樊彥聰 ,馮樹(shù)香 ,黃印冉 ,閆淑芳 ,劉易超 ,代嵩華 ,陳麗英
(1. 河北省林業(yè)和草原科學(xué)研究院,河北 石家莊050061;2.石家莊市綠緣達(dá)園林工程有限公司,河北 石家莊 050061;3.河北農(nóng)業(yè)大學(xué),河北 保定 071000;4.河北省森林城市建設(shè)技術(shù)創(chuàng)新中心,河北 石家莊 050061)
白樺,拉丁名(Betula platyphylla Suk.),落葉喬木,樺木科(Betulaceae),樺木屬(Betula)樺木組(Sect. Betula)植物。樹(shù)體高大,樹(shù)皮灰白色,成層剝裂;葉厚紙質(zhì),單葉互生,葉邊緣有鋸齒;單性花,雌雄同株,雄花序柔軟下垂;翅果小,易被風(fēng)吹起[1]。白樺是東北地區(qū)主要的經(jīng)濟(jì)樹(shù)種和景觀樹(shù)種,在華北地區(qū),白樺集中分布于海拔1300~2700m 的區(qū)域,是寒溫性山地森林生態(tài)系統(tǒng)的主要先鋒樹(shù)種[2]。目前,在影響白樺播種育苗眾多因素中,僅見(jiàn)播種育苗方法、施肥種類(lèi)、覆土厚度和播種量,以及催芽時(shí)間和保留密度等方面的報(bào)道[3],而針對(duì)華北石家莊地區(qū)的白樺播種育苗影響的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。本研究以不同播種時(shí)間、基質(zhì)、光照強(qiáng)度、澆水量、溫度為因子,開(kāi)展對(duì)比試驗(yàn),為白樺科學(xué)播種育苗提供理論依據(jù)。
種子于2019 年4 月購(gòu)買(mǎi)于黑龍江省哈爾濱市(45.72N,126.68E),種子干燥,未經(jīng)處理,平均千粒重0.3g。
2019 年5 月初進(jìn)行播種試驗(yàn)。播種前用30℃清水浸泡種子24h,后用0.5%的高錳酸鉀溶液進(jìn)行消毒[4],洗凈后將種子與濕沙按1∶3 比例混合,放置于20℃環(huán)境中催芽,每天噴灑水和多菌靈溶劑,當(dāng)30%種子咧嘴時(shí)播種。
該試驗(yàn)在河北省林業(yè)和草原科學(xué)研究院(114°28′12″E,38°08′23″N)內(nèi)進(jìn)行。
1.4.1 播種時(shí)間對(duì)白樺出苗率及生長(zhǎng)量的影響 分別于 2019 年 5 月、7 月、9 月,將白樺種子播種于河北省林業(yè)和草原科學(xué)研究院苗圃地中。于播種后1 個(gè)月(即6 月、8 月、10 月)分別統(tǒng)計(jì)出苗率和生長(zhǎng)量。
1.4.2 不同環(huán)境因子對(duì)白樺播種育苗的影響 2019年 5 月,設(shè)置基質(zhì)(A)、光照強(qiáng)度(B)、澆水次數(shù)(C)、溫度(D)4 因素3 水平的L9(3×4)正交試驗(yàn),具體見(jiàn)表1,將種子播種光照培養(yǎng)箱中。2019 年7 月底調(diào)查各處理的種子出苗率,2019 年9 月底,每個(gè)試驗(yàn)處理隨機(jī)選擇10 株生長(zhǎng)正常的幼苗,調(diào)查其生長(zhǎng)量。
表1 白樺播種育苗因素水平
1.4.3 指標(biāo)測(cè)定 以單株測(cè)定值為單元,采用EXCEL、SPASS、正交助手IIV3.1 軟件進(jìn)行苗木生長(zhǎng)性狀的差異分析[5]。
出苗率=出土種子數(shù)/總播種種子數(shù)×100%
分別以出苗率、苗高為因變量,播種時(shí)間為自變量進(jìn)行分析,結(jié)果見(jiàn)圖1。即隨著播種時(shí)間的推移,出苗率和苗高均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。5 月播種苗高最高,平均達(dá)到32cm,9 月播種苗高最低,平均生長(zhǎng)量8cm。
圖1 播種時(shí)間對(duì)白樺出苗率及生長(zhǎng)量的影響
根據(jù)表2 中R 值大小,可以看出對(duì)白樺種子出苗率影響從大到小依次為光照強(qiáng)度(極差38.000>澆水量(極差 29.333)>溫度(極差 15.333)>基質(zhì)(極差 4.666)。根據(jù)xˉ值,第 1 因素的第三水平(基質(zhì)為:草炭土+珍珠巖+蛭石+腐熟雞糞)的平均出苗率最高;第 2 因素第 3 水平(光照:3000Lx)平均出苗率最高;第3 因素第3 水平(每天澆3 次水)平均出苗率最高;第4 因素第2 水平(溫度30℃)平均出苗率最高。結(jié)合表3 可以看出:光照強(qiáng)度和澆水次數(shù)在組間有顯著差異,說(shuō)明光照強(qiáng)度和澆水次數(shù)處理對(duì)白樺出苗率影響較大,而溫度和基質(zhì)處理對(duì)出苗率影響較小。平均出苗率最佳的組合為A3B3C3D2(基質(zhì)采用草炭土+珍珠巖+蛭石+腐熟雞糞、光照強(qiáng)度3000Lx、每天澆 3 次水、溫度 30℃)。
表2 白樺種子出苗率正交試驗(yàn)結(jié)果分析
表3 白樺種子正交試驗(yàn)方差分析
根據(jù)表4 中R 值大小,可以看出對(duì)白樺播種苗苗高影響從大到小依次為光照強(qiáng)度(極差32.334>基質(zhì)(極差6.667)>溫度(極差5.334)>澆水次數(shù)(極差5.000)。根據(jù)值,第1 因素的第三水平(即基質(zhì)為:草炭土+珍珠巖+蛭石+腐熟雞糞)的苗高生長(zhǎng)量最高;第2 因素第2 水平(光照:4000Lx)苗高生長(zhǎng)量最最高;第3 因素第1 水平(每天澆1 次水)平均苗高生長(zhǎng)量最高;第4 因素第2 水平(溫度30℃)平均苗高生長(zhǎng)量最高。結(jié)合表5 可以看出:光照強(qiáng)度組間有顯著差異,說(shuō)明不同的光照強(qiáng)度處理對(duì)白樺苗高生長(zhǎng)量影響較大。平均苗高最佳的組合為A3B2C1D2(基質(zhì)采用草炭土+珍珠巖+蛭石+腐熟雞糞、光照強(qiáng)度 3000Lx、每天澆 1 次水、溫度 30℃)。
表4 白樺播種育苗正交試驗(yàn)結(jié)果分析(以苗高為依據(jù))
表5 白樺播種育苗正交試驗(yàn)方差分析(以苗高為依據(jù))
播種時(shí)間對(duì)白樺種子出苗率和生長(zhǎng)量影響很大。最佳播種時(shí)間在5 月,播種時(shí)間越晚,出苗率和生長(zhǎng)量越低。
在不同環(huán)境因子對(duì)白樺播種育苗的影響中,光照強(qiáng)度對(duì)于白樺出苗率及其后期的苗高生長(zhǎng)量影響最大,其次為澆水次數(shù),試驗(yàn)中光照在3000Lx時(shí),出苗率最高,光照4000Lx 時(shí),苗高生長(zhǎng)量最高。白樺為耐寒性樹(shù)種,在前期幼苗生長(zhǎng)時(shí),不適應(yīng)強(qiáng)烈的光照,在溫和的光照下生長(zhǎng)最佳,若在室外播種可適當(dāng)遮陰,但在后期生長(zhǎng)過(guò)程中,需增加適量的光照,并減少澆水量。
不同溫度處理對(duì)白樺出苗率和生長(zhǎng)量影響較小,這可能與試驗(yàn)選擇的溫度梯度為適宜的播種溫度區(qū)間有關(guān);而在后期苗木生長(zhǎng)過(guò)程中,在基質(zhì)中添加腐熟雞糞,有利于播種苗木的后期生長(zhǎng)。
綜合2 個(gè)試驗(yàn),得到既有利于白樺播種出苗,同時(shí)有助于苗高生長(zhǎng)的最佳處理為:選用草炭土、珍珠巖、蛭石、腐熟雞糞混合的基質(zhì);出苗期適度遮蔭,保證充足的水分;苗高生長(zhǎng)期保證充足的光照與適當(dāng)?shù)乃帧?/p>
當(dāng)前國(guó)內(nèi)外對(duì)于白樺播種繁殖技術(shù)的研究,大多集中在田間管理方面,僅有少部分對(duì)于播種時(shí)間和圃地選擇進(jìn)行了概述。例如,高思研究發(fā)現(xiàn),白樺一般選在4 月下旬、15℃以上時(shí)段播種,出芽率最高[6];荊曉清等研究發(fā)現(xiàn)白樺夏播最佳的遮陽(yáng)方式為架式遮陽(yáng)網(wǎng)[7];毛彥新等發(fā)現(xiàn)白樺種子的發(fā)芽最適溫度是25~28℃[8],這與試驗(yàn)結(jié)果一致。
綜上所述,本試驗(yàn)從播種時(shí)間、基質(zhì)、光照強(qiáng)度、澆水次數(shù)、溫度等因素對(duì)白樺種子出苗率、生長(zhǎng)量影響進(jìn)行了探討,最后提煉出白樺最佳的播種環(huán)境,以期為當(dāng)前白樺播種育苗提供理論與技術(shù)參考。