摘要:
指出我国林业容器育苗,特别是桉树育苗中普遍问题存在的缠根、稀根、偏根、纤根等问题,强调根系不良将严重影响林木的生长,即使最好的遗传材料也一定无法正常生长,从而使得造林投资难以获得预期收益。文章介绍了现代育苗理念、育苗容器的发展趋势和桉树平衡根系育苗技术的技术精髓。
关键词:
育苗容器 不良容器的危害 现代育苗理念 平衡根系 无纺布育苗容器
1 概论
我国的林木育苗理念还比较落后,一些重要问题还没有被认识,一些有害的方法还被普遍采用,甚至有些新建大型育苗中心也只是徒有其表。
1.1用不良容器育苗的危害
容器苗可完整地保护根系,这对于苗木栽植后的复活及生长,意义重大,尤其在干旱地区。但这只是表面现象,在这个现象的背后,暗藏着另一个危机,那就是容器苗在培育过程中可能会形成的卷根,在造林后的多年内,会以突然的方式或者渐进的方式,使得造林投资随风飘逝。苗木根系不良会导致树木锚地不牢,无主根或主根被勒,生长停止或缓慢,各种抗性变差等。这种不良后果,越是在干旱地区,越是严重。常见的容器苗卷根类型见图1~图9,图10是正常根系与残废根系遇风时的应力比较。
根系的这种不正常状态的负面影响是超乎想象的,一处用卷根苗营造的林分,是没有前途的林分,林主为其进行的各种后期投入越大,损失也就越大。
图1 无主根 图2 发辫根 图3 反转根
图4 歪根 图5 稀根 图6 造林后3年根系仍不能展开
图7 树木成年以后仍保持残废状态 图8 一株造林10~20年时死亡的针叶树 图9 卷根的机制
图10 正常根系与残废根系遭遇风力时的应力
1.2容器育苗的技术真谛
传统上,人们都认为各种容器育苗都是为着提高造林成活率。但是,真正的容器育苗理念不止于此,还有培育主根、平衡根系、空气切根、母株处理、苗木幼化、人工控制苗木生长等涵义。这些涵义,在国内的容器育苗文献中很难见到。较之于国外,我国的容器育苗还没有掌握真谛。
因此,我们实际上每天都在制造着大量的小老头树。我们是有一伙人在努力选育优良品种,另一伙人却在干着剿灭这些优良性状的事;如果把投资商比作一批教练,则他们的悲哀在于一方面不吝投入期望他们的苗子成才,另一方面却不知道浇灌地都是腿脚残疾和内心衰老的培养对象。
在这里,我们面对着很多盲区和陷阱。我国的工业原料林的生产力,实际上大部分都陷入了这些盲区内。
1.3育苗容器的发展趋势
林业育苗容器“百花齐放”的时代早已结束了。人们发现,如果容器设计不当,其恶果甚于用裸根苗。
现在单体、易穿透、易分解、不回收的容器已成为主流。可回收但空隙大,有利于穿根的容器也较受欢迎。因此,现在大多数种类的容器已经淘汰,各国大规模使用的只剩几种了,其中以法国的Fertiss无纺布容器最为科学。
最新出现的压缩饼圆型容器也正日渐推广。这种容器在制作时已在基质中加入了缓释全肥,经干燥、压缩,体积已经很小,所以非常便于远距离运输和销售。据估计,1m3的箱子约可以装5 000只。
1.4 最科学的育苗容器—Fertiss无纺布容器
Fertiss无纺布育苗容器是法国AFOCEL研制成功的。它实现了基质装填、容器成型等工序一次完成,操作工只负责进料及捡拾装箱。Fertiss无纺布容器原则上应与配套用的蜂房式容器箱一起使用。
容器成型机有一个大料斗,进基质之用;有一个成型筒,筒内是送料螺杆,筒外卷有无纺布,其上有一只电烙铁块,成型筒端部有一斜形开口,无纺布被螺杆送料应力拉动过程中被自动折边并重合,烙铁块同时予以粘合。无纺布卷挂在成型筒下部。被填料、粘合、成型后的容器,像填充好了的粗香肠,被从机内送出时,有一气动无齿锯片,由数控电子部件按一定长度将其切段,并被推放在出口台面上,这时工人即可捡拾装箱。参见图11。
图11 Fertiss育苗容器成型机示意图 图12 Fertiss容器箱示意图
这种容器上无顶下无底,在容器箱中也是被每个蜂窝中的4个小支点托着,与周围箱壁基本不接触。每个放置容器的蜂窝四壁,还留有4根导根肋,以帮助伸出的根向下生长(参见图12)。图13是一株桉树的Fertiss容器苗,它的根系,部分包在基质中,有些则伸出容器体外。通常,体外的根系应当通过在一段时间之内的停水,空气自然切除(干枯),并形成愈伤组织。相同道理,如果苗木已经育成而一时间无法造林,则可使苗木保持于临界萎蔫状态,防止苗木疯长。
图14为Fertiss容器成型机。这种机器很简单结实,效率很高,一台机器8小时可以生产2-3万只装填好了基质的容器,成本与塑料袋差不多。Fertiss容器有不同规格,所以成型筒粗细可换,标准规格为4cm×h.5cm,容积60cm3。
图13 一株桉树的Fertiss容器苗 图14 Fertiss容器成型机
Fertiss容器苗绝无缠根现象,而且制造出了一个奇异的效果:通常造林后苗木会出现一段时间的“休克”现象,而fertiss苗一旦入地就会爆发性生根,同时出现地上部分直接猛长。这是迄今其他类型的容器所无法做到的。其原因固然是多方面的,伸出容器壁并经空气切根后形成的一些粗壮愈伤组织是关键因素。这些愈伤组织本来都是要长成根的,只是在育苗过程中有一个阶段断水,使其外露部分干枯,而内部又不断供应营养,从而形成了蓄势待发的状态。在新的育苗理念中,这种愈伤组织是求之不得的,它比实际形成的更多根系更为有利。
图15为配套用的聚丙烯容器箱,每只重1.15kg,可装60只育苗容器。苗木从开始培育到大田造林,就在这只箱里呆着了,因而育苗作业非常简单。用这种苗木造林,不论什么情况下,成活率接近100%。
图15 Fertiss聚丙烯容器箱
1.5 被忽视了的苗木质量评价标准
苗木的质量评价指标,最为鲜明地反映了育苗理念。过去,人们仅仅根据苗高、地径、根系状况等形态指标评价苗木。所谓的“良种、壮苗”,就是苗大、地径粗、根系好。但是,同样也具备这些形态的,可能是一株未经幼化的老化苗木。在我国,甚至到现在,还有一些人坚持陈旧的观念。
有两个重要问题,在我国的育苗观念同时也是苗木质量标准中始终被忽视,而在发达国家却是首要标准。这些标准,多数没有任何办法测定,从外观上也较难判断,基本的依据就是国家审定的苗圃信誉——具备这种信誉的苗圃的苗木,人们才可以放心使用。这就是:扦插苗是否经过充分的幼化处理;根系是否平衡;是否具备空气切根后形成的愈伤组织(根系最好具有3~5个愈伤组织并且不要分布在一个侧面上)。
2 现代育苗理念
针对上述问题,这里,归纳一个现代育苗理念框架。
2.1 2个例子的启示
第1个例子是一张枯死的柚木根部图片(图16),这是笔者2004年在海南岛拍到的。几个月前他们曾从育苗盘中把组培小苗移栽到塑料袋中,每移栽一棵,就用手指往下挤压一下,结果导致大部分形成卷根。
图16 图为苗木缠根而枯死的柚木 图17 平衡根系苗与缠根苗的生长差别及其原因示意
第2个例子是一个示意图(图17)。这里描述的是2株(推论而言也可以理解为2批树木或2块林分)同龄、同种、同时栽种到同一立地上的树木,其遗传品质也都是一样的。区别只是在于这2株树采用的是不同的育苗技术——左边一株是平衡根系容器育苗,右边一株是缠根苗。在相同的生长期间,左边树木已长到数米之高,而右边树木已被压为下木。原因就是左边树木根系广布,右边一株只能利用极小的空间。
在造林实践中,这种现象很普遍。遗憾的是,人们往往怪罪于土地不肥,就是没有去想一想它们的根系如何——也就是你没有想到你的苗圃天天都在为你生产这种假冒伪劣的苗木,天天在为你的造林投资广布陷阱。
这2个例子一律地说明了育苗中根系问题的重要性,特别是在容器育苗当中。容器育苗一定是好事吗? 确切地回答应该是:不一定,只有科学的容器育苗才是好事。这里有一个理念问题。
对于桉树来讲,卷根的危害更大,因为桉树是一个深根树种,只要有可能,它的根可以扎入20米深的地下取吸收水分和营养。但是,当它的根系被窝成一团时,你不难知道它的后果。
2.2现代容器育苗理念框架
这个理念本身由5个部分组成:
第一:是借助幼化技术,在大棚内建立采条母株,工业化地生产合格的幼化插条。这种生产是流水作业,全年不断。采条母株一般用组培苗建立,因为组培过程对幼化处理效果最好。母株最好采用盆栽,池栽也可。栽盆不一定很大,关键是基质要好。以桉树为例,组培苗移栽到花盆后,数日后即可结合采条,开始整形,即培养树冠。去掉顶芽,促使腋芽萌发,形成多枝冠层。正常情况下,一次可采30~50只插条。这种嫩条都常有顶芽,不用剪成段(那样的插条并不理想)。母株在大棚内培养和产条。这样有利于保持母株及插条的幼化。桉树的母株,一般保持1年,最多2年就应更新。
图18为大棚内采条母株。采条母株的株高是越低越好。桉树的产条区,一般不超过根径部位10cm,最多不能超过20cm。超过30cm以上部位所产的条,生根率很低。
图18为大棚内采条母株
第二: 是采条、制条、扦插、喷雾、光照、水肥管理及空气切根等环节。桉树的采条部位越低越好。最好的插条是带有顶芽并伴有数片叶子的半木质化条。关键是造成空气切根及愈伤组织。愈伤组织及其支撑根段,越粗壮越好,它们是造林后迅速生长的营养贮备及新生根生长基础。这是一个重要的新理念。
第三:是育苗设备和容器类型。前面已对容器问题有专门论述,并对一种科学容器进行了分析介绍。总之,以选单体、易穿透、不卷根的容器为不可愈越的原则。作为一种育苗理念,在这里强烈指出,装黄土泥沙的塑料袋容器,是最不可谅解的。南方大量使用的“辣椒管”,容积太小,无法用以培育壮苗,建议尽早淘汰。再是要指出容器箱。好的单体容器,要有好的容器箱才能互相配合,产生所追求的效果。如果容器是易穿透的,而放置这种容器的箱又使得它们缠绕在一起,这照样可以抵消科学容器的效果。
第四:是育苗基质。理想的基质本身不要求肥沃,只要求持水性、通气性和转让营养的能力强。好的基质因其毛细管孔中存有大量的水分供植物利用,所以即使容器体外的环境比较干旱,苗木也不会枯萎。、
第五:是引入同化作用或借助外源激素促进根系发育和苗木的生长。
这5个部分构成了以育种和幼化处理(组培+扦插)为基础的容器育苗理念的核心,少了任何一块都不会产生结果。
那么,这粒科学的“种籽”的结果是什么呢? 它培养出的苗木不卷根;具有向下直生的主根或具有主根倾向的不定根;即使没有主根或有主根倾向的不定根,那么也会具有足够粗壮的根系;它培养出的苗木具有空气切根后形成的蓄势待发、分布平衡的根愈伤组织。
这5个特点的综合体现,就叫“平衡根系”。因此现代容器育苗理念的核心概念是“平衡根系容器育苗”。
支持“平衡根系容器育苗”的科学研究或理论,一个是树木幼化理论;一个是树木的根形成理论。
所有这些努力的总结果是——优良无性系平衡根系幼化扦插容器苗。这是迄今为止桉树育苗的最高境界。只有这种容器苗才能从形态到生理再到活力等各项指标上,接近实生苗。这种苗木,从树木一生的生长势来评价,仍然达不到实生苗的水平,因为只有有性繁殖的种籽,幼化程度才达到100%;但这种无性系苗,因为施加了人工选育,载有人类所追求的有益基因,并且无性繁殖造就了树木的早期速生优势,所以对营造工业原料林而言,优势仍然是诱人的。
图19 现代育苗理念框架示意图
3 桉树扦插育苗
3.1根系质量
如前所述,让大自然造就一个植株很容易,但人工造出这样一个植株,至今还没有做到。不过我们可以接近这个目标,主要是根系质量的问题,根系越是接近于天然的,就越是成功。
桉树无性繁殖(不仅是扦插)的基本问题不只在于生根——这相对还是容易解决的,而在于根少、无主根、分布不平衡。
3.2 改进根系质量的方法
设法获得主根:实生苗都有主根。主根加上分布均衡的主侧根,是最理想的树木根系结构。试验表明,桉树的根扭曲90°,在大田生长中就不可能展直了,即使剪去扭曲的根头,也不能产生直生根。幼化程度越高,取得主根的可能性越大。可惜桉树扦插还不能用过嫩的插条。为了弥补这一缺憾,通常采用一种迂迴战略,即设法培养出大量根系,这样,可以期望部分根系中有的将来可以发展成为主根,并且可以改善根系分布。
增加根量的措施:有4类措施共16项技术,分内在因子(母株方面、插条方面),外在因子(生根物质、母株及扦插生境)。限于篇幅,不再论述。
组培扦插相结合:
目前在我国南方的桉树育苗实践中,组培繁殖被鬼使神差地定格为最佳繁殖方法,已到了几乎无人怀疑的程度,很少有人以科学和经济的眼光重新审视这个问题。其实这是一个误区,在这个误区里,同样存在诸多的育苗问题。
组织培养的一个最大功能是可以以很大的力度幼化繁殖材料,另一个功能才是繁殖,但是组培的成本较高(一株组培苗的成本一般为0.16-0.18元)。而一株扦插苗的成本不过0.03元。权衡利弊,自然应当把组培的优势和扦插的优势结合起来,而规避它们各自的缺点。如果单纯追求组培,甚至以采用“现代生物技术”为荣而不顾其他,就显得十分滑稽。
现在的组培苗木,大多存在根系缠绕问题。这发生在从瓶苗到容器袋的移栽过程中,而这在组培育苗技术中几乎是一个不可克服的缺陷。因为没有办法规避移栽时的卷根问题。而扦插繁殖中,因为插进容器内的只是一根插条,只要容器是科学的,就不存在卷根问题,何况,平衡根系容器育苗技术已经存在。
3.4结论
在桉树无性繁殖中,改善根系质量与提高生根率,具有同等的重要意义。
如果说只注意花大力气进行无性系育种,而忽视了改善无性繁殖苗的根系质量,则可能使优良无性系的优势不能发挥,营造的人工林生产潜力受到抑制。经营资金相对密集的集约林业却忽视根系质量,后果是不堪设想的。
参 考 文 献
1侯元兆工业原料林在全世界的兴起热带林业科技,1983(2)
2侯元兆《热带林学-基础知识与现代理念》 中国林业出版社,北京,2002年3月
3洪菊生 侯元兆分类经营是热带林业可持续发展的重要途径林业科学,1999,35(1)
4刘 勇我国苗木培育理论与技术进展世界林业研究,2000(5)
5温茂元等桉树壮苗培育海口:南海出版社,2000
6 《林纸一体化是中国造纸业可持续发展的必然要求》,CINN.COM.CN,2005-10-10
7B.Martin,Enjeu de la ligniculture La Forêt Privée.1981,138
8Le Boisement en République Populaire du Congo Revue Forestiēre Francaise. 1982
9 B. Martin Amélioration génétique des Eucalyptus tropicaux, contribution majeure à la foresterie clonale (Thèse)Engref, 1987
10P.Laufer Biomasse forestière, ressources et mobilisation Conférence de Pascal LAUFER, Nancy, 1987[ZK)]
11 G.Touzet La culture darbre à bois Pour la Science, 1984
12 D.X.Destremeau Linéluctable retour à L intensificafion de la gestion forestière Information Forêf, Afocel Armef, 1981
13 J.M.Géorgeot Une forêt n a de valeur que par sa liaison avec lindustrie aval, 1980
14 H.Chaperon La Sylviculture du pin radiata en Nouvelle Zélande Information Forêt, Afocel Armef, 1986
15 J.P.Mauge La ligniculture du pin maritime Bulletin de la Vulgarisation Forestière, 1966,66/1
16 Victorio S.Trippi. Dégénérescence des clones Etudes de Biologie Végétale, Paris, 1976
17 Cemagref. Plants forestiers en conteneurs. Informations techniques, 1987
18 M.H.Le Bouler Intéret et limite des nouvelles techniques de pépinières face aux cultures tradifionnelles ENGREF, Nancy, 1986
19 Michel Lemonnier, Jean-Luc Dessainjean La culture de plants forestiers “Hors SOL” ou sur substrat ENGREF, Nancy, 1986
20 J.Garbave La production rapide de plants feuillus sur tourbes fertilisée les bases de la technique. Revue Forestière Française, 1986
21 J.M.François Les effets de la manutention des plants sur la reprise et la croissance des arbres Engref, Nancy, 1986
22 Ctft, Memento 3e êd Paris, 1989
|