容器類型及規(guī)格對油松移植容器苗生長和造林效果的影響1)

彭泰來 劉勇 滕飛 宋協(xié)海

(森林培育與保護教育部重點實驗室(北京林業(yè)大學)，北京，100083)

移植容器苗地徑粗壯[1]，側須根發(fā)達，易形成根團[2]，抗逆性強[3]，兼具了移植苗和容器苗的長處，對提高苗木質量和惡劣立地條件造林成活率有顯著幫助。容器苗底部滲灌是近年來采取的一項苗木培育灌溉新技術，有利于水肥的循環(huán)利用[4]，可減少水資源浪費，以及與之相伴的基質養(yǎng)分流失，環(huán)境污染等問題。育苗容器材質和大小對苗木質量和造林效果有著較大影響，國內外很多關于育苗容器類型的研究表明，黑色塑料容器因其方便機器化加工和自動化管理[5]，是國內外應用較為廣泛的一種育苗容器，但也會出現盤根、根系呼吸困難和成本較高等問題[6]。無紡布容器作為一種輕型容器類型，比其他容器在育苗過程中更有利于苗木生長，保障根系活力，促進根團的形成，并在猴樟、大葉女貞等樹種栽培中取得了一定成功[7-8]。雖然無紡布容器已大量推廣，但因為無紡布的融土性和透氣性都強于其他育苗容器，導致其可能存在失水過快的問題[9-11]。那么無紡布容器對苗木生長和造林效果有什么影響？本研究以油松為對象，探究基于底部滲灌系統(tǒng)下育苗容器對油松移植容器苗生長和造林效果的影響，以期找到適合的無紡布容器類型及規(guī)格，為無紡布容器的應用提供理論依據。

1 試驗地概況

容器苗育苗試驗地位于北京海淀區(qū)鷲峰北京林業(yè)大學試驗基地育苗溫室內(39°54′N，116°28′E)。年日照時間2 662 h，溫室內晝/夜溫度平均為29 ℃/16 ℃，濕度一般在70%～80%，平均光照6 565 lx。造林試驗地位于北京市延慶縣永寧鎮(zhèn)北京林業(yè)大學森林培育學科試驗地，海拔高度為650 m，溫度最高的7月份，平均達27.3 ℃，氣溫最低的1月份平均低至-7.6 ℃，年平均氣溫8.7 ℃，年均降水量372.6 mm。

2 材料與方法

2.1 試驗材料

供試油松苗為2014年在河北省承德市平泉縣北京林業(yè)大學北方基地生長1年的裸根苗，2015年選擇生長一致的苗木為試驗用苗，測定并記錄其形態(tài)指標。試驗容器采用兩種容器類型，分別為國產黑色聚乙烯塑料容器和無紡布容器，每種容器類型兩種規(guī)格，分別為10 cm(上口直徑，下同)×15 cm(長度，下同)、10 cm×20 cm，對照為黑色聚乙烯塑料容器7 cm×9 cm。

2.2 試驗設計

育苗試驗采用完全隨機區(qū)組設計，將1年生油松大田裸根苗移植在不同容器中，形成共5個處理，分別為無紡布10 cm×15 cm(A1)，無紡布10 cm×20 cm(A2)，黑塑料10 cm×15 cm(A3)，黑塑料10 cm×20 cm(A4)，黑塑料7 cm×9 cm作為對照(CK)，每個處理設12苗，共10次重復。選用常規(guī)的育苗基質配方，即V(泥炭)∶V(珍珠巖)=3∶1，混勻。

造林試驗研究對象是底部滲灌下培育的油松移植容器苗，利用完全隨機區(qū)組試驗設計，造林苗木除了不采用所培育的對照移植容器苗外，其他各處理均與育苗試驗處理相一致，造林苗木共分為4個處理，每個處理3次重復，每個重復育苗15株，總共造林苗木為180株。

2.3 育苗方法

2015年4月份進行裸根苗移植，緩釋肥施入量為150 mg·株-1，一次性倒進基質里并將其均勻混合。移栽前先切去裸根苗下部1/3主根，在裝有部分基質的容器中移入苗木，并在移入后再裝填基質，固定根系后，噴灑定根水。苗期按常規(guī)容器苗管理。

2016年4月份進行移植容器苗造林，株行距50 cm×50 cm，每行種植苗木30株，移栽時在保證根系完整的前提下將容器去掉。移栽苗木后立即充分灌水，生長期定期澆水，及時除草。

2.4 取樣和測定

2015年11月份在苗圃對移植容器苗取樣，每個處理5次重復，每個重復隨機選取5株苗，測定苗高、地徑，然后仔細清洗干凈苗木，將每株苗剪為根、莖、葉三部分，分別裝入帶有編號的信封，放入烘箱中70 ℃烘72 h至恒質量。分別測定根、莖、葉生物量。

2016年11月中旬進行造林苗取樣，每個重復取5株苗木，測定苗高、地徑后，將其小心清洗，將剪好的根、莖、葉分別裝入帶有編號的信封，放入烘箱70 ℃烘72 h至恒質量，分別測定根、莖、葉生物量。對每個重復苗木各組織生物量粉碎并過篩，利用H2SO4-H2O2法消煮樣品，取消煮液用凱氏定氮法測全氮含量，采用鉬銻抗比色法測定全磷含量，采用火焰光度計法測定全鉀含量[12-14]。

2.5 數據分析

數據的統(tǒng)計整理使用Excel2013軟件，并用SPSS18.0對苗木形態(tài)指標和養(yǎng)分含量數據等作方差分析，若顯著差異，用Duncan法在0.05水平上對生物量，氮、磷、鉀含量等進行多重比較，試驗結果則使用Excel2013軟件制圖。

3 結果與分析

3.1 容器類型及規(guī)格對油松移植容器苗移植成活率、苗高、地徑的影響

由表1可知，在不同容器中培育一個生長期的1年生油松移植苗，移植成活率均在89.3%以上，不同容器組合對苗木移植成活率的影響不顯著。A1到A4各處理苗高、苗高生長量、地徑、地徑生長量均顯著高于對照處理；其中A1和A2處理的地徑顯著高于A3和A4，A2處理最大，為6.28 mm。

表1 不同容器類型及規(guī)格的移植容器苗育苗成活率、苗高、地徑、生長量

注：表中數據為平均值±標準誤；同列不同字母表示差異顯著(P<0.05)。

3.2 容器類型及規(guī)格對油松移植容器苗生物量的影響

由表2可知，A1到A4各處理的根、葉以及單株生物量均顯著大于CK。各處理的莖生物量表現不同，10 cm×20 cm的無紡布容器處理最大，為2.51 g，顯著高于10 cm×20 cm的黑塑料容器處理和CK。莖根比最大出現在對照處理，為2.75，顯著大于其他處理，而10 cm×15 cm的黑塑料容器處理顯著小于除10 cm×20 cm的黑塑料容器處理外的其他處理。

表2 容器類型對油松苗單株和各組織生物量、莖根比的影響

注：表中數據為平均值±標準誤，同列不同字母表示差異顯著(P<0.05)。

3.3 容器類型及規(guī)格對油松移植容器苗養(yǎng)分含量的影響

根據油松各部分氮、磷、鉀含量(表3)可知，處理A3和A4的根中氮含量顯著大于其他處理，其中A3達到了31.56 mg·株-1；和根中氮含量情況類似，所有處理的莖中氮含量都顯著高于對照，其中含量最高的處理是10 cm×15 cm的黑塑料容器處理；處理A1～A4葉中氮含量差異不顯著，且顯著大于對照處理CK。由表3可知，單株氮含量10 cm×15 cm的黑塑料容器處理最大，為130.20 mg·株-1，其次就是10 cm×20 cm的黑塑料容器處理，為121.97 mg·株-1，所有處理都顯著大于對照處理。

表3 不同容器類型培育下苗木各組織及全株氮、磷、鉀質量

處理號P元素單株質量/mg·株-1根莖葉全株A1(4.71±0.45)b(3.32±0.25)b(9.94±0.90)a(17.97±1.25)aA2(5.28±0.32)b(4.19±0.25)a(9.45±0.63)a(18.92±0.95)aA3(7.37±0.60)a(3.75±0.30)ab(10.04±0.40)a(21.17±0.91)aA4(7.51±1.13)a(3.48±0.19)ab(10.90±0.88)a(21.89±1.92)aCK(5.24±0.50)b(1.91±0.13)c(5.64±0.68)b(12.79±0.74)b

處理號K元素單株質量/mg·株-1根莖葉全株A1(17.94±2.03)cd(21.32±2.34)ab(53.74±2.20)b(93.00±4.29)aA2(20.41±0.85)bc(26.58±1.44)ab(53.40±3.33)b(100.40±2.67)aA3(27.18±2.12)ab(27.13±2.52)ab(54.96±2.71)a(109.28±5.88)aA4(30.07±5.58)a(20.72±0.91)a(61.21±4.72)a(111.99±8.93)aCK(10.00±1.34)d(7.95±1.01)b(42.62±7.57)c(60.57±7.71)b

注：表中數據為平均值±標準誤；同列不同字母表示差異顯著(P<0.05)。

A 1到A 4單株磷含量均顯著大于CK。對于根中磷含量來說，A 1、A 2和CK處理明顯小于A 3和A 4；莖中磷含量變化與根不同，最大為10 cm×20 cm的無紡布容器處理的4.19 mg·株-1，最小為CK的1.91 mg·株-1，且顯著小于其他處理；葉中磷含量在處理A1到A4之間變化不明顯，但均與對照處理存在顯著差異，分別比對照高出76%、67%、78%、93%。

由多重比較結果可知，根中鉀含量最大為10 cm×20 cm的黑塑料容器處理的30.07 mg·株-1，顯著大于A1、A2、CK；莖中鉀含量最大的為10 cm×15 cm的黑塑料容器處理的27.13 mg·株-1，其是對照處理CK(7.95 mg·株-1)的3.4倍；10 cm×20 cm的黑塑料容器處理的葉鉀含量顯著高于其他處理，為61.21 mg·株-1，而CK葉中鉀含量顯著小于A1到A4。與單株磷含量表現相仿，A1到A4單株鉀質量均顯著高于CK處理。

從表3可以看出，處理A1到A4單株氮、磷、鉀質量均顯著高于對照，說明不同容器的選擇能顯著影響苗木各組織氮、磷、鉀養(yǎng)分含量。

3.4 容器類型及規(guī)格對油松造林1年后幼樹各部分生物量以及幼樹高、地徑的影響

由表4可以看出，造林一個生長期后，油松各部分生物量均有明顯增加，莖的最終生物量各處理之間呈現顯著差異，其最大為10 cm×15 cm的黑塑料容器處理，19.32 g·株-1，顯著大于10 cm×15 cm的無紡布容器處理。單株生物量方面各處理間差異不顯著。

根據油松幼樹高、地徑情況(表4)可知，造林一個生長季后，4種容器處理的樹高生長量有了顯著差異性，最大為10 cm×15 cm的黑塑料容器處理的11.68 cm，顯著大于除A2以外的其他處理，而A1到A4的樹高間差異顯著，A2和A3顯著大于處理A4。在地徑指標中，最大初始地徑為10 cm×20 cm的無紡布容器處理，6.28 mm，明顯大于A3和A4，經過一個生長期，最大地徑生長量為10 cm×15 cm的黑塑料容器處理，同時最終造林后地徑差異顯著，最大幼樹地徑為10 cm×20 cm的無紡布容器處理，13.66 mm，顯著大于處理A1和A4。

3.5 容器類型及規(guī)格對油松造林1年后幼樹各部分N、P、K養(yǎng)分含量的影響

由表5可知，造林一個生長期后，幼樹根、莖、葉中氮含量不同處理之間差異不顯著。

造林幼樹各處理的根、葉中磷含量均差異不顯著；而莖中磷含量最高的處理是10 cm×15 cm的黑塑料容器處理，為16.38 mg·株-1，顯著大于除A4以外的其他處理。鉀含量在根、莖的不同處理之間無顯著差異，葉中鉀含量最大的是10 cm×20 cm的無紡布容器處理，為193.75 mg·株-1，顯著大于A1和A4，但與10 cm×15 cm的黑塑料容器處理無顯著差異。

表4 不同容器類型間油松幼樹各部分及單株生物量、幼樹高、地徑、樹高以及地徑生長量

處理幼樹高/cm初始地徑/mm地徑生長量/mm幼樹地徑/mmA1(32.34±0.26)ab(6.01±0.06)a(6.47±0.65)bc(12.48±0.62)bcA2(33.80±1.29)a(6.28±0.10)a(7.38±0.27)ab(13.66±0.26)aA3(35.07±1.93)a(5.50±0.08)b(7.87±0.28)a(13.36±0.57)abA4(30.17±0.96)bc(5.56±0.19)b(6.88±0.23)abc(12.44±0.16)bc

注：表中數據為平均值±標準誤；同列不同字母表示差異顯著(P<0.05)。

表5 油松幼樹單株根、莖、葉中N、P、K養(yǎng)分質量

處理號P元素單株質量/mg·株-1根莖葉A1(7.32±1.86)a(7.00±1.27)b(22.04±2.06)abA2(10.45±1.80)a(8.96±0.83)b(25.92±3.04)abA3(11.29±1.45)a(16.38±2.22)a(29.23±3.18)aA4(11.60±0.93)a(13.58±2.67)ab(27.93±1.30)ab

處理號K元素單株質量/mg·株-1根莖葉A1(76.63±20.03)a(86.09±6.04)ab(127.54±6.90)bcA2(86.64±18.78)a(142.20±6.05)a(193.75±24.64)aA3(88.94±9.68)a(145.28±11.49)a(159.61±12.73)abA4(65.29±12.39)a(125.51±34.83)ab(139.92±11.24)bc

注：表中數據為平均值±標準誤；同列不同字母表示差異顯著(P<0.05)。

4 結論與討論

容器類型的選擇對移植容器苗質量有重要影響[15]，規(guī)格為10 cm(直徑)×15 cm(高)、10 cm(直徑)×20 cm(高)的無紡布容器以及黑塑料容器培育的油松移植苗經過一個生長季度后，雖然苗高增加量、最終苗高均無顯著差異，但4種容器處理都顯著大于對照處理；地徑方面，4種容器處理的苗木地徑增長量均無顯著差異，但均顯著大于對照處理；養(yǎng)分方面，4種容器處理的全株氮、磷、鉀養(yǎng)分含量均顯著大于對照處理，相關研究表明，較高的養(yǎng)分積累有利于加強苗木抵抗逆境的能力[16]，從而能在造林階段取得更好的效果，這與Oliet et al.[17]認為苗木造林成功的關鍵在于根中磷元素積累的研究結果相近。4種容器處理的生長和養(yǎng)分狀況表明，底部滲灌系統(tǒng)下培育油松移植容器苗，無紡布容器和黑塑料容器兩種容器類型在規(guī)格為10 cm(直徑)×15 cm(高)、10 cm(直徑)×20 cm(高)時均能培育出較高質量的苗木，而更小容器規(guī)格7 cm×9 cm(對照)明顯抑制了苗木的生長，不適宜培育1年生油松移植容器苗。

對苗木質量評價最重要的是看其造林效果，以不同容器類型苗木造林后，經過一個生長期，10 cm×20 cm的無紡布容器處理的幼樹地徑最大，顯著大于10 cm×15 cm的無紡布容器處理和10 cm×20 cm的黑塑料容器處理，并在樹高生長量、地徑生長量，幼樹高指標上與表現最佳的10 cm×15 cm的黑塑料容器處理之間差異不顯著，這與Thompson et al.[18]的研究結果類似。4種容器處理之間養(yǎng)分含量差異不顯著，且所有處理苗木的成活率均達到89%以上，表明無紡布容器并未對苗木存活率及其生長產生負面影響，考慮到無紡布容器有較好的空氣修根作用，比黑塑料易降解[19-20]，造林不脫袋可節(jié)省了大量人力，其優(yōu)越性高于黑塑料容器，所以，育苗容器類型選擇無紡布更適宜。雖然無紡布容器規(guī)格為10 cm×15 cm和10 cm×20 cm培育苗木的氮、磷、鉀養(yǎng)分的積累均差異不顯著。但規(guī)格為10 cm×20 cm的無紡布容器處理在造林后地徑指標顯著大于10 cm×15 cm無紡布處理，且其造林后樹高、地徑以及生物量分別為33.80 cm、13.66 mm、49.46 g·株-1，均大于10 cm×15 cm無紡布處理，同時其在育苗階段的苗高、地徑和單株生物量分別為23.58 cm、6.28 mm、10.91 g·株-1，苗高、地徑較林業(yè)行業(yè)標準LY1000-91容器育苗技術1-1型油松移植容器苗分別高出96%、109%。

綜上所述，基于底部滲灌系統(tǒng)下應用無紡布容器是完全可行的，當無紡布容器規(guī)格為10 cm×20 cm時，其在育苗階段的苗木的形態(tài)指標和養(yǎng)分含量與其他3個處理均無顯著差異，且苗木養(yǎng)分含量顯著大于對照處理，苗木質量較好；同時其造林1 a后幼樹地徑最大，顯著大于10 cm×15 cm的無紡布容器處理，所以10 cm×20 cm的無紡布容器更適宜作為油松1-1移植容器苗的育苗容器。

參 考 文 獻

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