鄂尔多斯地处毛乌素沙地东南缘,气候干燥、风大沙多是该地区的主要特征,而且沙丘连绵起伏,面积广阔.随着国家对林业生态的重视,飞机播种成为鄂尔多斯地区植被恢复、改善生态环境的一项重要措施.
尤其是自 2000 年以来,天然林保护工程的实施,飞播造林种草已形成一定的规模[3].但是,由于鄂尔多斯地区特殊的气候使得飞播物种难以发芽,出苗率和保存率低,严重影响了飞播成效.如何在高大沙丘进行成功飞播已成为重要研究课题[5],因此对种子的处理成为影响鄂尔多斯地区飞播成效的关键因素之一.随着飞播技术的不断成熟完善,种子包衣丸化处理被广泛应用于飞播中.
种子包衣是将种子与特制的种衣药剂按一定比例混合均匀,在种子表面涂上一层均匀的药膜,形成包衣种子[1]; 种子丸化是在种子包衣技术基础上发展起来的一项适应精细播种需要的农业高新技术,用特制的丸化材料通过机械加工,制成表面光滑、大小均匀、颗粒增大的丸化种子[1].包衣丸化处理后的种子可防止种子被风吹走,提高播种的准确性和落地后的稳定性,保证播种质量,促进种子发芽率,提高飞播成效.
鄂尔多斯地区自飞播实施以来,1992 ~1995 年是裸种飞播,1996 ~2002 年采用包衣技术飞播,2003 年以后采用包衣丸化技术进行飞播.
1 研究区域概况
研究地选在鄂尔多斯地区的鄂托克前旗和乌审旗,属半干旱向干旱气候的过度地带,降水量少,且分布集中,主要集中在 7 ~9 月,风大沙多,植被以稀疏低矮的沙生植物为主,油蒿、柠条构成的群落广泛发育,境内沙漠景观较显着,土壤以风沙土为主,大部分保持风成沙丘的基本特征,部分地区表层形成0. 5 ~1. 5 cm厚的结皮,且在结皮层有轻微的土壤发育.
2 研究方法
2. 1 种子选择
选择鄂尔多斯地区飞播比较成功的植物种: 杨柴( Hedysarum Ineve Maxim) 、花棒( Hedysarum scopaiumFisch. et Mey).
2. 2 种子处理
种子处理分 3 种情况,分别是裸种、包衣种子、包衣丸化种子.
2. 3 各项指标测定.
( 1) 落种准确性测定: 在飞播带两侧,分别距播带相同距离处设置 1 m ×1 m 的接种布样方,观测接种布内飞播种子的数量.
2. 2 种子处理
种子处理分 3 种情况,分别是裸种、包衣种子、包衣丸化种子.
2. 3 各项指标测定
( 1) 落种准确性测定: 在飞播带两侧,分别距播带相同距离处设置 1 m ×1 m 的接种布样方,观测接种布内飞播种子的数量.
( 2) 落种稳定性测定: 选定播区的一条对角线为调查样线,播种后第 2 天,沿调查样线每隔 20 m 的距离设置 1 m ×1 m 的样方,调查样方内飞播种子数量,7 d 后,观测种子位移状况.
( 3) 植物成活与生长状况测定: 采用样圆调查法.在播区内垂直播带设定调查样线,沿调查样线每隔50 m设定一个 10 m²的样圆,统计样圆内飞播植物种的出苗数、苗高、地径、主根长、侧根数.
3 结果分析
3. 1 包衣丸化处理对飞播种子落种准确性的影响
当风速为5 m/s、航高为50 m、播辐为50 m 的条件下,观测飞播作业带两侧设置的接种布样方,飞播种子为杨柴,落种量见表 1.
对照为裸种,后面分别为包衣丸化种子,从表 1 中可以看出,接种布样方内,裸种落种量为 8 粒,包衣种子落种量 14 粒,包衣丸化种子落种量 15 粒,单位接种布样方内包衣、包衣丸化处理的种子平均落种量分别比裸种高出 75%、87. 5%,通过包衣丸化处理后的种子落种量明显高于裸种落种量.把单位接种布样方内裸种的落种量与包衣、包衣丸化处理的种子的落种量做方差分析,进一步分析裸种与包衣丸化处理后的差异程度.
经过方差分析,接种布样方内经过包衣、包衣丸化处理后的种子与裸种的落种量差异程度分别在 0. 05水平下显着、0. 01 水平下极显着,表明包衣丸化处理后的种子落种准确性大大提高了,其原因是经过包衣丸化处理后,种子的重量有所加大,使种子在降落过程中的漂移和位移程度降低,从而提高了落种的准确性.
3. 2 包衣丸化处理对飞播种子落种稳定性的影响
飞播种子落地后,受风力作用会发生位移现象.在播种后第 2 天,沿调播区对角线每隔 20 m 的距离设置 1 m × 1 m 的样方,调查样方内飞播种子数量,7 d 后,观测种子保存情况.图 1 是播种 7 d 后,调查样方内包衣丸化处理后的种子与裸种的保存数量,飞播种子为杨柴、花棒.图1 可以看出,不论是杨柴种子还是花棒种子,播后 7 d样方内经过包衣丸化处理后的种子保存数量均多于裸种的保存数量.经测定计算,单位样方内,包衣丸化的杨柴种子保存数量是裸种的 1. 73 倍,包衣丸化的花棒种子是裸种 1. 52 倍,由此表明,包衣丸化处理后的种子不但增加了落种的准确性,还加强了落种的稳定性,使得播后的种子大大减小了风力的位移作用,有利于种子发芽.
3. 3 包衣丸化处理对植物生长状况的影响
植物生长状况通过测定飞播植物的出苗数、地上部分和地下部分生长状况来衡量.地上部分包括苗高、地径; 地下部分包括根长、侧根数.杨柴包衣丸化种子和裸种生长情况的调查见表 3.
为了更好的观测,用直方图将各个数据的均值表不出来,经过包衣丸化处理的种子,出苗数、苗高、地径、根长、侧根数各项指标均高十裸种.通过计算,包衣丸化种子出苗数、苗高、地径、根长、侧根数分别是裸种的2. 23信、1 .45子高、1 .36子高、1 .53信,2. 17信,其生长状况明显优十裸种.分析其原因是,经过包衣丸化处理过的飞播种子除了加大了种子的币量、提高了落种的准确性和稳定性外,还在包衣丸化过程中,添加了驱避剂、吸湿剂以及各种营养物质,驱避剂可以防止鼠、兔对飞播种子的危害,吸湿剂和各种营养物质对种子的萌芽和幼苗生长有很大的促进作用.此外,包衣丸化处理后的幼苗侧根数增加,扩大了幼苗营养吸收面积,促进了幼苗的生长.因此,包衣丸化处理促进飞播植物幼苗的生长和根系的发育,并对抵抗风湿沙埋也有积极促进的作用.
3. 4 种子处理提高飞播成效的结合措施
对种子进行处理,只是提高飞播成效措施中的一项有力措施,根据多年的飞播实践经验,对种子进行包衣丸化处理与沙障设置相结合,飞播成效会更明显.
鄂尔多斯地区沙地连绵起伏,沙障被广泛应用于沙区的植被恢复和生态建设中.鄂尔多斯市林业治沙科学研究所对飞播成效的研究表明,设置沙障区域的成苗数平均比未设沙障区域的成苗数高出 30% 左右.设置沙障可以减少风力对地面的吹蚀作用,稳固沙面,控制沙粒移动,有利于飞播植物种子的发芽、生长[3].因此,将对种子的处理与沙障设置相结合起来可以大大提高飞播成效.
4 结论与建议
( 1) 经过包衣丸化处理后,种子的重大有所加大,使种子在空中降落过程中的漂移和位移程度降低,从而提高了落种的准确性.包衣、包衣丸化的种子落种准确性与裸种相比较,在 0. 05 水平下显着.
( 2) 播后 7 d,包衣丸化的杨柴种子保存数量是裸种的 1. 73 倍,包衣丸化的花棒种子是裸种 1. 52 倍,由此表明,包衣丸化处理后的种子加强了落种的稳定性,使得播后的种子大大减小了风力的位移作用.
( 3) 经过包衣丸化处理后的种子,发芽率、苗高、地径、根 长、侧 根 数 分 别 比 裸 种 高 出 17. 16%、47. 21% 、36. 45% 、50. 29% 、225% ,其生长状况明显优于裸种.飞播种子进行包衣丸化处理,对飞播成效有着积极的促进作用.此外,提高飞播成效的措施还有很多,例如沙障设置、地面处理等,建议在飞播造林种草时将各项措施结合起来,以便取得更好的飞播成效.
参考文献:
[1]王绍先,彭克勤,萧浪涛,等. 种子包衣及丸化技术研究进展[J]. 种子,2002,21( 5) : 33 -35.
[2]李维向,闫伟,李朝霞,等. 毛乌素沙区腹地提高飞播成效的技术措施研究[J]. 中国沙漠,2009( 1) : 114 -117.
[3]王文彪,郝晓文. 库布齐沙漠飞播成效的研究[J]. 干旱区资源与环境,2011,25( 11) : 193 -198.
[4]熊自立,朱剑桥,宋文坚. 浅谈种子包衣丸化技术[J]. 中国种业,2004( 6) : 49 -51.
[5]胡春元,杨茂,杨存良,等. 库布齐穿沙公路沙害综合防治技术[J]. 干旱区资源与环境,2002,16( 3) : 71 -77.
[6]魏江生,董志,左合君. 对飞播成效因子的研究[J]. 干旱区资源与环境,2004,18( 9) : 138 -141.
