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长苞铁杉育苗技术研究

2011-06-11黄胜流

湖南林业科技 2011年6期
关键词:菌根日照光照

黄胜流

(清流国有林场,福建清流 365300)

长苞铁杉 (Tsuga longibracteata)属松科铁杉属植物,是我国特有的珍稀濒危植物,常绿,喜光,适生于气候温暖湿润、云雾多的酸性红壤、黄壤地带。张彩云、吴承祯等对天宝岩长苞铁杉的生长规律进行了研究[1],朱小龙等对长苞铁杉天然更新以及光照对长苞铁杉幼树生长的影响进行了研究[2-3],钱莲文、邱迎君等分别研究了长苞铁杉群落特性和分布规律、资源现状、致危因素等[4-5]。我们在已有相关研究的基础上,对清流县大丰山的长苞铁杉进行了育苗试验,以为长苞铁杉的育苗提供参考。

1 试验地概况

试验地位于清流县嵩口镇立新村。该县地处福建省西部,武夷山脉西南段东侧,地理位置为东经116°38'—117°11'、北纬 25°47'—26°21'; 属中亚热带季风气候区,年无霜期为300 d左右,年日照时数为1 600 h;最冷月和最热月的平均气温分别为7.5℃和27.1℃,年平均气温18℃,10℃以上的年有效积温为3 182℃,活动积温为5 868℃;年均降雨量为1 826 mm,年均相对湿度为82%;土壤多为花岗岩发育的山地红壤,呈酸性,质地粘重,有机质含量高[1]。

2 材料与方法

2.1 种子的采集与处理

于10月球果成熟期采集大丰山长苞铁杉当年生、自然掉落的饱满种子,采种后将种子置于湿沙中进行层积处理。播种前浸种催芽,用水冲洗后以高锰酸钾溶液消毒,同时对苗床土壤进行消毒。

2.2 试验方法

2.2.1 光照对幼苗成活率和生长的影响 设置10%、25%、50%和100%日照等4种光照条件,架设2.0 m高、面积60 m2的遮荫棚,育苗床大小为1 m×8 m,每1张苗床内播入800粒种子,重复3次。用铝片对长苞铁杉幼苗进行定位标记,从2010年2月9日起,每3 d统计1次种子出苗数,计算不同光照条件下种子萌发率。在幼苗生长过程中保持苗床土壤湿润,不施肥,定期除草。2011年1月11日,统计成活数,计算不同光照条件下的成活率,并进行生物量测定[2]。

2.2.2 菌根接种 设置边长为0.5 m的正方形苗床,将富含菌根的天然长苞铁杉林的根际土壤混匀、阴干。菌根接种处理区用20%天然菌根土与农田土壤混合基质,对照区用农田土壤,土层厚度为15 cm,每1个苗床播种50粒种子,光照强度为50%的日照,3次重复。不施肥,常规浇水除草。种子萌发后对幼苗进行标记,3 d统计种子萌发率1次,无新萌发的幼苗后15 d观察幼苗数量和测量高度1次,6个月后对全部幼苗测定苗高、菌根感染率、主根长、生物量、生理指标。

2.3 生物量测定

2011年1月11日,随机选择不同光照条件下的幼苗50株,分别根、茎、叶在80℃下烘干至恒重,测定其生物量。

2.4 数据处理

用SPSS11.0 For Windows进行方差分析,用Microsoft Excel进行图表制作。

3 结果与分析

3.1 光照对种子萌发率及幼苗成活率与生长的影响

3.1.1 不同光照条件下种子萌发率和幼苗成活率 如图1所示,光照条件对长苞铁杉的种子萌发和幼苗生长有显著影响,在光强低于50%日照时,长苞铁杉种子的萌发率和幼苗的成活率随光照强度上升而上升,但当光强为100%全日照时,长苞铁杉萌发率和成活率最低。光照为50%日照条件下的萌发率与成活率最高[3];光照10%和25%2种条件下与100%全日照条件下种子萌发率基本接近,都在18%左右,光照50%条件下,种子萌发效果最好,萌发率达30%;有遮荫处理的幼苗成活率比全日照条件下的好。100%全日照条件下幼苗成活率仅为40%,遮荫条件下的为60%~78%,其中以光照50%条件下的最好。说明长苞铁杉幼苗易受日灼而死亡,而遮荫能保护幼苗免受日灼。

3.1.2 不同光照条件下幼苗生长量 如图2所示,3种遮荫条件下,10%光照时幼苗各器官的生物量最低,生物量随着光强的提高而增加,当光强达到50%日照时,各器官的生物量以及总生物量最大。当光强为100%全日照时,各器官生物量及总生物量远低于50%光照条件下的生物量,比25%日照条件下的也略低。说明适宜的光照对幼苗生长非常重要,而过强的光照强度则对幼苗的生长会造成影响。在4种光照条件下,10%光照条件下幼苗各器官生物量最小,说明光照10%条件难以满足幼苗各器官的正常生长,25%和100%光照下幼苗各器官的生物量也显著低于50%光照的。因此,光照强度为50%时对幼苗的生长最有利。

图1 光照条件对种子萌发率和幼苗成活率的影响Fig.1 The effects on seed germination rate and survival rate of seedling in different condition of sunshine

图2 光照条件对幼苗生物量积累的影响Fig.2 The effects on biomass accumulation of seedling in different condition of sunshine

图3 菌根接种对种子萌发率的影响Fig.3 The effects on seed germination rate by mycorrhizal inoculation

3.2 菌根接种对种子萌发率和幼苗成活率的影响

3.2.1 菌根接种对种子萌发率的影响 如图3所示,未接种菌根的种子的萌发率为25.1%,接种了菌根的种子萌的发率为27.8%。方差分析表明,二者没有明显差异,即接种菌根对种子的萌发率没有显著影响。

3.2.2 菌根接种对幼苗成活率的影响 如图4所示,未接种菌根的幼苗成活率为39.3%,接种了菌根的幼苗成活率为69.8%,方差分析表明,菌根处理能显著提高幼苗成活率。

图4 菌根接种对幼苗成活率的影响Fig.4 The effects on suvival rate of seedling by mycorrhizal inoculation

3.2.3 接种菌根对幼苗生长的影响 接种菌根1个月后的幼苗,其根部形成可见的菌根,根系结构发生了变化,根毛消失,根表面布满菌丝,6个月后菌根侵染率在75%以上,与没有接种菌根的幼苗差异明显。

接种菌根的幼苗植株健壮,叶色深绿,长势良好,质量明显高于未接种菌根的幼苗。在一个生长季后接种菌根的幼苗高为5.31±0.79 cm,根长为12.6±10.7 cm,高于对照26.5%和82.9%;有菌根幼苗的根生物量增加91.1%,茎生物量增加25.2%,叶生物量增加62.2%,总生物量增加66.6%;表明接种菌根对生物量的积累有促进作用,但对生物量的分配没有明显的影响;接种菌根的幼苗的氮、磷、钾含量均明显高于对照,其中氮含量的变化最大,由此可以推测接种菌根有利于幼苗吸收氮、磷、钾等营养元素,尤其对氮的吸收影响最大[5]。

4 结论与讨论

(1)长苞铁杉育苗在50%日照条件下种子萌发率和幼苗成活率最高,幼株生物量最高,幼株生长最快,整个生命期生长最好。该结论与朱小龙等[3]的研究结果大体一致,证明在实际育苗中,应当为幼苗的成活与生长提供足够的光照,并在光照过强时适当遮荫。

(2)菌根接种对提高长苞铁杉种子萌发率没有明显的作用,但是菌根土育苗能显著提高幼苗的成活率,能极大提高幼苗生长量。因此,可将菌根接种法用于长苞铁杉的育苗中。

[1]张彩云,吴承祯,洪伟,等.天宝岩珍稀濒危植物长苞铁杉的生长规律 [J].福建林学院学报,2007(2):27-29.

[2]朱小龙,冯大兰.长苞铁杉天然更新研究Ⅰ.种子的输入与散布[J].福建林学院学报,2011(3):12-14.

[3]朱小龙.生长光照环境对长苞铁杉幼树的影响[J].福建林学院学报,2008(2):15-17.

[4]钱莲文,吴承祯,洪伟,等.长苞铁杉林林隙内外群落多样性及稳定性 [J].福建林学院学报,2005(3):14-16.

[5]邱迎君,易官美,宁祖林,等.濒危植物长苞铁杉的地理分布和资源现状及致危因素分析 [J].植物资源与环境学报,2011(1):9-12.

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