胡亞平,劉永紅,廖紹明,劉文倩
( 1.周至縣厚畛子林場,陜西 周至 710409; 2.西北農(nóng)林科技大學(xué) 林學(xué)院,陜西 楊凌 7121003.陜西省林業(yè)廳,西安 710082)
日本落葉松原產(chǎn)日本島國,主要分布于日本本州中部和關(guān)東地方,垂直海拔1 200~2 500 m。1909年前后引入我國,現(xiàn)主要分布在我國東北地區(qū),河北、河南、陜西、山東、四川等省區(qū)也有栽培。日本落葉松生長快,抗性強(qiáng),具有耐腐蝕的特性;其木纖維長,管胞壁厚,韌性強(qiáng)是高檔原木紙漿的主要生產(chǎn)原料。日本落葉松樹干端直,姿態(tài)優(yōu)美,也是園林綠化的優(yōu)良樹種和工業(yè)用材樹種,用途十分廣泛[1]。日本落葉松的引種栽培,不僅對我國森林木材供應(yīng)、城市綠化等方面有重大影響,而且具有較高的應(yīng)用生態(tài)價值。
周至縣厚畛子日本落葉松良種基地始建于1988年,2009年被國家林業(yè)局確定為重點(diǎn)林木良種基地。基地營建的母樹材料均來自我國東北地區(qū)的遼寧省,在遼寧的落葉松優(yōu)良林分中選擇了300余優(yōu)良單株,采集優(yōu)樹種子286份,培育良種苗木5萬余株,建立日本落葉松實(shí)生種子園和母樹林50余公頃,為日本落葉松良種繁育奠定基礎(chǔ)。由于氣候和地理位置的差異,引種日本落葉松在周至良種基地生長特別旺盛,開花結(jié)實(shí)少,產(chǎn)量低,使日本落葉松良種基地難以發(fā)揮其應(yīng)有的作用。本文針對落葉松良種基地不開花、結(jié)實(shí)少的問題,提出促進(jìn)日本落葉松良種基地開花結(jié)實(shí)的技術(shù)措施和辦法。
周至縣厚畛子落葉松良種基地位于陜西省秦嶺林區(qū)內(nèi),平均海拔1 500 m左右。屬暖溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候,年均溫在6.4~8.4 ℃,無霜期150 d。年均降水量在1 000 mm左右,雨量充沛。良種基地的土壤以棕壤土為主,質(zhì)地松散,腐殖質(zhì)含量豐富,土層厚度在40~80 cm,通透性良好,特別適合于日本落葉松的生長[2]。
建立良種基地的目的,就是為了給林業(yè)生產(chǎn)提供優(yōu)質(zhì)的良種,如果采種母樹不能正常開花結(jié)實(shí),種子產(chǎn)量低,不能滿足需求,就未達(dá)到良種基地的目的。厚畛子落葉松良種基地目前存在的主要問題就是母樹花量少不結(jié)實(shí)。由于厚畛子良種基地的日本落葉松營建材料主要是從遼寧桓仁、清原等地引種而來,氣候和立地的差異是造成母樹開花結(jié)實(shí)晚或不結(jié)實(shí)的主要原因。遼寧地處我國東北,屬中溫帶大陸性季風(fēng)氣候,冬寒夏熱,年平均氣溫為5.3 ℃,無霜期僅120 d左右,年平均降雨為800 mm。日本落葉松由東北南移至秦嶺林區(qū),林地雨量增多,生長期延長。氣溫更適宜,使得日本落葉松表現(xiàn)出旺盛的生長力,樹木一直處于營養(yǎng)累積的狀態(tài),開花結(jié)實(shí)的年齡無限期推后。另外,由于良種基地建設(shè)所用苗木都為實(shí)生苗,而非嫁接苗,加劇了開花結(jié)實(shí)的滯后性。加之落葉松前期生長較快,初植密度較大,落葉松母樹生長空間受到制約,通風(fēng)透光不良,也是影響落葉松開花結(jié)實(shí)的另一個主要原因。
影響日本落葉松開花結(jié)實(shí)的因素主要包括兩個方面,一是環(huán)境條件,如氣侯因素、土地條件、管理措施等。二是日本落葉松自身因素,如樹齡、種源、樹型、密度等。通過技術(shù)管理措施,改善結(jié)實(shí)母樹的通風(fēng)透光條件、調(diào)節(jié)營養(yǎng)生長和生殖生長的轉(zhuǎn)化比例、改善授粉條件等都可以促進(jìn)日本落葉松開花結(jié)實(shí),提高種實(shí)產(chǎn)量。
林木的生長離不開土壤的營養(yǎng)物質(zhì),而土壤中的N、P、K等元素是促進(jìn)林木生長的主要元素。施肥可以改善土壤營養(yǎng)結(jié)構(gòu),增加土壤營養(yǎng)物質(zhì),促進(jìn)林木快速生長。含N肥料主要促進(jìn)營養(yǎng)生長,提高植物光合效率,促使樹體生長更加高大、茂盛,所以N是促進(jìn)林木增加蓄積的主要元素。而P、K肥主要作用是增強(qiáng)林木抵抗力,改善林木生長的營養(yǎng)平衡,對中幼林具有明顯的提高開花結(jié)實(shí)的作用。已有研究表明[3],通過對落葉松連續(xù)每年6月施復(fù)合磷肥,8月施復(fù)合鉀肥等措施,可以顯著提高落葉松結(jié)實(shí)量,平均增產(chǎn)達(dá)43%以上;并且對落葉松種子品質(zhì)、千粒質(zhì)量、球果出種率、種子發(fā)芽率等都有不同程度的提高。
厚畛子落葉松良種基地的特點(diǎn),就是樹木本身營養(yǎng)已經(jīng)過剩、樹體生長比較旺盛。所以減少N肥的施用量,適當(dāng)增加P、K肥的施用量,可以明顯提高日本落葉松開花結(jié)實(shí)。
日本落葉松的樹體管理技術(shù)主要包括疏枝和截頂?shù)燃夹g(shù)。
3.2.1 疏枝 主要去除落葉松母樹上過密枝、重疊枝、病蟲枝和一些徒長枝等,目的就是改善落葉松母樹的通風(fēng)透光條件,減少病蟲危害,促進(jìn)開花結(jié)實(shí)。但是,疏枝量的多少對落葉松開花結(jié)實(shí)影響比較大。研究表明[4],對成年落葉松母樹主枝去除1/4,1/3,1/2和2/3,隨著疏枝強(qiáng)度的加大,在第2和第3年的結(jié)實(shí)量與疏枝強(qiáng)度呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系,種子品質(zhì)也相應(yīng)提高。但是,疏枝強(qiáng)度大,對當(dāng)年母樹的產(chǎn)量影響較大,所以疏枝強(qiáng)度不宜過大,每年以疏除1/3到1/2為宜。周至落葉松良種基地,由于日本落葉松母樹正處于中幼林階段,結(jié)果枝骨架尚未完全形成,所以疏枝以輕疏為主,僅以去除母樹的病蟲枝、干枯枝以及重疊枝為主的疏枝方式。
3.2.2 截頂 截頂是良種基地常用的樹體管理方式,其主要目的就是抑制樹體的頂端優(yōu)勢,阻止結(jié)實(shí)母樹徒長和瘋長,調(diào)節(jié)母樹營養(yǎng)生長向生殖生長的轉(zhuǎn)換,來促進(jìn)母樹開花結(jié)實(shí)。周至落葉松良種基地,由于氣候和立地條件的影響,日本落葉松的營養(yǎng)生長已十分旺盛,所以打破落葉松生長的頂端優(yōu)勢,促進(jìn)營養(yǎng)生長向生殖生長轉(zhuǎn)換是促進(jìn)日本落葉松開花結(jié)實(shí)的主要途徑。而截頂正是實(shí)施這種途徑的一個十分有效的方法。一般來講,截頂強(qiáng)度越大,效果越明顯,但不宜超過樹體高度的1/2。日本落葉松截頂時間一般在春季3-4月進(jìn)行,因周至良種基地落葉松樹正處在中幼林階段,所以截去部分不宜過多,以樹高的1/4~1/3比較合適。
母樹栽植初期,由于樹齡小,占據(jù)空間相對較少,所以初始栽植密度較大。隨著樹齡的不斷增加,冠幅越來越大,林地逐漸郁閉,母樹的生長空間便受到相互限制,母樹之間就形成對光照、水肥等營養(yǎng)空間的相互競爭,影響了母樹正常的開花結(jié)實(shí)。合理疏伐雖然減少了良種基地母樹的數(shù)量,但是改善了基地母樹的通風(fēng)透光條件,促進(jìn)了母樹冠幅生長,增加了開花結(jié)實(shí)的有效附著面積,從而也就提高了良種基地母樹開花結(jié)實(shí)數(shù)量。
疏伐原則是應(yīng)首先疏伐掉生長較差、病蟲害較多、抗性弱、結(jié)實(shí)能力差、遺傳品質(zhì)較低的母樹,留下生長健壯、結(jié)實(shí)能力強(qiáng)、遺傳增益高的母樹。所以疏伐也促進(jìn)了良種基地種子遺傳品質(zhì)的進(jìn)一步提高。
疏伐強(qiáng)度的大小直接影響落葉松良種基地的結(jié)實(shí)產(chǎn)量,疏伐強(qiáng)度與落葉松的樹齡、冠幅和郁閉度等關(guān)系密切。已有研究表明[5],強(qiáng)度疏伐對促進(jìn)落葉松開花結(jié)實(shí)效果非常顯著。進(jìn)行落葉松去劣疏伐時應(yīng)遵循循序漸進(jìn)的原則,每次疏伐不應(yīng)超過總量的30%。
環(huán)狀剝皮是園藝生產(chǎn)上常用的一種促進(jìn)林木開花結(jié)實(shí)的技術(shù)方法,主要針對一些生長旺盛、結(jié)實(shí)少的果樹,使用效果十分明顯。環(huán)狀剝皮的技術(shù)原理就是將樹木主干上的表皮至韌皮部切斷,并剝?nèi)ヒ欢▽挾鹊钠?,切斷皮層韌皮部篩管的部分通道,使樹體光合生產(chǎn)的營養(yǎng)物質(zhì)不能有效的向根部傳輸,使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)在樹枝上積累,促進(jìn)新枝老化,打破生殖生長和營養(yǎng)生長的平衡,削弱樹勢,促進(jìn)花芽分化和形成,實(shí)現(xiàn)果樹早開花多結(jié)實(shí)[6]。研究表明,采用環(huán)狀剝皮對于促進(jìn)華北落葉松的成花結(jié)果效果也十分顯著[7]。
在厚畛子落葉松良種基地,日本落葉松雖然早已達(dá)到生長結(jié)實(shí)的年齡,但由于樹體營養(yǎng)生長過于旺盛,導(dǎo)致落葉松長期不結(jié)實(shí)。利用環(huán)狀剝皮技術(shù)可以有效抑制樹體的營養(yǎng)生長,促進(jìn)日本落葉松營養(yǎng)生長向生殖生長轉(zhuǎn)化,達(dá)到促花結(jié)實(shí)的目的。
環(huán)狀剝皮應(yīng)在母樹花芽分化前1個月進(jìn)行,日本落葉松花芽分化在7月,環(huán)狀剝皮在5月底至6月初進(jìn)行最好。方法以螺旋形環(huán)狀剝皮較好,剝皮寬度1~2 cm,剝1~3圈為宜,禁止采用封閉環(huán)狀的剝皮方式。
厚畛子落葉松良種基地在2015、2016年通過環(huán)狀剝皮以后,促花效果十分明顯。沒有實(shí)施剝皮的母樹大部分沒有開花結(jié)實(shí),而實(shí)施環(huán)狀剝皮的母樹,大多都是碩果累累。所以環(huán)狀剝皮技術(shù)是厚畛子落葉松良種基地促進(jìn)結(jié)實(shí)的一個非常有效的技術(shù)手段。
在日本落葉松開花結(jié)實(shí)初期,由于花粉量少,花粉往往供給不足,影響種子產(chǎn)量,需要進(jìn)行人工輔助授粉。有研究表明[8],人工輔助授粉可大大提高落葉松球果出籽數(shù)和千粒重,比自由授粉可提高37.7%和15.7%,效果顯著。所以在厚畛子落葉松良種基地,采用人工輔助授粉對落葉松種實(shí)產(chǎn)量的提高也有明顯的促進(jìn)作用。
另外,對落葉松噴施稀土元素、赤霉素等方法都可以促進(jìn)日本落葉松的開花結(jié)實(shí),但由于使用成本較高,生產(chǎn)上應(yīng)用較少。
促進(jìn)日本落葉松開花結(jié)實(shí)的技術(shù)方法較多,針對周至厚畛子良種基地日本落葉松的生長特點(diǎn),提出的如上單一技術(shù)可以取得一定的豐產(chǎn)結(jié)實(shí)效果,但是,如果多種技術(shù)能夠綜合應(yīng)用,促進(jìn)結(jié)實(shí)的效果將更加顯著。
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