絲綿木播種育苗荒山造林試驗(yàn)

王忠平，姚志勇

（1.環(huán)縣林業(yè)綜合服務(wù)管理中心，甘肅 環(huán)縣 745700；2.環(huán)縣林業(yè)技術(shù)推廣總站，甘肅 環(huán)縣 745700）

絲綿木Euonymus maackii為衛(wèi)矛科落葉小喬木或灌木，自然分布在環(huán)縣中南部，當(dāng)?shù)厮追Q(chēng)玉楊木。絲綿木喜光、耐寒、耐旱、耐水濕，我國(guó)多個(gè)?。▍^(qū)）均有分布[1]；在園林中綠化被大量應(yīng)用[2-4]。絲綿木果實(shí)10月成熟；種子具有橘紅色肉質(zhì)假種皮，千粒質(zhì)量帶假種皮23.85 g，去假種皮15.94 g[5]。其木材可供雕刻、鉛筆桿、滑車(chē)、家具細(xì)木工等用[6]，干皮、根皮亦可入藥，祛風(fēng)濕，活血止痛，假種皮能夠萃取色素[7]。目前，在絲綿木播種育苗中，種子室外沙藏研究較多[8-12]，室內(nèi)沙藏研究較少；播種出苗時(shí)間、出圃苗齡等參數(shù)不明確；園林綠化研究較多，荒山造林研究較少。2013～2019年，在環(huán)縣對(duì)絲綿木進(jìn)行大田播種育苗、大田圃地容器移植和荒山栽植試驗(yàn)，總結(jié)相關(guān)參數(shù)，以期為環(huán)縣及相似地區(qū)推廣應(yīng)用絲綿木提供參考。

1 試驗(yàn)地概況

環(huán)縣屬黃土高原丘陵溝壑區(qū)，位于陜甘寧三省交界處，毛烏素沙地西南緣，地理坐標(biāo)介于106°21′～107°45′E、36°01′～37°09′N(xiāo) 之間，海拔1 100～2 089 m。縣域內(nèi)黃土地貌與風(fēng)沙地貌交錯(cuò)分布，胡煥庸線(xiàn)橫穿東西，屬于農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)；植被類(lèi)型為森林草原，為典型草原和荒漠草原過(guò)渡區(qū)域。氣候類(lèi)型屬于干旱半干旱過(guò)渡區(qū)域，無(wú)霜期短，干旱少雨，日照充足，年平均氣溫9.2 ℃，最冷月平均氣溫－5.9 ℃，最熱月平均氣溫22.7℃，歷年最高氣溫38.6 ℃，極端最低氣溫－25.1℃；無(wú)霜期北部130 d，中南部150 d。

試驗(yàn)地位于環(huán)縣南部的曲子鎮(zhèn)、木缽鎮(zhèn)、合道鎮(zhèn)，中部的虎洞鎮(zhèn)，北部的甜水鎮(zhèn)。曲子鎮(zhèn)和木缽鎮(zhèn)為全縣主要育苗生產(chǎn)區(qū)，年平均降水量449 mm，有灌溉條件。合道鎮(zhèn)和虎洞鎮(zhèn)年平均降水量＞400 mm，虎洞鎮(zhèn)為丘陵地貌向山塬地貌過(guò)渡區(qū)域。甜水鎮(zhèn)為風(fēng)沙危害區(qū)，多年平均降水量259 mm，無(wú)灌溉條件，春旱概率達(dá)90%。

2 材料與方法

試驗(yàn)隨研究目的變化有所調(diào)整。2013-2015年主要目的是培育絲綿木園林綠化苗木，對(duì)荒山造林大量用苗的生產(chǎn)無(wú)迫切需求。2015年秋季立項(xiàng)開(kāi)展防沙治沙鄉(xiāng)土樹(shù)種篩選課題，2016年調(diào)查表明絲綿木表現(xiàn)良好，2017-2019年研究調(diào)整為播種育苗試驗(yàn)和荒山造林試驗(yàn)。

2.1 播種育苗

播種育苗帶假種皮直接播種或采用清水、60℃溫水進(jìn)行浸泡秋播或沙藏處理后春播；或去除假種皮春播，具體方式如下。

處理A：2013年11月7日帶假種皮播種，播后輕輕鎮(zhèn)壓以便種子與土充分接觸，面積667 m2。種子2013年10月下旬采自環(huán)縣曲子鎮(zhèn)樓房子村自然分布的母樹(shù)，采后晾曬于水泥地面，攪拌至種子自然開(kāi)裂，木棍輕錘去殼，晾干裝袋貯存。試驗(yàn)地為曲子鎮(zhèn)，2014年4月5日起7 d觀察1次出苗情況，20 d后逐日觀察出苗情況，10月份苗木基本停止生長(zhǎng)后調(diào)查苗高和地徑等生長(zhǎng)量。2015年4月土壤解凍后將直播苗在大田內(nèi)按照50 cm×50 cm株行距定植培育園林綠化苗木。

處理B：2018年3月20日種子去除假種皮沙藏。供試帶假種皮種子購(gòu)自陜西楊凌，2016年采集。試驗(yàn)地木缽鎮(zhèn)，沙藏初期7 d觀察1次發(fā)芽情況，20 d后逐日觀察發(fā)芽情況。

處理C：2018年4月11日播種，播種前種子去假種皮60 ℃溫水浸泡24 h，面積133 m2。供試種子與處理B相同。試驗(yàn)地木缽鎮(zhèn)，播種初期7 d觀察1次出苗情況，20 d后逐日觀察出苗情況。

處理D：2018年4月11日大田撒播，播種前種子去除假種皮清水浸泡24 h；播種面積10 m2。供試種子2017年11月10日采自木缽鎮(zhèn)，母樹(shù)2015年4月定植，苗齡1 a；采種后晾曬風(fēng)干，帶假種皮貯存。試驗(yàn)地木缽鎮(zhèn)，播種初期7 d觀察1次出苗情況，20 d后逐日觀察出苗情況，當(dāng)年10月份調(diào)查苗高和地徑等生長(zhǎng)量。

處理E：2019年3月15日條播，覆土后輕輕鎮(zhèn)壓，覆土厚 1～2 cm，然后漫灌，面積 133 m2，播種時(shí)種子露白。供試種子2018年10月21采自木缽鎮(zhèn)，母樹(shù)與處理D相同。2018年12月1日沙藏，種子帶假種皮與清沙1∶3混拌，裝入鋁盆置于窯內(nèi)至播種，盆高16 cm，直徑80 cm。試驗(yàn)地木缽鎮(zhèn)，調(diào)查方法、內(nèi)容和時(shí)間同處理D相同。

處理F：2019年3月20日容器播種，無(wú)紡布容器袋，試驗(yàn)地為甜水鎮(zhèn)。供試種子與處理E相同。當(dāng)年3月8日沙藏，種子帶假種皮60 ℃溫水浸泡24 h，與清沙1∶3混拌，裝入透氣紙盒置于室內(nèi)沙藏，3月20日種子露白。容器袋大小10 cm×12 cm，寬10 cm，深12 cm。沙藏7 d后逐日觀察種子發(fā)芽情況，種子露白后播種，播種后每7 d1次觀察出苗情況。

處理G：2019年3月20日條播，方法同處理E；種子帶假種皮清水浸泡24 h，其余與處理F相同。

處理H：將部分2019年當(dāng)年大田播種的幼苗，圃地內(nèi)直接移植到容器內(nèi)，移植后立即灌溉，隨時(shí)觀察移植苗的成活和生長(zhǎng)情況。

2.2 荒山造林

環(huán)縣地處黃土高原與風(fēng)沙地貌過(guò)渡區(qū)域，以丘陵和山地為主，造林季節(jié)春、秋兩季為主，試驗(yàn)設(shè)計(jì)主要目的是確定適宜荒山造林的苗齡和苗木截干高度。

處理a：供試苗木為曲子鎮(zhèn)大田播種苗，苗齡2 a，平均苗高＜20 cm，平均地徑3.2 mm。2015年秋季截干栽植，截干高20 cm，共計(jì)50株。試驗(yàn)地為甜水鎮(zhèn)。2016年6月逐穴調(diào)查苗木發(fā)芽情況。

處理b：供試苗木購(gòu)自陜西周至縣啞柏鎮(zhèn)，苗齡2 a，平均苗高1.1 m，平均地徑10 mm。2016年春季不截干栽植，共計(jì)500株。試驗(yàn)地為甜水鎮(zhèn)。2016年6月逐穴調(diào)查苗木發(fā)芽情況。

處理c：苗木購(gòu)自寧夏青銅峽小壩鎮(zhèn)，苗齡2 a，平均苗高0.9 m，平均地徑10 mm。2016年春季截干栽植，供試共計(jì)500株。試驗(yàn)地為甜水鎮(zhèn)。2016年6月逐穴調(diào)查苗木發(fā)芽情況。

處理d：供試苗木購(gòu)自寧夏青銅峽小壩鎮(zhèn)，苗齡2 a，0.9 m，平均地徑10 mm。2017年春季截干栽植，截干高15～20 cm，300株。試驗(yàn)地為甜水鎮(zhèn)。當(dāng)年6月逐穴調(diào)查苗木發(fā)芽情況。

處理e：供試苗木購(gòu)自寧夏中衛(wèi)市，苗齡3 a，平均苗高2 m，平均地徑12 mm。2018年春季定植截干栽植，截干高10～50 cm，3 000株。試驗(yàn)地為合道鎮(zhèn)、木缽鎮(zhèn)、虎洞鎮(zhèn)和甜水鎮(zhèn)。當(dāng)年7月隨機(jī)抽樣300株調(diào)查苗木發(fā)芽情況。

處理f：截干栽植，供試苗木為曲子鎮(zhèn)大田定植苗，苗齡5 a，裸根，截干高20 cm，2018年秋季在植，500株。試驗(yàn)地甜水鎮(zhèn)，2019年6月隨機(jī)抽樣100株調(diào)查苗木發(fā)芽情況。

處理g：供試苗木為木缽鎮(zhèn)容器苗，當(dāng)年春季大田播種幼苗移植到無(wú)紡布容器內(nèi)，容器苗平均苗高30 cm，平均地徑3.3 mm。2019年9月15日截干留葉栽植，截干高度10～15 cm，2 000株。試驗(yàn)地為甜水鎮(zhèn)。2019年10月份落葉前隨機(jī)抽樣100株調(diào)查苗木成活情況。

3 結(jié)果與分析

從試驗(yàn)結(jié)果看，絲綿木4 a生植株部分開(kāi)始開(kāi)花結(jié)果，5 a生植株果實(shí)可用于苗木再生產(chǎn)。帶假種皮和不帶假種皮均可實(shí)現(xiàn)苗木生產(chǎn)，種子發(fā)芽決定因素為室內(nèi)溫度和濕度，苗木出土決定因素為大氣溫度和土壤濕度。1～5 a生苗木均可用于荒山無(wú)灌溉栽植。從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看，2 a生苗木更適于荒山造林。

3.1 育苗試驗(yàn)

處理B和C沒(méi)有出苗，沙藏催芽和直接播種均失敗，說(shuō)明種子已失去活力。分析可能由于種子存儲(chǔ)不當(dāng)所致，播種育苗應(yīng)采集當(dāng)年種子。

3.1.1 催芽情況

處理E催芽80 d，至翌年2月18日發(fā)芽，當(dāng)時(shí)土壤尚未解凍無(wú)法播種，表層4～5 cm沙藏種子保持發(fā)芽狀態(tài)。至3月15日土壤解凍時(shí)，表層5～8 cm深度種子尚未發(fā)芽，底層4 cm沙層霉變，失去活力。表明表層5 cm沙層響應(yīng)外界溫度的變化比較敏感，5 cm以下沙層受外界溫度的影響較小。分析底層種子霉變的原因，水分下滲，底層沙濕度大于60%，有利于無(wú)氧呼吸生物活動(dòng)，種子霉變腐爛。實(shí)際沙藏種子催芽中，建議表層覆沙5 cm以上，底層至少鋪沙層5 cm以上以防止霉變腐爛。

處理F、G催芽13 d，至當(dāng)年3月20日發(fā)芽，說(shuō)明絲綿木種子解除休眠狀態(tài)用時(shí)較短。因此，實(shí)際沙藏催芽依據(jù)當(dāng)?shù)赝寥澜鈨鰰r(shí)間，調(diào)整室內(nèi)沙藏催芽時(shí)間，提高沙藏效率。

處理E、F、G沙藏催芽試驗(yàn)結(jié)果表明，絲綿木種子不需低溫解除休眠。張俊樸等人研究證明，溫度≥9.7 ℃時(shí)絲綿木種子發(fā)芽[10]。處理E所用窯洞冬暖夏涼，平均溫度高于0 ℃，隨著氣溫變暖，窯內(nèi)溫度高于室外溫度，達(dá)到種子發(fā)芽臨界溫度，種子萌發(fā)。

3.1.2 出苗情況

處理A播種后169 d，至翌年5月10日開(kāi)始出苗，16 d后出苗率達(dá)到90%。期間，3月15日前后土壤解凍，到出苗用時(shí)56 d。根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀髼l件，5月10日前后平均氣溫穩(wěn)定≥10 ℃，期間降雨1次。當(dāng)土壤溫度達(dá)到9.7 ℃時(shí)種子開(kāi)始萌動(dòng)[10]，和種子破土出苗時(shí)間基本吻合。

處理D播種后20 d，至當(dāng)年4月11日開(kāi)始出苗，10 d后出苗率達(dá)到90%。張鵬等人研究表明，沙藏種子播后20 d左右出土[2]。處理D為去除假種皮清水浸泡后不經(jīng)沙藏直接播種，出苗時(shí)間與張鵬等人研究結(jié)果相同。分析認(rèn)為，絲綿木假種皮可能對(duì)種子發(fā)芽具有一定抑制作用，導(dǎo)致去除假種皮與沙藏催芽效果相同，解除抑制后發(fā)芽時(shí)間的決定因素為土壤溫度和濕度。

處理E播種后40 d，至當(dāng)年4月25日開(kāi)始出苗，20 d后出苗率達(dá)到90%。盧芳等人[5]和張俊樸等人[13]研究認(rèn)為，絲綿木假種皮不利于種子貯藏。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)通過(guò)浸漚去除假種皮后低溫貯藏種子以保存種子的生活力。未沙藏種子秋季直接播種種子破土?xí)r間較長(zhǎng)，春季沙藏播種20 d后出苗可作為沙藏播種育苗的參考數(shù)據(jù)。沙藏15 d左右種子可發(fā)芽，分析認(rèn)為，實(shí)際播種育苗時(shí)應(yīng)先去除假種皮，根據(jù)當(dāng)?shù)赝寥澜鈨鰰r(shí)間和氣溫適時(shí)沙藏，以提高育苗成效。

處理F和處理G，催芽露白種子播種后，60 d內(nèi)未觀察到出苗。2019年7月4日調(diào)查發(fā)現(xiàn)零星苗木。

3.1.3 苗木生長(zhǎng)情況

花學(xué)娟等人研究表明[13]，苗木出圃規(guī)格，1 a生苗高30～50 cm、地徑3～5 mm。由表1可以看出，處理A的1 a生苗木苗高不滿(mǎn)足出圃規(guī)格，地徑滿(mǎn)足最低出圃規(guī)格；處理D，當(dāng)年平均苗高和地徑均不滿(mǎn)足出圃規(guī)格；處理E，當(dāng)年苗高和地徑均滿(mǎn)足出圃最低規(guī)格。試驗(yàn)表明，圃地管理決定苗木質(zhì)量，調(diào)查過(guò)程中，處理E木缽鎮(zhèn)在出苗初期，因土壤含水量過(guò)大，部分苗木根系壞死，導(dǎo)致幼苗死亡；處理D自然生長(zhǎng)，苗木苗高和地徑生長(zhǎng)較弱，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程應(yīng)強(qiáng)化整個(gè)過(guò)程管理，提高苗木質(zhì)量。

由表1可以看出，處理F、G大田零星出土的苗木生長(zhǎng)勢(shì)弱。試驗(yàn)?zāi)康臑闊o(wú)灌溉條件下，種子催芽后自然條件下苗木的生產(chǎn)能力。試驗(yàn)結(jié)果表明，在催芽露白種子播種后，無(wú)適宜的水分供應(yīng)，無(wú)法滿(mǎn)足種苗生產(chǎn)，尤其是容器苗，小環(huán)境生產(chǎn)，必須達(dá)到水肥氣熱等生態(tài)要素條件的統(tǒng)一，才能確保苗木成功生產(chǎn)。

表1 苗木出苗和生長(zhǎng)情況統(tǒng)計(jì)

3.2 定植移植苗

從表2統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看，2015年4月5日截桿定植培育的苗木，2015年10月份抽樣調(diào)查當(dāng)年平均高度22.5 cm，定植當(dāng)年苗高生長(zhǎng)不大，比2014年播種苗苗高生長(zhǎng)高約5 cm，但地徑生長(zhǎng)明顯變粗。起挖苗木斷根處側(cè)根發(fā)達(dá)，固土能力較強(qiáng)，發(fā)達(dá)的側(cè)根能夠提高苗木根系吸收水分和養(yǎng)分能力，利于苗木成活。

2019年6月8日，平均氣溫20 ℃，苗木生長(zhǎng)至10～15 cm，移植至10 cm×12 cm無(wú)紡布容器內(nèi)，當(dāng)天移植當(dāng)天灌溉，移植成活率達(dá)99%以上；部分苗木假植1 d后移植，移植成活率不足10%。從移植情況看及時(shí)移植及時(shí)灌溉是保證移植苗成功的關(guān)鍵。從表1和表2統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看，處理H容器苗和處理E大田播種苗苗高和平均地徑區(qū)別不大，當(dāng)年移植苗因根系損害小，移植后和大田定植苗相似，側(cè)根發(fā)達(dá)，更利于荒山栽植。在條件允許的情況下，容器移植也是容器苗培育的措施之一，可實(shí)現(xiàn)當(dāng)年圃地容器移植，當(dāng)年荒山帶土造林，減少荒山造林苗木培育周期。

絲綿木營(yíng)養(yǎng)袋雨季荒山造林在河北省淶水縣目前比較成功[14]，我們?cè)跈帡l、紫丁香和油松等容器苗雨季造林取得成功經(jīng)驗(yàn)。在試驗(yàn)無(wú)灌溉容器播種育苗同時(shí)，對(duì)大田播種苗木學(xué)習(xí)當(dāng)?shù)乩苯酚缫圃约夹g(shù)進(jìn)行試驗(yàn)性圃地內(nèi)移植。適宜的土壤溫度使根系的吸收活力增強(qiáng)[15]，提高苗木移植成活率。

表2 木移植和定植對(duì)比統(tǒng)計(jì)

3.3 荒山造林

由表3可以看出，處理a，50株僅1株發(fā)芽。當(dāng)時(shí)缺少沙地造林經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)年生苗高不足20 cm，忽視了風(fēng)沙危害對(duì)苗木成活的影響，直接栽植。2016年進(jìn)行截干和無(wú)截干造林試驗(yàn)，分析風(fēng)沙活動(dòng)對(duì)苗木成活的影響認(rèn)識(shí)到風(fēng)沙對(duì)苗木干部水分的消耗，導(dǎo)致苗木成活率降低。

處理b，苗木定植后均未發(fā)芽成活。供試苗木購(gòu)自陜西周至縣，圃地和環(huán)縣物候相差近1個(gè)月，環(huán)縣試驗(yàn)區(qū)土壤未解凍周至縣苗木已發(fā)芽，根部養(yǎng)分消耗，斷根后積累的養(yǎng)分不能有效供應(yīng)苗木發(fā)芽抽枝需要，同時(shí)因試驗(yàn)區(qū)環(huán)境惡劣，土壤水分和調(diào)運(yùn)區(qū)差距大，水土不服，當(dāng)年周至縣調(diào)運(yùn)的苗木全部死亡。

處理c，發(fā)芽率86%。供試苗木購(gòu)自寧夏青銅峽，圃地位于環(huán)縣以北，距離較近，物候相近，栽植時(shí)苗木尚未發(fā)芽抽枝，因此造林后成活情況良好，2017-2019年生長(zhǎng)良好。

處理d，栽植當(dāng)年成活率為0。2017年春旱嚴(yán)重，自上一年10月份至當(dāng)年6月2日，近8個(gè)月無(wú)有效降雨，當(dāng)年7月持續(xù)高溫災(zāi)害天氣達(dá)15 d，致使當(dāng)年定植苗木全部死亡。

處理e，截干＜15 cm的苗木成活率＞70%，截干＞30 cm的苗木成活率＜10%，苗干基本干枯。2018年10月和2019年7月調(diào)查發(fā)現(xiàn)截干＜15 cm的未發(fā)芽苗木個(gè)別苗木從基部仍然萌發(fā)新芽。

處理f，成活率達(dá)50%，2019年9月27日復(fù)查，部分苗木從基部萌發(fā)新芽，發(fā)芽抽枝過(guò)程比較漫長(zhǎng)；1 a生容器苗和2 a生裸根苗未見(jiàn)該現(xiàn)象。

處理g，2019年9月15日雨季截干留葉植苗，2019年10月25日隨機(jī)抽樣調(diào)查苗木無(wú)抽條和失水情況，成活率達(dá)97%以上。

綜合分析圃地管理，起苗、運(yùn)輸和轉(zhuǎn)運(yùn)等生產(chǎn)要素，荒山無(wú)灌溉栽植建議使用1 a生容器苗或2 a生裸根苗。環(huán)縣當(dāng)?shù)匾蚴昃藕?，秋墑?shì)^好，裸根苗栽植建議在春夏季完成整地后，秋季裸根栽植，容器苗因帶營(yíng)養(yǎng)土根據(jù)需要春夏秋均可適時(shí)栽植。

表3 荒山造林發(fā)芽情況統(tǒng)計(jì)

4 結(jié)論

從試驗(yàn)結(jié)果看，5 a生生長(zhǎng)健壯林木可作為采種母樹(shù)，可作為建設(shè)母樹(shù)林的參考依據(jù)；播種育苗應(yīng)用當(dāng)年采集的種子；室內(nèi)沙藏溫度感應(yīng)活躍層5 cm，實(shí)際室內(nèi)沙藏種子應(yīng)覆沙5 cm以上抑制種子過(guò)早發(fā)芽；秋季和春季均可進(jìn)行播種育苗，去除假種皮可促進(jìn)苗木提前破土至少10 d，可促進(jìn)苗木生長(zhǎng)，提高苗木質(zhì)量；苗圃氣候干旱，播種后要加強(qiáng)灌溉措施，否則導(dǎo)致育苗失敗。1～5 a生苗木均可用于荒山造林，考慮圃地管理、起苗和運(yùn)輸?shù)仍炝汁h(huán)節(jié)成本，荒山造林建議使用地徑0.3 cm以上1 a或2 a生裸根苗；容器苗當(dāng)年可適時(shí)直接用于造林。