地膜覆盖边缘效应对土壤水分及杨树苗生长的影响

吴 敏，汤玉喜，徐世凤，吴立勋，李永进，唐 洁

(湖南省林业科学院，湖南长沙 410004)

洞庭湖区的杨树扦插育苗地多为旱土，无灌溉条件，每当4—5月遇少雨干旱年份时，育苗成活率大为下降、生长势差，为此采用地膜覆盖措施，可大大提高育苗的总体成活率及生长量。但即便如此，地膜覆盖苗床两边行的苗木成活率、保存率和生长量仍较苗床中部有明显下降，为此我们开展了地膜覆盖苗床不同部位的苗木生长及土壤含水率的试验研究，探索相关因子的内在联系，改进育苗方法，为培育优质、高产杨树苗提供配套措施。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

扦插育苗圃地位于汉寿县围堤湖垸内，地势平坦，土壤为冲积母质发育而成的轻沙质壤土。

1.2 试验材料

育苗试验材料为本课题组选育的美洲黑杨新无性系湘淋－75，种苗为1年生扦插苗，苗高3～4 m，已充分木质化，无病虫为害。

1.3 试验方法

圃地翻耕后每1 hm2施以复合肥1 125 kg、尿素300 kg，旋耕整平，作高床，床宽1.6 m，地膜覆盖床面，每床扦插4列，扦插密度约为60 000根/hm2。将种苗地上部分自下而上依次区分为4等分，以利刃截制成长约16～18 cm的穗条，于2009年3月8日扦插，每区分段扦插穗条100根，重复3次。2010年1月调查保存率、地径及苗高年终生长量。8月中旬分别对地膜覆盖苗床中部和边行0～3 cm表土层取土样3份，重复3次，在105℃下烘至恒重。

数据采用DPS数据处理系统进行处理和分析［2］。

2 结果与分析

2.1 地膜覆盖苗床对杨树育苗保存率的影响

种苗生长发育状况和土壤水分是影响扦插成活的最主要因子，因此，本试验采用种苗和苗床不同部位双因子试验方法。种苗部位及其在苗床不同部位扦插育苗的保存率见表1。

表1 地膜覆盖苗床不同部位及种苗区分段育苗保存率Tab.1 The survival rate of the different part of film mulching and diffent part of seedling (%)

经检验，种苗不同部位的插穗在苗床同一部位所育苗木的保存率差异不显著 (显著水平p=0.699 3)，表明湘林—75与湘林—90等其它新无性系的研究一致［3］，虽然在年生长发育周期内存在年龄 (天)差异，但只要苗木充分木质化，种苗自下而上各区分段均可用于扦插育苗，种苗部位对成活率及保存率没有显著影响;而在苗床不同部位的扦插育苗的保存率经方差分析则有极显著差异 (p=0.002 3)，中部2行均显著高于两侧边行，多重比较见表2。

表2 苗床不同部位育苗保存率Tukey法多重比较表Tab.2 The multiple comparison on survival rate of different part in seedbed by Turkey method

黑杨派杨树育苗主要通过穗条在春季扦插繁殖，其成活率与前期不定根形成有关，而不定根的数量和长短则与此期间的地温和土壤含水量密切相关。地膜覆盖在早春能有效地增加地温、阻隔土壤水分蒸发［4］、有效增加地膜下土壤及团块间空气的湿度，地膜下表面常有大量水珠凝结，且多沿杨树扦插穗条返流土层中，使插入泥中的穗条长期处于有利于不定根形成和生长的湿润状态，有利于提高育苗成活率和保存率。但地膜覆盖苗床土层内的微气象及水分条件仍存在差异:由于地膜覆盖仅限于苗床正面，没有覆被高床的两侧，且紧邻裸露的步道，在土壤毛细管作用影响下，形成边缘效应，边行土壤水分易于散失。因此，边行苗木虽也在地膜之下，但与苗床中部比较，边行土壤含水量下降，在降雨少、干旱气象条件下，易导致杨树扦插育苗的成活率及保存率下降。

2.2 地膜覆盖苗床对杨树苗木生长量的影响

湘林—75按种苗部位及其在苗床不同部位扦插育苗的地径、苗高生长量见表3。

表3 地膜覆盖苗床不同部位及种苗区分段的苗木生长量Tab.3 The growth volume of different part of seedbed under film mulching and different part of seedling

经检验，地膜覆盖杨树育苗的地径、苗高生长量，在种苗区分段间无显著差异，(地径p=0.729 3，苗高p=0.251 5);地径、苗高生长量在苗床部位间有极显著差异 (地径p=0.006 7，苗高p=0.001 1)，苗床中间两行的地径和苗高生长指标均显著大于两侧边行，其趋势与育苗保存率相似。苗床不同部位的地径、苗高生长量的多重比较见表4。

表4 苗床不同部位杨树育苗生长量Tukey法多重比较表Tab.4 The multiple comparison on growth volume of different part in seedbed by Turkey method

苗木生长量的大小与土壤所能提供的正常水分和养分成正相关，而地膜覆盖苗床的地径、苗高生长量差异，在土壤养分条件一致的情况下，差异可推断仅源自土壤水分;水分差异已如上节所述，源自地膜覆盖时的边缘效应。

2.3 地膜覆盖苗床对土壤含水率的影响

试验观测显示，在地膜覆盖育苗过程中，苗床中部与边行的保存率、生长量均存在显著差异，分析其原因，可能源自土壤含水量的不同，为此进行土壤水分实测，结果见表5。

表5 地膜覆盖苗床不同部位土壤含水率Tab.5 The moisture content in different part of seedbed under the film mulching (%)

从表5数据可知，在同一重复内，有膜覆盖苗床的表层土壤含水率边行均低于中部，试验总体水平低10.8%;经方差分析，这种差异不显著 (p=0.214 3)。实测数据还显示，不论是边行还是苗床中部，表土层的平均含水率均在16.1%以下，数值偏低;究其原因与当年8月久旱无雨有关。8月，杨树苗木生长进入年生长后期［5］，生长开始减缓，需水量已有所降低。

8月份调查的土壤表层的含水率偏低、且不同部位的含水率在统计学上无显著差异，但对苗木的保存率和年生长量的影响却是显著的，该现象提示:无灌溉条件的圃地，在采用地膜覆盖措施时，不要忽视苗床侧面，应将地膜覆盖到步道边，使苗床的侧面也在地膜的有效覆盖内;并且，扦插时边行不要太靠苗床边。

3 结论与讨论

在无灌溉条件的旱土培育杨树扦插苗，采用地膜覆盖措施可提高育苗总体保存率和生长量。但当地膜仅覆盖苗床正面、且边行扦插又太靠边时，在苗床盖膜边缘效应作用下，边行较中部土壤含水率降低10.8%，导致的生长效应是保存率下降24.0%，地径下降38.1%，苗高下降38.2%。为此，在杨树育苗采取地膜覆盖措施时，应将床宽与所选地膜的宽度相匹配，将地膜盖到步道边，使苗床侧面及边行处于地膜的有效覆盖内;并且，边行穗条扦插时不要太靠边。

［1］林大仪．土壤学［M］．北京:中国林业出版社，2002:129．

［2］唐启义．DPS数据处理系统 (2版) ［M］．北京:科学出版社，2010:75－123．

［3］吴敏，吴立勋，徐世凤，等．湘林—90等5个杨树新无性系不同部位田间育苗生长性状研究 ［J］．湖南林业科技，2008，35(6):13－20．

［4］朱安香，阎彦梅．地膜玉米对土壤水分利用的试验研究［J］．农业科技通讯，2010(11):69－70．

［5］吴敏，吴立勋，汤玉喜，等．6个南方型黑杨无性系苗期年生长节律的研究［J］．湖南林业科技，2005，32(4):21－25．