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Dynamics of Growth and Development of Sprout,Effect of Fertilization and Management on the Vegetative Propagation Nursery for Chinese Fir

杉木无性系采穗圃萌芽发生动态、施肥效应及其管理



全 文 :  1997—05—26收稿。
何贵平副研究员,陈益泰(中国林业科学研究院亚热带林业研究所 浙江富阳 311400) ;封剑文,张新法,关志山,杜建
辉(福建省邵武市林业委员会)。
* 本项研究为 1992~2000年国家造林项目“杉木速生丰产技术研究与推广”和国家“九五”攻关项目“杉木建筑材树种
遗传改良及大中径材培育技术研究”的内容之一。
杉木无性系采穗圃萌芽发生动态、
施肥效应及其管理*
何贵平 陈益泰 封剑文 张新法 关志山 杜建辉
  摘要 在福建邵武地区杉木无性系采穗圃中,对 4~6 年生的采穗母株进行了连续 3 a 的定株
观测, 以了解不同处理下母株萌芽、生长规律,并进行了采穗圃施肥初步试验。结果表明: 采穗母株
萌芽发生有较强的规律性, 8 月下旬全面清条后, 9 月为孕芽期, 10 月为芽条速生期, 11 月为芽条生
长缓慢期, 直至停止生长。母株全年萌生能力最强为 4~5 月,其次为 8~9月 ;而萌条生长速度较快
在 6~7 月, 9 月次之,且与月均温相关密切。施肥试验结果表明: 施尿素与施复合肥均比对照显著
增产, 且两肥种的增产效应无显著差异; 以 3 月初和 8 月底两次施肥效果最好, 全年四次产条量总
的增产率为 54. 0%~56. 9% ,每次施用量以每公顷 187. 5~225 kg 的尿素或复合肥为宜。根据采穗
母株的萌生规律, 以及已有的树体管理、土肥管理理论和实践, 提出了“一年三采三插三管”的采穗
圃管理制度。
关键词 杉木 无性系采穗圃 母株萌芽 圃地施肥 管理制度
  近十多年来,我国对杉木无性系的研究逐步深入,从无性系材料的选择, 无性扦插育苗技
术,采穗圃营建,以及无性系测定, 已取得了较大进展[ 1~3]。但杉木无性系造林的比例还不高,
这包括诸多因素, 从技术上讲,采穗圃管理技术是其中之一。采穗圃萌芽发生规律,直接关系到
怎样合理地确定萌条的采集时间、次数, 以及怎样采条, 并且关系到采穗圃土壤管理和树体管
理,从而影响到采穗母株的繁殖系数、萌条的产量、采穗圃的管理成本,以致无性系造林进程。
因此,进行采穗圃萌芽发生规律和施肥效应的研究, 是非常重要的。为此,作者对杉木无性系采
穗圃采穗母株萌芽发生动态,以及施肥后采穗母株萌条数量进行了观测和分析,旨在了解萌芽
的发生、生长规律, 制定较合理的采条时间、次数,以及采穗圃管理制度,为生产上提供科学依
据。
1 材料与方法
1. 1 试验点概况
福建省邵武市苗圃,位于邵武市城西 1 km 处,地理位置为 27°25′N , 117°30′E,海拔高 200
m, 该区属中亚热带季风气候,年平均气温 17. 7 ℃,最高温 40. 4℃,最低温- 7. 9℃,平均年降
雨量 1 783. 2 mm ,雨量多集中在 3~7月份,全年无霜期达 264 d。
林业科学研究 1998, 11( 1) : 52~57
For es t R esear ch     
1. 2 材料来源及研究方法
1994~1996年间在邵武市苗圃,杉木无性系原种圃内, 进行定株定期观测,原种圃为 1992
年春选用福建洋口一代种子园混系的一年生超级苗建圃, 圃地为东向坡地, 普通红壤,肥力中
等,株行距为 50 cm×80 cm, 栽植当年 8月下旬进行压干处理, 压干与地面呈 20~30°, 每年除
草 3次,植后每年施尿素或复合肥一次。第一次观测时间为 1994年 8月至 1995年 5月,建圃
材料为 4~5年生(建圃第 3~4年间) ,在 1994年 8月下旬进行全面清条之后,标定 10株正常
生长的母株为观测株。分别于 9 月下旬、10 月下旬、11月下旬对干基萌芽条进行分级计数,
1995年 3月中旬采集 5 cm 以上穗条扦插并计数, 5月上旬第二次采条扦插并分级计数。萌条
分级为< 2 cm , 2~8 cm, 8~14 cm , 14~20 cm , > 20 cm。
第二次观测于 1996年仍在邵武原种圃(建圃第 5年,植株 6年生)挑选正常采穗母株 20
株,分为两组,每组 10株。第一组,在 3月初进行全面清条之后,每个月底进行一次清条,统计
不同长度等级的条数,目的是了解萌生能力和生长速度的变化动态。第二组, 3月 15日采条用
于扦插,保留 2 cm 以下芽条,此后每隔 25~30 d采条计数一次,与第一组不同的是每次采条
均保留芽条。这两组萌条分级与第一次观测分级基本相同,只是将第一次中 2~8 cm 再分成 2
~5 cm 和 5~8 cm 两级。
施肥试验地为 1994年初定植的无性系采穗圃。前茬栽种水稻,包含115个无性系,每无性
系有 5~20个分株不等,沿畦边种成 1纵行, 株行距0. 5 m×0. 8 m。种植当年 8月全面进行压
干促萌处理, 1996年(建圃后第3年)进行施肥试验。采用两种肥料:尿素(含 N46%,福建三明
产)和复合肥(含 N、P、K各 15%,南斯拉夫产)。施肥处理为:  3月初尿素 50 g ;  3月初复合
肥 50 g ;  5月初尿素 50 g;5月初复合肥 50 g;  8月底尿素 50 g ;8月底复合肥 50 g ; 
3月初、8月底各施尿素 50 g ; 3月初、8月底各施复合肥 50 g ;  不施肥(对照)。9个处理采
用随机区组设计, 重复 4次。每小区横跨 5个畦面, 包含 4~6个无性系的 20个分株。小区的
长边方向与无性系分株排列方向垂直,以消除无性系对施肥效应的干扰。每个施肥处理包括 5
个点(穴) ,每个施肥点(穴)位于 4株苗之中央, 距植株 40 cm 左右,每次施肥均在采条之后进
行。3月初清条之后, 分别 5月初、5月20日、8月底、11月底4次逐株统计有效穗条数,除 8月
底为全面清条外, 其余三次均只采集有效穗条。
2 结果与分析
2. 1 第一次观测采穗母株萌芽发生动态变化
表 1 8月下旬清条之后的萌生动态
[单位:条( 10株平均值,下同) ]
条长级别 观 测 时 间 (月- 日)
09- 24 10- 26 11- 25 03- 15 05- 10
< 2 cm 51. 8±17. 9 8. 0±4. 5 4. 1±3. 1 未分级计数, 32. 0±13. 8
2~8 cm 21. 0±9. 3 56. 5±16. 2 56. 0±17. 6 应该与 11月 51. 4±12. 3
8~14 cm 11. 4±9. 1 12. 5±12. 7 下旬观测结 12. 7±6. 9
14~20 cm 0. 7 2. 5±2. 5 果相同   5. 2±5. 6
> 20 cm 1. 2±2. 0
总条数 72. 8±19. 5 76. 6±16. 2 76. 3±19. 0 101. 3±16. 1
实际采条数 48. 3±10. 3 28. 7±11. 6
总条长( cm) 156. 8 423. 8 491. 7 — 517. 1
531 期       何贵平等: 杉木无性系采穗圃萌芽发生动态、施肥效应及其管理
  从表 1中可知, 8月下旬全面清条之后, 9、10月间气候条件适宜生长, 9月间主要是孕芽
阶段, < 2 cm 短芽条占总条数的 71%以上。10月间为芽条速生阶段, 总条数增长不多( 5.
2% ) , > 2 cm 萌条数占 89. 6% , > 8 cm 长条占 15. 8% ,总条长净生长量 267 cm ,比 9月份增
长 70. 3%。到了11月,总条数不再增加,生长速度逐渐缓慢, > 8 cm 长条数占总条数的比例增
加到 21. 2%, 11月总条长净生长量 64. 3 cm,为 10月份的 24. 1%。
11月下旬穗条长度结构: < 2 cm 短芽条数占 5. 4% , 2~8 cm 占 73. 4%, > 8 cm 长条占
21. 2%。按照大田扦插育苗的一般要求, > 8 cm 长条为有效穗条,这样利用率只有 21. 2%。如
何提高秋条利用率? 一方面可以考虑适当提早夏季清条时间,例如从 8月下旬提早到 8月上、
中旬,偏北地区甚至可提早到 7月底,这样可以充分利用 9~10月间良好气候条件,加速生长,
增加有效穗条(长条)的比率。另一方面, 经试验证明,只要管理得当,早春采用3~5 cm 短条扦
插是完全可行的。因此, 2~8 cm 长度级中大部分是可以利用的。按这一长度级可用率2/ 3估
计,加上 8 cm 以上的穗条,总的秋条利用率可以提高到 70%以上。在本研究中, 3月 15日第一
次春插,利用了 5 cm 以上穗条,实际采条 48. 3根,占总条数的 63. 3%。
从 3月中旬第一次采条之后,至 5月上旬之间, 是芽条萌发和生长的较快时期, 总条数由
3月保留的 76. 3- 48. 3= 28根,增加到 101. 3根, 增长 3. 6倍。< 2 cm 的短芽条比例从 5. 4%
提高到 31. 6%, 保留的短条迅速成为长条, > 8 cm 的萌条占 17. 7%( 3月全部采完) ,实际采条
利用率为 28. 3%。
2. 2 第二次观测采穗母株萌芽发生动态变化
从表 2中可知, 总条长和平均条长(反映月生长量)月变化的高峰出现在 6~7月间, 9月
有个小峰,与月均温的相关密切。总条数在某种程度上反映植株萌生能力,它的高峰出现在 4
~5月间。最能反映萌生能力的是< 2 cm 短芽条的数量。从表中看到, 4~5月高峰十分明显,
其次在 8~9月份也有个小高峰。由此看来,加强 3~5月间和 8月份的土壤管理和树体管理,
对于促进萌生高峰的形成, 提高穗条(春条和秋条)的产量是十分关键的。
表 2 每月清条一次的萌生动态
条长级别 观 测 时 间
3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月
< 2 cm 21. 3 56. 6 58. 4 30. 8 28. 2 32. 7 36. 2 22. 4
2~5 cm 2. 4 23. 0 8. 7 15. 6 19. 3 12. 8 13. 6 2. 7
5~8 cm 0. 5 1. 8 2. 3 6. 4 9. 1 5. 7 6. 2 0. 2
8~11 cm 0. 1 0. 6 3. 5 4. 9 1. 2 2. 4 0. 1
11~14 cm 0. 7 1. 9 0. 3
总条数 24. 2 81. 5 70. 0 57. 0 63. 4 52. 7 58. 4 25. 4
> 5 cm 条数 2. 9 1. 9 2. 9 10. 6 15. 9 7. 2 8. 6 0. 3
总条长( cm) 33. 2 93. 2 109. 5 169. 0 225. 2 129. 7 146. 9 34. 1
平均条长( cm) 1. 37 1. 14 2. 71 2. 96 3. 55 2. 46 2. 51 1. 34
月平均气温(℃) 11. 6 15. 6 21. 4 26. 1 28. 1 27. 4 25. 6 20. 2
月平均降雨量( mm ) 262. 5 196. 8 284. 1 203. 8 119. 8 173. 7 15. 4 15. 9
本研究中每月底清条一次, 清条之后有个孕芽过程, 因此每月达到足够长度的有效穗条为
数不多。例如 5 cm 以上穗条数以 7月份最多,也只占月总条数的 25%。3~5月间 5 cm 以上
穗条数不到 5%。因此, 每月清条一次的做法在生产上没有应用价值。
54 林 业 科 学 研 究               11 卷
从表 3中同样可知,同第一组结果相比,把 3月 15日第一次采条除外(第一组未统计 3月
初采条量) ,其萌条数量和生长量的月变化趋势两者基本一致, 即总条数的高峰在 4~5月间,
而总条长和均条长的高峰出现在 6~7月间, 8月之后还有一个小峰。但是穗条长度结构不同
于第一组,长条数量和比例大大增加,例如 4~5月间采条量 5 cm 以上穗条数占总条数的 14.
7%~38%, 6~7月间占 42%以上。显而易见, 在早春采条扦插时,保留短条十分必要,可大大
提高有效穗条产量。在八次采条中, 5 cm 以上穗条数量多的是第一次 3月 15日(秋条) ,其次
是 5月初,第三位是 7月底。
表 3 每月保留短条的萌生动态
条长级别 观 测 时 间 (月- 日)
03- 15 04- 10 05- 04 05- 27 06- 25 07- 28 08- 24 11- 04
< 2 cm 8. 5 47. 2 31. 9 52. 6 22. 4 22. 6 27. 4 34. 1
2~5 cm 54. 6 39. 3 35. 9 15. 2 18. 3 20. 8 16. 3 23. 2
5~8 cm 23. 9 10. 6 27. 2 7. 0 10. 2 12. 3 5. 4 9. 4
8~14 cm 14. 1 4. 3 12. 3 3. 0 8. 8 8. 4 3. 3 7. 5
14~20 cm 6. 1 1. 8 0. 3 5. 5 4. 4 0. 5 2. 1
> 20 cm 6. 6 0. 2 5. 4 6. 4 0. 4
总条数 113. 2 101. 4 108. 9 78. 3 70. 6 74. 9 53. 3 76. 3
> 5 cm 条数 50. 1 14. 9 41. 3 10. 5 29. 9 31. 5 9. 6 19. 0
总条长( cm) 751. 8 301. 0 499. 6 194. 0 467. 3 489. 8 173. 6 294. 6
平均条长( cm) 6. 64 2. 97 4. 59 2. 48 6. 62 6. 54 3. 26 3. 86
2. 3 施肥对采穗圃采穗母株萌条数量的影响
从表 4中可得出如下初步结论:
( 1)凡是施肥处理, 不论是何时施肥( 3月、5月、8月) ,是一次施肥还是两次施肥,是施尿
素还是复合肥,均比对照(不施肥)显著增产。
( 2)施尿素与施复合肥的效应无显著差异。
( 3) 3月初施尿素或复合肥使 5月初产条量比对照增产 73. 8%, 而且对 5月 20日、8月
底,甚至 11月底的产条量都产生有利影响, 其增效分别为 62. 5%、15. 5%和22. 7%。总的增产
效果为 42. 8%~48. 0%。这可能是 3月施肥,促进枝叶生长,增大了光能利用面积所致。5月
初施肥使 5月 20日产条量增加 35. 9% ,对 8月底和 11月底的增效分别为 10. 3%和 29. 8%,
表 4 不同施肥处理的单株平均产条量的差异
处   理 5月初 5月 20日 8月底 11月底 合计
3月初尿素 50 g 15. 5 a 16. 0 a 7. 3 a 12. 4 cd 51. 2
3月初复合肥 50 g 15. 1 a 15. 2 a 7. 2 a 11. 9 d 49. 4
5月初尿素 50 g 9. 0 b 13. 0 b 7. 0 a 12. 8 cd 41. 8
5月初复合肥 50 g 9. 2 b 13. 1 b 6. 9 a 12. 9 c 42. 1
8月底尿素 50 g 9. 1 b 10. 0 c 6. 2 b 14. 0 b 39. 3
8月底复合肥 50 g 8. 8 b 9. 8 c 6. 0 b 14. 0 b 38. 6
3月初、8月底尿素各 50 g 15. 6 a 15. 8 a 7. 4 a 15. 5 a 54. 3
3月初、8月底复合肥各 50 g 15. 3 a 15. 4 a 7. 2 a 15. 4 a 53. 3
未施肥(对照) 8. 8 b 9. 6 c 6. 3 b 9. 9 e 34. 6
  F 值 57. 22* * 27. 22* * 5. 82* 32. 54* *
   S x- 0. 496 0. 485 0. 171 0. 309
551 期       何贵平等: 杉木无性系采穗圃萌芽发生动态、施肥效应及其管理
总的增产效果为 20. 8%~21. 7%。8月底施肥使11月底产条量提高 41. 4% ,总的增产效果仅
为 11. 6%~13. 6%。因此,如果1年之内只施一次肥,最适宜的施用时间是在 3月初第一次采
条之后。
( 4) 3月初和 8月底施两次肥对 11月底产条量增产效果为 56. 1%。全年四次产条量总的
增产率为 54. 0%~56. 9%,超过 3、5、8月任何单施一次的效果。
综上所述,为了提高采穗圃产条量,每年施用两次肥较好,尿素、复合肥均可。第一次施用
宜在 3月初第一次采条之后,其作用主要是增加当年春季产量,第二次宜在 8月底全面清条时
施用, 其目的是增加秋条产量, 供下年早春扦插之需。每次施用量不少于每公顷 187. 5~225
kg 尿素或复合肥(每公顷 1. 5万株计)。
3 采穗圃管理制度的建议
  根据采穗圃萌芽发生规律、树体管理 [ 3]和土肥管理的研究结果, 结合生产实际情况,建议
对杉木采穗圃采取“一年三采三插三管”的制度:
第一次采条在 2月底至 3月初,采集 3 cm 以上去年生秋条(轮生叶直立条) ,剪除羽毛状
条,保留 3 cm 以下芽条。所采穗条短条( 3~5 cm )与长条( > 5 cm )分开扦插,以提高苗木的整
齐度。结合采条进行第一次修剪、松土、除草和施肥,每公顷 187. 5~225 kg 尿素。
第二次采条在 4月底至 5月初, 采集 5 cm 以上春条进行常规扦插。结合采条进行一次松
土、除草。这次采条扦插宜早不宜迟,在邵武地区,最迟不过 5月 20日, 以保证成苗。
第三次采条在 8月上中旬,这次必须进行清条,即在树干 50 cm 以下所有萌条(包括芽条)
全面清除(采穗条在 20 cm 以下) ,并对冠层适当修剪、松土、除草和施肥一次,以利秋条萌发和
生长。这次采下的夏条实行密集寄插(遮荫、保湿, 550~667株/ m 2) ,次年春移入大田。
三次采条,有效穗条数量之比大约是 6∶4∶3。如果劳力、土地等条件许可,在 5月 20日
左右还可增加一次采条(第二批春条)和扦插,当年也能成苗。
据作者在邵武市苗圃 1996年从 3月初开始至 6月中旬止,连续 5次采条扦插, 经年底抽
样测定( n= 45) , 平均苗木高度如下: 3月初扦插的为 45. 6 cm , 5月初扦插的为 29. 7 cm, 5月
20日扦插的为 26. 4 cm , 6月上旬扦插的为22. 3 cm, 6月中旬扦插的为 19. 6 cm。从上可看出,
在邵武及类似地区生产性扦插育苗不能迟于 5月 20日。
参 考 文 献
  1 张全仁.杉木无性系选育与无性系造林.中南林学院学报, 1989, ( 2) : 167~174.
2 李恭学,张全仁,许志坤,等.杉木扦插育苗技术研究.见:沈熙环主编.种子园技术.北京:科学技术出版社, 1992. 264
~270.
3 陈益泰,何贵平,封剑文,等.杉木采穗圃的树体管理和插条选择.林业科学研究, 1995, 8( 6) : 611~618.
56 林 业 科 学 研 究               11 卷
Dynamics of Growth and Development of Sprout, Effect of
Fertilization and Management on the Vegetative
Propagation Nursery for Chinese Fir
H e Guip ing Chen Yitai F eng J ianw en
Zhang X ingf a Guan Zhishan Duo J ianf ei
  Abstract In vegetative pr opagat ion nursery of Chinese fir, in Shaow u region of Fujian
Province, the cutt ing donor plant o f 4~6 years w ere observed with f ix ed plant for 3 years, as
that g row th and development law of cut t ing donor plant were known in different w orking
methods of coppice shoots, and preliminary ef fect of fer tilizat ion w ere studied. T he results
show ed: there w ere very st rong law on g row th and development of sprout of cut ting donor
plant . Af ter all clearing away coppice shoots in late August , September w as pregnant bud pe-
riod, October w as period for quickly g row ing o f coppice shoots, November was period for
slow ly g row ing of coppice shoots, unt il grow ing stopped. T he ability of sprout ing o f donor
plant was ver y st rong in April and May . Second w ere in August and September . But the
gr ow ing speed of coppice shoots w as mo re quickly in June and July , and the second w as
Septemer , and the cor relat ion was close betw een month average temperature and grow ing
speed o f coppice shoots. For the fert ilizat ion experiment , the results show ed: there w ere sig-
nif icant increasing y ields fert ilizing urea and mult iple fert ilizer than CK, there were no signifi-
cant difference in increasing product ion ef fect betw een tw o fert ilization special, the best ef-
fects o f fert ilization w ere on early M arch and late August fo r two times, increasing rate o f to-
tal coppice shoots were 54. 0%~56. 9% in a year , and fer tilizing quant it ies o f urea or multi-
ple fertilizer 187. 5~225 kg / hm2were adaptable ever y t ime. According to sprout ing law o f
cut t ing donor plant and there w er e theory and practice of stock plant management and fer til-
izer and soil management , “three times cut t ing coppice shoots, three t imes cutt ing, three
t imes management in a year”management r egulat ion of vegetat iv e propogation nursery w ere
mentioned.
  Key words Chinese f ir vegetat iv e propagat ion nursery cut t ing donor plant ef fect o f
fert ilizat ion management regulat ion
  He Guiping, As sociate Profess or, Chen Yitai( The Research Inst itute of Su bt ropical Forest ry, CAF Fuyang, Zh ejiang 
311400) ; Feng Jianw en , Zhang Xin gfa, Guan Zhish an ,Duo Jianfei( T he Sh aow u For est ry Commis sion of Fujian Province) .
571 期       何贵平等: 杉木无性系采穗圃萌芽发生动态、施肥效应及其管理