油松移植容器苗輕型基質(zhì)研究

高晉東

(山西省林業(yè)技術(shù)推廣總站，山西 太原 030012)

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油松移植容器苗輕型基質(zhì)研究

高晉東

(山西省林業(yè)技術(shù)推廣總站，山西 太原 030012)

摘要：以醋渣、松針、菇渣等農(nóng)林廢棄物為材料，按不同比例配制成7種輕型基質(zhì)，分別研究了其理化性狀及其對(duì)油松移植容器苗生長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明：基質(zhì)3(松針3+醋渣4+樹(shù)皮粉2.5+羊糞0.5)的容重、最大持水量、基質(zhì)相對(duì)含水量、有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀含量均為最佳；油松移植容器苗成活率達(dá)最高，為92.27%；油松移植容器苗的苗高、地徑生長(zhǎng)量也達(dá)最高，分別為32.64 cm和0.62 cm。以基質(zhì)的物理性狀及苗木的生長(zhǎng)量作為綜合指標(biāo)，采用秩和比法對(duì)基質(zhì)的適應(yīng)性進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)，篩選出以松針、醋渣、樹(shù)皮粉、羊糞組成的3號(hào)基質(zhì)是油松移植容器苗培育的最優(yōu)輕型基質(zhì)。該研究為移植容器苗的培育提供技術(shù)支撐，也為退耕還林等各項(xiàng)林業(yè)生態(tài)工程建設(shè)提供良種壯苗保障。

關(guān)鍵詞：油松移植容器苗；輕型基質(zhì)；綜合評(píng)價(jià)

油松是山西省主要的人工造林樹(shù)種之一，年造林量占全省人工造林面積的30%~40%，其中容器苗的造林面積占油松人工林造林面積的60%~70%[1]。隨著林業(yè)生態(tài)建設(shè)工程的不斷深入，宜林地中困難立地的比重不斷加大，對(duì)苗木質(zhì)量提出了更高的要求。如何有效地提高油松容器苗質(zhì)量已成為山西省林業(yè)生態(tài)建設(shè)面臨的首要問(wèn)題。

20世紀(jì)80年代中期，山西省開(kāi)展了油松容器苗的相關(guān)研究，在太行山干旱瘠薄的山坡取得了一次造林成功的顯著成效[2~6]。但傳統(tǒng)的容器育苗基質(zhì)以自然圃地土為主，存在土壤質(zhì)地不一、營(yíng)養(yǎng)成分不均、持水量低等缺陷，導(dǎo)致相同規(guī)格的苗木因地力不同而差異較大；又因土壤容重大，導(dǎo)致運(yùn)輸成本高[7]。應(yīng)用農(nóng)林廢棄物開(kāi)發(fā)容重小、營(yíng)養(yǎng)含量豐富、持水量大的基質(zhì)材料已成為國(guó)內(nèi)外育苗行業(yè)的主要發(fā)展趨勢(shì)。如美國(guó)Seed E-Z Seeder, Inc.公司以松樹(shù)圓木的廢棄物、樹(shù)枝、樹(shù)皮研制“WoodGro”容器育苗基質(zhì)，其性能與泥炭相媲美。

本文以醋渣、松針、菇渣等農(nóng)林廢棄物為材料，配制了7種輕型基質(zhì)并進(jìn)行了油松移植容器苗的培育試驗(yàn)，綜合篩選出適宜油松移植容器苗的最優(yōu)輕型基質(zhì)，旨在為移植容器苗的培育提供技術(shù)支撐，為退耕還林等各項(xiàng)林業(yè)生態(tài)工程建設(shè)提供良種壯苗保障。

1試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)地設(shè)在山西省林木良種繁育中心陽(yáng)曲基地。位于山西省中部，地理坐標(biāo)為東經(jīng)112°12′～113°09′，北緯37°56′～38°09′，海撥800～900 m。屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年均氣溫9.3 ℃，極端最高氣溫39.4 ℃，極端最低氣溫-25.5 ℃。年均降水量457 mm，相對(duì)濕度60%，無(wú)霜期170 d，日照時(shí)數(shù)2 675.8 h，年有效積溫3 250 ℃。土壤為鈣粘壤土，pH值7.5，有機(jī)質(zhì)含量0.6%。

2材料與方法

2.1　試驗(yàn)材料

苗木：選擇規(guī)格一致的2年生油松播種苗，移植前對(duì)苗木進(jìn)行苗高、地徑調(diào)查，要求苗高、地徑的誤差小于3%。

育苗容器：采用Φ18 cm×20 cm 育苗缽。

2.2　基質(zhì)組成

以農(nóng)林廢棄物醋渣、松針、菇渣為主要基礎(chǔ)基質(zhì)，經(jīng)粉碎并充分腐熟，分別與粉煤灰、樹(shù)皮粉、鋸末、羊糞以不同的體積比混合而成，以黃土添加河砂配制(黃土90%+河砂10%)作為對(duì)照，7種基質(zhì)組成配比見(jiàn)表1。

表1　油松移植容器苗不同基質(zhì)配比

2.3　測(cè)試內(nèi)容與方法

基質(zhì)理化性狀測(cè)定：每個(gè)基質(zhì)隨機(jī)抽取，分別測(cè)定容重、最大持水量、基質(zhì)相對(duì)含水量、有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀含量。全氮含量采用凱氏定氮法測(cè)定，全磷含量采用釩鉬黃比色法，全鉀含量采用原子吸收法測(cè)定。每處理重復(fù)3次。

苗木成活率及生長(zhǎng)情況調(diào)查：移栽1個(gè)月后調(diào)查成活率；定期調(diào)查苗高、地徑等苗木生長(zhǎng)狀況，每個(gè)處理調(diào)查15株，取平均值。

2.4　不同基質(zhì)配方對(duì)油松移植苗生長(zhǎng)及生理功能影響的綜合評(píng)價(jià)

對(duì)配制的7種基質(zhì)，以其物理性質(zhì)、苗木生長(zhǎng)狀況為指標(biāo)，采用秩和比法(Rank Sum Ratio，RSR)對(duì)不同基質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。秩和比綜合了多項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的信息，RSR值越大越優(yōu)。

2.5　數(shù)據(jù)分析

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均采用Excel和SPSS version 17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析，并采用Duncan多重比較方法進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。

3結(jié)果與分析

3.1　不同基質(zhì)配比的物理化學(xué)性狀分析

7種基質(zhì)物理性狀及其營(yíng)養(yǎng)成分方差分析表明，不同基質(zhì)配比的容重、最大持水量、基質(zhì)相對(duì)含水量、有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀含量差異均達(dá)顯著水平(P<0.001)。

由表2知，所有基質(zhì)配比容重均<0.5 g·cm-3，其中容重最小的是基質(zhì)3，為0.31 g·cm-3；其次為基質(zhì)5、基質(zhì)6，與基質(zhì)3差異不顯著；容重最大的是基質(zhì)1，為0.45 g·cm-3。最大持水量最高的也是基質(zhì)3，達(dá)57.97%；其次為基質(zhì)1、基質(zhì)5、基質(zhì)2，分別為47.75%、45.21%、44.12%；最差的為基質(zhì)4，為35.06%?；|(zhì)相對(duì)含水量最高的為基質(zhì)3，達(dá)36.29%，最低的是基質(zhì)7，為20.74%，其余介于兩者中間。

表2　不同基質(zhì)配比的物理化學(xué)性狀

注：每個(gè)值代表標(biāo)準(zhǔn)值±標(biāo)準(zhǔn)誤。所有數(shù)據(jù)在P=0.05水平采用Duncan多重比較法進(jìn)行比較；同一列中相同字母之間表示差異不顯著，不同字母之間表示差異顯著。下同。

Note: Each value represents the mean ± standard error. Data within a column followed by the same letter in superscript are not significantly different by Duncan’s multiple-range test (P<0.05). Same below.

在不同基質(zhì)配比的化學(xué)性狀方面，基質(zhì)3與基質(zhì)5的有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀含量均較高，基質(zhì)3的上述指標(biāo)含量分別為58.17、14.21、2.83、1.12 g·kg-1；基質(zhì)5分別為57.61、13.94、4.31、1.61 g·kg-1。對(duì)照的各項(xiàng)指標(biāo)含量最低，分別為28.46、6.13、1.49、0.29 g·kg-1(表2)。其余基質(zhì)居中。

3.2　不同基質(zhì)配比對(duì)油松移植苗成活率的影響

不同基質(zhì)油松移植容器苗成活率方差分析表明，不同基質(zhì)配比對(duì)油松移植苗成活率影響顯著(P<0.001)。

由表3知，基質(zhì)3和基質(zhì)5的油松移植苗成活率最高，分別為92.27%和91.43%；其次為基質(zhì)1、基質(zhì)2、基質(zhì)7、對(duì)照、基質(zhì)4，而基質(zhì)6移植苗成活率最低，為81.80%(表3)?？梢?jiàn)，基質(zhì)6最不適宜作為油松移植苗的基質(zhì)配比；而油松移植苗的最佳基質(zhì)配比為基質(zhì)3和基質(zhì)5。

3.3　不同基質(zhì)配比對(duì)油松生長(zhǎng)的影響

方差分析結(jié)果表明，不同基質(zhì)組成對(duì)油松移植容器苗2年高生長(zhǎng)量(P<0.001)和地徑生長(zhǎng)量(P<0.001)均影響顯著。

表3不同基質(zhì)配比對(duì)油松移植容器苗成活率的影響

Table 3The effect of different medium formula on the survival rate of container seedlings transplanted for Pinus tabulaeformis

基質(zhì)Medium成活率/%Thesurvivalrate190.60±1.37ab288.60±0.90abc392.27±0.58a483.60±2.05de591.43±0.62a681.80±1.99e786.60±1.05bcd對(duì)照85.83±1.70cde

苗木生長(zhǎng)量調(diào)查結(jié)果表明，基質(zhì)3的油松移植容器苗生長(zhǎng)量表現(xiàn)最佳，2年生高生長(zhǎng)量和地徑生長(zhǎng)量分別為32.64 cm、0.62 cm；其次為基質(zhì)1，高生長(zhǎng)量和地徑生長(zhǎng)量分別為30.76 cm、0.52 cm；再次為基質(zhì)5、基質(zhì)2、基質(zhì)7、基質(zhì)4、基質(zhì)6；生長(zhǎng)量表現(xiàn)最差的為對(duì)照，高生長(zhǎng)量和地徑生長(zhǎng)量分別為16.14 cm和0.32 cm(表4)?？梢?jiàn)，基質(zhì)3最適宜油松移植容器苗生長(zhǎng)。

3.4　不同基質(zhì)配比對(duì)油松移植苗生長(zhǎng)及生理功能影響的綜合評(píng)價(jià)

對(duì)配制的7種基質(zhì)，以其物理性質(zhì)、苗木生長(zhǎng)狀況為指標(biāo)，采用秩和比法進(jìn)行不同配方基質(zhì)綜合評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)指標(biāo)見(jiàn)表5。

RSR分布結(jié)果見(jiàn)表6。

RSR=0.200 2Y-0.481 2(R2=0.975)，由回歸方程得出，基質(zhì)6、基質(zhì)4、基質(zhì)7、基質(zhì)2、基質(zhì)1、基質(zhì)5和基質(zhì)3油松移植苗的RSR分別為0.403 2、0.476 2、0.494 8、0.547 6、0.620 3、0.690 5、0.714 3。

排序與分檔結(jié)果見(jiàn)表7。

表4不同基質(zhì)組成對(duì)油松移植容器苗生長(zhǎng)量的影響

Table 4The effect of different medium formula on the growth of container seedlings transplanted forPinustabulaeformis

基質(zhì)Medium2年高生長(zhǎng)量/cm2-yearheightgrowth2年地徑生長(zhǎng)量/cm2-yeardiametergrowth130.76±0.68ab0.52±0.02b228.95±0.77bc0.43±0.04cd332.64±0.73a0.62±0.02a419.15±0.79d0.39±0.02d529.17±0.82bc0.47±0.02bc618.59±0.62d0.37±0.02de728.13±0.72c0.41±0.02cd對(duì)照16.14±0.56e0.32±0.02e

表5不同基質(zhì)配方對(duì)油松移植容器苗生長(zhǎng)的綜合評(píng)價(jià)

Table 5The comprehensive evaluation of different medium formula on the growth of container seedlings transplanted forPinustabulaeformis

基質(zhì)組成Medium容重/g·cm-3Volumeweight最大持水量/%Maximumwaterholdingcapacity有機(jī)質(zhì)/%Organicmatter成活率/%Thesurvivalrate高生長(zhǎng)量/cmHeightgrowth地徑生長(zhǎng)量/cmDiametergrowthRSR10.45(1)47.75(6)32.26(1)90.60(6)30.76(6)0.52(6)0.6203(5)20.34(4)44.12(4)37.00(3)88.60(5)28.95(4)0.43(4)0.5476(4)30.31(7)57.97(7)58.17(6)92.27(7)32.64(7)0.62(7)0.7143(7)40.39(2)35.06(1)61.57(7)83.60(2)19.15(2)0.39(2)0.4762(2)50.32(5)45.21(5)57.61(6)91.43(7)29.17(5)0.47(5)0.6905(6)60.32(5)39.17(2)47.17(4)81.80(1)18.59(1)0.37(1)0.4032(1)70.35(3)39.79(3)35.19(2)86.60(4)28.13(3)0.41(3)0.4948(3)

注：當(dāng)指標(biāo)“高優(yōu)”時(shí)，按“升序”排序，最小值排為1，即R值最高者最優(yōu)；當(dāng)指標(biāo)“低優(yōu)”時(shí)，按“降序”排序，最大值排為1，即R值最低者最優(yōu)。

Note: When indicators of “high priority”, press “ascending” order, the minimum discharge to 1, that the highest R value is optimal; when targets “l(fā)ow priority”, press “descending” order, the maximum row is 1, namely the lowest R value is optimal.

表6　RSR分布

表7　排序與分檔

由表7排序與分檔結(jié)果可以看出，7種基質(zhì)配方處理以基質(zhì)物理性質(zhì)、油松苗木生長(zhǎng)狀況6個(gè)指標(biāo)采用秩次綜合排序分檔，7種不同基質(zhì)配方可分為3類(lèi)，基質(zhì)3最佳，基質(zhì)6最差，基質(zhì)5、基質(zhì)1、基質(zhì)2、基質(zhì)7、基質(zhì)4為中檔。

4討論與結(jié)論

育苗基質(zhì)的物理化學(xué)性狀對(duì)苗木的生長(zhǎng)起決定性作用，較高的有機(jī)質(zhì)含量及氮、磷、鉀含量有利于根系發(fā)育和苗木生長(zhǎng)[8]。特別是對(duì)于生長(zhǎng)在有限空間內(nèi)的容器苗而言，基質(zhì)的物理化學(xué)性狀，一是對(duì)苗木質(zhì)量的高低有著重要影響，二是容器苗造林后，由于荒山荒地水源和道路的限制，不具備澆水條件，容器苗造林初期抵御造林地惡劣環(huán)境條件主要依賴(lài)于容器母土所帶水分和營(yíng)養(yǎng)。因此，容器苗所帶基質(zhì)持水量大小成為衡量容器苗質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。最大持水量是反映基質(zhì)保水性的一個(gè)重要指標(biāo)，其值越大，說(shuō)明基質(zhì)吸水能力越強(qiáng)，可以為植物提供足夠的水分。

本研究結(jié)果表明，不同基質(zhì)間的物理化學(xué)性狀差異顯著，其中基質(zhì)3的容重、最大持水量、有機(jī)質(zhì)含量及氮、磷、鉀含量均較高，利于油松移植容器苗生長(zhǎng)。林韌安等[9]對(duì)楓香不同基質(zhì)配方物理化學(xué)性狀分析研究結(jié)果表明，不同育苗基質(zhì)容重、最大持水量、有機(jī)質(zhì)、速效磷、速效鉀、速效氮含量差異達(dá)顯著水平，對(duì)苗木生長(zhǎng)情況影響顯著。Schiefelbein等[10]認(rèn)為，植物地上部分及根系的相對(duì)生長(zhǎng)速率受到植物體內(nèi)氮素營(yíng)養(yǎng)狀況的調(diào)節(jié)。

苗高和地徑是植物長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)弱的重要指標(biāo)，在一定程度上可反映植株的健壯程度，對(duì)苗木的造林成活率、后期生長(zhǎng)情況及抗逆性均影響較大。本研究表明，不同基質(zhì)配比對(duì)油松移植容器苗的成活率及苗高、地徑影響較大，以基質(zhì)3效果最好，成活率及苗高、地徑均達(dá)到最大?？赡苁怯捎诨|(zhì)中添加不同比例的松針、醋渣和樹(shù)皮粉，可有效調(diào)節(jié)基質(zhì)的持水性能和通氣狀況，改變持水孔隙和通氣孔隙所占比例；添加羊糞又為植物生長(zhǎng)提供了必要的養(yǎng)分，從而影響油松移植容器苗的光合性能、出苗、生長(zhǎng)狀況及最終的育苗效果。馬海林等[11]對(duì)不同容器基質(zhì)苦楝的育苗試驗(yàn)結(jié)果表明，不同基質(zhì)處理對(duì)苦楝株高和地徑差異很大。彭秀等[7]對(duì)鵝掌楸容器育苗輕基質(zhì)配方研究發(fā)現(xiàn)，不同基質(zhì)處理對(duì)鵝掌楸容器苗的苗高、地徑影響顯著，以泥炭50%+稻殼20%+森林表土20%+黃心土10%基質(zhì)苗木生長(zhǎng)最好。

根據(jù)秩和比法進(jìn)行不同配方基質(zhì)綜合評(píng)價(jià)，綜合考慮容重、最大持水量、有機(jī)質(zhì)、成活率、苗高和地徑生長(zhǎng)量等因素，基質(zhì)3(松針3+醋渣4+樹(shù)皮粉2.5+羊糞0.5)效果最好，建議其作為容器苗生產(chǎn)中的基質(zhì)推廣應(yīng)用。

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(編輯：馬榮博)

Study on light-medium of container seedlings transplanted forPinustabulaeformis

Gao Jindong

(ShanxiForestryTechnologyPopularizationStation,Taiyuan030012,China)

Abstract:In this paper, seven kinds of light-medium were prepared by different proportion with vinegar residue, pine needles, mushroom residue and other agricultural and forestry wastes, and were studied on the physical and chemical properties and their impact on container seedlings transplanted ofPinustabulaeformis. The results showed that, medium 3 (pine needle 3+ vinegar residue 4+ tree bark powder 2.5+ sheep manure 0.5) was the best on volume weight, maximum water holding capacity, relative water content, organic matter, total nitrogen, total phosphorus, total potassium content; and the survival rate was the highest with 92.27%, as well as, the height and the diameter growth ofPinustabulaeformiscontainer seedlings were the highest with 32.64cm and 0.62cm, respectively. Based on physical properties of the matrix and the growth of seedlings, Rank-sum ratio (RSR) method was adopted to improve the comprehensive evaluation on the adaptability of matrix, the results showed that, medium 3 made with pine needle, vinegar residue, tree bark powder, sheep manure was the optimal of light-medium for cultivating the container seedlings transplanted ofPinustabulaeformis, which will provide the technical support for cultivation of container seedlings transplanted, but also provide protection for the seed seedlings forestry ecological construction and so on.

Key words:Container seedlings transplanted ofPinustabulaeformis; Light-medium; Comprehensive evaluation

中圖分類(lèi)號(hào)：S723.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1671-8151(2016)02-0102-05

基金項(xiàng)目：山西省財(cái)政支持農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目和山西省科技攻關(guān)項(xiàng)目(20100311016)

作者簡(jiǎn)介：高晉東(1969-)，男(漢)，山西太原人，工程師，研究方向：森林培育

收稿日期：2015-11-30修回日期：2015-12-27