不同基質(zhì)對日本赤松和日本柳杉播種出苗與幼苗生長的影響

燕麗萍 ，邵 偉 ，劉翠蘭 ，王因花 ，吳德軍 ，王開芳 ，張 才

（1.山東省林業(yè)科學(xué)研究院，山東 濟(jì)南 250014；2.山東省林木遺傳改良重點實驗室，山東 濟(jì)南 250014；3.臨沂市林業(yè)科學(xué)研究所，山東 臨沂 276000；4.乳山市干果站，山東 乳山 264514）

不同基質(zhì)對日本赤松和日本柳杉播種出苗與幼苗生長的影響

燕麗萍1，2，邵 偉3，劉翠蘭1，2，王因花1，2，吳德軍1，2，王開芳1，2，張 才4

（1.山東省林業(yè)科學(xué)研究院，山東 濟(jì)南 250014；2.山東省林木遺傳改良重點實驗室，山東 濟(jì)南 250014；3.臨沂市林業(yè)科學(xué)研究所，山東 臨沂 276000；4.乳山市干果站，山東 乳山 264514）

試驗旨在探討不同基質(zhì)對日本赤松和日本柳杉播種出苗與幼苗生長的影響。結(jié)果表明，日本赤松和日本柳杉在草炭、蛭石和珍珠巖3種混合基質(zhì)即M1和M4處理出苗時間較早；草炭和蛭石2種混合基質(zhì)即M3和M6處理的出苗較晚；草炭和珍珠巖2種混合基質(zhì)即M2和M5處理的出苗介于二者之間。日本赤松各處理的出苗時間集中在26～30 d，最終出苗率處理M1，M2，M4，M5與處理M3，M6間差異顯著；M1處理出苗率最高，為98.9%。日本柳杉各處理出苗時間集中在12～14 d，M1和M4處理基質(zhì)與其他4種處理基質(zhì)（M2，M3，M5和M6）間差異顯著；日本柳杉在M4處理基質(zhì)出苗率最好，為94.7%；M1處理基質(zhì)次之，出苗率為92.5%。綜合出苗率、成苗率和生長狀況可知，日本赤松在M1基質(zhì)和日本柳杉在M4基質(zhì)的育苗效果優(yōu)于其他基質(zhì)。

日本赤松；日本柳杉；育苗基質(zhì)

日本赤松（Pinus densiflora Sieb.et Zucc.）和日本柳杉（Cryptomeria fortunei Hooibrenk ex Otto et Dietr）具有防風(fēng)固沙、保持水土的效能，是我國營造海岸林和荒山荒灘造林的先鋒樹種[1-2]。20世紀(jì)末以來，氣候變化和極端天氣事件的增加，對于生態(tài)環(huán)境極端脆弱的海岸帶植被營建造成困難，也出現(xiàn)了松材線蟲、枯萎病和青枯病蔓延等諸多問題。沿海防護(hù)林Ⅱ期工程作為我國建設(shè)的十大生態(tài)體系之一的沿海防護(hù)林屏障，是我國“十三五”規(guī)劃的一個重要內(nèi)容，盡快建成沿海綜合防護(hù)林體系對于防災(zāi)抗災(zāi)、改善生態(tài)環(huán)境、國防建設(shè)等具有非常重要的意義[3]。在土地資源極為珍貴、自然災(zāi)害非常頻繁的日本，營造海岸防護(hù)林具有悠久的歷史，其也積累了眾多的研究成果和實踐經(jīng)驗[4]。日本進(jìn)行了一系列的抗災(zāi)抗病林木育種研究，并已篩選出了一系列抗災(zāi)抗病日本赤松和日本柳杉的新品種和家系[5-7]。我國東部沿海地區(qū)與日本具有相似的氣候和植被區(qū)系特征，借鑒日本海岸防護(hù)林營建和有關(guān)松樹病害的防控技術(shù)可少走彎路，提高效率。

本研究探討了不同基質(zhì)配方對日本赤松和日本柳杉出苗及生長的影響，以期為日本赤松和日本柳杉的應(yīng)用和推廣提供技術(shù)支撐。

1 材料和方法

1.1 試驗材料及育苗容器

供試育苗基質(zhì)有腐熟草炭、蛭石、珍珠巖3種。

供試植物材料為日本引進(jìn)的日本赤松（Pinus densiflora Sieb.et Zucc.） 和日本柳杉（Cryptomeria fortunei Hooibrenk exOttoet Die）種子。

育苗容器試驗所用成型設(shè)備為山東省林業(yè)科學(xué)研究院研制的無紡布育苗成型機(jī)LKY-1型。將基質(zhì)含水量調(diào)節(jié)至適宜水平，經(jīng)混合器攪拌均勻，在成型器內(nèi)初步成型，經(jīng)切割器切割后制備出無紡布容器，置專用托盤中備用。育苗容器為圓柱形，直徑10 cm，高12.5 cm。

1.2 試驗方法

1.2.1 基質(zhì)設(shè)置處理 試驗設(shè)置6個處理，分別為M1（V草炭∶V珍珠巖∶V蛭石＝3∶1∶1），M2（V草炭∶V珍珠巖＝3∶1），M3（V草炭∶V蛭石＝3∶1），M4（V草炭∶V珍珠巖∶V蛭石＝2∶1∶1），M5（V草炭∶V珍珠巖＝2∶1），M6（V草炭∶V蛭石＝2∶1）。在不同配比基質(zhì)材料中加入質(zhì)量比為0.5%的過磷酸鈣和1%的控釋肥（N∶P∶K質(zhì)量比為2∶1∶1）混勻，用質(zhì)量比為0.1%的多菌靈消毒，用容器育苗成型設(shè)備制備容器，容器置托盤上，澆透水備用。

1.2.2 育苗 2016年3月5日用濃度為0.5%的KMnO4溶液浸泡日本赤松和日本柳杉種子40 min，后再用清水沖洗，置于濕紗布上保濕，保持溫度20～25℃，每天換一次清水；3～5 d后，直至50%的種子露白，將催芽后的種子播種于育苗容器，每杯3粒，深度2 cm。每個處理50個育苗容器，重復(fù)3次。采用自動噴霧系統(tǒng)澆水，每2 d記錄一次出苗率，出苗30 d后每個育苗容器定植苗木1株。秋季停止生長后，每處理基質(zhì)隨機(jī)選擇30株，測定日本赤松和日本柳杉的苗高和地徑。

1.3 統(tǒng)計分析

采用SAS統(tǒng)計軟件和Excel 2003進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和制圖，并進(jìn)行方差分析和多重比較評價（LSD法，P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同育苗基質(zhì)對日本赤松和日本柳杉出苗率的影響

從表1可以看出，不同基質(zhì)的日本赤松和日本柳杉出苗變化規(guī)律基本一致，草炭、珍珠巖和蛭石3種混合基質(zhì)即M1（V草炭∶V珍珠巖∶V蛭石＝3∶1∶1）和M4（V草炭∶V珍珠巖∶V蛭石＝2∶1∶1）處理的出苗較早；草炭和蛭石2種混合基質(zhì)即M3（V草炭∶V蛭石＝3∶1）和M6（V草炭∶V蛭石＝2∶1）處理的出苗較晚；草炭和珍珠巖2種混合基質(zhì)即M2（V草炭∶V珍珠巖＝3∶1）和M5（V草炭∶V珍珠巖＝2∶1）處理的出苗介于二者之間。

表1 不同育苗基質(zhì)和出苗時間對日本赤松和日本柳杉出苗率的影響

日本赤松在播種后22 d開始出苗，在第22天至第30天，經(jīng)方差分析，不同處理基質(zhì)的出苗率差異顯著，隨著時間的延長，各處理出苗率不斷增加，在第28天，M1和M4處理出苗率已達(dá)90%以上，而M3和M6的出苗率分別為64.1%和57.9%。日本赤松各處理的出苗時間集中在26～30 d，出苗率基本都達(dá)90%以上，其中，M1（V草炭∶V珍珠巖∶V蛭石＝3∶1∶1）處理出苗率最高，為 98.9%，M5（V草炭∶V珍珠巖＝2∶1）處理出苗率為98.3%。第34天的最終出苗結(jié)果經(jīng)方差分析表明，處理M1，M2，M4，M5 與處理 M3，M6 間差異顯著，處理 M1，M2，M4，M5 明顯優(yōu)于處理 M3，M6；但處理 M1，M2，M4，M5間差異不顯著，出苗率均達(dá)到95%以上。

日本柳杉不同處理的出苗時間規(guī)律同日本赤松基本一致，但出苗時間相對較早，在第8天不同處理基質(zhì)開始出苗，在第8～14天出苗結(jié)果經(jīng)方差分析，不同處理基質(zhì)的出苗率間差異顯著。在第10天，處理M1和M4基質(zhì)的出苗率分別為70.3%和61.8%，出苗明顯早于其他4個處理（M2，M3，M5和M6，出苗率分別為42.4%，13.5%，45.9%和24.5%）。第20天的最終出苗率結(jié)果表明，M1和M4處理基質(zhì)與其他4種處理基質(zhì)（M2，M3，M5和M6）間差異顯著，日本柳杉在M4處理基質(zhì)出苗率最好，為94.7%；M1處理基質(zhì)次之，出苗率為92.5%。

2.2 不同育苗基質(zhì)對日本赤松和日本柳杉成苗率的影響

以上結(jié)果表明，無論是日本赤松還是日本柳杉，各處理的最終出苗率基本都達(dá)到了90%，在各種外界條件保持一致的情況下（充足的水分、濕度在70%左右，溫度（20±5）℃），不同試驗基質(zhì)的日本赤松和日本柳杉的成苗率表現(xiàn)不一（表2）。各試驗處理日本柳杉的成苗率差別不大，均在98%以上，說明基質(zhì)對日本柳杉的成苗影響不大。至于日本赤松，處理間差異顯著，不同處理的基質(zhì)日本赤松成苗率從高到低的順序為M4＞M1＞M2＞M6＞M5＞M3。

表2 日本赤松和日本柳杉在不同育苗基質(zhì)中的成苗率

2.3 不同育苗基質(zhì)對日本赤松和日本柳杉生長的影響

不同基質(zhì)對日本赤松和日本柳杉1年生苗高和地徑生長的影響存在差異（表3）。

表3 不同育苗基質(zhì)對日本赤松和日本柳杉生長的影響

從表3可以看出，日本赤松和日本柳杉的生長特性規(guī)律基本一致。在不同基質(zhì)處理中，日本赤松和日本柳杉苗高和地徑存在顯著差異，日本赤松和日本柳杉在基質(zhì)M1和M4的處理中，苗高、地徑較大，生長指標(biāo)均顯著優(yōu)于其他混合基質(zhì)?？傮w來看，日本赤松在M1處理生長情況最好，其次為M4；草炭、珍珠巖和蛭石3種基質(zhì)混合要優(yōu)于草炭和珍珠巖混合，其次為草炭和蛭石的組合；而日本柳杉在M4處理生長情況最好，日本赤松和日本柳杉各處理間的生長規(guī)律基本相同。筆者認(rèn)為，在提供充足水分的前提下，不同育苗基質(zhì)均能保證日本赤松和日本柳杉的正常出苗、成活及生長，日本赤松在M1基質(zhì)和日本柳杉在M4基質(zhì)的育苗效果一定程度上優(yōu)于其他基質(zhì)。

3 討論

育苗基質(zhì)的研究是木本植物育苗的基礎(chǔ)和關(guān)鍵因素[8-10]，而基質(zhì)的篩選研究更是容器育苗、移栽成功與否的關(guān)鍵[11-12]。但是，到目前為止，國內(nèi)外對育苗基質(zhì)的主要研究集中在基質(zhì)原料的研制上，而在植物育苗基質(zhì)篩選方面的研究還不夠深入[13-14]。選擇合適的林木植物育苗基質(zhì)，不僅直接影響幼苗的生長速度和質(zhì)量，而且影響林木定植后的緩苗時間、質(zhì)量及產(chǎn)量，更重要的是，篩選育苗基質(zhì)是工廠化育苗的關(guān)鍵技術(shù)之一[15]。因此，應(yīng)根據(jù)基質(zhì)原料、育苗種類等進(jìn)行試驗研究，以篩選出適合于不同林木種類或品種、且育苗成本低、種苗質(zhì)量高的基質(zhì)。

本試驗以腐熟中草炭、蛭石以及珍珠巖為原料，按照不同比例復(fù)配成6種育苗基質(zhì)，對日本赤松和日本柳杉進(jìn)行育苗試驗，研究不同配方的育苗基質(zhì)對日本赤松和日本柳杉出苗、成苗和幼苗生長情況的影響，以期篩選出適合2個樹種育苗的新型專用型育苗基質(zhì)。結(jié)果表明，日本赤松和日本柳杉在草炭、蛭石和珍珠巖3種混合基質(zhì)即M1（V草炭∶V珍珠巖：V蛭石＝3∶1∶1）和M4（V草炭∶V珍珠巖∶V蛭石＝2∶1∶1）處理出苗時間較早；草炭和蛭石2種混合基質(zhì)即M3（V草炭∶V蛭石＝3∶1）和 M6（V草炭∶V蛭石＝2∶1）處理的出苗較晚；草炭和珍珠巖2種混合基質(zhì)即M2（V草炭∶V珍珠巖＝3∶1）和M5（V草炭∶V珍珠巖＝2∶1）處理的出苗介于二者之間。日本赤松在M1處理基質(zhì)出苗率最高，為98.9%；日本柳杉在M4處理基質(zhì)出苗率最高，為94.7%。

日本柳杉的成苗率要高于日本赤松，日本柳杉處理間成苗率差異不顯著，日本赤松處理間成苗率差異顯著，日本赤松成苗率從高到低的順序為M4＞M1＞M2＞M6＞M5＞M3，這是由于日本赤松對溫度和濕度要求較高，容易受到“猝倒病”的影響。綜合結(jié)果表明，無論日本赤松還是日本柳杉，草炭、蛭石和珍珠巖3種混合基質(zhì)育苗效果均優(yōu)于其他2種混合基質(zhì)。此外，輕基質(zhì)容器質(zhì)量輕、操作簡便，便于生產(chǎn)作業(yè)，有營養(yǎng)，能保水，能夠提高困難立地造林成活率，降低造林和撫育成本[16-17]。

近年來，隨著邊際化土地利用以及以保護(hù)和恢復(fù)森林植被為主的生態(tài)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的造林方式遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了林業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的要求。平衡根系輕基質(zhì)容器育苗技術(shù)突破了干旱瘠薄山地、鹽堿地和沙區(qū)造林成活率低的瓶頸，有利于提高困難立地造林質(zhì)量，降低造林和撫育成本，促進(jìn)困難立地植被恢復(fù)和生態(tài)環(huán)境改善。但目前日本赤松和日本柳杉種苗良莠不齊[18-19]，嚴(yán)重影響了沿海防護(hù)林及荒山荒灘的造林質(zhì)量和建設(shè)速度。本研究在山東省林業(yè)科學(xué)研究院承擔(dān)的引進(jìn)國外農(nóng)業(yè)先進(jìn)技術(shù)“北方沿海防護(hù)林抗性樹種及配套技術(shù)的引進(jìn)”項目資助下，引進(jìn)了日本赤松及日本柳杉抗病品系種子，通過引種選育以期為科學(xué)營建持續(xù)穩(wěn)定的海岸防護(hù)林屏障提供植物材料。以期豐富山東省乃至全國松樹資源，同時促進(jìn)沿海地區(qū)生態(tài)環(huán)境改善。

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Effect of Different Substrates on Emergence and Growth of JapanesePinus densifloraand JapaneseCryptomeria fortuneiSeedlings

YANLiping1，2，SHAOWei3，LIUCuilan1，2，WANGYinhua1，2，WUDejun1，2，WANGKaifang1，2，ZHANGCai4
（1.ShandongAcademyofForestrySciences，Ji'nan 250014，China；2.ShandongProvincial KeyLaboratoryofForest Tree Genetic Improvement，Ji'nan 250014，China；3.Linyi CityForestrySciences Institute，Linyi 276000，China；4.Rushan Dried Fruit Station，Rushan 264514，China）

The effects of of different substrates on emergence and growth of Japanese Pinus densiflora and Japanese Cryptomeria fortunei seedlings are studied.The results show that the Japanese Pinus densiflora and Cryptomeria fortunei in peat,vermiculite and perlite mixture of3 kinds of matrix M1 and M4 emergence time are earlier,peat and vermiculite mixture of 2 kinds of matrix M3 and M6 treatment is late emergence,peat and perlite mixture of 2 kinds of matrix M2 and M5 emergence somewhere are in the middle.The Cryptomeria fortunei seedling time concentrates in 26-30 d,the final germination rate of treatment M1,M2,M4,M5 and M3,M6 treatment have significant difference,M1 highest germination rate is 98.9%.The Japanese Cryptomeria fortunei emergence time concentrates in 12-14 d,M1 and M4 matrix and other 4 treatments（M2,M3,M5 and M6）have significant difference.The Japanese Cryptomeria fortunei in the M4 matrix the emergence rate of the best is 94.7%,M1 matrix is the second,the germination rate is 92.5%.Comprehensive germination rate,seedling rate and growth status,the nursery effect of Japanese Pinus densiflora in the M1 matrix and Japanese Cryptomeria fortunei in M4 matrixis better than other matrix.

Japanese Pinus densiflora;Japanese Cryptomeria fortunei;cultivation substrates

Q945.78

A

1002-2481（2017）11-1806-04

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.11.18

2017-08-09

引進(jìn)國際先進(jìn)林業(yè)科學(xué)技術(shù)項目（2014-4-53）；國家公益性行業(yè)專項（200904035）

燕麗萍（1980-），女，甘肅定西人，高級工程師，博士，主要從事林木生物技術(shù)研究工作。吳德軍為通信作者。