樟樹組培苗輕基質育苗技術研究

陳一群，丘佐旺，汪迎利，瞿　超，何波祥，曾令海，連輝明，張　謙

(1.廣東省森林病蟲害生物防治重點實驗室，廣東省林業(yè)科學研究院，廣東 廣州 510520；2.廣東省林業(yè)科技推廣總站，廣東 廣州 510173)

樟樹組培苗輕基質育苗技術研究

陳一群1，丘佐旺2，汪迎利1，瞿超2，何波祥1，曾令海1，連輝明1，張謙1

(1.廣東省森林病蟲害生物防治重點實驗室，廣東省林業(yè)科學研究院，廣東 廣州 510520；2.廣東省林業(yè)科技推廣總站，廣東 廣州 510173)

為提高鄉(xiāng)土闊葉樹種樟樹Cinnamomum camphora的育苗效率，以其新選育的優(yōu)良無性系組培苗為材料，配置6種以泥炭為主要成分的輕基質組合，開展基質配比、容器規(guī)格、空氣切根和施緩釋肥試驗。結果表明，基質配比對苗高、地徑、高徑比、SPAD值與存活率均有顯著影響；泥炭中添加蛭石、木糠或珍珠巖均能顯著改善育苗效果，同時添加木糠和珍珠巖時效果最佳；而泥炭中添加椰糠的效果與對照100%黃心土近似，明顯劣于其他基質。大穴盤組培苗的苗高、地徑、SPAD值和存活率均顯著高于小穴盤，但高徑比不受容器規(guī)格影響；空氣切根能明顯促進地徑生長，抑制主根生長，加快側根和須根生長，使根系更發(fā)達；緩釋肥處理能顯著提升苗木高生長、高徑比和SPAD值，但對存活率影響不大。

樟樹；組培苗；輕基質；容器規(guī)格；空氣切根；緩釋肥

樟樹Cinnamomum ca mphora是我國亞熱帶常綠闊葉林的主要組成樹種之一，已成為營建芳香油工業(yè)原料林、珍貴用材林、生態(tài)景觀林以及生態(tài)防護林等林分的重要樹種[1]。當前樟樹造林以種子實生苗為主，但種子育苗分化嚴重，造成林分參差不齊。為此，廣東省林業(yè)科學研究院通過十余年持續(xù)研究，選育出一批優(yōu)良種質資源[1]，并摸索出一套優(yōu)良無性系的組織培養(yǎng)與黃心土容器苗培育技術[2]，以期規(guī)模化培育樟樹良種的無性系苗木，為營建優(yōu)質林分提供支撐。然而，后期造林發(fā)現(xiàn)，黃心土容器苗存在質量重、難運輸、土塊易松散、根系不發(fā)達、易斷根等缺點，增加造林成本的同時嚴重影響苗木存活率。

與黃心土容器苗相比，輕基質容器苗具有質量輕、易運輸、根系發(fā)達、團塊不易損壞等優(yōu)點[3]。在起苗和運輸時不傷根系，移栽時帶有完整的根系團，造林后根系吸水能力強可及時補償?shù)厣喜糠值恼趄v失水[4]，故能有效延長造林時間及顯著提高造林存活率[3,5—6]。此外，質量輕、運輸方便還能顯著降低造林成本。因此，輕基質育苗深受人們喜愛，已在桉樹[7]、金葉榆[8]、木荷[9—10]、樺樹[11—13]、銀杏[14]、松樹[15—16]、閩楠[17]、南方紅豆杉[18]和蘭花楹[19]等樹種育苗中得到廣泛應用。基質配方、容器規(guī)格與施肥決定苗木的生長空間和可獲得的養(yǎng)分，是影響輕基質育苗效果的主要因素[3]。本研究依據(jù)前期試驗結果，設計6種以泥炭為主要基質的基質配方，選用同一種樟樹優(yōu)良無性系組培苗為試材，開展基質配比、空氣切根、容器規(guī)格與施肥試驗，旨在為樟樹等鄉(xiāng)土闊葉樹種摸索出一套高效、優(yōu)質的輕基質育苗技術。

1　材料與方法

1.1苗圃地概況

苗圃位于廣東省林業(yè)科學研究院內中心苗圃，地處北緯23°22'，東經(jīng)113°20'，屬南亞熱帶季風氣候，終年溫暖濕潤，年均氣溫21.8 ℃，年降水量1694.1 mm，年平均日照時數(shù)1820～1960 h。

1.2材料

供試材料為廣東省林業(yè)科學研究院經(jīng)遺傳測定選育的樟樹優(yōu)良無性系[1]，試驗苗木由組織培養(yǎng)方法獲得[2]。

1.3試驗設計

設計基質配比(C)、容器規(guī)格(S)、空氣切根(A)和施緩釋肥(F)4個因子的試驗?；|配方包括：100%黃心土(對照CK)、100%泥炭(C1)、75%泥炭+25%蛭石(C2)、75%泥炭+25%木糠(C3)、75%泥炭+25%椰糠(C4)、90%泥炭+10%珍珠巖(C5)和65%泥炭+25%木糠+10%珍珠巖(C6)；容器規(guī)格為32孔大穴盤和50孔小穴盤，32孔穴盤上口徑60 mm × 60 mm，下口徑23 mm × 23 mm，高度110 mm，容積130 cm3，50孔穴盤上口徑50 mm × 50 mm，下口徑22 mm × 22 mm，高度50 mm，容積50 cm3?？諝馇懈ㄇ懈幚?A1)和非切根處理(A0)，空氣切根是將育苗盤鋪設在懸空網(wǎng)架上，非切根處理則將育苗盤直接放置在地面上；緩釋肥試驗包括施肥處理(F1)和非施肥處理(F0)，肥料為俄羅斯復合肥，施用量采用珍貴樹種培育效果優(yōu)異的2.0 kg·m-3[3]。除F0處理不進行施肥，其余處理均施緩釋肥。

各組試驗設3次重復，每次重復32株，共96株。組培苗移栽時間為2014年7月2日，調查時間為2015年2月2日，生長期215 d。調查指標包括移植存活率、苗高、地徑和反應葉綠素含量的SPAD 值[20]以及高徑比(苗高/地徑)[3]。

1.4數(shù)據(jù)處理

用Microsoft Excel軟件初步處理實驗數(shù)據(jù)，用SAS統(tǒng)計軟件GLM、ANOVA、MIX等模塊進行方差分析和多重比較[21—22]。

基質配方篩選采用綜合選擇指數(shù)法IC[1]，計算公式如下：

IC= a × HT(%) + b × BD(%) + c × SPAD + d × SUR(%) – e × HvsB(%)。

式中IC為綜合選擇指數(shù)；HT、BD、SPAD、SUR和HvsB分別為苗高、地徑、SPAD值、移植存活率和高徑比與群體的比值；字母a、b、c、d、e為5個性狀的經(jīng)濟權重，本研究分別設定為0.25、0.25、0.1、0.3和0.1。因高徑比低的苗木更為粗壯，故此項進行反向加權處理。

2　結果與分析

2.1基質配方篩選

采用32孔大穴盤、未切根和施緩釋肥處理，進行基質配方篩選試驗。由表1可見，在不同基質配方中，樟樹苗的生長量性狀、SPAD值和存活率差異明顯，在大部分輕基質中的生長狀況優(yōu)于對照黃心土CK。方差分析發(fā)現(xiàn)，基質配方對樟樹組培苗的各性狀均具有極顯著影響(P<0.01)?；|C2和C5的苗木存活率均為100.00%，基質C1、C3和C6均為98.95%，但與C2、C5差異不顯著；對照CK和C4的存活率最低，僅89.58%。苗高和地徑最優(yōu)的均來自基質C6，基質C2、C3和C5的作用近似，C4中的苗高最低，C1中的地徑最小，對照CK的苗高和地徑均接近最小。高徑比處于82至103之間，屬較合適的比例，其中最大的是C1，其次是C6，最小的為C4。SPAD值為15.56～19.20，最大的是C1和對照CK，其他處理的相差不大。

為篩選適宜的基質配方，本研究運用綜合指數(shù)選擇法進行分析。綜合選擇指數(shù)(IC)最高的是基質C6達到0.8897，其次是C2和C5，分別為0.8179和0.8178，最低的兩種基質為C4和對照CK。由上述結果可知，泥炭中添加蛭石、木糠、珍珠巖均有利于提高樟樹組培苗的存活率及苗高和地徑的生長量，同時添加木糠和珍珠巖效果最好，即基質C6(65%泥炭+25%木糠+10%珍珠巖)是最適宜樟樹組培苗生長的基質。但泥炭中只添加椰糠，即基質C4，不利于樟樹組培苗的存活與生長，其效果與對照黃心土CK類似。

表1　樟樹組培苗在不同基質中的生長情況Table 1　The growth of tissue culture seedlings of camphor in different nursery substrates

2.2容器規(guī)格試驗

表2列出6種基質中2種穴盤容器對樟樹苗生長的影響。從整體上看，32孔大穴盤組培苗的苗高、地徑、SPAD值和存活率均顯著高于50孔小穴盤。方差分析進一步證實，容器規(guī)格對樟樹苗生長具有顯著影響(P<0.05)，樟樹苗更適宜在大穴盤上培養(yǎng)。在各類泥炭基質中，大容器能顯著提升苗高、地徑、SPAD值和苗木存活率，但對高徑比影響不大；值得強調的是，基質C4特別不適宜小穴盤種植，樟樹苗移栽存活率僅為45.83%。在黃心土中，容器規(guī)格對苗木存活率與SPAD有明顯影響，大容器使存活率提高9.39%，SPAD提高4.44%，而對苗高、地徑和高徑比均無顯著影響。

2.3空氣切根試驗

用3種基質進行切根與未切根對比試驗，結果見表3?？諝馇懈苊黠@提高樟樹苗的地徑生長，由未切根的0.354 cm提升至0.413 cm；同時，切根降低了苗木的高徑比，由99.47降至84.87，使苗木變得更粗壯；對苗高、SPAD值和存活率而言，切根均無顯著影響。但在黃心土中，切根明顯降低了苗木存活率，由89.59%降至78.13%。由此可知，泥炭輕基質宜采用空氣切根，黃心土不宜空氣切根。

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表2　樟樹組培苗在不同基質和容器中的生長情況Table 2　The growth of tissue-cultured seedlings of Cinnamomum camphora in different nursery substrates and containers

表3　空氣切根對樟樹組培苗生長的影響Table 3　Effect of air-cutting on the growth of the tissue culture seedlings of Cinnamomum camphora

從圖1可看出，輕基質C6中的根系明顯比黃心土發(fā)達，且空氣切根的植株根系優(yōu)于未切根植株，表明空氣切根能促進植株根系生長，輕基質的育苗效果明顯優(yōu)于黃心土。未切根輕基質中，根系有明顯的向下主根，而切根的輕基質與黃心土均無向下主根，表明空氣切根抑制了主根的生長，促進了側根的生長發(fā)育。

圖1　樟樹組培苗空氣切根對比試驗Fig. 1　The air-cutting contrast test of the tissue culture seedlings of　Cinnamomum camphora

2.4 緩釋肥施用效果

選用3種基質進行施肥與未施肥的對比試驗，結果見表4。施緩釋肥后，全部基質統(tǒng)計的苗高、高徑比、SPAD值均顯著提高(P<0.05)，但地徑和存活率無明顯變化，表明施肥能促進植株向高生長，提高葉綠素含量，但對地徑生長和苗木存活率沒有影響。對優(yōu)選基質C6而言，施肥使苗高、地徑、高徑比和SPAD值分別提高59.38%、32.37%、24.05%和73.96%；對照的黃心土施肥后，苗高、高徑比和SPAD值亦分別升高51.23%、49.81%和55.56%。由此可知，采用輕基質培育樟樹組培苗時，宜對苗木進行施肥處理。

表4　緩釋肥對樟樹組培苗生長的影響Table 4　Effect of slow-release fertilization on the growth of Cinnamomum camphora seedlings

3　討論

基質配比是影響育苗效果的重要因素。研究證實，輕基質的配方對苗高、地徑等生長量指標有顯著影響[3,7—19]。本研究亦發(fā)現(xiàn)，基質配比顯著影響樟樹組培苗木的生長量性狀、高徑比、存活率和SPAD值。泥炭是基質的主要成分，也是影響育苗效果的關鍵因素之一。有研究認為，泥炭比例不宜過大，否則基質飽和持水率大、透氣性差，不利于植株根系的生長，建議泥炭比例為70%，并配置適當比例的谷糠等其他成分，才能有效改善基質的透氣性，使根系與基質形成緊密的根團，從而促進植株根系生長[3]。本研究的基質中，泥炭占比在 65%～100%之間，當泥炭 100%時，樟樹苗的生長量明顯弱于其他處理，基質持水率大、透氣性差可能是其中主要原因；當泥炭含量低于100%時，影響育苗效果的主要因素是搭配基質，搭配蛭石、木糠或珍珠巖后的效果基本趨同，且明顯優(yōu)于100%泥炭，同時配置木糠和珍珠巖的效果最佳，即基質C6(65%泥炭+25%木糠+10%珍珠巖)為最佳基質，然而配置椰糠后效果明顯變差，成為最不宜基質(表1)。究其原因，可能與椰糠的性質有關。椰糠是一種持水率強的木質纖維類基質，且所含有機肥不易被植物吸收。當兩種基質(椰糠與泥炭)混合后，進一步減弱了輕基質的持水率和透氣性。

容器規(guī)格不僅影響苗木的生長空間，同時也影響育苗成本。與多數(shù)研究一致，樟樹組培苗在大穴盤中的育苗效果明顯優(yōu)于小穴盤，其生長量和SPAD值均顯著改善(表2)。但進一步分析最優(yōu)基質C6發(fā)現(xiàn)，小穴盤中苗木的生長量性狀、存活率與其他基質大穴盤接近，苗木生長量性狀達到林業(yè)行業(yè)標準[23]的Ⅰ級苗要求，在考慮育苗成本因素時，可用C6基質與小穴盤組合育苗。

空氣切根能抑制裸露在空氣中的根尖生長，促進側根生長發(fā)育，從而增加根部鮮質量。已有研究報道，容器中苗木的根部鮮質量與地徑呈正相關，而與苗高不相關[3,24]。由此可知，對輕基質苗木進行空氣切根處理，能提高苗木地徑生長，但不影響高生長，本研究中樟樹組培苗空氣切根處理的結果與此結論一致(表3)。

施肥是重要的育苗技術措施，可提高基質中營養(yǎng)成分，改善植株營養(yǎng)狀況，促進植株生長發(fā)育?；|C6施緩釋肥后，樟樹組培苗苗高、地徑、高徑比和SPAD值均明顯改善，此結果與木荷[10]、西南樺[12—13]、馬尾松、濕加松[16]、閩楠[17]、蘭花楹[20]等樹種的結果基本一致。因此，在開展輕基質育苗時，建議適當施用緩釋肥。

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Light Substrate Nursery Technique for Tissue-cultured Seedlings of Cinnamomum camphora

CHEN Yi-qun1, QIU Zuo-wang2, WANG Ying-li1, QU Chao2, HE Bo-xiang1, ZENG Ling-hai1, LIAN Hui-ming1, ZHANG Qian1
(1.Guangdong Provincial Key Laboratory of Bio-control for the Forest Disease and Pest, Guangdong Academy of Forestry,
Guangzhou 510520, Guangdong China; 2.Guangdong Province Forestry Science and Technology Extension Station,
Guangzhou 510173, Guangdong China)

In order to promote the seedling nursery efficiency for the native broadleaf tree Cinnamomum camphora, 6 combinations of light substrates were designed for analyzing the effects of substrate composition, container size, air-cutting and slow-release fertilization on a genetically-selected clone of seedlings. The substrate compositions had significant influences on height (HT), basal diameter (BD), HT-to-BD ratio, SPAD value and survival rate. A single addition of vermiculite, perlite or sawdust into peat soil obviously improved the seedlings’ performance, and the synchronous supplement of both sawdust and perlite achieved the optimal results. While the complement of peat soil with coconut dust resulted in similar growth situation with 100% yellow soil, which was apparently inferior to other light substrates. Larger containers led to an increase in the growth traits, SPAD value and survival rate when compared with smaller ones, but had little impact on HT-to-BD ratio. Air-cutting induced an increment of basal diameter, an inhibition of main root extension, faster growth of lateral roots and fibrous roots, and occurrence of more developed root system. Slow-release fertilization up-regulated the height, HT-to-BD ratio and SPAD value, but exerted little influences on survival rate.

Cinnamomum cam phora; tissue-cultured seedling; light substrate; container size; air-cutting; slow-release fertilization

10.3969/j.issn.1009-7791.2015.02.011

S792.23.05

A

1009-7791(2015)02-0140-06

2015-04-08

廣東省林業(yè)科技創(chuàng)新專項(2011/12KJCX001-05/02、2014KJCX002、2012/13/14KJCX001)；中央財政林業(yè)科技推廣示范項目([2013]GDTK-01)

陳一群，大專，技術員，從事林木遺傳改良研究。E-mail: chenyiqun8012@163.com

注：汪迎利為通訊作者。E-mail: wangyl@sinogaf.cn