引言
白龍江發源于甘肅省甘南藏族自治州,流域橫跨甘、川兩省,總面積約1.8萬平方千米,屬亞熱帶向溫帶過渡的濕潤氣候區,年均降水量 600~800mm ,地形以山地、峽谷為主。該區域是長江上游重要的水源涵養區,承擔著調節區域氣候、維持生物多樣性的生態功能。然而,長期的地質災害以及不合理的人類活動,導致流域內部分區域森林退化和水土流失,對流域內生態環境造成了嚴重影響。
苗木培育作為林業生態修復的基礎環節,其技術水平直接影響造林成效。但在白龍江流域,傳統育苗模式面臨多重困境。一方面土壤條件惡劣,流域內 60% 以上的苗圃地分布在山地黃棕壤區域,土壤有機質含量普遍低于 1.5% ,且存在明顯的酸化趨勢,限制苗木根系發育;另一方面氣候條件復雜,每年6~8月高溫高濕期,立枯病、蚜蟲等病蟲害發生率高達 60% ,常規化學防治手段易破壞生態平衡;此外,傳統裸根苗木的移植存活率僅為50%~60% ,難以適應流域內坡度超 35° 的陡峭地形造林需求。近年來,雖然部分地區嘗試引進外地先進育苗技術,但因未充分考慮當地自然條件,導致技術“水土不服”,推廣效果不佳。因此,研發適用于白龍江流域的本土化苗木培育技術迫在眉睫。
1技術創新路徑與方法
1.1育苗基質的本土化改良
針對流域內土壤理化性質差的問題,項目組開展了為期2年的基質配方篩選試驗,基于“就地取材、低成本、高適配\"原則,提出“鄉土材料 + 有機廢棄物”的基質改良方案。首先,選取流域內廣泛分布的山毛櫸木屑、樺木鋸末等作為有機質來源,通過高溫堆肥進行腐熟處理,殺滅其中的病原菌與雜草種子。隨后引入本地蚯蚓糞作為天然生物肥,其富含的腐殖酸可顯著提高土壤保水保肥能力;添加微生物菌劑,通過微生物的固氮、解磷作用改善土壤養分循環。
在舟曲縣白龍江流域某育苗基地設置對照試驗,改良基質區云杉幼苗根系活力較常規基質區提高 52% ,葉片葉綠素含量增加 38% ,且根腐病發病率降低 40% 。進一步的土壤分析表明,改良后基質的陽離子交換量(CEC)從 8cmol/kg 提升至 15cmol/ kg,有效養分含量(N、P、K)分別增加 60% 、 45% 和 50% 。改良基質通過合理的原料配比與添加劑優化,顯著改善了基質的理化性質和苗木生長環境。根系活力與葉片葉綠素含量的大幅提升,表明改良基質能夠為苗木提供更充足的養分和更適宜的生長條件,促進苗木的健康生長。根腐病發病率的降低以及陽離子交換量和有效養分含量的顯著增加,進一步證明了改良基質在抑制病原菌、增強土壤保水保肥能力和養分供應方面的有效性。這為后續苗木的培育和生長奠定了堅實基礎,也體現了基質改良技術在白龍江流域特殊土壤條件下的適用性和創新性。
1.2扦插育苗技術的精準化調控
落葉松作為流域內主要造林樹種,傳統硬枝扦插存在生根率低、根系發育不良等問題。為突破技術瓶頸,項目組從激素配
比、環境控制、插穗處理3個方面進行創新。
1.2.1激素組合優化
通過L9(34)正交試驗,篩選出ABT-6號生根粉 200mg/L 與萘乙酸100mg/L 的最佳混合濃度。該組合可顯著促進插穗形成愈傷組織,誘導生根時間從傳統的45天縮短至28天。同時,針對落葉松扦插易感染松枯稍病的問題,采用 0.1% 高錳酸鉀浸泡插穗30分鐘進行消毒,配合500倍液的多菌靈基質消毒,使插穗染病率從 35% 降至8%[3]
1.2.2環境智能調控
搭建全光照自動控溫溫室,配備溫濕度傳感器、光照強度傳感器和間歇噴霧裝置。通過物聯網系統實時監測環境參數,當溫度超過 25% 或濕度低于 85% 時,自動啟動噴霧系統;夜間溫度低于 18°C 時,開啟加熱設備。試驗數據顯示,在精準環境控制下,落葉松扦插苗的平均生根數達12條/株,根系平均長度 8.5cm ,較傳統露天扦插提高1.8倍。
1.2.3插穗處理創新
提出“嫩枝帶踵扦插法”,即選取半木質化枝條,在基部保留 1cm 左右的老枝組織,該部位富含分生組織,可顯著提高生根效率。經對比試驗,帶踵插穗的生根率比普通嫩枝插穗高23% 。
扦插育苗技術創新涉及激素配比、環境控制和插穗處理等多個方面,其效果數據如表1。
通過以上數據可知,激素配比優化有效縮短了誘導生根時間,降低了插穗染病率,提高了扦插育苗的成功率。環境智能調控為插穗創造了精準的生長環境,使得落葉松捍插苗的生根數和根系長度大幅增加,顯著提升了苗木的質量。插穗處理創新中的“嫩枝帶踵扦插法\"也展現出明顯優勢,提高了生根效率。這些數據充分說明扦插育苗技術創新的各個環節相互配合,從多個角度解決了傳統扦插育苗存在的問題,為流域內主要造林樹種的苗木培育提供了高效的技術手段。
1.3容器育苗體系的標準化構建
為解決裸根苗在陡坡造林中的成活率低問題,項目組研發了“輕基質網袋容器 + 控根技術”體系,具體包含以下3個方面:
1.3.1容器與基質創新
采用可降解無紡布材料制作網袋容器,既保證根系透氣透水,又避免造林后二次回收;基質在改良配方基礎上,添加 10% 的本地沸石粉,其多孔結構可使基質持水能力提高 30% 。同時,在基質中混入緩釋肥,實現養分的長效供應。
表1扦插育苗技術的精準化處理效果

1.3.2控根技術應用
在幼苗4~6葉期實施雙重控根措施,首先在基質中埋置0.5mm 厚的PVC環形擋板,限制主根向下生長;然后每隔15天用鐵絲鉤從容器底部孔穴刺入,切斷主根尖端,刺激側根橫向發育。試驗數據顯示,經控根處理的云杉容器苗,須根數量較常規容器苗增加3.2倍,根系呈現密集的網狀結構,移栽時不散坨,抗逆性顯著增強。
1.3.3煉苗與移栽優化
在出圃前20天,逐漸減少澆水量,降低基質含水量至 40% 250% ,同時增加光照時間至12小時/天,提高苗木木質化程度。造林時采用“三埋兩踩一提苗\"的移栽技術,配合保水劑蘸根處理,使容器苗在陡坡地的成活率達 90% 以上。
容器育苗體系構建的效果主要體現在苗木根系發育和移栽成活率等方面,相關數據如表2:
從數據中可以清晰地看到,控根技術的應用使容器苗的須根數量大幅增加,形成了密集的網狀根系結構,這極大地增強了苗木的抗逆性和對陡坡地環境的適應能力。同時,配合煉苗與移栽優化措施,容器苗在陡坡地的移栽成活率顯著提高。這些數據有力地證明了“輕基質網袋容器 :+ 控根技術”體系在解決裸根苗陡坡造林成活率低問題上的顯著成效,為白龍江流域復雜地形的造林工作提供了可靠的技術保障。
1.4病蟲害生態防治技術集成
1.4.1農業防治措施
推行輪作育苗制度,制定針葉樹與闊葉樹2年輪作周期,有效減少土壤中病原菌積累。同時,采用高床育苗和寬窄行播種,改善通風透光條件,降低濕度環境下的病害發生率。
1.4.2生物防治技術
篩選本地拮抗微生物資源,從流域內健康林木根系土壤中 分離出哈茨木霉菌T22菌株,經工業化擴繁后制成菌劑,按 2kg/ 667m2 的用量拌入基質。該菌劑可通過競爭營養、分泌抗生素等 機制抑制立枯病菌生長,防效達 75% 以上。
1.4.3物理與化學協同防治
安裝頻振式殺蟲燈,單燈控制面積30畝,對夜蛾科、尺蛾科等鱗翅目害蟲的誘捕效果顯著,蟲口減退率達 75% 。在病蟲害暴發期,精準施用低毒農藥,避免廣譜性農藥對天敵昆蟲的殺傷,使化學農藥使用量減少 60% 。
表2苗木根系發育和移栽成活率情況

2實踐應用與成效分析
2.1示范基地建設與推廣
2022年~2024年,在白龍江林業保護中心下轄的舟曲、迭部、洮河管護中心建立3個標準化育苗示范基地,總面積達500畝。以迭部管護中心苗圃為例,該基地海拔 2400m ,原為退化耕地,土壤pH值7.2,有機質含量 1.2% ,存在板結、鹽漬化問題。技術應用過程分為3個階段:
前期準備(2022年):秋季深翻土壤 30cm ,每畝施入腐熟羊糞 2000kg+ 硫磺粉 50kg 調節土壤酸性;搭建智能溫室 2000m2 ,安裝物聯網監測系統。
育苗實施(2023年):采用改良基質培育云杉容器苗,4月播種,6月進行控根處理;全程實施病蟲害生態防控,每10天監測1次苗木生長指標。
成果驗收(2024年):經第三方機構檢測,示范基地云杉苗平均苗高 38cm ,地徑 0.9cm ,較對照區分別提高 48% 和 42% ;病蟲害發生率僅為 12% ,顯著低于周邊傳統苗圃( 35% )。
2.2量化成效與經濟效益
通過3年實踐,創新技術在多個方面取得顯著成效。
2.2.1苗木質量提升
主要造林樹種的平均苗高從 25cm 增至 38cm ,地徑從 0.6cm 增至 0.9cm ,根系生物量提高 55% ;容器苗移栽成活率達 88% 292% ,較裸根苗提高 35%⊥ 。
2.2.2成本效益優化
雖然容器育苗初期成本增加 15% ,但因成活率提升和二次補植成本降低,綜合造林成本下降 20% 。此外,創新技術減少了農藥和化肥的使用量,降低了物資成本。同時,苗木生長周期縮短,使得資金周轉加快,進一步提高了經濟效益。據測算,采用創新培育技術后,單位面積的苗木產出價值提高了 30% ,實現了成本的有效控制和效益的顯著提升。
2.2.3生態效益顯著
示范基地周邊 1km 范圍內,土壤有機質含量年均增加0.3% ,地表徑流減少 30% ,土壤侵蝕模數下降至 8000!/km2 ;鳥類種類從12種增加至17種,昆蟲群落多樣性指數提高0.8,生態系統穩定性顯著增強。
2.2.4技術推廣價值
項目形成《白龍江流域林業苗木培育技術規程》,包含12項操作標準,已在流域內12個縣市推廣應用,累計培育優質苗木1.2億株,輻射帶動面積達10萬畝。示范基地建設與推廣過程中,在苗木質量、成本效益、生態效益和技術推廣等方面均取得顯著成效。其中苗木質量的顯著提升為造林工作提供了優質的苗木資源;成本效益的優化體現了技術在經濟層面的可行性和可持續性;生態效益數據直觀反映了技術對改善區域生態環境的積極作用;而技術推廣價值相關數據則表明該創新技術具有良好的可復制性和廣泛的應用前景。這些數據相互印證,充分說明了基于白龍江流域自然條件的“基質-技術-防控\"協同優化創新技術體系的科學性、實用性和推廣價值,為流域林業生態建設和類似山區的林業發展提供了極具參考意義的實踐經驗和數據支撐。
3總結
白龍江流域苗木培育技術的創新實踐表明,基于區域自然條件的\"基質-技術-防控\"協同優化是突破育苗瓶頸的關鍵。與國內其他山區育苗技術相比,本研究的特色在于:充分利用本地農林廢棄物(如木屑、腐殖土),降低育苗成本的同時實現資源循環利用;將控根技術與容器育苗結合,解決了山地造林“栽不活、長不好\"的難題;生態防治體系兼顧了病蟲害控制與生物多樣性保護。然而,研究仍存在一定局限性,智能化育苗設備的前期投入較高,限制了部分經濟薄弱地區的推廣;針對流域內特有珍稀樹種的育苗技術仍需進一步探索。
鑒于前述分析,未來研究的建議方向如下:開展低成本智能監測設備的研發,推動技術下沉;構建珍稀樹種種質資源庫,并利用組織培養技術解決其繁殖難題;探索“育苗-造林-林下經濟”一體化發展模式,提升林業綜合效益。本研究成果為類似山區的林業生態建設提供了可復制的技術范式,對長江上游生態屏障鞏固具有重要的實踐意義。
參考文獻:
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