1. 引言
槭树(Acer saccharum Marsh)又名枫树，是槭树科槭属树种的总称。槭树树体高大，为落叶乔木，叶掌状，多生长于低山丘陵和平地。槭树的树形优美，叶片季相特点明显，果色果形变化丰富，作为造林绿化彩化的阔叶树种观赏价值较高。国外有关槭树植物资源的推广及应用研究已较成熟，尤其在欧美和日本的应用水平很高[1]。
随着近年来，科学开展国土绿化，营造针阔叶混交林的需求越来越旺盛。山西省地处黄土高原地区，水土流失较为严重，南北地区地形地貌和水文条件差距较大。目前，山西省国土绿化使用的主要针叶树种是油松、落叶松和云杉等，使用的主要阔叶树种是榆树、山桃、山杏等乡土树种。
山西省林业和草原局发布了《山西省分区域主要造林树种及适生区域》和《生物防火林带建设导则》，将槭树品种认定为山西部分区域的主要造林树种和主要生物防火隔离带适宜树种[2]。目前槭树已经较为普遍地应用于全省荒山造林和城市绿化等生态建设工程中。
但是，由于目前全省对于槭树造林经营等方面的研究刚刚起步，重点依然集中在槭树播种育苗的理论研究层面，虽然省内已经有多地开始规模化繁育五角枫和元宝枫等常用造林树种，但由于目前市场上存在的槭树类良种选育与高效繁育技术尚不成熟[3]，槭树良种自给率较低，且不同槭树树种的翅果果型、千粒重等指标差距巨大，槭树苗木大田生产过程主要是依靠经验，并未形成规范化的生产体系，导致目前全省各类槭树苗木的培育效能偏低。
因此，通过广泛收集全省不同区域对于常见槭树树种培育的方式，并通过科学实验，合理地确定槭树大田播种育苗的最佳播种方法，对于提升槭树培育效能至关重要。
2. 实验准备
2.1. 试验区域概况
选取山西省太行山国有林管理局槭树国家林木种质资源库(37˚25'N, 112˚4'E)作为实验区域，实验区域为暖温带大陆性气候，年平均气温7.4℃，年最低温−15.3℃，最高温38.2℃，年均降水量518.3 mm，全年无霜期约为140 d，实验样区面积667平方米，土壤为褐土，pH值6.5。
2.2. 确定树种
结合全省近年来国土绿化常用阔叶树种，并充分考虑全省现有造林地块的生态承载能力，确定了5种省内常见并目前使用较为广泛的槭树树种，分别是五角枫、元宝枫、葛萝槭、茶条槭、复叶槭。
2.3. 调研播种方式
通过实地调研运城、临汾、晋城、晋中等地现有的槭树苗木生产单位，收集整理目前槭树大田生产过程中不同树种播种方式。
3. 实验步骤及影响因素分析
3.1. 种子制备
2023年10月份在槭树国家林木种质资源库采种，选取树龄1年以上，生长健康目视无明显病害的植株采集成熟翅果，每个树种采摘1000粒，按照现行标准制备元宝枫、五角枫、茶条槭、葛萝槭的种子，净度要达到90%以上；根据山西省育苗种子抽检要求制备复叶槭种子，种子净度要达到85%以上。对制备好的种子进行称重，分四组，每组100粒称量，记录四次称重的值，确定千粒重范围(详见表1)。
Table 1. Range of thousand seed weight
表1. 种子千粒重范围
树种 |
千粒重范围(g) |
五角枫 |
125~175 |
元宝枫 |
115~145 |
茶条槭 |
25~32 |
葛萝槭 |
41~45 |
复叶槭 |
55~60 |
3.2. 确定催芽方式
槭属的不同品种都有显著的休眠生理特性，这给种子的质量检验带来明显的难题，也给育苗生产带来许多不确定性的因素[4]。根据现有的推荐性标准和各生产单位生产实践，制定了催芽实验。具体催芽方式为浸泡，低温处理，增温催芽。
3.2.1. 浸泡
采取三种处理方式开展种子催芽方法对比试验：
处理一：将种子在40℃~60℃温水(茶条槭为常温水)中浸泡到自然冷却，室温25℃浸泡24 h (茶条槭为24 h~72 h)，用蒸馏水冲洗干净后晾干备用。
处理二：将种子在40℃~60℃温水(茶条槭为常温水)中浸泡到自然冷却，室温25℃浸泡48 h (茶条槭为72 h~120 h)，用蒸馏水冲洗干净后晾干备用。
处理三：不浸泡，用蒸馏水冲洗干净后晾干备用。
3.2.2. 低温处理
低温湿沙贮藏能显著提高槭树种子发芽率[5]。分别将三种处理方式的种子与河沙按1:3的比例混匀，河沙含水量以手握成团为准，放入牛皮纸袋中，置于0℃~5℃低温处，处理30 d，期间5 d~7 d翻动一次，定期检查喷水保湿。
3.2.3. 增温催芽
将捞出种子与3倍体积的湿沙混匀，置于0℃~5℃低温处层积30 d左右，覆盖麻袋，保湿透气，观察记录种子发芽状况，发芽率超过70%停止计数。发芽率 = 种子发芽数/种子总数 × 100%。具体试验结果，见表2。
由表2可以得出，五角枫最适催芽方式为40℃~50℃温水浸种48 h混沙处理效果最好，出芽率达到70%；元宝枫最适催芽方式为40℃~50℃温水浸种24 h混沙处理效果最好，出芽率达到71%；茶条槭最
Table 2. Comparison of seed germination rates under different seed treatment methods
表2. 不同种子处理方法种子发芽率情况比较
树种 |
处理方法 |
种子数量(粒) |
发芽率 |
五角枫 |
40℃~50℃温水浸种48 h混沙处理 |
30 × 3 |
70% |
40℃~50℃温水浸种24 h混沙处理 |
30 × 3 |
66% |
不经浸种直接混沙处理 |
30 × 3 |
55% |
元宝枫 |
40℃~50℃温水浸种48 h混沙处理 |
30 × 3 |
71% |
40℃~50℃温水浸种24 h混沙处理 |
30 × 3 |
70% |
不经浸种直接混沙处理 |
30 × 3 |
59% |
茶条槭 |
常温浸种72 h~120 h混沙处理 |
30 × 3 |
52% |
常温浸种24 h~72 h混沙处理 |
30 × 3 |
42% |
不经浸种直接混沙处理 |
30 × 3 |
40% |
葛萝槭 |
40℃~50℃温水浸种48 h混沙处理 |
30 × 3 |
60% |
40℃~50℃温水浸种24 h混沙处理 |
30 × 3 |
52% |
不经浸种直接混沙处理 |
30 × 3 |
50% |
复叶槭 |
40℃~50℃温水浸种48 h混沙处理 |
30 × 3 |
50% |
40℃~50℃温水浸种24 h混沙处理 |
30 × 3 |
48% |
不经浸种直接混沙处理 |
30 × 3 |
27% |
适催芽方式为常温水浸种72~120 h混沙处理效果最好，出芽率达到52%；葛萝槭最适催芽方式为40℃~50℃温水浸种48 h混沙处理效果最好，出芽率达到60%；复叶槭最适催芽方式为40℃~50℃温水浸种24~48 h混沙处理效果最好，出芽率达到50%；且树种萌生的苗木根系完整，长势良好。(本实验受选种和操作影响，认定发芽率差距在3%以内为实验误差，不作为定量分析依据)。
3.3. 确定播种深度
选取300颗经过催芽并达到播种条件的种子在翌年春季与试验地大田播种，栽植间隔30 cm × 30 cm，待一个生长季后，选取100株长势健康，无病虫害的植株测定生长情况，具体播种深度试验设计如下。
3.3.1. 播种深度
春季播种期采用<1 cm、1~2 cm、2~3 cm和>3 cm，4个播种深度进行实验播种，各设置3个重复。
3.3.2. 出苗率和生长量调查
播后适时喷水，保持试验区湿润。出苗后视土壤墒情及时浇水，生长后期减少浇水，及时排除积水，记录出苗情况。对一个生长期后苗木生长量进行调查[6]。
具体试验结果详见表3。
研究结果表明：五角枫播种深度1~2 cm，出苗率最高为71%，且苗木生长良好，平均苗高112 cm左右，地径为0.89 cm左右；元宝枫播种深度2~3 cm出苗率最高，为73%，且苗木生长良好，平均苗高101 cm左右，地径为0.9 cm左右；茶条槭播种深度<1 cm出苗率最高，为75%，且苗木生长良好，平均苗高90 cm左右，地径为0.7 cm左右；葛萝槭播种深度2~3 cm出苗率最高，为70%，且苗木生长良好，平均苗高87 cm左右，地径为0.67 cm左右；复叶槭播种深度2~3 cm出苗率最高，为51%，且苗木生长良好，平均苗高79 cm左右，地径为0.7 cm左右。
Table 3. Comparison of emergence rates at different sowing depths
表3. 不同播种深度的出苗率情况比较
树种 |
播种深度(cm) |
出苗率(%) |
1个生长期苗生长情况 |
平均苗高(cm) |
平均地径(cm) |
五角枫 |
<1 |
- |
- |
- |
1~2 |
71 |
112 |
0.89 |
2~3 |
38 |
97 |
0.67 |
>3 |
9 |
95 |
0.63 |
元宝枫 |
<1 |
- |
- |
- |
1~2 |
61 |
95 |
0.87 |
2~3 |
73 |
101 |
0.9 |
>3 |
61 |
87 |
0.81 |
茶条槭 |
<1 |
75 |
90 |
0.7 |
1~2 |
50 |
90 |
0.65 |
2~3 |
11 |
86 |
0.67 |
>3 |
- |
- |
- |
葛萝槭 |
<1 |
32 |
71 |
0.59 |
1~2 |
54 |
65 |
0.61 |
2~3 |
70 |
87 |
0.67 |
>3 |
- |
- |
- |
复叶槭 |
<1 |
29 |
62 |
0.65 |
1~2 |
28 |
65 |
0.63 |
2~3 |
51 |
79 |
0.7 |
>3 |
- |
- |
- |
3.4. 确定播种量
经实际测量上述选取的100株长势正常的苗木冠幅，求平均数，依照苗木冠幅平均数确定留苗间距，并结合调研的槭树实际留苗量，确定留苗比例，详见表4。
采用以下公式可得出理论播种量：
为便于日常生产取重，数据近似取5的整数倍详见表5。
4. 结论
经实验验证并结合日常生产实际，山西省常见的5种槭树大田育苗播种主要技术指标如下：
1) 五角枫：采用40℃~50℃温水浸种48 h混沙处理催芽，播种深度1~2 cm，留苗量20~45万株/hm2，播种量210~315 kg/hm2为宜。
2) 元宝枫：采用40℃~50℃温水浸种24 h混沙处理催芽，播种深度2~3 cm，留苗量15~22.5万株/hm2，
Table 4. Number and proportion of retained seedlings
表4. 留苗量与留苗比例
树种 |
间苗距离(cm) |
留苗量(万株/hm2) |
留苗比例 |
五角枫 |
15~18 |
30~45 |
1/2 |
元宝枫 |
21~26 |
15~22.5 |
1/5 |
茶条槭 |
15~18 |
30~45 |
1/6 |
葛萝槭 |
18~20 |
24~30 |
1/6 |
复叶槭 |
17~19 |
27.5~35 |
1/3 |
Table 5. Optimal sowing amount
表5. 播种量
树种 |
实际播种量(kg/hm2) |
五角枫 |
210~315 |
元宝枫 |
210~315 |
茶条槭 |
150~220 |
葛萝槭 |
155~190 |
复叶槭 |
195~250 |
播种量210~315 kg/hm2为宜。
3) 茶条槭：采用常温浸种72 h~120 h混沙处理催芽，播种深度1 cm，留苗量30~45万株/hm2，播种量150~220 kg/hm2为宜。
4) 葛萝槭：采用40℃~50℃温水浸种48 h混沙处理催芽，播种深度2~3 cm，留苗量24~30万株/hm2，播种量155~190 kg/hm2为宜。
5) 复叶槭：采用40℃~50℃温水浸种24 h~48 h混沙处理催芽，播种深度2~3 cm，留苗量27.5~35万株/hm2，播种量195~250 kg/hm2为宜。
5. 讨论
1) 实验证实，对于槭树等种子具备一定休眠性的树种，采取科学的方式催芽，打破种子休眠，对于提升发芽率至关重要。
2) 本文研究的5种槭树树种，其种子均不同程度地具有休眠性，因此在槭树实际生产中应用中，应结合播种实践提前预留催芽时间，以提升种子发芽率。
3) 槭树树种翅果差异明显，千粒重差距较大。结合日常生产实际情况，建议种子制备时无需去除翅果，结合本文实验，播种深度应与翅果的千粒重呈正相关关系。
4) 槭树树种繁多，大多数槭树均具有一定的观赏性，可以作为适宜地区的造林树种。目前我省只出台了个别树种的播种育苗地方标准，应加快出台不同树种的地方性标准，以便更好地指导实践操作。
5) 本实验受实验区域、实验时间、生产成本等多种客观因素影响，不能直接作为全部槭树树种实际培育的具体方法，仅作为指导实际生产应用的参考。