機(jī)械撫育對(duì)篤斯越橘植株、光合及結(jié)實(shí)的影響

魏殿文　孫波　王福德

摘要：? 采用不同強(qiáng)度平剪處理，研究機(jī)械撫育對(duì)篤斯越橘的植株形態(tài)、光合及結(jié)實(shí)的影響。結(jié)果表明，強(qiáng)、中（Tms、Tmm）處理對(duì)新枝長(zhǎng)和枝粗具有顯著的促進(jìn)效應(yīng)；機(jī)械撫育處理總體上改變了篤斯越橘光合速率、蒸騰速率和水分利用效率的日變化進(jìn)程，均值與對(duì)照相比局部差異達(dá)到顯著水平；Tms、Tmm處理對(duì)提高果實(shí)產(chǎn)量具有顯著影響。機(jī)械撫育處理經(jīng)過(guò)生長(zhǎng)恢復(fù)后，篤斯越橘生長(zhǎng)勢(shì)、產(chǎn)量效果與留茬高度呈反向相關(guān)。

關(guān)鍵詞：? 篤斯越橘；? 機(jī)械撫育；? 植株形態(tài)

中圖分類號(hào)：? ?S 666. 2? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：? ?A? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：１００1 － 9499（２０23）03 － 0014 － 04

Abstract Use different intensity trimming， studied the effects of mechanical tending on photosynthetic characteristics， Fruit characteristics and community diversity of Vaccinium uliginosum The results showed that strong and medium （Tms， Tmm） treatments significantly promoted the length and diameter of new branches;The mechanical tending treatment changed the diurnal variation process of photosynthetic rate， transpiration rate and water use efficiency of Vaccinium uliginosum in general， and the local difference between the mean value and the control reached a significant level;Tms and Tmm treatments had significant effects on fruit yield. After mechanical tending and growth recovery， the growth potential， yield effect and stubble height of Vaccinium uliginosum were inversely correlated.

Key words Vaccinium uliginosum; mechanical tending; plant morphology

篤斯越橘（Vaccinium uliginosum）為杜鵑花科（Ericaceae）越橘屬（Vaccinium）落葉小灌木[ 1 ]，是東北寒區(qū)最具開(kāi)發(fā)價(jià)值的小漿果之一，野生資源人工經(jīng)營(yíng)已成為大、小興安嶺林區(qū)發(fā)展林下經(jīng)濟(jì)的重要特色產(chǎn)業(yè)。但多年的無(wú)序采摘和環(huán)境變遷等因素的影響導(dǎo)致野生資源退化，分布面積逐年減少，產(chǎn)量急劇下降。對(duì)野生篤斯越橘進(jìn)行撫育恢復(fù)已成為一項(xiàng)十分必要和緊迫的工作。前人對(duì)此做了大量的探索，但多集中在理論層面，可操作性不強(qiáng)[ 2 - 4 ]。因此，本文以野生篤斯越橘為研究對(duì)象，使用割灌機(jī)開(kāi)展不同強(qiáng)度平剪試驗(yàn)，研究機(jī)械撫育處理對(duì)其植株形態(tài)特征、光合及結(jié)實(shí)狀況的影響，探討可操作性強(qiáng)、適于機(jī)械化應(yīng)用的高效野生資源撫育技術(shù)，以期為規(guī)模化撫育應(yīng)用提供科學(xué)參考。

1 材料與方法

1. 1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于大興安嶺韓家園林業(yè)局外河家庭林場(chǎng)（125°09′22 E，50°45′12 N），地處大興安嶺山脈東部，為低山丘陵地貌，平均海拔約350 m。屬寒溫帶大陸性氣候，年積溫1 800℃，年平均溫度-2.1℃，極端最低溫度-48.2℃，極端最高溫度38.0℃，無(wú)霜期100～110天，年均降水量450 mm，年均日照時(shí)數(shù)2 563.7 h。土壤以暗棕壤和棕色針葉林土為主。試驗(yàn)樣地位于外河家庭林場(chǎng)野生藍(lán)莓管護(hù)區(qū)，為山間篤斯草甸，平坦開(kāi)闊，偶見(jiàn)點(diǎn)狀分布落葉松和白樺叢，樣地面積7.9 hm2。

1. 2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)時(shí)間：機(jī)械撫育試驗(yàn)于2018年3月進(jìn)行。

處理方法：將試驗(yàn)區(qū)劃分為19個(gè)小區(qū)，每小區(qū)規(guī)格為50 m×10 m，撫育試驗(yàn)小區(qū)與對(duì)照小區(qū)呈條帶狀間隔分布。采用割灌機(jī)進(jìn)行3種不同強(qiáng)度機(jī)械平剪處理（表1），每個(gè)處理3次重復(fù)。

1.3測(cè)定指標(biāo)與方法

觀測(cè)時(shí)間：2020年8月1日至20日。

篤斯越橘的形態(tài)指標(biāo)觀測(cè)：采用大田觀測(cè)法[ 5 ]，在各試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)隨機(jī)選擇30株，測(cè)量冠幅、株高、枝長(zhǎng)、枝粗，計(jì)算平均值。

光合特征測(cè)定：采用光合儀法[ 6 ]，在各試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)隨機(jī)選擇植株15叢，每叢隨機(jī)選擇3株規(guī)格相同的篤斯越橘，以每株主莖中部枝條上健康成熟的功能葉作為測(cè)試葉。選擇晴天6：00～18：00，利用Li-6400光合儀測(cè)定光合速率（Pn）、蒸騰速率（Tr），每2 h 1次，每株重復(fù)3次，每次重復(fù)讀取3次數(shù)據(jù)。水分利用效率（WUE）：WUE= Pn/Tr。

果實(shí)產(chǎn)量測(cè)定：參照徐海軍[ 7 ]等的方法，采用樣方法調(diào)查每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)篤斯越橘的株數(shù)（N） ，隨機(jī)選取100株，記錄果粒數(shù)量（M），并取其均值（M）。將樣方劃分若干個(gè)3 m×3 m的小樣方，隨機(jī)選擇3個(gè)采集果實(shí)，封裝、帶回進(jìn)行計(jì)數(shù)、稱量，計(jì)算千粒果實(shí)質(zhì)量（G）及單位面積產(chǎn)量（T），公式：

T=G×N×M/1000×S

1. 4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel2013、SPSS19等軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理。

2 結(jié)果與分析

2. 1 機(jī)械撫育對(duì)篤斯越橘植株形態(tài)特征的影響

由表2可知，株高各處理與CK之間差異不顯著；冠幅各處理與CK之間均無(wú)顯著差異；枝長(zhǎng)和枝粗Tms、Tmm處理與CK均存在顯著差異，且處理間變異顯著；而Tmw處理與CK差異不顯著。從外表形態(tài)觀測(cè)結(jié)果看，CK處理植株生長(zhǎng)勢(shì)較弱，枯枝比例較高，并表現(xiàn)出一定的病蟲(chóng)害癥狀。Tms處理有利于新枝的萌發(fā)和生長(zhǎng)，新枝生長(zhǎng)量可達(dá)25 cm以上，而且生長(zhǎng)勢(shì)最強(qiáng)，Tmw處理對(duì)植株生長(zhǎng)影響最小，新生枝和生長(zhǎng)勢(shì)均較弱，但對(duì)祛除病蟲(chóng)害枝與枯枝具有一定的作用，Tmm處理效果介于二者之間。說(shuō)明機(jī)械平剪處理促進(jìn)了篤斯越橘枝條更新，調(diào)整了樹(shù)體結(jié)構(gòu)，提高了生長(zhǎng)勢(shì)。

2. 2 機(jī)械撫育處理對(duì)篤斯越橘光合特征的影響

由圖1可知，對(duì)照處理（CK）Pn曲線呈“單峰型”，首次峰值出現(xiàn)在14時(shí)前后；而經(jīng)過(guò)機(jī)械平剪的各處理（Tms、Tmm、Tmw）Pn曲線呈“雙峰型”，且首次峰值均出現(xiàn)在10時(shí)前后，二次峰值出現(xiàn)在16時(shí)前后，二次峰值明顯低于首次峰值，低谷值出現(xiàn)在14時(shí)前后。其中Tms處理的首次峰值最高，處理Tmm居中，處理Tmw最低。就各種極限值而言，各處理與CK間差異總體達(dá)到顯著水平，18時(shí)前后略低。

由圖2可知，各處理Tr曲線均呈“單峰型”，共同趨勢(shì)為先升后降。但對(duì)照處理（CK）的最大峰值出現(xiàn)在14時(shí)前后，而機(jī)械平剪處理（Tms、Tmm、Tmw）各峰值均出現(xiàn)在12時(shí)左右，其中Tms最高，Tmm、Tmw次之。就極限值和平均值而言，各機(jī)械平剪處理與CK之間差異主要集中在一天內(nèi)上午10～12時(shí)的迅速升溫時(shí)段，達(dá)到顯著水平，下午14時(shí)后差異不顯著。

由圖3可知，各處理（含CK）WUE曲線均呈“U”形，最低值出現(xiàn)在12～14時(shí)，其中CK的最低值出現(xiàn)在14時(shí)左右，而經(jīng)過(guò)機(jī)械平剪處理的最低值均出現(xiàn)在12時(shí)左右，曲線變化幅度較大。就極限值和平均值而言，各機(jī)械平剪處理與CK間在早（6時(shí)左右）、中（12～14時(shí)）、晚（18時(shí)左右）差異顯著。各機(jī)械平剪處理在中午時(shí)段水分利用效率明顯低于CK處理，其中Tms最低。

上述結(jié)果說(shuō)明機(jī)械撫育調(diào)節(jié)了灌木層群落結(jié)構(gòu)，優(yōu)化了篤斯越橘的生長(zhǎng)環(huán)境，使其生命活動(dòng)更加旺盛。分析原因是經(jīng)過(guò)機(jī)械平剪處理后，上層柴樺、杜鵑等伴生灌木及落葉松、白樺更新幼苗等遮蔽灌木被清除，增加光照和通風(fēng)效果明顯。而光合作用受到光照強(qiáng)度、溫度、濕度等多因素的影響，一天中不同時(shí)段各因素變化周期和幅度不同，綜合作用導(dǎo)致光合作用各指標(biāo)的規(guī)律性變化。機(jī)械平剪處理使各指標(biāo)變化曲線更趨于全光狀態(tài)，即在中午時(shí)段光照強(qiáng)、葉表溫度高、空氣濕度小，導(dǎo)致蒸騰旺盛，水分利用效率下降，光合速率“午休”，而在10時(shí)和16時(shí)左右各條件較為適宜，表現(xiàn)出良好的光合效果；而CK處理保留了原有相對(duì)高大的灌木，庇護(hù)效應(yīng)明顯，作為底層灌木的篤斯越橘，受光、升溫、降濕速度緩慢，光合、蒸騰響應(yīng)延后。

2. 3 機(jī)械撫育處理對(duì)篤斯越橘結(jié)果特性的影響

由表3可知，果實(shí)產(chǎn)量Tms、Tmm處理差異不顯著，但與CK之間存在顯著差異，分別達(dá)到3.79倍、3.35倍，而Tmw處理與CK之間差異不顯著。千粒重Tms、Tmm處理間差異不顯著，但與Tmw處理和CK均存在顯著差異，CK千粒重最小。說(shuō)明機(jī)械平剪處理可有效提高篤斯越橘單位面積產(chǎn)量，增大果粒。

3 小結(jié)與討論

人工撫育是野生篤斯越橘恢復(fù)和經(jīng)營(yíng)的重要措施，采用割灌機(jī)平剪法，從可操作性、高效可規(guī)模化應(yīng)用的切入點(diǎn)初步定量化分析了不同強(qiáng)度機(jī)械撫育處理對(duì)篤斯越橘的植株形態(tài)特征、光合、結(jié)果特性的影響，通過(guò)處理后第3年的觀測(cè)結(jié)果分析得出結(jié)論：

各強(qiáng)度的機(jī)械撫育處理經(jīng)過(guò)3年的生長(zhǎng)，篤斯越橘株高、冠幅均可有效恢復(fù)，植株進(jìn)入正常生長(zhǎng)狀態(tài)，Tms、Tmm處理對(duì)對(duì)植株的復(fù)壯作用明顯。機(jī)械撫育處理優(yōu)化了篤斯越橘生長(zhǎng)環(huán)境，光合作用日變化規(guī)律更趨全光狀態(tài)，有效促進(jìn)植株發(fā)育。機(jī)械撫育處理有效提高了篤斯越橘果實(shí)產(chǎn)量、增大果粒，尤其Tms、Tmm處理影響顯著，產(chǎn)量均達(dá)到對(duì)照的3倍以上。

綜上：在使用機(jī)械對(duì)篤斯草甸灌叢進(jìn)行無(wú)差別平剪撫育的情況下，經(jīng)過(guò)3年的生長(zhǎng)恢復(fù)后，篤斯越橘的生長(zhǎng)勢(shì)、產(chǎn)量表現(xiàn)與留茬高度呈反相關(guān)，即Tms＞Tmm＞Tmw，說(shuō)明采用低位平剪（平茬）為最佳機(jī)械化撫育方式。但若要除去病老枝、增加新枝率、降低病蟲(chóng)害，且注重時(shí)效和短期經(jīng)濟(jì)效益宜采用中度平剪措施。輕度平剪主要用于減少上層灌木遮陰，可去除一定量的枯、老枝條，對(duì)減少病蟲(chóng)害有一定作用，對(duì)篤斯越橘?gòu)?fù)壯效果不明顯，可酌情使用。

此外，觀測(cè)結(jié)果顯示，機(jī)械平剪撫育對(duì)苔蘚層發(fā)育也有一定影響，這與前人的研究結(jié)果一致，應(yīng)是由于上層植被透光、通風(fēng)性增強(qiáng)所致[ 8 - 10 ]，明確相關(guān)性尚需進(jìn)一步深入研究。

參考文獻(xiàn)

［1］ 中國(guó)植物志編輯委員會(huì).? 中國(guó)植物志第57（3）卷［M］.? 北京：科學(xué)出版社， 1991， 156.

［2］ 吳林.? 中國(guó)藍(lán)莓35年—科學(xué)研究與產(chǎn)業(yè)發(fā)展［J］.? 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，? 2016， 38（1）： 1 - 11.

［3］ 寧心哲，? 耿慶春，? 鐘貴廷，? 等.? 內(nèi)蒙古大興安嶺野生篤斯越橘和越桔資源狀況研究［J］.? 內(nèi)蒙古林業(yè)科技，? 2016， 42（1）： 17 - 20.

［4］ 劉金江.? 黑龍江省篤斯越橘資源利用現(xiàn)狀及發(fā)展對(duì)策研究［D］.北京：? 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究生院，? 2013．

［5］ 尹德潔，? 蘇淑釵，? 侯智霞.? 大興安嶺地區(qū)篤斯越桔種質(zhì)資源調(diào)查［J］.? 經(jīng)濟(jì)林研究，? 2011， 29（2）： 114 - 118.

［6］ 陳英敏，? 李根柱，? 張自川.? 不同品種藍(lán)莓的光合特性比較研究［J］.? 遼寧林業(yè)科技，? 2016， 26（1）： 1 - 4，8.

［7］ 徐海軍，? 沈光.? 生境因子調(diào)控對(duì)篤斯越橘產(chǎn)量的影響［J］.? 東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，? 2013， 41（1）： 59 - 67.

［8］ 李恒文，? 商永亮，? 尹智勇，? 等.? 篤斯越橘天然林改培及人工豐產(chǎn)園建立的幾點(diǎn)建議［J］.? 中國(guó)林副特產(chǎn)，? 2018， 29（2）： 38 - 39.

［9］ 肖輝杰.? 土壤保水劑持水特性及對(duì)土壤結(jié)構(gòu)和林木生長(zhǎng)的影響研究［D］.? 北京：? 北京林業(yè)大學(xué)，? 2004.

［10］ 趙丙申.? 草甸化沼澤化采伐跡地人工更新整合技術(shù)研究［D］.哈爾濱：? 東北林業(yè)大學(xué)，? 2004.