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不同育苗方式及种粒大小对擎天树苗木生长的影响



全 文 :收稿日期:2012-08-08
基金项目:广西“十一五”林业科学研究项目(桂林科字2010-19);广西大学生创新创业训练计划项目(1301150)
作者简介:梁机(1961-),博士,副教授,主要从事林木遗传改良及林业生物技术教学与研究工作,E-mail:liangjimail@163.com
不同育苗方式及种粒大小对擎天树
苗木生长的影响
梁 机1,杜加加1,罗桂强2,苏金俊1,郑岚芳1
(1广西大学林学院,南宁 530005;2南宁市良凤江国家森林公园,南宁 530031)
摘要:【目的】研究不同育苗方式及种粒大小对擎天树苗木生长的影响,为选择优质擎天树苗木、加强育苗技术管
理、提高苗木产量、质量和大面积造林提供参考依据。【方法】采用营养袋和苗床直播两种方式对不同粒级的种子进行
育苗对比试验,测定和比较苗木的生长量及生物量指标,根据苗高与地径生长因子对苗木进行分级。【结果】营养袋苗
的平均苗高、地径及叶片数分别比田间苗床的直播苗提高12.0%、22.0%和11.5%,各项根形态指标均大于田间苗床的直
播苗;营养袋苗的平均侧根数量达25.5条,比田间苗床的直播苗增加了63.5%;平均侧根数、地下部分干重及根冠比指
标在两种育苗方式间的差异均达到显著水平,营养袋苗的地下部分干重及根冠比显著大于苗床直播苗;大粒、中粒种
子苗木的苗高、地径和叶片数的生长与小粒种子苗木相比均达到极显著差异,而大粒与中粒种子苗木的各项生长指标
之间则差异不显著。【结论】营养袋育苗的擎天树生长量和苗木质量明显高于田间苗床的直播育苗,有利于苗木的高径
生长和根系生长;生产上应选用大、中粒种子进行育苗,以提高苗木的产量和质量。
关键词:育苗方式;种子大小;苗木质量;擎天树
中图分类号:S792.159 文献标志码:A 文章编号:2095-1191(2012)12-2025-05
DOI:10.3969/j:issn.2095-1191.2012.12.2025
南方农业学报 JOURNAL OF SOUTHERN AGRICULTURE 2012,43(12):2025-2029
ISSN 2095-1191;CODEN NNXAAB http://www.nfnyxb.com
Effects of different seedling-raising methods and seed sizes on
the nursery stock growth of Parashorea chinensis
LIANGJi1,DUJia-jia1,LOUGui-qiang2,SUJin-jun1,ZHENGLan-fang1
(1Forestry College,Guangxi University,Nanning 530005,China; 2Nanning Liangfengjiang National Forest Park,Nanning
530031,China)
Abstract:【Objective】This paper aimed to explore the effects of different seedling-raising methods and seed sizes on
the nursery stock growth of Parashorea chinensis to provide references for selecting high quality seedlings, strength
seedling-raising management, increase yield and quality, and provide large scale afforestation of Parashorea chinensis.
【Method】Two types of seeding with different seed sizes, the nutritive bag seeding and field sowings seedling, were used to
raise the seedlings and to compare the seedlings growth and biomass of Parashorea chinensis. The seedlings were graded
based on the main growth of height and basal diameter factors. 【Result】There were significant differences between the two
different seedling-raising methods. The average seedling height,basal diameter,and numbers of leaves per plant under the
nutritive bags seeding treatment increased by 12.0, 22.0, and 11.5% respectively in comparison with the results from the
field sowing seedlings treatment. The root morphological indexes of nutritive bag seedlings were greater than that of the
field sowing seedlings. The average numbers of lateral roots in nutritive bag seedlings reached up to 22.5 per plant and in-
creased by 63.5% in comparison with those measured in the field sowing seedlings. The average number of lateral roots,
the dry weight of underground growth part, and the ratio of root-to-shoot were significantly different between the seedling-
raising methods. There were significant differences between large seed vs. small seed and between middle seed vs. small
seed in the seedling height, basal diameter, and the number of leaves, but there were no significant differences detected
between large seed and middle seed in all the growth indexes. 【Conclusion】The nutritive bag seedling method was better
than the field sowing seedling method; therefore, the nutritive bag seedling method improved the seedling height, diame-
ter growth, and root system development. Raising seedlings with the nutritive bag would be the more appropriate measure
for cultivating high quality seedlings and should be promoted in relevant production industries. Large seeds and middle
seeds of Parashorea chinensis should be used for seedling production to improve seedling yield and quality.
Key words: seedling-raising method; seed size; seedling quality; Parashorea chinensis
南 方 农 业 学 报
0 引言
【研究意义】擎天树(Parashoreachinensis)又名望
天树,国家一级保护植物,龙脑香科树种,我国重要的
珍稀濒危植物(傅立国,1992),也是我国热带雨林的
标志树种之一,具有很好的发展前景(邓绍林等,
2007)。擎天树有较长的生命期,开花结果周期长,但
结实少,且落果严重,不易采种,这是导致擎天树分布
较少、自然及人工更新困难的原因之一,因此,选择优
质苗木,掌握擎天树苗期的生长规律,加强育苗技术
管理已成为当前擎天树生产发展中扩大人工繁育、提
高苗木产量、质量和造林成活率的关键。【前人研究进
展】自20世纪70年代初在我国云南和广西发现珍贵乡
土树种——擎天树后,人们就高度重视和广泛关注擎
天树生长和发展,在其林分生长规律、群落结构、遗传
多样性、茎叶解剖结构等方面做了许多的探索。李巧
明和许再富(2001)对龙脑香科植物望天树的居群遗
传结构及分化进行了研究,结果发现望天树群体内遗
传变异水平极低,多态位点比率P为6.25%~12.50%,
居群间存在低水平的遗传分化,群体的遗传结构单
一。王兰新等(2007)对分布于西双版纳自然保护区的
望天树群落进行调查,分析了各群落的稳定性,认为
望天树在所分布的群落中总是占据着第一层的主要
空间,成为这类群落的单优势种。黄松殿等(2011)研
究桂西南地区擎天树人工林生长规律,结果发现32年
生擎天树人工林的树高、胸径、单株材积分别为23.1
m、23.4 cm、0.51653 m3;树高、胸径连年生长曲线和平
均生长曲线均出现多次相交。朱栗琼和招礼军(2012)
分析擎天树茎叶解剖结构及其环境适应性,结果表
明,擎天树茎及叶外部密被表皮毛,内部输导和机械
组织发达,主脉维管束结构特殊,在近封闭的外韧维
管束中还分布有3~5束周木维管。【本研究切入点】目
前,有关擎天树人工育苗技术及造林试验方面的系统
研究较少(闫兴富和曹敏,2007),针对擎天树结实丰
欠年明显、野外种子数量稀少、采摘困难、人工育苗技
术缺乏等问题,采用营养袋和苗床直播两种不同方式
进行育苗对比试验,以筛选出适于该树种繁殖的最佳
育苗方法,并探究不同大小种粒对苗木质量的影响。
【拟解决的关键问题】研究不同育苗方式和种子大小
对擎天树幼苗生长的影响,旨在探索其科学的人工育
苗技术,提高苗木产量和质量,为其培育和推广提供
科学依据,同时也为更好地保护与开发利用该珍稀濒
危物种奠定基础。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
擎天树种子于2010年8月上旬采集于广西田阳县
坤平乡坡旺村那要屯擎天树天然林,从林地上收集落
果后用湿沙保存,并及时运回育苗地点。试验于2010
年8月~2011年8月在广西大学林学院教学实习基地苗
圃内进行。
1. 2 试验设计
营养袋播种育苗试验:采用14 cm×20 cm(直径×
高度)黑塑料打孔育苗袋装营养土(森林表土+钙镁磷
0.5%),营养袋排放成长方形,每排10株,每袋播种子1
粒,播种深度1.5 cm。田间苗床播种育苗试验:试验圃
地为客土苗床,使用森林表土除去杂草、草根并将其
打碎进行整地做床(厚度20 cm),每公顷翻耕施入钙
镁磷375 kg。在苗床上按株行距15 cm×8 cm开沟点
播,播种深度1.5 cm。两种育苗方式,每处理30株,重复
3次。
为探索种粒大小对苗木生长的影响,将从果实中
分离出的种粒用分析天平称重,根据质量大小分成
大粒种子(>2.0 g)、中粒种子(1.0~2.0 g)和小粒种子
(<1.0 g)三级,每个粒级进行营养袋播种育苗20株,重
复3次。
1. 3 测定项目与方法
从沙床分别移苗播种至营养袋和田间苗床,待1
个月苗木生长稳定后,每月对试验苗木的苗高和地径
进行检测,苗高用直尺直接测量,地径用电子游标卡
尺(SF2000电子数显卡尺)进行测量。试验结束阶段每
个处理按其苗木平均值取9株样株测定生物量、主根
长度和≥2 cm的侧根数量、根幅、根系体积、叶片数等
形态指标。根系总体积采用排水法测定,电子天平分
别称量每株苗木的根、茎、叶干重。苗木质量分级采用
标准差法测定(王俊等,2007)。
1. 4 统计分析
采用Excel进行实验数据整理及图形绘制,应用
DPS软件进行方差分析和LSD多重比较。统计分析前,
对一级侧根数和叶片数经X-1/2数据转换,高径比、根冠
比经反正弦数据转换。
2 结果与分析
2. 1 不同育苗方式的苗木生长差异比较
2. 1. 1地上部分生长情况 对试验测定数据进行统
计,结果表明,营养袋育苗擎天树的生长量明显优于
田间苗床直播育苗,一年生营养袋育苗的苗木平均苗
高、地径及叶片数分别达42.9 cm、5.71 mm和 19.4片,
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梁机等:不同育苗方式及种粒大小对擎天树苗木生长的影响
比田间苗床直播育苗的平均苗高、地径和叶片数分别
高出12.0%、22.0%和11.5%(表1)。擎天树营养袋育苗
方式苗木个体间生长变异较大,苗高、地径和叶片数
的变幅分别为30.8~60.2 cm、4 02~7.25 mm和12~31
片,而田间苗床直播育苗相应生长性状的变幅分别为
25.8~45.5 cm,3 42~5.70 mm和13~26片。方差分析结
果显示,两种育苗方式对擎天树的地径生长及高径比
的影响差异达到显著水平(P<0.05),说明营养袋苗比
田间苗床直播苗更粗壮。
表 1 不同育苗方式的生长比较
Tab.1 Growthcomparisonofdifferentseedlingraisingmethods
育苗类型
Seedlingtype 苗高
(cm)
Seedling
height
地径
(mm)
Basal
diameter
叶数
(张)
Leaf
No.
高径比
Ratioof
height
todiameter
地上生长部分Groundgrowthpart地下生长部分 Undergroundgrowthpart
主根长
(cm)
Mainroot
length
侧根数
(条)
No.of
lateralroot
根幅
(cm)
Average
rootscale
根体积
(mL)
Root
vo ume
田间播种苗Fieldsowingseedling 38.3 4.68b 17.4 8.19a 11.6 15.6b 5.4 3.8
营养袋育苗Nutritivebagseedling 42.9 5.71a 19.4 7.52b 12.7 25.5a 7.2 4.3
F值VarianceanalysisofF 4.428 11.561 1.082 139.640 0.76 10.425 1.512 0.192
P值SignificancelevelatthePvalue 0.1031 0.0273 0.357 0.0003 0.4327 0.0320 0.2860 0.6835
表中同列不同大小写字母分别表示在0.05水平差异显著。下同
Differentcapitalandlowercaselettersinthesamecolumnrepresentthesignificantdifferenceatthe1 and5% levels,respectively.Thesameappliesin
thefollowingtables
2. 1. 2地下部分生长情况 擎天树苗木地下根系的
生长也表现为营养袋育苗优于田间苗床直播育苗,营
养袋苗的各项根形态指标均大于田间苗床直播苗,田
间苗床直播苗的平均主根长、侧根数、根幅和根体积
分别仅为营养杯苗木的91.3%、61.2%、75.0%和88.4%
(表1)。在测定的根形态指标中,营养袋方式育苗苗木
的平均侧根数量达25.5条,比田间苗床直播苗增加了
63.5%,两者之间的差异达到显著水平(P<0.05),说明
使用一定规格的营养袋育苗更有利于擎天树苗木根
系的生长与发育。
2. 2 营养袋育苗和田间苗床直播育苗的生物量比较
表2为擎天树在不同育苗方式处理下按苗木平均
值取样株进行的生物量测定分析结果,营养袋育苗的
地上部分、地下部分的干重以及总生物量(干重)分别
为4.21g、2.34g和6.55g,分别比田间苗床直播育苗提高
24.2%、101.7%、44.0%,说明营养袋有利于苗木的高径
生长和根系生长。苗木生物量的分配比例是影响苗木
质量的重要因素,测定结果表明,营养袋苗的地上部
分生物量占植株总生物量(干重)的64.3%,而田间苗
床直播苗地上部分占植株总生物量(干重)的比例较
大,达74.5%,营养袋苗的地下部分干重及根冠比显著
大于苗床直播苗的相应指标(P<0.05),由此可见营养
袋育苗的生长质量较好。
表 2 不同育苗方式的生物量比较
Tab.2 Biomasscomparisonofdifferentseedlingraisingmethods
育苗类型
Seedlingtype
鲜重
Freshweight
干重
Dryweight
根冠比
Ratioof
rootto
cap
地上部分(g/株)
Groundgrowthpart
地下部分(g/株)
Undergroundgrowthpart
总生物量(g/株)
Tot lbiomass
2. 3 不同育苗方式对苗木质量的影响
由表3可以看出,不同育苗方式在苗木质量规格
上存在一定的差异,营养袋育苗法其Ⅰ、Ⅱ级苗所占
比例达到94.4%,而田间苗床直播育苗方式为83.3%,
表明营养杯育苗法比田间苗床直播育苗方式培育的
苗木普遍健壮优质,外观纤弱的低质弱苗比例较低,
显示出良好的育苗效果。
2. 4 种粒大小(重量)对苗木生长的影响
不同大小(重量)种粒对擎天树苗木的生长也产
生不同的影响(图1),结果表明,种粒大小与苗高、地
径和叶片数的生长均呈极显著的正相关(R2苗高=0.858;
R2地径=0.715;R2叶片数=0.728),说明随着种粒的增大,幼
苗表现出较高和粗大的趋势。大粒种子的苗高、地径
和叶片数等生长性状分别比中粒种子提高10.77%、
鲜重
Freshweight
干重
Dryweight
鲜重
Freshweight
干重
Dryweight
直播育苗Fieldsowingseedling 8.63 3.39 3.3 1.16b 12.01 4.55 0.33b
营养袋育苗Nutritivebagseedling 10.41 4.21 4.90 2.34a 15.31 6.55 0.56a
F值VarianceanalysisofF 0.390 0.740 1.5030 8.7240 0.7080 2.3290 11.272
P值SignificancelevelPvalue 0.5662 0.4383 0.2874 0.0418 0.4475 0.2017 0.0284
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南 方 农 业 学 报
4.0%和1.78%;比小粒种子的则分别提高77.78%、
48.57%和55.50%。方差分析结果显示,大粒、中粒种子
苗木的苗高、地径和叶片数的生长与小粒种子苗木相
比均达到极显著差异(P<0.01),而大粒种子与中粒种
子苗木的各项生长指标之间则差异不显著。
表 3 不同育苗方式擎天树苗木等级划分及比例
Tab.3 GradingresultandpercentageofdifferentseedlingraisingmethodsonParashoreachinensis
育苗方式 I级LevelI II级LevelII III级LevelIII
Seedlingmethod ≥H ≥D 比例 H D 比例 ≤H ≤D 比例
(cm) (mm) (%) (cm) (mm) (%) (cm) (mm) (%)
苗床直播育苗Fieldsowingseedling 42.9 5.23 10.0 42.9~33.7 5.23~4.17 73.3 33.7 4.17 16.7 90
营养袋育苗Nutritivebagseedling 48.3 6.34 14.4 48.3~37.3 6.34~5.06 80.0 37.3 5.06 5.6 90
总株数
TotalNo.of
seedlings
3 讨论
林业生产上培育优质种苗是提高造林成活率的
可靠保证,选择不同的育苗方式对苗木高径以及根系
的生长和分布均会产生较大差异(杨喜田等,2003;杨
鹏,2011)。本研究结果表明,擎天树营养袋育苗的苗
高、地径、叶片数及主根生长量均大于田间苗床直播
育苗,说明营养袋有利于苗木的高径生长和主根生
长,这与杨鹏(2011)在花榈木的育苗试验研究结果相
类似。但营养袋容器往往会限制苗木侧根的生长进而
导致侧根长度变短和数量减少(曹琳秀,2010),而本
研究发现,擎天树营养袋育苗的苗木平均侧根数量及
根体积均显著大于田间苗床播种苗,与张定瑶和陆兴
安(2008)的研究结果不一致,其原因可能是试验所采
用的营养袋规格足够大,苗木根系处于一个相对独立
的生长空间,容器内壁没有限制主根和侧根的生长,
而田间苗床直播育苗由于密度关系,根系对营养空间
的竞争使其相互影响,从而抑制侧根的发生与伸长。
高径比的大小是苗木生长发育均衡程度的指标之一,
高径比值大,说明苗木细长,发育不均衡,质量较差
(李玉莲等,2007)。而苗木重量则能反映苗木体内贮
存物质的多少,对于其他指标近似而重量大的苗木,
说明其组织充实、生长健壮、木质化程度高、抗逆性
强、品质优良。从本研究结果来看,田间苗床直播苗的
高径比显著高于营养杯苗,营养袋苗在生物量方面无
论是鲜重还是干重,以及根冠比都高于田间苗床播种
苗,由此可见,以营养袋方式培育擎天树的苗木生长
最好。两种不同育苗方式的苗木分级结果和优质苗所
占比例也充分显示了营养袋方式育苗是培育壮苗的
适宜措施,值得推广应用。尽管营养袋方式育苗的程
序和用工多于田间苗床直播苗,然而容器育苗技术可
以完整地保护苗木根系,缩短造林后的缓苗期,显著
提高造林成活率。
种子是形成下一代植物体的幼体,不少研究表
明,种子大小对幼苗生长发育有很大影响,种子相对
较大的其幼苗生长快,幼苗较高,且种子大小(质量)
与苗高及鲜质量呈显著正相关(何玉惠等,2008)。本
研究发现,从擎天树果实中分离出的种子粒径与重量
大小差异明显,育苗对比试验结果表明,不同大小(重
量)的种粒对擎天树苗木的生长存在显著的影响,从
苗木生长量来看,大粒>中粒>小粒。说明大粒种子贮
藏的养分多、活力强、产生的幼苗能保持较强的生长
优势而发育成较大的植株,是培育优质壮苗的基础;
由于大粒种子与中粒种子苗木的各项生长指标之间
差异并未达显著水平,因此,生产上应选用大中粒种
子进行育苗,从而培育出数量多、质量好的苗木。
4 结论
擎天树的两种不同育苗方式对苗木的生长存在
较大的差异,营养袋育苗的生长量明显优于田间苗床
的直播育苗,有利于苗木的高径生长和根系生长,增
加了茎叶重量及地下部分的干重生物量,提高了根冠
比;营养袋育苗的健壮优质苗比例高于田间苗床直播
育苗方式,是培育壮苗的适宜措施,提倡推广应用。不
同大小(重量)种粒对擎天树苗木的生长存在显著的
影响,生产上应选用大、中粒种子进行育苗,以提高苗
木的产量和质量。



G
ro
w
th
am
ou
nt
图 1 擎天树不同种粒大小对苗木生长的影响
Fig.1 EffectsofdifferentseedsizesonthegrowthofParashorea
chinensisseedling
苗高(cm)
Seedlingheight
地径(mm)
Basaldiameter
叶片数(张)
L afnumber
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(责任编辑 王冠玉)
梁机等:不同育苗方式及种粒大小对擎天树苗木生长的影响 2029· ·