国外林木种苗生产的理念及关键技术_邢世岩

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主要方式有 3 种: 种子园采种、 天然林采种、 伐倒木 采 [6 ] 种 。国外林业 发 达 国家在 道 路、 地 形 条 件较 好 的 种子园和母树林已实现了采种机械化, 有些国家在种 子园中建立了固 定 式 空 中 钢索吊斗 式 采 种 设 备。 近 年来, 美国、 俄罗斯、 加拿大等国家还研制出用直升机 [12-13 ] 、 或气球从空 中采集 林木 球 果的 装 置 双壁挠 性 盒式整树球果采集 装 置 及用 于 单枝 采 捕 的 旋转 叶 片 [14 ] 式摘果工具、 小 型 便携 式 动 力 驱动 采 摘 器等 。 在 采种作业中, 各国还普遍利用升降平台来提升采种人 员, 提 升 的 最 大 高 度 为 25 m, 升降臂最大转角为
[15 ] 360° , 最大伸距为 10 m 。 美 国 最 早 研 制出 来 的 冲
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击波式振动采种机, 振树器在 20 世纪 80 年代已 正 式 [16 ] 用于美国南 方 松采 种 , 并 且 在 栎属、 黄 杉 属、 冷杉 属、 樱属、 西 黄 松、 恩氏 云杉 和 其 他 树 种 上 进行 过 试 。 , 验 采 种 时 每 株 树要 振动 6 ~ 30 s, 采收率平均为 77% 。机器每小时的工作 量 相 当于 熟练 工 人 上 树 采 种 7 天的生产量。 前苏联 也设 计 制造了 用 于 摇 落松 树和云杉球果的振动装置。采 种 时 每 株 树 振动 20 ~ 25 s , 红松球果的 采 收 率 为90% , 云杉 球 果的 采 收 率 为55% 。丹麦与瑞典 林业 管 理 局 在 水 果 摇 落 机的 基 础上共同设计 出 液压摇 树器, 意 大 利 生产的 SR—12 型摇 树 机 除 能 摇 落 种 子 外 还 带 有 收 集 种 子 的 装 [17 ] 1978 置 。为适应 种子 园 内 成 排 树 木 果 实 的 采 收,
研究种苗可用最少的投入, 获得最大的效益。国外林木种苗生产的理念及关键技术值得关注的问题是: 定向苗 上, 木概念、 种子园建设、 种苗机械化、 苗圃规模化、 根系培养及容器育苗等 。建议: ( 1 ) 加大投资力度, 强化种苗科学研 “定向苗木概念” ; ( 3 ) 实现苗圃大型化、 究; ( 2 ) 良种定向采种、 定向培育、 定向供应, 实施 种苗生产机械化; ( 4 ) 研究 和推广平衡根系、 轻基质、 无纺布容器育苗。 关键词: 林木种苗; 定向苗木; 种子园; 种苗机械化; 根系培养; 容器育苗
[5 ] 于容器苗栽植 。 2 良种基地化
国外十分重视良种基地建设, 其中种子园建立与 经营独具特色。国外种子园始于 20 世纪 40 年 代 末。 据不完全统计, 现 在 五 大 洲约 50 个 国家 建 立 了 种子 园, 建 园 树 种 已达 90 多 种, 以 松 科 的树 种 最 多。 美 国、 瑞典、 日本等国 主 要树 种 的造 林用种 已 全 部 或 大 部分由种子园提供。芬兰现有种子园 253 个, 全 国年 用种量13 000 kg, 其 中 种子 园 种子 占50% 以 上, 其余 用种来自母树林, 需苗木 6 亿株。通过建立种子生产 基地实现了种子生产 基 地化、 良种 化, 主 要树 种 的 育
近 20 年来, 国内外在林木种子休眠、 种子处理、 组织培养、 针叶树引种驯化及遗传改良等方面取得了 可喜成果。与我国种苗生产相比, 国外在定向苗木概 、 、 、 根系 培 念 良种基地建设 种苗 机械化 苗 圃规模化、 容器育苗等理念和技术方面具有特色和 优 势, 值 养、 得借鉴。 1 苗木定向培育 定向 苗 木 概 念 也 称 目 标 苗 木 概 念 ( target plant concept) , 系指培育出能够 在 特定造 林 地成活和生长 的苗木。包括 6 个连续的步骤或 内 容: 造 林目 的、 苗 遗传因素、 造 林 地限制因 子、 造 林 最佳时机、 木类型、 造林工具和造林技术 。 ( 1 ) 造林目 的对定向 苗木 的性状指标有重要影 响。通常造林目的不同, 造林项目定向苗木也可能完 全不同。如沿海防护林造林目的涉及阻止侵蚀, 稳定 河岸, 并最终恢复植物群落功 能, 树 种选 择 不 涉 及 商 业价值。 ( 2 ) 在容器苗培育 中, 苗木 材料 通常指树 种 和 苗 , 木类型 树 种与 造 林目 的有 关。 美 国东 南部 长叶 松 ( Pinus palustris ) 造 林 容器 苗 比 裸 根 苗 生长 更好[2]。 大规格苗木需求量 大 的 原 因 之一是由于 造 林 地 上植 被竞 争 力 增 强。 在 美 国 东 北 部 和 加 拿 大, 硬塑料 Ropak MultiPots 曾是最受欢迎 的容器类型, 现在正
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收稿日期: 2010-11-10 修回日期: 2010-12-05 基金项目: 国家自然科学基金资助项目( 编号: 30872040 ; 31070589 ) ; 山东省农业 良 种 工 程 课 题 - 优 良 抗 逆、 专 用 林 木 品 种 选 育 ( 编 号: 200599 ; 200690 ) 。 作者简介: 邢世岩( 1959 - ) , 男, 教授, 从事种苗学、 森林培育及种质资 mail: xingsy@ sdau. edu. cn 源评价与创新研究 。E-
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盖育苗生产工艺 全 过 程, 如 整 地机、 筑床 机、 播 种 机、 中耕除草机、 施肥 机、 喷灌 设 备、 病虫害 防 治 机具、 起 苗机、 苗木移 植 机、 切 根机 到 苗木 包 装、 储藏 和 运 输 。 , 等 芬兰苗圃生产机械化程度高 除喷灌采用现代化 喷灌设施、 大棚中温、 湿度采用计算机控制外, 在容器 育苗的基质填充、 播 种 等方面也 都 采 用 机械化 作业。 挪威比利育苗中 心 和 瑞典 Odlarna 苗 圃, 其 实 就 是一 座自动化容器育苗工厂, 从育苗介质的装盘、 播种、 温 棚育苗、 室外露天 炼 苗、 喷灌施肥, 一 直 到 苗木 分 级、 包装出圃的整 个 工 序, 都已 实现 了 自 动 化。 据 介 绍, 像这样的苗圃, 在北 欧 地 区 早已 普 及, 传统的大田式 [19 ] 育苗方式早已淘汰, 现在已全部实行容器育苗 。 4 苗圃规模大型化 国外的发展趋 势 是 苗 圃规模 大 型化。 大 型化 便 于实现育苗机械化, 有 效 地 应 用 现代 育苗 技术、 降低 育苗成本, 提高经济效益。据国外经验, 固定、 永久性 2 苗圃面 积 为 67 ~ 100 hm 。 原 苏联 1981 —1985 年新
[18 ] 年美国的 Peters 研制出摇抖成排树木的装置 。 美 国、 加拿 大、 日 本 等 林业 发 达 国家苗 圃机械 涵
。 国 有 林、 州有林
系统对林木改良和 种子 园 建设 所需 费 用 都 实 行无偿 2 投入, 苗木生产也不以盈利为目的, 每建设1 hm 种子 园 需 要 投入 3 700 ~ 4 900 美 元。 国 有 林用种 实 行 统 一调拨, 种子园根据用种量采种, 一般不出售种子。 德国在种子 园 内 采 种 必须 根 据《种子 法 》 规定, 按造林地立地类型 选 择 最 合 适 的树 种种源。 对 进入 种子园采种的时间、 人员、 树种、 数量要按采种法规申 [8 ] 办有关手续, 由林木种子管理机构确定采种林分 。 国外种子园管理技术主要体现在: 种子园的立地 条件、 施肥、 灌溉、 深耕断 根、 病虫害控 制、 地面 覆盖、 花粉管 理、 去 劣 疏 伐、 运用生长调节剂促进开花结 [9 ] 实 。芬兰注 重 种子 园 的 母 树 管 理, 国家育种 中 心 种子园的母树管理 包括 控 制 授 粉、 注射激 素、 修枝等 [10 ] 。 20 70 促进母树结实 早在 世纪 年 代 芬兰 就 已 建 立了塑料大棚繁殖 桦 木优 树 种子, 随 后 在 北 欧、 加拿 大、 美国分别 建有 云杉、 欧洲赤 松、 南 方 松 大 棚 种子 园, 结 合 施 用 激 素, 调控 水、 肥 等 条 件, 效 果 良 好。 通 过调控营养生长和生 殖 生长的 关 系, 新 西 兰 于 20 世 纪 70 年代末对辐射松提出了修剪、 密植、 辅助授粉 的 绿篱式种子园。其方法是: 选用结实形状优良的建园 无性系; 矮化砧; 密 度2 000 ~ 10 000 株 / hm , 嫁接2 ~ 3 年后进入结实盛 期, 5 年 更 替; 授 粉、 采种等均在地 面操作 。 3 种苗生产机械化 国外在种子加工的过程中, 各道工序的机械化程 度都已达到很高 的 水 平, 例 如, 德 国、 芬兰、 瑞典都已 经有了林木种子 成 套 加 工 生产 线。 芬兰 目 前 采 种 的
[3 ] 被 Jiffy cell 取代 。 ( 3 ) 遗传 学 问 题 需考虑三 个因素: 当 地 适应 性、 [1 ]
遗传多样性、 性别多样性。种源内的树木适应当地环 ( seed zone ) 内 采集 种 境, 因此应该 在 当 地“种子 区 ” 子。为了最大限度地提高实生苗的遗传多样性, 应该 。 Guinon ( 1993 ) 尽可能地 从 不同的 林木 上采集 种子 提出了一个在采集种子或插条时, 涉及到保护生物多 样性在内的所有因素, 为了 苗木 生产, 建 议采集 50 ~ 100 株供体树[4]。 ( 4 ) 在大 多 数 造 林 地 上, 限制因子是土壤含水 量。在沙漠造林中, 土壤含水量低、 高温、 大风伴随流 沙和强度放牧都被列为限制因子。 ( 5 ) 造林 最佳时机 是 造 林 地的 环境 状 况 最 适 合 苗木或插条苗生长的 一 段 时 间。 造 林 最佳时机 是由 限制因子决定的, 在 美 国大 陆 的 大 部 分 地 区, 苗木在 冬季梅雨或早春造林, 这段时间土壤含水量高且蒸腾 损失较低。 ( 6 ) 每个造 林 立 地 条 件 要 求 理 想 的 种 ( 栽 ) 植 工 , 具 因此在定向苗木概念中必须考虑造林工具和造林 技术, 如 Pottiputki 栽 植 工 具的设 计 是为 了 种 植 纸钵 苗木, 特别 改 装 的 名 为 Plug hoes 的 Hoedads 现 在用
林业科技开发 2011 年第 25 卷第 2 期
专 论 综 述 欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗
苗良种化率达到100% 。欧洲赤松和挪威云杉遗传 增 益均在 10% 以上, 桦树可达 20% 以上。 加拿大安大略 省林木种子 由 省自然资源 部 统 一 管理, 根据未来种子需求量, 下达采种任务, 种子全部 来自专业种子生产 基 地。 所 有的 种子 园 全 部采 用 地 下水管通道系统, 在 各 树 种 园 区 安 置 有 微喷 系 统, 喷 头安置在每一株 树 体 的根 部 和树 体 的 上部。 加拿 大 种子园已 进入 高 世 代 育种, 部 分 树 种 已经 进入 到三 代。同时, 政府种子 园 内, 都 需 划 一 定的 区 域 供 给 大 [6 ] 学和科研单位用于科学研究 。 美国的私营造林面积占整个美国造林面积的 70% , 造林的良种化率已达80% 。美国共建种子 园约 5 000 hm , 大 约 包括 40 个树 种, 主要是湿地松和火 。 炬松 等 用 第 一 代 种 子 园 种 子 造 林, 木材可增益 15% , 第二代增益40% 。美国南方松已开始建设 第 三 代种子园, 遗传 增 益 在30% 以 上
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doi: 10. 3969 / j. issn. 1000-8101. 2011. 02. 001
国外林木种苗生产的理念及关键技术
邢世岩
( 山东农业大学林学院, 山东 泰安 271018 ) 摘 要: 种苗质量在很大程度上决定造林成败和林分的生产力 。在营林生产中, 应把主要力量放在林木种苗生产
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