●陶祥云 張鵬 姜立佳 王眾 孫闖(延邊林業(yè)科學研究院 吉林 延吉 133000)
國內紅松結實最新研究進展
●陶祥云 張鵬※姜立佳 王眾 孫闖(延邊林業(yè)科學研究院 吉林 延吉 133000)
紅松(KoreanPine)是東北林區(qū)優(yōu)良的果材兼用樹種,也是闊葉紅松林的優(yōu)勢種和建群種。在資源“雙?!焙土謽I(yè)改革的大背景下,近些年有關如何促進紅松結實方面的研究較多,通過梳理近些年國內相關文獻資料,形成最新的紅松結實技術框架,為相關領域提供技術參考。
從立地條件看,紅松高產結實適宜區(qū)域應為海拔900m以下,土壤類型為典型暗棕壤、灰化暗棕壤區(qū)域,土壤厚度為20cm以上。劉清田利用數量化模型對不同坡位紅松結實量分析表明:下坡位>中坡位>上坡位;姜輝通過調查發(fā)現(xiàn),隨海拔升高,球果平均重及種仁千粒重都呈下降趨勢,種皮厚度隨海拔的升高而加厚。就坡向而言,一般認為,陰坡更有利于碳素的積累,紅松生長更快,但陽坡更有利于結實。就坡度而言,周澤民通過對不同坡度紅松生長量調查發(fā)現(xiàn),紅松適宜生長坡度為5°~15°。
郁閉度和林分密度與紅松結實有顯著相關性,呂蘭旭對32~40年生天然紅松林進行疏伐,4年后可以提高結實株率21.7%,產量提高32.8%。楊凱認為進入結實期的紅松,應調整郁閉度在0.6~0.8之間,調查發(fā)現(xiàn)疏伐后的林分能提高結實100%~155%。林分密度和郁閉度過大,增大了林內競爭壓力,不利于紅松生長和結實。但林分密度和郁閉度過低不利于紅松早期的生長和授粉,還會過早產生杈干,同樣不利于促進結實。孫一榮對不同光照強度下幾個林齡紅松幼苗的日光合效率和有機物積累進行測定,研究表明,隨樹齡增大,紅松的需光性增加,3年生和5年生紅松在全光30%~60%的條件下生長較好,7年生紅松則是在全光下生長最好。由此可見,紅松不同生長時期對光照的需求量不同,提倡按照林齡和實際郁閉度情況逐步疏伐??紤]到紅松種間競爭因素,吳麗紅、于立忠等認為林齡小于20年的紅松林應保留1 200株/公頃,21~30年的應保留700~800 株/公頃,31~60 年的應保留 600株/公頃,41~60年的應保留500株/公頃,61年以上的成熟林應保留400株/公頃。另外,人工紅松林早期可以考慮混種(白樺、蒙古櫟、刺槐等),一般認為適當混交有利于營造適于紅松幼苗生長的環(huán)境,還有助于防病抗病。于立忠還對遼寧東部山區(qū)人工營造的白樺—紅松和色赤楊—紅松混交林,應用解析木法分析紅松與闊葉樹的直徑、樹高生長動態(tài)、徑級分布及種間關系動態(tài)變化的研究。結果表明,人工闊葉紅松混交林在8年內種間關系較為協(xié)調,同時能充分發(fā)揮闊葉樹種的輔佐功能,有利于紅松生長;8~12年,種間關系處于初步競爭階段,12年生后,種間關系才會進入競爭盛期。孫曉明發(fā)現(xiàn),紅松—刺槐混交能提高土壤肥力,并改善了土壤理化結構,促進紅松蓄積增加12%(比純林)。
另外,紅松栽植密度不易過低,密度過低不但影響公頃產量,也會因為林內飛散花粉密度過低,花期雌花授粉不充分,造成敗育,這是紅松坐果率低和松塔空癟率高的重要原因之一。人工林若密度偏低,可以在上風向配置一定密度的授粉樹,也可以在紅松建園時,按照1:4的比例,間種“雄樹”以保證授粉率。
嫁接是促進紅松提前結實和增加結實量的有力措施之一。嫁接能促進紅松提前7~8年結實,產量提高1.3~5倍,全光條件下嫁接3年結實株率達23.5%。嫁接接穗應選擇25年生以上、優(yōu)良性狀樹中上部1年生枝條,長為10~20cm。張利民認為優(yōu)良接穗株的選擇應在豐年進行,能很好反映出結實特征。也可以結合楊昆鵬等人的調查結果,參考胸徑、樹高、側枝長,作為選優(yōu)、選穗的指標。選擇砧木的紅松應為10年以上、1~2m為宜,苗圃嫁接要選擇4~6年生的優(yōu)良紅松苗。對于生長條件較為苛刻、不適合紅松生長的地區(qū),可以用樟子松作砧木,利用其優(yōu)良的抗逆性提高植株適應力,甚至在章古臺沙地也能正常開花結果。在遼西半干旱地區(qū)和鄂爾多斯地區(qū),利用油松嫁接紅松也有顯著效果。嫁接常采用劈接法和髓心形成層貼接法。劈接法嫁接成活率為62%~64%,比髓心形成層貼接法高23%~26%。嫁接和嫁接后的管理技術,可以參考相關標準(GB/T 7714)或相關文獻資料。
研究表明,激素處理能促進花芽分化,促進提前結實和增加結實量。滿冰心每年5月和7月上旬對S2-2紅松苗進行全株噴施赤霉素(2 104mg/kg),發(fā)現(xiàn)紅松可以在噴施后的第4年進入初果期。孫文生試驗結果顯示GAs+ABA、ZT+ABA濃度為34mg/kg、63mg/kg時,能有效提高松籽產量165%。孫文生還對18~20年生紅松采用頂部割傷封入粉末法進行處理,發(fā)現(xiàn)適宜的赤霉素GA3+GA4/7施用劑量,對紅松無性系母樹增加雌、雄花花芽分化數量有顯著作用,同時增加了開雌球花、雄球花的植株和雌、雄球花同生植株。郭景瑞同樣采用頂部割傷封入粉末的方式,應用 3種赤霉素(GA3、GA4、GA7),對牡丹江青梅林場25年生紅松人工幼齡林進行處理,結果表明:(a)GA3能顯著促進紅松雌、雄球花數量,并且在0~50mg/kg的濃度范圍,隨著濃度的增加,雌、雄球花數量顯著增加;(b)GA4能顯著促進紅松雌球花數量,但對紅松雄球花數量無明顯影響;(c)GA7能顯著促進紅松雌球花數量,但未能對紅松雄球花數量產生明顯影響;(d)GA3雌、雄球花數量均顯著高于GA4、GA7處理的雌、雄球花數量。胡英注射GA4/7(240mg/kg)可以顯著增加冠頂枝側芽,比對照增加33.33%,注射GA3(120mg/kg)可以大幅提高球果數量,漲幅可達261.52%,而注射GA3(30mg/kg)對照球果數量差異性不明顯。
研究表明,土壤肥沃程度與紅松結實密切相關。李樹國研究發(fā)現(xiàn),人工施肥效果以施氮肥最為明顯,磷肥次之,施鉀肥效果不明顯,混施最佳組合為氮肥0.6千克/株、磷肥0.3千克/株。孫文生經過試驗認為,氮、磷、鉀的配比為2:2:1,施肥量為0.65千克/株為最佳,能提高產量46%。
另外,及時松土是提高土壤肥力的一項有益措施,楊凱研究表明,距根部50cm外進行松土,深度在10cm以內,長期可使胸徑增加104%,球果重增加193%,千粒重增加4.6%,出種率增加5.1%。
有資料表明,天然林紅松早期杈干有利于提高材積和增加結實。天然紅松林中結實株,分叉率比不結實紅松高100.6%。無性系種子園截干后能增長3~4倍。紅松人工林截去上部3層輪枝效果明顯,結實量能提高67%~75%,提高結實率34%。吳麗紅研究表明,當紅松株高1.5~3m時,摘除頂芽,保留2~3個主枝,3年后再修剪一次,修建2~3次,形成3個主枝的樹能使雌花數增加165%,種子產量提高52%;形成5個主枝的能使雌花數增加208%,產量提高91%。李樹國對25年生紅松進行2輪處(從上部數)截干,并保留第3輪處3枝健壯側枝,或繞母樹1.5m處切根(100%切根),均能明顯提高雌花球數量。王玉光認為,截干的同時還應該結合去除病、死和地面1~2輪枝進行修剪。
雖然近些年大量試驗表明,截干有利于增加結實,但有學者認為紅松過早截干并不利于結實。張海濤認為截干對結實具有雙重作用,過早截干在生理上是一種異常表現(xiàn),可能有礙于干型塑造和結實,并確定35~40年林齡是截干的適應時期。目前關于截干林齡選擇和方式,尤其是人工紅松林,并沒有一個統(tǒng)一的明確結論,還需要進一步從實踐中驗證。
不科學的采摘方式是影響紅松結實的原因之一。延邊地區(qū)紅松一般9月15日左右成熟,各地由于地形和氣候差異,成熟期有所不同,應根據歷年不同時間采摘的抽樣數據確定收獲時間。有資料表明,過早采摘松籽空癟率高、種子質量差。與成熟松塔相比,未成熟松塔著生點較牢固,強行采摘容易造成撅頭,影響未來幾年的產量。過晚采摘,松籽千粒重有所下降,影響經營收益,也會留給松鼠等動物更多取食時間,造成過多損失。
及時防病、治病是保證紅松正常生長和結實的重要措施之一。近些年相關研究資料較多,但都大同小異,目前以紅松為寄主的病蟲害有49種,其中病害5種,蟲害44種。但最常見的有10種:紅松立枯病、紅松皰銹病、紅松爛皮病、紅松落針病、紅松球蚜、松大蚜、紅松球果蠅、紅松球果小蜂、松梢螟和松梢象甲。
8.1 病害
8.1.1 立枯病 紅松立枯病多發(fā)于苗期,可噴施1:1:200波爾多液,噴施3~4次,每次間隔10~14天,噴施完10~30分鐘內用清水沖洗。也可以用適量濃度的硫酸亞鐵或高錳酸鉀、代森鋅可濕性粉劑噴霧防治。
8.1.2 紅松皰銹病 紅松皰銹病可用焦化蠟柴油乳劑涂抹樹木患處,病害嚴重株必須妥善清除,初植保留一定的闊葉樹種也有助于預防該病。
8.1.3 紅松爛皮病 紅松爛皮病可用波美2°石硫合劑與50%的蒽油乳膏,配成1:5的乳液進行噴干和刷涂。
8.1.4 紅松落針病 紅松落針病可用代森銨500倍液進行噴霧防治。
8.2 蟲害
紅松球果蠅、紅松球果小蜂、松梢螟、松梢象甲可以利用粘蟲膠,通過林內掛膜和樹體涂抹誘捕,有節(jié)省成本、無污染、長期有效、效果好等特點。
8.2.1 松梢螟和松梢象甲也可以用 80%的敵敵畏與柴油按1:5混合成乳液,用煙霧機加熱釋放油煙熏殺,用藥時間分別為8月上旬和下旬。
8.2.2 球蚜和松大蚜可用 40%的樂果乳油1 000~1 500倍液,于5月中下旬噴霧防治。
最新研究表明,對于高大樹木,可以采用打鉆法,注入40%的氧化樂果5~10倍液,然后泥封可防治大部分常見蟲害,防治效果達86%以上。
另外,紅松由于營養(yǎng)元素的缺乏,本身除罹患缺素癥外,還容易感染其他病害,秋季可見外圍針葉火燒狀干枯,這在延邊地區(qū)十分常見。應于每年5月、8月噴施2次果樹營養(yǎng)液或加配適量磷酸二氫鉀液,增強植株免疫力,在治療缺素癥的同時,也能達到輔助治病的效果。作者2016年曾對安圖縣15公頃瀕死紅松進行該項試驗(幼齡人工林),并于雨季在紅松根部加灌適量廣譜殺菌劑溶液,效果十分顯著。
9.1 從技術成果看,除幾項有關紅松不同發(fā)育階段激素和酶變化的研究外,有關紅松結實生理方面的研究比較缺乏,人工促進結實難以獲得突破性進展。有關修剪、嫁接對結實的影響方面的研究較多,且多為重復性研究。另外,紅松經營的一些基本問題如截干年齡、不同林齡的清林強度等,還沒有獲得科學的驗證數據和普遍認可。
9.2 從經營主體看,紅松果園多為個體經營,缺乏科學有效的管理方案。由于歷史原因,現(xiàn)從事紅松果林經營者多為承包戶,經營中易出現(xiàn)選地不佳、清林全清或不清、疏伐不及時、營養(yǎng)元素缺乏、病蟲害防控不及時等突出問題。
9.3 從品種看,人工林初建園時不注重對高產優(yōu)質繁殖材料的選擇,導致紅松結實較晚和產量較少。有些紅松種子園缺乏科學管理和母株的詳細資料,不利于未來進一步優(yōu)選品種的推廣應用。
10.1 以栽培學、分子學、基因學為基礎,弄清紅松結實的生理學原理,結合現(xiàn)代生物新技術,探索人工促進結實的新方法。
10.2 制定科學有效的經營管理方案,參考“精細農業(yè)”模式,確定各地技術數據。
10.3 加大技術培訓力度,使基本技術措施覆蓋大部分經營區(qū),做好病蟲害的預防和防治工作。
10.4 注重對種子園的管護和建設,做好優(yōu)良繁殖材料的保存和改良,積極開展二次選優(yōu)工作,為未來營建更高產的種子園打好基礎。
陶祥云,男,1984年生,漢族,碩士研究生,從事林業(yè)經濟作物紅松、食用菌、道地中藥材、山野菜、優(yōu)良苗木繁育等研究。
※通訊作者:張鵬,男,從事森林食品研究工作。