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修剪强度对马尾松成年种子园母树的影响

2017-09-15张明慧卢开成杨章旗

福建林业科技 2017年1期
关键词:配子体母树种子园

陈 虎,张明慧,卢开成,欧 军,杨章旗

(1.广西壮族自治区林业科学研究院、国家马尾松工程技术研究中心、广西马尾松工程技术研究中心, 广西 南宁 530002; 2.广西国有派阳山林场,广西 宁明 532500)

修剪强度对马尾松成年种子园母树的影响

陈 虎1,张明慧2,卢开成2,欧 军2,杨章旗1

(1.广西壮族自治区林业科学研究院、国家马尾松工程技术研究中心、广西马尾松工程技术研究中心, 广西 南宁 530002; 2.广西国有派阳山林场,广西 宁明 532500)

以16年生的马尾松嫁接种子园成年母树为研究对象,采用保留不同轮枝数(A:保留第1轮枝;B:保留2轮枝;C:保留3轮枝;D:保留4轮枝;以不做修剪作为对照(CK))的修剪方式开展母树矮化试验,观测其对母树生长和开花的影响。结果表明:保留轮枝数越少越能改善母树光照条件,有效降低母树主干高度,增强母树抽稍能力,增加雌配子体数量,方便管理。不同处理后除雄配子体数量低于对照,其它指标均优于对照,以处理A的效果最佳。

马尾松;种子园;轮枝数;矮化;开花

马尾松(PinusmassonianaL.) 是我国南方重要的材脂兼用树种,干型通直,顶端优势明显,树高可达40 m以上[1-2]。我国从20世纪80年代开始马尾松良种选育和种子园营建工作[3],生产的良种为我国马尾松造林良种化作出了重要贡献。广西从1999年开始,在第1代种子园子代测定的基础上选出优良无性系营建1.5代种子园,先后建成1.5代种子园55.4 hm2[2]。但随着树龄的增加,结果部位不断上移,结果枝减少,下部侧枝逐年枯死,造成种子产量开始下滑,日常管理难度和费用增加。 近年来,研究人员在马尾松种子园的营建和管理方面做了大量研究[4-8],但主要是针对新建的种子园进行管理,可控性较强。对30年生母树开展复壮技术研究,取得了明显效果[9],为开展本研究提供借鉴,但对16年生母树如何进行矮化修剪,控制结果部位上移,增加雌配子体数量,还未见相关研究。为此,本文以16年生1.5代种子园母树为研究对象,通过保留不同轮枝数来确定最佳修剪强度,为今后结合相应辅助管理措施,科学经营提高种子产量提供技术支持。

1 材料与方法

广西国有派阳山林场马尾松国家良种基地位于宁明县,海拔360~500 m,属热带及亚热带季风气候区,年均气温21.8℃,年均无霜期360 d,年均降水量1250~1700 mm,相对湿度82.0%。全年日照时间1650.3 h,年蒸发量1423.3 mm,土壤为赤红壤,土层厚度85~150 cm。

1.5 代马尾松种子园位于芩勒站12林班,面积20.2 hm2,该园采用经子代测定的桐棉优良种源无性系嫁接,株行距8 m×8 m,2000 年建成,树龄16年生,平均树高15 m,胸径23~35 cm,长势良好。2013 年12 月初进行修剪。在园中选择同一东坡面、坡度18°、坡位中上部、光照充足、长势基本一致的403号、43号、5号、38号、15号、17号、8号母株共50株,每个处理10株。共设置4个处理,A:保留1轮枝;B:保留2轮枝;C:保留3轮枝;D:保留4轮枝;以不做修剪作为对照(CK)。根据树体实际情况,每轮侧枝保留主干枝3~6个,对侧枝中的一些枯枝、密枝进行修剪,其它管理一致。

修剪前调查母树的主干高度、胸径、冠幅、轮枝数等指标,修剪后测定主干高度、保留轮枝数和侧枝数。2016年3月在母株每一轮选取长势和开花量中等的一个主侧枝进行雌雄配子体数量、雌雄配子体着生部位、抽稍数、抽稍长度测定,采用Excel和SPSS软件对数据进行分析。

2 结果与分析

2.1 修剪对树高的影响

修剪能够明显降低母树高度,改善光照条件。从图1可以看出,不同修剪强度均不同程度地降低了主干高度,每个处理在修剪前与修剪后主干高度达到极显著差异(P<0.01),修剪后不同处理间也达到显著差异水平(P<0.05)。A处理降低主干高度效果明显,将主干高度控制在2.1 m以下,比修剪前降低4.5 m,有效地控制母树高度。

从保留轮枝数来看(图2),从处理前的5~6轮枝,降低至处理后A~D 各保留1、2、3、4轮枝,尤其处理A降低幅度最大。从改善光照效果角度,以A处理效果最佳,修剪后母树不存在遮荫挡光现象,保留轮枝数越多,上下轮枝重叠面积越大,造成底部轮枝光照面积小,光照时间短,母树整体光照效果越差,如不及时修剪,母树会逐渐从第一轮开始逐步向上枯死。

图1 不同处理对主干高度的影响图2 不同处理对轮枝数的影响

2.2 修剪对雌雄配子体着生部位及数量影响

在正常生长情况下,不同无性系母树雌雄配子体着生部位基本一致,都表现为雄配子体着生在树体的中下部,雌配子体位于树体的中上部。403号、43号、5号无性系下部3轮枝雄配子体量占到整株的64%、91%、90%;雌配子体只占到整株的4%、37%、38%(图3~图4)。在处理后,A处理虽然只保留1轮枝,但A处理雌配子体数最多,为对照的2.3 倍;在处理B~D中,保留轮枝数越多,下部雌配子体量越少,雄配子体量越多。尤其是D处理雄配子体着生部位与对照基本相同,下部2轮枝的雄配子体量占母树总量的75%,对照占到了67%,而雌配子体只占到2.1%和2%;C处理下部2轮枝雌配子体则占到了37.8%;A处理下部2轮枝雌配体达到100%。另外,各处理后均一定程度的改善光照,促进雌配子体分化,但雄配子体数量要低于对照,尤其是A和B处理雄配子体数量较少(图5~图7)。

图3 马尾松母树修剪前雄花着生部位及花量图4 马尾松母树修剪前雌花着生部位及花量图5 处理后不同轮枝雄配子体着生部位及花量图6 处理后不同轮枝雌配子体着生部位及花量

图7 不同处理母树雌、雄配子体量图8 不同处理对抽稍长度的影响

图9 修剪效果图

2.3 修剪对母树生长的影响

保留不同轮枝数对母树抽稍影响较大。从图8可以看出,A处理抽稍长度最长,平均达到70 cm,比对照增加382.6%,与其它处理达到显著差异(P<0.05)水平。C处理与D处理抽稍长未出现显著差异,仍比对照增加50.3% 和77.9%。从母树外形来看,A处理效果最佳,母树所有枝条都能抽出新稍,且顶芽基本能形成雌配子体(图9)。其它处理,因保留轮枝数在2轮以上,造成最下层的1~2轮枝抽梢困难,长势较弱。如C处理中15号和17号无性系第1轮枝的抽梢长度只有7 cm和4 cm,D处理中38号和8号无性系第1轮枝的抽梢长度只有12 cm和7 cm,明显小于A处理。

不同处理对于母树的冠幅影响不大,主要原因是不同处理均保留第一轮枝,而第一轮枝是母树冠幅最大部位。A处理和B处理促进母树胸径生长,胸径年增长1.5~2.2 cm,而对照为0.8 cm,C处理和D处理促进胸径生长效果不明显。

3 结论与讨论

本试验结果表明,修剪强度越大,母树高度降幅越大,整体树冠光照分布均匀,明显改善光照条件。经过修剪后母树侧枝角度较为平缓,能够明显改善因光照不足造成下部枝条枯死和上部部分枝条徒长的现象[10]。光照作为花芽形成的必要条件,光照强度的增强,有效促进了花芽形成,尤其对雌配子体形成的影响更大。

根据对正常生长母树雌雄配子体分布调查,发现雄配子体着生于树体的中下部,雌配子体着生于树体的中上部,不同无性系间存在一定差异,这一结果与张卓文[11]、谭健晖[12]的研究马尾松雌雄配子体分布的结果一致。不同处理对雌雄配子体分化影响表明,修剪促进了雌配子体量的增加,保留1轮枝的效果最好。随着保留轮枝数的增加,雌配子体着生部位不断提高,尤其是保留3~4 轮枝时,下部枝条基本没有雌配子体,主要分化形成雄配子体,这一结果与杨培华等[13]研究截顶对促进油松结实母树雌雄配子体分化数量有显著作用的结论不完全相似。但与李悦等[14]研究疏伐和修剪促进油松雌配子体量增多,雄配子体数量减少的结果一致。根据马尾松母树雌雄配子体自然分布来看,雌配体形成需要光照好,营养充足,而雄配子体则要求正好相反,这也进一步说明保留轮枝数越少,雄配子体量减少越多,雌配子体增多的原因[3,14]。

不同处理对于新梢长度有着显著的影响,保留1轮枝抽梢长度最长,随轮枝数增加,抽梢长度逐渐减少,但不同处理长度均大于对照,说明修剪能够进一步促进新梢数量增多和生长,与杨培华等[13]、杜超群等[15]在油松和日本落叶松的研究结果一致,其原因在于母树年龄较大,根系发达,营养充足,保留轮枝数越少,营养集中供养能力越强,加之明显改善光照条件,增加了营养供应。

强度修剪一定程度上促进母树胸径生长,但保留3~4轮枝时生长效果不明显,这一结果与研究油松[13]和红松[16]结果一致,但本研究未见象油松一样冠幅增大的结果。

我国早期营建种子园主要考虑无性系配置、土壤、花粉管理、病虫害防治等问题,并未过多关注树体管理。随着劳动力成本的不断提高,“矮化型果园式”管理模式的优点逐渐显现。本文通过研究,确定保留1轮枝既有利于开花结实,又降低病虫害防治、人工授粉、球果采摘等费用,效果最佳。同时考虑到强度修剪造成雄配子体数量减少,在修剪时应保留偏雄配子体的母树或种子园四周母树不修剪,保证充足花粉供应。

[1]秦国峰.马尾松地理种源[M].杭州:浙江大学出版社,2003:235-240.

[2]杨章旗.马尾松种子园优良家系生长性状选择[J].福建林学院学报,2006,8(2):129-134.

[3]沈熙环.种子园技术 [M].北京:北京科学技术出版社,1992:235-244.

[4]杨章旗,韦元荣.马尾松无性系嫁接种子园营建技术研究[J].广西林业科学,2001,30(2):57-61.

[5]苏顺德,肖晖,林文龙,等.马尾松第2 代种子园营建关键技术[J].福建林业科技,2013,40(4):45-51.

[6]胡超,沈孝武.马尾松二代无性系种子园营建和经营技术[J].安徽林业科技,2013,39(4):71-72.

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[16]王玉光.2种修剪方式对红松生长量的影响[J].防护林科技,2015(7):44-45.

Effect of Different Pruning Intensity in the Seed Orchard ofPinusmassonianaL.Trees

CHEN Hu1,ZHANG Minghui2,LU Kaicheng2,OU Jun2,YANG Zhangqi1

(1.GuangxiForestryResearchInstitute,EngineeringresearchcenterofMassonPineofstateforestryadministration,EngineeringresearchcenterofMassonPineofGuangxi,Nanning530002,Guangxi,China; 2.GuangxiStatePaiyangshanForestFarm,Ningming532500,Guangxi,China)

We used 16 years grafting adult trees in seed orchard ofPinusmassonianaas the research object.By the way of retaining different wheel branch number,(including retaining the first wheel branches (A),retaining the second wheel branches (B),retaining the third wheel branches (C),retaining the fourth wheel branches (D),and retaining all wheel branches as control (CK)) we carried out dwarf clip for mother tree,and observed the effect on the mother trees in growth and flowering.Results showed that retaining less wheel branches can improve the mother tree light conditions,effectively reduce the height of the parent tree trunk.Enhance the capacity of shoot growth of mother tree,and increase the number of female gametophyte.In addition,these pruning treatments can inspire us more convenient management.In addition to the lower number of male gametophyte,other indicators are better than control after different treatmentsIn this study,treatment A showed the best results.

PinusmassonianaL.;seed orchard;wheel branch number;dwraf clip;flowering

10.13428/j.cnki.fjlk.2017.01.009

2016-09-05;

2016-11-24

八桂学者专项经费(松树资源培育及产业化关键技术创新,2011A015);广西林业科技项目(桂林科研[2015]第24号)

陈虎(1983—),男,山西太原人,广西壮族自治区林业科学研究院高级工程师,博士,从事林木遗传育种研究。E-mail:chenhubeijing-2008@163.com。

杨章旗(1964—),男,广西资源人,广西壮族自治区林业科学研究院教授级高级工程师,博士,从事林木遗传育种学研究。E-mail:yangzhangqi@163.com。

S791.248;S722.8+3

A

1002-7351(2017)01-0038-05

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