云南松幼苗出土及生長對松針覆蓋質(zhì)量的響應(yīng)

曹子林，朱 力，王曉麗

（西南林業(yè)大學(xué)，云南 昆明 650224）

云南松廣泛分布于西藏、四川、貴州、廣西等地，以云南分布最廣，占云南省森林面積的70%，是云南省的主要經(jīng)濟(jì)用材和造林樹種，同時具有采脂、提供松花粉等多種經(jīng)濟(jì)利用價值，在云南林業(yè)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)建設(shè)中具有舉足輕重的作用[1-2]。種子萌發(fā)及幼苗生長是植物生活史中最敏感的時期。生產(chǎn)實踐中，對種子的適當(dāng)埋藏有利于種子萌發(fā)形成幼苗，主要表現(xiàn)在覆蓋物可以有效保持土壤含水量，對地表溫度有調(diào)節(jié)作用[3-4]，覆蓋物能減緩雨水和澆水對土壤的沖刷作用，防止土壤板結(jié)和被侵蝕[5]。播種育苗是最主要的育苗方式，播后覆蓋是育苗常規(guī)的技術(shù)措施[6-7]，常常會因為覆蓋材料選擇和厚度控制不當(dāng)而影響種子萌發(fā)及幼苗生長。盡管覆蓋材料對提高育苗質(zhì)量十分重要，但有關(guān)松針覆蓋質(zhì)量對云南松幼苗出土及生長的影響未見報道。為此，本研究擬探討云南松幼苗出土和生長對針葉覆蓋質(zhì)量的響應(yīng)規(guī)律，利用拋物線模型計算最佳覆蓋質(zhì)量，以期為云南松育苗提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料采集

云南松種子購于云南省林木種苗站，產(chǎn)地昆明。在西南林業(yè)大學(xué)后山云南松林下收集自然脫落針葉約8 kg。試驗所需的栽培基質(zhì)為云南松樹林下土壤，把采集的土壤晾干，過3 mm 土壤篩。

1.2 研究方法

1.2.1 不同松針覆蓋質(zhì)量對云南松幼苗出土及生長影響的試驗 在苗圃將苗床整平，覆云南松林下土壤約10 cm，在苗床布設(shè)0.3 m×0.3 m 的小樣方。試驗時間為2021 年3 月15 日—4 月25 日。在播種前用水浸泡云南松種子24 h，在每個小樣方均勻播種云南松種子100 粒，覆土厚度為0.5 cm，設(shè)置松針覆蓋質(zhì)量0 g/m2、200 g/m2、400 g/m2、800 g/m24 個處理，以不覆蓋松針為對照，每個處理4 個重復(fù)。每天等量澆水，觀察出苗情況并記錄，以第8 天計算出苗勢，第40 天統(tǒng)計出苗率，并計算出苗速率[8]。最后將云南松苗取出，測定地徑、高度，在85 ℃烘箱中烘干至恒重并稱總干重。

1.2.2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析 以云南松的出苗率、出苗勢、出苗速率及生長量（地徑、高度、總干重）為因變量（y），覆蓋質(zhì)量為自變量（x），采用二次曲線模型y=β0+b1x+b2x2進(jìn)行擬合，求一階導(dǎo)數(shù)為y′=b1+2b2x；令y′=0，可求出方程的拐點x=-b1/2b2，拐點就是最高產(chǎn)量，相應(yīng)的覆蓋質(zhì)量即為最佳覆蓋質(zhì)量[9]。用SPSS 軟件對幼苗出土及生長的指標(biāo)進(jìn)行單因素方差分析和多重比較檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 云南松出苗對覆蓋質(zhì)量的響應(yīng)

2.1.1 云南松出苗率對覆蓋質(zhì)量的響應(yīng) 覆蓋質(zhì)量對出苗率具有顯著影響（P=0.02）。覆蓋質(zhì)量為0 g/m2時，出苗率為50.3%；覆蓋質(zhì)量為200 g/m2時，出苗率為68.3%；覆蓋質(zhì)量為400 g/m2時，出苗率為75.3%；覆蓋質(zhì)量為800 g/m2時，出苗率為54.3%（圖1-a）。由此可見，出苗率隨著覆蓋質(zhì)量的增大呈先上升后下降的規(guī)律。出苗率與覆蓋質(zhì)量之間的關(guān)系可用拋物線進(jìn)行很好的擬合（P=0.00），通過求導(dǎo)可得出苗率最大時的最佳覆蓋質(zhì)量為598.0 g/m2（圖1-b）。

圖1 云南松出苗率對覆蓋質(zhì)量的響應(yīng)

2.1.2 云南松出苗勢對覆蓋質(zhì)量的響應(yīng) 覆蓋質(zhì)量對出苗勢具有顯著影響（P=0.05）。覆蓋質(zhì)量為0 g/m2時，出苗勢為23.3%；覆蓋質(zhì)量為200 g/m2時，出苗勢為31.3%；覆蓋質(zhì)量為400 g/m2時，出苗勢為35.0%；覆蓋質(zhì)量為800 g/m2時，出苗勢為22.0%（圖2-a）。由此可見，出苗勢隨著覆蓋質(zhì)量的增大呈先上升后下降的規(guī)律。出苗勢與覆蓋質(zhì)量之間的關(guān)系可用拋物線進(jìn)行很好的擬合（P=0.00），通過求導(dǎo)可得出苗勢最大時的最佳覆蓋質(zhì)量為368.1 g/m2（圖2-b）。

圖2 云南松出苗勢對覆蓋質(zhì)量的響應(yīng)

2.1.3 云南松出苗速率對覆蓋質(zhì)量的響應(yīng) 覆蓋質(zhì)量對出苗速率具有極顯著影響（P=0.01）。覆蓋質(zhì)量為0 g/m2時，出苗速率為2.10 顆/d；覆蓋質(zhì)量為200 g/m2時，出苗速率為2.86 顆/d；覆蓋質(zhì)量為400 g/m2時，出苗速率為3.18 顆/d；覆蓋質(zhì)量為800 g/m2時，出苗速率為2.24 顆/d（圖3-a）。由此可見，出苗速率隨著覆蓋質(zhì)量的增大呈先上升后下降的規(guī)律。出苗速率與覆蓋質(zhì)量之間的關(guān)系可用拋物線進(jìn)行很好的擬合（P=0.00），通過求導(dǎo)可得出苗速率最大時的最佳覆蓋質(zhì)量為433.3 g/m2（圖3-b）。

圖3 云南松出苗速率對覆蓋質(zhì)量的響應(yīng)

2.2 云南松幼苗生長對覆蓋質(zhì)量的響應(yīng)

2.2.1 云南松幼苗地徑生長對覆蓋質(zhì)量的響應(yīng) 覆蓋質(zhì)量對地徑具有極顯著影響（P=0.00）。覆蓋質(zhì)量為0 g/m2時，地徑為0.60 mm；覆蓋質(zhì)量為200 g/m2時，地徑為0.62 mm；覆蓋質(zhì)量為400 g/m2時，地徑為0.75 mm；覆蓋質(zhì)量為800 g/m2時，地徑為0.59 mm（圖4-a）。由此可見，地徑隨著覆蓋質(zhì)量的增大呈先上升后下降的規(guī)律。地徑與覆蓋質(zhì)量之間的關(guān)系可用拋物線進(jìn)行很好的擬合（P=0.00），通過求導(dǎo)可得地徑最大時的最佳覆蓋質(zhì)量為416.7 g/m2（圖4-b）。

圖4 云南松地徑對覆蓋質(zhì)量的響應(yīng)

2.2.2 云南松幼苗高度對覆蓋質(zhì)量的響應(yīng) 覆蓋質(zhì)量對高度具有極顯著影響（P=0.00）。覆蓋質(zhì)量為0 g/m2時，高度為2.37 cm；覆蓋質(zhì)量為200 g/m2時，高度為2.64 cm；覆蓋質(zhì)量為400 g/m2時，高度為3.64 cm；覆蓋質(zhì)量為800 g/m2時，高度為2.44 cm（圖5-a）。由此可見，高度隨著覆蓋質(zhì)量的增大呈先上升后下降的規(guī)律。高度與覆蓋質(zhì)量之間的關(guān)系可用拋物線進(jìn)行很好的擬合（P=0.00），通過求導(dǎo)可得高度最大時的最佳覆蓋質(zhì)量為441.7 g/m2（圖5-b）。

圖5 云南松高度對覆蓋質(zhì)量的響應(yīng)

2.2.3 云南松幼苗干重對覆蓋質(zhì)量的響應(yīng) 覆蓋質(zhì)量對總干重具有極顯著影響（P=0.00）。覆蓋質(zhì)量為0 g/m2時，總干重為2.15 g；覆蓋質(zhì)量為200 g/m2時，總干重為3.12 g；覆蓋質(zhì)量為400 g/m2時，總干重為4.18 g；覆蓋質(zhì)量為800 g/m2時，總干重為3.34 g（圖6-a）。由此可見，總干重隨著覆蓋質(zhì)量的增大呈先上升后下降的規(guī)律。總干重與覆蓋質(zhì)量之間的關(guān)系可用拋物線進(jìn)行很好的擬合（P=0.00），通過求導(dǎo)可得總干重最大時的最佳覆蓋質(zhì)量為506.3 g/m2（圖6-b）。

圖6 云南松苗重對覆蓋質(zhì)量的響應(yīng)

3 結(jié)論與討論

光照、溫度、水分及通氣性是植物種子萌發(fā)、幼苗生長的重要條件[10]。試驗結(jié)果表明：針葉覆蓋質(zhì)量對云南松幼苗出土和生長有極顯著或顯著影響，云南松幼苗出土及生長各個指標(biāo)隨著覆蓋質(zhì)量增大呈先上升后下降的規(guī)律，這與趙沖等的研究結(jié)果相類似[11]，但本研究在400 g/m2時達(dá)到最大值，這可能與不同樹種的特性及凋落物的性質(zhì)有關(guān)。首先，合適的覆蓋質(zhì)量對云南松幼苗出土及生長起促進(jìn)作用的原因可能是試驗期間昆明正處旱季，太陽輻射強(qiáng)，適當(dāng)?shù)尼樔~覆蓋降低了土壤溫度、濕度的變化幅度，較大程度保持土壤水分和溫度。其次，合適的覆蓋質(zhì)量能有效避免云南松幼苗被太陽輻射灼燒。覆蓋質(zhì)量過大導(dǎo)致通氣不暢及消光作用進(jìn)而使種子萌發(fā)困難，或產(chǎn)生物理阻隔使種子本身營養(yǎng)物質(zhì)不足以支持幼苗伸出覆蓋物表面，從而導(dǎo)致云南松幼苗出土及生長下降[11]。以上指標(biāo)隨覆蓋質(zhì)量增大呈先升后降的趨勢，可以用拋物線很好地進(jìn)行擬合并計算最佳覆蓋質(zhì)量。不同指標(biāo)最佳覆蓋質(zhì)量有所不同，出苗率、出苗勢、出苗速率的最佳覆蓋質(zhì)量分別為598.0 g/m2、368.1 g/m2、433.3 g/m2，地徑、高度、總干重的最佳覆蓋質(zhì)量分別為416.7 g/m2、441.7 g/m2、506.3 g/m2。綜合來看，368～598 g/m2有利于云南松幼苗出土及生長。