青海云杉是青藏高原高海拔地區(qū)廣泛分布的一種林木樹種。歷年來,青海省大通縣在推進生態(tài)保護工作的過程中,對林業(yè)生態(tài)建設(shè)給予了高度的重視。通過積極實施人工造林項目,顯著提升了林地的覆蓋率,有效維護了林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的安全,增強了土壤保持和生物多樣性的功能。現(xiàn)階段的造林工作對優(yōu)質(zhì)林木種苗質(zhì)量要求不斷提高,這就需要注重做好青海云杉的科學(xué)育苗工作,通過完善相應(yīng)的播種育苗操作方案明確播種操作技術(shù)要點,確保在短時間內(nèi)能夠培育出優(yōu)質(zhì)的青海云杉種苗,滿足人工造林需求。本文結(jié)合實際工作經(jīng)驗,詳細探討了高海拔地區(qū)青海云杉播種育苗技術(shù)要點,希望通過研究對廣大同行有所幫助。
一、青海云杉的植物學(xué)特征
1、形態(tài)特征
青海云杉為松科云杉屬常綠喬木,具有典型的云杉屬形態(tài)特征,同時具備獨特的高原適應(yīng)性。成年樹高可達 20~25m ,胸徑約 60cm ,樹冠呈尖塔形或圓錐形,層次分明,枝條粗壯,水平伸展或略下垂,小枝淡黃色或黃褐色,具明顯木釘狀葉枕。幼樹樹皮灰褐色,老時裂成不規(guī)則鱗狀厚塊,粗糙且具縱裂,基部樹皮可達 2~3cm 厚。葉片屬于四棱狀針形,橫截面呈菱形,長1.2~2.5cm ,先端鈍,四面具氣孔線,呈深綠色至藍綠色,螺旋狀密生于小枝上,向四周輻射伸展,葉基部扭轉(zhuǎn)使葉面朝上,增強光合效率。雄球單生葉腋,圓柱形,長 1.5~2cm ,初期紅色,成熟后黃色,散發(fā)大量花粉,雌球花頂生,直立,授粉后下垂,幼時紫色或紅褐色。球果成熟后圓柱形,長 7~12cm ,徑 2~4cm ,種鱗倒卵形,頂端全緣或微凹,苞鱗極小,初期綠色,成熟時轉(zhuǎn)為褐色,宿存枝頭多年,種子黑褐色,長約 4mm ,具膜質(zhì)翅,翅長約 1.2cm ,借助風力傳播。
2、產(chǎn)地生境
青海云杉是中國特有種,集中分布于青藏高原東北緣,是高原生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵建群種。核心種群分布在青海省祁連山、柴達木盆地東部,甘肅省祁連山北坡、興隆山,寧夏賀蘭山,內(nèi)蒙古賀蘭山及大青山,四川北部,垂直分布海拔 2500~4000m ,在祁連山中段(北緯 37°-39° )形成連續(xù)林帶,適應(yīng)寒冷氣候,年均溫-1~
3°C ,極端低溫 均能夠正常生長,主要生長在灰褐土、高山草甸土,這些區(qū)域的土壤 pH6.0~7.5 ,土層厚度 30~50cm ,腐殖質(zhì)含量高適合林木生長,同時該種林木品種喜濕潤但排水良好的坡地,忌積水,常見于陰坡、半陰坡。在祁連山常形成純林,或與祁連圓柏、山楊混生,林下灌木有金露梅、鬼箭錦雞兒,草本層以苔草、珠芽蓼為主。青海云杉屬于頂級群落樹種,在火災(zāi)或采伐后,被樺木、山楊替代,逐步恢復(fù)云杉林。該種林木品種具有極高的生態(tài)和經(jīng)濟價值,屬于高原水源涵養(yǎng)核心物種,在防止水土流失,維持黃河、黑河上游水文穩(wěn)定方面扮演著重要的角色,再加上木材輕軟、紋理直廣泛用于建筑、樂器,樹皮可提取栲膠,針葉提煉芳香油,因過度采伐,部分林區(qū)退化,被列為中國三有保護植物,祁連山國家級自然保護區(qū)為重點保護區(qū)域。
二、青海云杉播種育苗技術(shù)
1、種子的采收和儲藏
① 結(jié)實規(guī)律
青海云杉為雌雄同株裸子植物,約15~20年生開始開花結(jié)實,盛果期為40~80年,自然條件下存在明顯的大小年現(xiàn)象,豐產(chǎn)年間隔3~5年,受氣候(如晚霜、干旱)和養(yǎng)分供應(yīng)影響顯著。5月中下旬雌雄球花同步開放,風媒傳粉,授粉后次年9-10月成熟,成熟標志為球果由綠色轉(zhuǎn)為黃褐色,鱗片微裂。高海拔( 2500~3500m 地區(qū)種子飽滿度更高,低海拔種子易受高溫干旱影響導(dǎo)致敗育。
② 采收要點
青海云杉種子最佳時期為9月下旬至10月中旬,球果鱗片未完全開裂前,晨間采收可減少種子散落,避開雨天以防霉變。在種子采集過程中主要采取人工采集方法,選擇樹冠中上部向陽面的健康球果,使用高枝剪或爬樹工具,避免損傷母樹枝條,優(yōu)先采集30~50年生、無病蟲害的優(yōu)勢木種子,遺傳品質(zhì)更優(yōu)。球果采集回來之后將其平鋪于通風陰涼處(厚度 ?10cm ,每日翻動2~3次,約7~10d后鱗片自然開裂,敲打脫粒,過篩去除鱗片、果梗,種子含水量降至 8%~10% 后裝袋暫存。
③ 種子儲藏
種子在儲藏之前可以進行預(yù)處理,首先使用 0.5% 高錳酸鉀溶液浸泡 30min ,清水沖洗后晾干,然后按千粒重(青海云杉約5~7g 分選,剔除癟粒和破損種子。儲藏操作過程中可以采用低溫干燥法或者超低溫保存方法,前者保存溫度一般控制在溫度-5~5% ,相對濕度 ?30% ,密封容器(如鋁箔袋)內(nèi)保存,種子壽命可延長至5~8年,后者采用液氮保存方法,該種方法(-196℃)適用于種質(zhì)資源長期保存,但需控制降溫速率(降 1°C/min, 以防細胞破裂。保存期限定期抽檢 (每季度一次),監(jiān)測發(fā)芽率變化,同時要確保庫房具有防鼠防蟲的功能,避免化學(xué)藥劑直接接觸種子。
④ 種子品質(zhì)測定
播種前要做好種子質(zhì)量測定,要求種子純度達到 95% 以上,發(fā)芽率在 80% 以上,種子應(yīng)大小均勻,形狀規(guī)則,表面無病蟲害和機械損傷,經(jīng)過嚴格病蟲害檢測,確保無病蟲害,避免影響樹苗的健康成長。具體說來優(yōu)質(zhì)青海云杉種子長度在 2~3mm 之間為佳,形狀為長橢圓形,表面光滑,無明顯的損傷或病斑,顏色為深棕色或黑色,色澤均勻。
2、播種前的準備
① 苗圃地選擇與整地做床
育苗地優(yōu)先選擇平坦地或背風向陽、坡度 ?5° 的緩坡地,避免低洼積水區(qū)域。育苗地的土層厚度 ?50cm ,土壤類型以沙壤土或輕黏壤土為宜,孔隙度 gt;45% pH 值6.0~7.5之間,前茬作物需為非針葉樹種,輪作間隔 ?3 年,苗床地下水位需 lt;1.5m ,具備完善的排灌系統(tǒng),要求水源EC值 lt;0.8mS/cm ,鈉吸附比(SAR)lt;5。播種育苗之前要做到精細化整地,秋季深翻 30cm 凍垡,春季解凍后二次翻耕 20cm ,播種前7天三耕 15cm ,施入腐熟羊糞3m3/667m2+ 過磷酸鈣 50kg/667m2 ,同時要做好土壤消毒,采用五氯硝基苯 (75%WP)8g/m2+ 代森錳鋅 (70%WP)6g/m2 進行混合撒施,翻人 15cm 土層,然后制作苗床,床面寬 100cm ,床高 25cm 步道寬 40cm ,采用機械開溝器形成梯形斷面,床面平整度誤差 ?2cm/10m 0
② 種子處理
通過重力分選機進行種子分級,保留千粒重 的I級種,剔除癟粒和機械損傷粒,然后對種子進行消毒,推薦采用階梯式的消毒方法,使用 40% 溫水浸種2h后轉(zhuǎn)入 0.3% 高錳酸鉀溶液浸泡 30min ,然后采用 3% 過氧化氫溶液 (H2O2) 浸種2h,液種比3:1,接著使用 0.1% 赤霉素溶液(GA3)浸種12h破除休眠,消毒好的種子撈出之后,放置在智能催芽系統(tǒng)當中進行催芽處理,推薦在光照培養(yǎng)箱中實施變溫催芽, 8h20% 光照期 +16h5°C 黑暗期循環(huán)處理,濕度保持 85%±3% ,當露白率 gt;30% 時立即播種。
3、科學(xué)播種
高原地區(qū)適播期選擇日均溫穩(wěn)定通過8℃時(物候指標山桃花初開期),采用寬窄行播種法,寬行 30cm× 窄行 15cm ,播種溝深 2.5cm±0.3cm 播種量精確控制為120~150粒 /m2 ,采用氣吸式精量播種機作業(yè),確保種子間距 3cm±0.5cm ,覆蓋基質(zhì)配比為草炭:蛭石:珍珠巖 =6:3:1 ,厚度 0.8cm 在育苗期間苗床上方搭建配套霧噴系統(tǒng),維持床面基質(zhì)含水量 20%~25% ,出苗期保證5cm 土層溫度維持在 12~18°C 區(qū)間。有條件的應(yīng)用種子萌發(fā)圖像識別系統(tǒng),每日監(jiān)測出土動態(tài),當出苗率達 40% 時,立即噴灑0.1% 多菌靈 +0.05% 蕓苔素內(nèi)酯混合液,預(yù)防立枯病并促進胚軸木質(zhì)化。
4、苗床管理
① 遮陽保濕
青海云杉苗期階段,苗床上搭建遮陽棚進行遮陽處理,高度應(yīng)根據(jù)幼苗的生長情況進行調(diào)整,通常保持在 1.5~2m 左右,以便于日常管理和通風透氣。在播種后的前2~3個月內(nèi),幼苗較為脆弱,需要全天遮陽,隨著幼苗的生長,逐漸增加光照時間,可以在早晨和傍晚揭開遮陽網(wǎng),讓幼苗接受適量的陽光照射,每天光照時間控制在4~6h左右。進入秋季后,可以適當減少遮陽時間或拆除遮陽棚,讓幼苗充分接受陽光照射,增強其抗寒能力。
② 追肥灌溉
在育苗階段,要注重做好苗床的科學(xué)追肥灌溉,創(chuàng)造良好的養(yǎng)分供給環(huán)境,滿足植株生長要求。在種子發(fā)芽后的最初幾個月,植株生長緩慢,對養(yǎng)分的需求量相對較少,但此階段對磷元素較為敏感,適量的磷能夠促進根系的生長和發(fā)育,為后期植株的生長奠定良好基礎(chǔ)。當幼苗進入速生期,通常是播種后的2~3年,植株生長迅速,對養(yǎng)分的需求大幅增加,氮元素成為最關(guān)鍵的養(yǎng)分,能夠促進莖葉的快速生長,增加植株的高度和粗度,在苗木生長后期的硬化期,植株生長速度減緩,逐漸進人休眠狀態(tài)。此時應(yīng)減少氮肥的供應(yīng),增加磷、鉀元素的比例,以促進苗木木質(zhì)化,提高苗木的抗寒能力,使其安全越冬。結(jié)合上述施肥規(guī)律,要做到科學(xué)追肥,在苗木出土后1~2個月,可追施 0.2% 20.3% 的尿素溶液,每隔10~15d噴施1次,連續(xù)噴施2~3次,每次用尿素約 1~2kg/667m2 。速生期開始時(一般為6-7月),每隔15~20d追肥1次,每次施尿素 5~10kg/667m2 、硫酸鉀 3~5kg/ 667m2 ,也可使用高氮復(fù)合肥,每次用量 10~15kg/667m2 。在8月下旬至9月上旬,停止施用氮肥,施過磷酸鈣 10~15kg/667m2 硫酸鉀 5~10kg/667m2 ,以促進苗木木質(zhì)化。初期主要采用肥液澆施的手段,隨后采用苗床撒施的方法,每次施肥之后對苗床進行一次灌溉,預(yù)防燒苗,提高肥料利用率。結(jié)合追肥,要做好科學(xué)有效的灌溉處理,幼苗期每次灌溉時濕潤土層深度 3~5cm ,速生期后每次觀看濕潤土層保持在 10~15cm。
③ 間苗定苗
在間苗定苗前,仔細檢查苗床的土壤濕度、苗木生長情況等,若土壤過于干燥,應(yīng)在間苗前1~2d適量澆水,使土壤保持一定的濕度,便于操作且減少對苗木根系的損傷。第1次間苗通常在青海云杉幼苗出齊后長出2~3片真葉時進行,第2次間苗在第1次間苗后的15~20d左右進行。操作過程中主要除去受病蟲害侵染的苗木、生長弱小、發(fā)育不良、過密處的苗木,使苗床上的苗木分布相對均勻,第1次間苗后苗間距保持在 2~3cm ,對于缺苗較為嚴重的,可以從稠密地區(qū)挖出幼苗之后進行補種。定苗一般在第2次間苗后的20~30d左右進行,這個時期苗木長出4~5片真葉,苗高達到 5~8cm 根據(jù)培育目標和苗木生長狀況進行定苗操作,定苗后苗間距可保持在 4~6cm ,若培育多年生大苗,可適當加大間距,以 6~8cm 為宜,主要保留生長健壯、根系發(fā)達、莖干通直、無病蟲害和機械損傷的苗。間苗定苗后,及時澆一次透水,使苗木根系與土壤緊密結(jié)合,有利于苗木恢復(fù)生長。澆水時要注意避免水流過大沖倒苗木,在間苗定苗后的1~2周內(nèi),可追施一次 0.2%~0.3% 的尿素溶液,尿素使用量控制在 1~2kg/ 667m2 ,促進苗木的生長。
④ 換床
青海云杉在播種苗生長2~3年后進行換床,此時苗木根系和地上部分有一定生長,能較好適應(yīng)換床后的環(huán)境,挑選生長健壯、無病蟲害、根系完整的苗木,去除弱苗、病苗、損傷苗。操作之前提前準備好更換的苗床,選擇地勢平坦、排水良好、灌溉方便、土壤肥沃、疏松的微酸性沙壤土或輕壤土,避免選擇重黏土、鹽堿地和病蟲害嚴重的地塊。在前一年秋季進行深翻,深度25~30cm ,使土壤充分風化,春季換床前,淺耕細耙,清除雜草和石塊,做到地平土碎,結(jié)合整地施足基肥,通常施用完全腐熟的農(nóng)家肥3000~5000kg/667m2,過磷酸鈣 50~100kg/667m2 。根據(jù)地形和灌溉條件,采用高床或平床,高床床面高出步道 15~20cm ,床寬 1.0~1.2m ,步道寬 30~40cm ;平床床面與步道相平,床寬 1.2~ 1.5m ,床長不超過 20m 為預(yù)防病蟲害,在換床前使用 3%~5% 的硫酸亞鐵溶液進行土壤消毒,硫酸亞鐵溶液用量為 2~3kg/m2 ,消毒后用塑料薄膜覆蓋3~5d,然后揭膜通風7~10d,待藥味散盡后即可進行換床。選擇在春季苗木萌動前進行起苗,用起苗鏟在苗木行間挖溝,溝深要大于苗木根系長度,一般為 20~30cm ,然后從苗木一側(cè)切入,將苗木帶土挖出,盡量保持根系完整。對起苗時損傷的根系和過長的側(cè)根進行修剪,保留根系長度 15~20cm? 剪掉苗木的部分側(cè)枝和徒長枝。苗木根系放入 0.2% 的生根粉溶液中浸泡1~2h,按照株距為 10~15cm ,行距為 20~30cm 進行定植操作。苗木栽植后,立即澆透定根水,使土壤與根系充分接觸。苗木生長初期,每隔3~5d澆1次水。澆水要澆透,避免澆“半截水”,雨季要注意排水,防正圃地積水,導(dǎo)致苗木根系腐爛。換床后當年一般不施肥,以免燒傷苗木根系,從第2年開始,每年春季和秋季各施一次追肥,春季使用尿素 10~15kg/667m2 ,秋季追施過磷酸鈣 15~20kg/667m2 、硫酸鉀 10~15kg/667m2 ,采用溝施或撒施,施后及時覆土澆水。
5、青海云杉常見病蟲害防治
青海云杉立枯病主要危害幼苗的莖基部或地下根部,發(fā)病初期病部呈水漬狀,隨后逐漸變?yōu)楹稚瑖乐貢r病苗倒伏死亡,發(fā)病初期用 50% 多菌靈可濕性粉劑,按照1:500~1:800的比例稀釋成溶液,或者使用 70% 甲基硫菌靈可濕性粉劑稀釋成1:1000~1:1200的溶液,每隔10~15d噴灑1次,每次用藥液 1~ 1.5L/m2c 。青海云杉根腐病主要導(dǎo)致植株生長緩慢,葉片發(fā)黃、枯萎,根系變褐腐爛,嚴重時整株死亡,推薦應(yīng)用 30% 惡霉靈水劑,稀釋成1:1000~1:1500的溶液,或者 58% 甲霜·錳鋅可濕性粉劑1:600~1:800比例稀釋進行灌根處理,每株灌藥量為 250~ 300mL ,每隔5~7d用藥1次,連續(xù)用藥2~3次。蚜蟲和紅蜘蛛可以使用 10% 吡蟲啉可濕性粉劑稀釋成1:2000~1:3000的溶液,或者 1.8% 阿維菌素乳油,稀釋成1:2000~1:3000的溶液進行噴灑作業(yè),每間隔7~10d使用1次,連續(xù)使用1~2次。
青海云杉是我國特有的常綠針葉類樹種,主要分布于青海、內(nèi)蒙古、甘肅等高海拔地區(qū),具有一定的集中分布特點,該種林木品種具有生長周期長,一年四季常青的特點,適合于涼爽、潮濕、略帶酸性的土壤環(huán)境,甚至在嚴寒環(huán)境下能夠正常生長,具有良好的環(huán)境適應(yīng)能力。另外青海云杉在涵養(yǎng)水源、優(yōu)化森林生態(tài)結(jié)構(gòu),維持生物多樣性方面扮演著重要的角色,具有極高的經(jīng)濟價值和生態(tài)效益。在利用青海云杉造林過程中,播種育苗環(huán)節(jié)尤為重要,通過加強種子的有效采集處理,明確苗床的選擇制作方案以及科學(xué)播種育苗管理,營造良好的種植環(huán)境,滿足青海云杉種苗的生長發(fā)育所需,確保在短期內(nèi)能夠培育出大量優(yōu)質(zhì)種苗,更好地滿足造林綠化要求,為推動林業(yè)生態(tài)建設(shè)奠定堅實基礎(chǔ)。
(作者單位:810100青海省西寧市大通縣林業(yè)站)