华山松苗木培育指标分析讲解.docx
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华山松苗木培育指标分析讲解
森林培育学实习报告
指导教师:
李莲芳、朱存福
基质类型与KMnO4和GA3浸种对华山松发芽及苗木生长的影响
——株存活率、根干重
1.试验目的和意义
华山松(Pinusarmandii)松科(Pinaceae)松属,针叶乔木。
幼树树皮灰绿色或淡绿色,平滑,老则灰色,裂成方形或长方形厚块固着于树干上。
球果圆锥状长卵形,翌年9~10月成熟,种子无翅或两侧及顶端具棱脊。
华山松产于华北、西北、西南及湖北西部,生于海拔1000~3300m,形成纯林或混交林。
喜光、喜温凉湿润气候,分布区年均温5~15oC,年降水量600~1500mm,宜深厚疏松、湿润、排水良好的微酸性森林棕壤,在钙质土上也能生长,不耐水涝和盐碱;浅根性,侧根发达,可作为产区低山至中山地带的造林树种。
边材淡黄色,心材淡红褐色,纹理直,结构略粗,质轻软,易加工,供建筑、板料、家具、木模、胶合板等用:
木材纤维含量高,为优良造纸和纤维加工原料,种子可实用。
本试验采用播种育苗法培育华山松苗木,学习掌握林木苗木培育的基本方法,了解多因素对华山松种子发芽率及种苗生长的影响。
2.试验设计
2.1试验的因素水平
试验因素包括基质类型、高锰酸钾(KMnO4)和赤霉素(GA3)浸种共3因素,因素包括3个水平(表1)。
同时,为了进一步了解不同浓度高锰酸钾浸种对发芽的影响,增加一个不同浓度高锰酸钾浸种的单因素试验,共含6个水平(表2)。
表1试验的因素水平表
因素
水平
设施
A-基质类型(V:
V)
B-KMnO4浸种浓度(%)
C-GA3浸种浓度(g/L)
1
全光照
苗圃土
0.05
0
2
温棚内
苗圃土∶炭渣=70%:
30%
0.25
0.015
3
---
苗圃土∶炭渣=50%:
50%
0.5
0.030
注:
KMnO4和GA3浸种时间分别0.5h,首先用KMnO4浸种后清水洗净晾干后再用GA3浸种。
表2KMnO4浸种水平表
水平
1
2
3
4
5
6
浓度(%)
0.05
0.25
0.45
0.65
0.85
1.05
注:
基质为苗圃土∶炭渣=50%:
50%。
2.2试验方案
根据设定的因素水平,分别选用L9(34)正交表(表3)和单因素设计进行试验实施。
表1的因素A、B、C分别排列于L9(34)正交表的第1列/第2列和第3列,第4列为A和C的交互作用列。
表3华山松苗木培育的L9(34)正交设计表
因素试验号
A
B
C
A×C
处理组合
实施方案
1
1
1
1
1
A1B1C1
苗圃土,用0.05%的KMnO4浸泡0.5h
2
1
2
2
2
A1B2C2
苗圃土,用0.25%的KMnO4浸泡0.5h后再用0.015g/L的GA3浸种
3
1
3
3
3
A1B3C3
苗圃土,用0.5%的KMnO4浸泡0.5h后再用0.030g/L的GA3浸种
4
2
1
2
3
A2B1C2
苗圃土∶炭渣=70%:
30%,用0.05%的KMnO4浸泡0.5h再用0.015g/L的GA3浸种
5
2
2
3
1
A2B2C3
苗圃土∶炭渣=70%:
30%,用0.25%的KMnO4浸泡0.5h后再用0.030g/L的GA3浸种
6
2
3
1
2
A2B3C1
苗圃土∶炭渣=70%:
30%,用0.5%的KMnO4浸泡0.5h
7
3
1
3
2
A3B1C3
苗圃土∶炭渣=50%:
50%,用0.05%的KMnO4浸泡0.5h再用0.030g/L的GA3浸种
8
3
2
1
3
A3B2C1
苗圃土∶炭渣=50%:
50%,用0.25%的KMnO4浸泡0.5h
9
3
3
2
1
A3B3C2
苗圃土∶炭渣=50%:
50%,用0.5%的KMnO4浸泡0.5h后再用0.015g/L的GA3浸种
试验同时在温棚内和全光照条件下实施,温棚内和温棚外形成裂区试验。
每处理组合播种80个蜂窝容器袋,每袋播3粒种子。
不设重复,共需种子为3×9×80×2+6×80×3×2=7200粒。
考虑到早晚光照分布不均和人为干扰,试验在小区内随机地进行处理组合的安排(苗圃规划如图1)。
图1华山松苗木培育的苗圃规划图
2.3试验材料
华山松种子、吲哚乙酸、高锰酸钾、烧杯、纱布、镊子、培养皿等。
2.4试验实施
2.4.1试验准备
对圃地进行深翻,保证土壤精细,之后按表2掺入基质,开始作床,床高20cm,四周开好排水沟。
2.4.2种子处理
(1)种子准备:
对种子进行精选,选出发育健全、饱满、粒大、发芽率高、生命力强和无病虫害的种粒7200粒,分为30袋每袋240粒待用。
(2)浸种:
根据表一选18袋种子用不同浓度的KMnO4浸种0.5h后清水洗净晾干后再用不同浓度的GA3浸种0.5h,其余12袋种子按表2用不同浓度的KMnO4浸种0.5h。
(3)种子催芽:
浸种后,种子置于湿沙中催芽7d
2.4.3播种
根据图1进行播种,种子间距3cm左右。
播后覆盖一层薄土(约0.3cm),用稻草或松针覆盖,浇足水,注意松土除草和鸟兽虫害。
2.4.4苗期管理
幼苗出土后要做好遮阴、浇灌、松土除草,病虫害防治,密度控制等工作。
苗木不同发育时期,管理措施不同。
在揭草后可用0.167%溶液多菌灵溶液喷洒,防止病害。
播种后到幼苗出新梢前灌水要少量多次,保持种子层土壤湿润,以利种子发芽,幼苗扎根。
在幼苗进入高生长期、气温逐渐增高时,要增加日灌水量,多量少次,保持苗木的水分平衡,当肥、水、温度光照适当时,开始追氮肥。
从苗木生长趋缓开始,要停止灌水,并及时施磷、钾肥,以促进苗木木质化。
施肥方法及用量:
第1次追肥在真叶出现后,可追施硫铵或碳铵,每667m2总用量30~35kg,约隔10d左右施1次,第1次每10m2用量为0.1kg;第2次0.25kg,第3次0.4kg,施后必须用清水洗苗。
磷肥每667m2施2.5~2.8kg、钾肥为2kg。
喷施浓度:
磷肥0.7%~1.5%,钾肥0.5%左右。
定苗:
苗木从出土到种壳脱落为止要注意防止鸟兽危害,苗木出齐后1个月左右进行间苗,再过半个月进行定苗。
每平方米留苗130~140株,每667m2产4万~5万株;如圃地水肥条件好,管理水平高,每平方米可留床160~180株,提高产苗量。
松土除草:
幼苗出真叶后开始中耕松土,根据土壤板结强度,大约每15~25d中耕1次,以疏松床面表土,改善土壤的透水性和通气性,松土前先少量灌水,松土后要灌足水,并做好除草工作。
2.5数据收集与整理
(1)发芽观测:
从第一棵苗出土开始每3d观测一次发芽数,直到发芽稳定,记录发芽情况并计算每个处理组合的发芽率。
(2)苗木生长观测:
测苗木的地径、苗高、重量根系指标等形态指标评价苗木质量并对其进行等级划分。
(3)数据的统计整理:
由于我的个人分析指标为正交处理组合的株存活率和单因素的根干重,整理这两个指标的数据并进行分析。
3.结果与分析
数据采用Excel和SPSS软件进行描述统计方差分析和多重比较(若差异显著)等处理。
3.1华山松的株存活率及处理组合间的差异分析
华山松正交株存活率的描述统计(表4)
表4华山松正交处理组合株存活率的描述统计
处理组合
指标
1
2
3
4
5
6
7
8
9
平均(%)
65.9%
63.8%
59.2%
63.8%
54.2%
63.3%
44.6%
57.1%
60.4%
标准误差
0.025
0.038
0.011
0.081
0.076
0.015
0.023
0.033
0.034
中位数
0.663
0.663
0.588
0.563
0.563
0.625
0.463
0.575
0.625
标准差
0.044
0.066
0.019
0.141
0.132
0.026
0.040
0.056
0.059
方差
0.002
0.004
0.000
0.020
0.018
0.001
0.002
0.003
0.003
偏度
-0.442
-1.458
0.935
1.717
-0.690
1.293
-1.545
-0.331
-1.390
区域
0.087
0.125
0.038
0.250
0.263
0.050
0.075
0.113
0.113
最小值
0.613
0.563
0.575
0.550
0.400
0.613
0.400
0.513
0.538
最大值
0.700
0.688
0.613
0.800
0.663
0.663
0.475
0.625
0.650
求和
1.976
1.913
1.775
1.913
1.625
1.900
1.338
1.713
1.813
观测数
3.000
3.000
3.000
3.000
3.000
3.000
3.000
3.000
3.000
最大
(1)
0.700
0.688
0.613
0.800
0.663
0.663
0.475
0.625
0.650
最小
(1)
0.613
0.563
0.575
0.550
0.400
0.613
0.400
0.513
0.538
变异系数
6.6%
10.4%
3.2%
22.1%
24.5%
4.1%
9.0%
9.9%
9.8%
(1)华山松的株存活率最大的处理组合为处理组合1(苗圃土,0.05%的KMnO4浸泡0.5h),平均株存活率为65.9%;最小的处理组合为处理组合7(苗圃土∶炭渣=50%:
50%,用0.05%的KMnO4浸泡0.5h再用0.030g/L的GA3浸种),平均株存活率为44.6%。
说明苗圃土做基质,0.05%的KMnO4浸泡0.5h有利于促进每株发芽后的华山松的存活。
(2)变异系数最大的为处理组合5(苗圃土∶炭渣=70%:
30%做基质,用0.25%的KMnO4浸泡0.5h后再用0.030g/L的GA3浸种),变异系数值为24.5%。
最小的是处理组合3(苗圃土,用0.5%的KMnO4浸泡0.5h后再用0.030g/L的GA3浸种),变异系数值为3.2%;其次为处理组合1(苗圃土,0.05%的KMnO4浸泡0.5h),变异系数为6.6%。
(3)综上所述,处理组合1(苗圃土做基质,0.05%的KMnO4浸泡0.5h)的平均株存活率最好。
为了了解各处理组合间株存活率的差异显著性,进一步对株存活率进行处理间的方差分析,了解其差异显著状况(表5)
表5处理组合间华山松株保存率的单因素方差分析表
平方和
df
均方
F
P-value
组间
0.104
8.000
0.013
2.215
0.077
组内
0.106
18.000
0.006
总计
0.210
26
根据处理组合间株存活率的方差分析结果(表5)表明:
处理组合的平均株存活率(P=0.077>0.05)间差异不显著。
综合以上所述,处理组合1的平均株存活率为9个处理中最优的,而且存活率也比较平稳,因此在华山松发芽中可以采用此处理组合的将华山松种子用苗圃土做基质,0.05%的KMnO4浸泡0.5h,来促进华山松种子的萌发和苗木的生长。
3.2华山松的株存活率的主要因子分析
根据所测数据采用直观的极差分析方法进行影响华山松苗木株存活率的主次因子分析(表6),以获得对其苗木生长保存影响的关键因子。
表6华山松株存活率各组合间的极差分析
因素
试验号
A
B
C
处理组合平均存活率(%)
1
1
1
1
65.90
2
1
2
2
63.80
3
1
3
3
59.20
4
2
1
2
63.80
5
2
2
3
54.20
6
2
3
1
63.30
7
3
1
3
44.60
8
3
2
1
57.10
9
3
3
2
60.40
X1
62.97
58.1
62.1ab
X2
60.43
58.37
62.67a
X3
54.03
60.97
52.67b
R
8.94
2.87
10
优水平
A1
B3
C2
主次顺序
C>A>B
优组合
A1B3C2
(1)从表6可看出影响华山松株存活率的主导因子为C,其主次因子排序是C>A>B(极差分别为10、8.94、2.87),即影响苗木存活率首先是激素类型、其次基质类型,最后为浸泡KMnO4浓度。
A因素的3个水平中对存活率的影响是A1>A2>A3;B因素的3个水平中对存活率的影响是B3>B2>B1,C因素的3个水平中对存活率的影响是C2>C1>C3,由此证明,种子浸泡激素浓度过高或过低会导致存活率降低,使用不同浓度KMnO4浸泡种子也会影响存活率。
(2)通过分析影响存活率的理论优水平组合为A1B3C2,即使用苗圃土做基质,用0.5%的KMnO4浸泡0.5h后再用0.015g/L的GA3浸种,有助于华山松的存活。
理论优水平组合与实际的处理组合3的存活率较接近的结果(表4),表明实验结果的可靠性。
3.3华山松的株存活率因素的水平间的差异分析
为了了解试验因素的水平间是否对华山松株存活率具有显著的差异影响,对株存活率进行因素水平间的方差分析(表7)。
表7因素水平间株存活率的方差分析
变异源
离差平方和
自由度
均方
F
P
A
0.038
2
0.019
3.218
0.064
B
0.005
2
0.002
0.394
0.68
C
0.057
2
0.028
4.832
0.021
A×C
0.005
2
0.002
0.415
0.666
误差
0.106
18
0.006
总计
9.649
27
因素A(P=0.064>0.05),因素B(P=0.68>0.05),差异不显著。
因素C(P=0.021<0.05)差异显著,进行多重比较,回标比较结果(表6)。
综上所述,处理组合3为最优组合,即使用苗圃土做基质,用0.5%的KMnO4浸泡0.5h后再用0.030g/L的GA3浸种对于华山松苗木的存活率最为有益和稳定。
3.4华山松的根干重描述统计分析
统计华山松单因素试验设计的根干重数据进行描述统计分析。
(表8)
表8华山松根干重描述统计
处理组合指标
1
2
3
4
5
6
平均
0.025bc
0.027bc
0.022bc
0.032ab
0.043a
0.019c
标准误差
0.002
0.002
0.001
0.002
0.003
0.001
中位数
0.023
0.026
0.021
0.031
0.038
0.018
众数
0.017
0.028
0.010
0.025
0.035
0.018
标准差
0.011
0.011
0.009
0.013
0.020
0.008
方差
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
峰度
1.656
3.805
-0.125
-0.325
0.676
0.651
偏度
1.327
1.433
0.663
0.434
0.835
0.628
区域
0.046
0.063
0.036
0.052
0.095
0.038
最小值
0.01
0.008
0.009
0.012
0.008
0.004
最大值
0.056
0.071
0.045
0.064
0.103
0.042
求和
1.236
1.337
0.881
1.58
2.127
0.807
观测数
49
50
40
49
50
42
最大值
0.056
0.071
0.045
0.064
0.103
0.042
最小值
0.01
0.008
0.009
0.012
0.008
0.004
变异系数
43.3%
42.0%
42.2%
41.2%
47.3%
41.3%
(1)华山松的平均根干重最大的处理组合为处理组合5(基质为苗圃土∶炭渣=50%:
50%,KMnO4浸泡种子浓度为0.85%),平均根干重为0.043g;其次是处理组合4(基质为苗圃土∶炭渣=50%:
50%,KMnO4浸泡种子浓度为0.65%),平均根干重为0.032g,这两个处理组合的平均根干重都显著的大于剩下的处理组合。
华山松平均根干重最小为处理组合6(基质为苗圃土∶炭渣=50%:
50%,KMnO4浸泡种子浓度为1.05%),平均根干重为0.019g。
说明用浓度为0.85%的KMnO4浸泡种子有利于促进华山松根的生长,促进根的活力。
(2)变异系数最大的为处理组合5(KMnO4浸泡种子浓度为0.85%),变异系数值为47.3%。
最小的是处理组合4(KMnO4浸泡种子浓度为0.65%),变异系数值为41.2%。
可以看出处理组合5波动性最大,而处理组合4波动性小。
(3)综上所述,处理组合4(KMnO4浸泡种子浓度为0.65%)的根生长得最好。
为了了解各处理组合间株存活率的差异显著性,进一步对株存活率进行处理间的方差分析,了解其差异显著状况(表9)
表9处理组合间华山松根干重的单因素方差分析
差异源
平方和
df
均方
F
P-value
组间
0.016522
5
0.003304
19.63313
1.03E-16
组内
0.046116
274
0.000168
总计
0.062637
279
根据处理组合间根干重的方差分析结果(表9)表明:
处理组合的平均根干重(P极小<0.05),即差异显著。
根据方差分析结果,对华山松根干重进行多重比较,多重比较结果(表8)。
处理组合5(A组别)的平均根干重极显著的大于处理组合4(B组别)和处理组合2、处理组合1及处理组合3(BC组别)的平均根干重,处理组合6(C组别)显著比较最低。
4.结果及讨论
4.1结果
综合以上分析:
华山松的株存活率最优组合为A1B3C3(苗圃土做基质,用0.5%的KMnO4浸泡0.5h后再用0.030g/L的GA3浸种);影响华山松根干重的最佳指标为处理4(KMnO4浸泡种子浓度为0.65%)。
4.2讨论
数据分析得到结果后通过总结讨论得出:
(1)理论优水平组合与试验结果的优水平组合不相同,是由于本次试验设计只是部分设计,导致理论优水平组合并未出现在试验里面;,可以知道最适合的处理组合来提高华山松种子的萌发和苗木的生长;
(2)由于本次试验测量的误差及操作失误导致华山松根干重的少部分数据不全,这对试验的准确性有一定的影响。
5.试验感想
通过这次理论与实际的结合,我不仅学习了如何设计一个试验方案,还了解了其中的各个环节及分析方法:
利用自己设计的试验方案不仅使我充分考虑了生境对试验的影响,还让我知道了试验结果的分析也是对于试验方案的可行度提供了依据。
在本次试验中,我不仅学到了从基本中找到问题来设计方案解决而且学会了如何实施和操作,并且还掌握了实习报告的书写方式,这是我们今后的学习和工作中的重要技能。
另外,在整个试验的数据分析阶段,我自己发现问题,解决问题,得到了很多有价值的实践经验。
致谢
感谢李莲芳老师和朱存福老师对于实习和报告书写的悉心指导,也感谢观测及测量数据的同学们。
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