廣東含笑苗期生長(zhǎng)基質(zhì)篩選研究

朱報(bào)著，廖煥琴，楊曉慧，楊會(huì)肖，潘 文，王裕霞，張衛(wèi)華，徐 放

（廣東省森林培育和保護(hù)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/廣東省林業(yè)科學(xué)研究院，廣東 廣州 510520）

【研究意義】栽培基質(zhì)是植物賴以固定的介質(zhì)，同時(shí)也是植物吸收水分和養(yǎng)分進(jìn)行自養(yǎng)生長(zhǎng)的基礎(chǔ)，在園林花卉苗木生產(chǎn)中起著重要作用。目前，有關(guān)植物栽培基質(zhì)研究已有較多報(bào)道，主要是利用泥炭土、塘泥、農(nóng)林剩余物如水稻（Oryza sativa）秸桿、玉米（Zea mays）秸桿等單一或混合材料作基質(zhì)，通過(guò)分析基質(zhì)的理化性狀指標(biāo)、種植成活率、苗高和冠幅等生物量、光合生理等指標(biāo)，篩選出適合生產(chǎn)應(yīng)用的栽培基質(zhì)［1-5］?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】廣東含笑（Michelia guangdongensis）又名黃金含笑，木蘭科（Magnoliaceae）含笑屬（Michelia）常綠灌木或小喬木，自然分布于英德市石門(mén)臺(tái)省級(jí)自然保護(hù)區(qū)1 250～1 400 m，是2003年5月才發(fā)現(xiàn)命名的野生觀賞植物［6］，2018年被定為廣東省重點(diǎn)保護(hù)野生植物［7］；廣東含笑四季常綠，樹(shù)形緊湊，芽、嫩枝、葉柄、葉背均密被紅褐色平伏短柔毛，陽(yáng)光下閃閃發(fā)亮，微風(fēng)吹過(guò)恍如紅色海洋，是優(yōu)良庭園綠化和盆栽觀賞樹(shù)種，適合在公園、辦公樓前、小區(qū)住宅孤植或群植作庭園觀賞樹(shù)；可進(jìn)一步矮化盆栽，供室內(nèi)觀賞，觀賞價(jià)值高。關(guān)于廣東含笑的研究目前主要集中在地理分布［6，8］、致瀕原因［9］、光合生理［10-11］、繁殖特性［12-14］和觀賞用途［15］等方面?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】廣東含笑是新優(yōu)的野生觀賞植物，通過(guò)嫁接擴(kuò)繁從高海拔地區(qū)引種到低海拔地區(qū)栽種，鮮有研究苗木與土壤物理和化學(xué)性狀適應(yīng)性的報(bào)道，因而也影響到其推廣應(yīng)用；培育輕基質(zhì)、質(zhì)量?jī)?yōu)的廣東含笑苗木，滿足綠化美化和市場(chǎng)需求，是當(dāng)前苗木培育中迫切需要解決的問(wèn)題；苗期輕質(zhì)化栽培也可降低勞動(dòng)強(qiáng)度、方便運(yùn)輸裝卸、減少生產(chǎn)成本，更有利于苗木推廣應(yīng)用?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】2017年7月開(kāi)始，本課題組以椰糠、水稻秸桿、玉米秸桿等為主要原料配制18種栽培基質(zhì)，對(duì)不同配方基質(zhì)的理化性質(zhì)及其培育的廣東含笑苗木生長(zhǎng)狀況進(jìn)行比較研究，研究出育苗效果較好、配制簡(jiǎn)便、容重較小、成本較低的環(huán)保型基質(zhì)，以期為廣東含笑苗木培育和應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地設(shè)在廣東省林業(yè)科學(xué)研究院苗圃，地理坐標(biāo)113°22′6″E、23°11′59″N，海拔33 m，年平均溫度23℃，1月氣溫最低、平均13℃，8月氣溫最高、平均28.7℃；年平均降雨量1 638 mm，4～9月降雨量占全年的80%，年平均濕度79%。

1.2 試驗(yàn)材料

供試廣東含笑苗木以2年生樂(lè)昌含笑（M.chapensis）營(yíng)養(yǎng)袋實(shí)生苗為砧木，2016年1月，采用切接方法，用同一無(wú)性系嫁接，苗木生長(zhǎng)狀況大致相同，苗高32.82（±2.22）cm， 冠 幅 20.39（±1.57）cm，2017年9月中旬種植在圓柱形無(wú)紡布營(yíng)養(yǎng)袋中，營(yíng)養(yǎng)袋直徑25 cm、高30 cm。椰糠、谷糠、鋸末采購(gòu)于廣州市增城區(qū)；水苔、蛭石、塘泥、泥炭土、珍珠巖采購(gòu)于廣州芳村花卉市場(chǎng)，菇渣、水稻秸桿、花生（Arachis hypogaea）秸桿、玉米秸桿、濕地松（Pinus elliottii）葉、無(wú)憂樹(shù)（Saraca asoca）葉于2017年7月中旬收集，進(jìn)行機(jī)械粉碎至2～3 cm塊狀或短莖，加入適量水?dāng)嚢瑁缓髮⒏骰|(zhì)分別堆成山包狀，蓋上塑料薄膜，約10 d翻動(dòng)1次，自然堆漚2個(gè)月備用；黃心土采自廣東省林業(yè)科學(xué)研究院后山。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

每個(gè)種植袋種植1株，栽培基質(zhì)用體積比配成17個(gè)處理，以廣東花農(nóng)喜歡用的黃心土作對(duì)照（表1）。每個(gè)基質(zhì)處理3次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)3株，完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，排成一行，行頭行尾各設(shè)一行保護(hù)行；全露天全光照培育，水肥管理和病蟲(chóng)害防治方法完全一致。不同處理苗木分別于2018年1、2、3月下旬各施硫酸鉀復(fù)合肥（N、P、K比例均為15%）1次，每次每個(gè)容器施入濃度為1%硫酸鉀水溶液500 mL。

表1 不同處理基質(zhì)配比情況Table 1 Composition of each substrate（V∶V）

1.4 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.4.1 植株生長(zhǎng)、形態(tài)指標(biāo)測(cè)定 （1）苗高和冠幅測(cè)定：2017年10月至2018年6月，隔2個(gè)月用直尺測(cè)量1次，共5次。苗高和冠幅是觀賞植物生長(zhǎng)評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)，苗高和冠幅綜合生長(zhǎng)量Wi為苗高生長(zhǎng)量∶冠幅生長(zhǎng)量=1∶1，計(jì)算公式［16］如下：

（2）葉面積測(cè)定：2018年6月，每株從頂部算起第12片葉開(kāi)始，用直尺測(cè)定葉片長(zhǎng)和葉片寬（最寬處），每株測(cè)量8片，取平均值，平均長(zhǎng)和平均寬相乘計(jì)算平均葉面積［5］。

1.4.2 葉綠素SPAD值測(cè)定 2017年10月和2018年6月，各處理每個(gè)重復(fù)固定1株進(jìn)行測(cè)定。每株從東、南、西、北4個(gè)方向，每個(gè)方向選取2片成熟葉片，用葉綠素測(cè)定儀SPAD-502（Minolta，Japan）進(jìn)行SPAD值測(cè)定。

1.4.3 栽植后土壤理化性質(zhì)測(cè)定 2018年6月，各處理每個(gè)重復(fù)的第1株用環(huán)刀法取土壤，測(cè)定容重、總孔隙度、通氣孔隙度和持水孔隙度，計(jì)算氣水比［17］；取各處理每個(gè)重復(fù)第1株的混合土壤測(cè)定化學(xué)性質(zhì)，方法按中華人民共和國(guó)林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《森林土壤分析方法》［18］進(jìn)行。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析方法

利用R軟件中的“pastecs”和“hmisc”包對(duì)苗高、冠幅、葉面積和葉綠素SPAD值等生長(zhǎng)性狀進(jìn)行基本統(tǒng)計(jì)分析；利用“agricolae”包進(jìn)行單因素方差分析，并采用Duncan法進(jìn)行多重比較［19］。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同配方基質(zhì)的理化性狀

2.1.1 物理性狀 18種栽培基質(zhì)的容重、總孔隙度和氣水比存在顯著差異（表2）。基質(zhì)容重在 0.85～1.45 g/cm3，M18（CK）容重最大、為1.45 g/cm3，其次是 M04、為 1.34 g/cm3，M05居第3位、為1.33 g/cm3，M02容重最小、為0.85 g/cm3。最大容重比最小容重大69.41%，說(shuō)明不同材料之間栽培基質(zhì)容重差別較大。供試基質(zhì)總孔隙度在35.93%～54.44%，處理M02總孔隙度最大、為54.44%，其次是M13、為49.83%，處理M04總孔隙度最小、僅35.93%。本研究結(jié)果表明，供試基質(zhì)的氣水比在0.13～0.54，其中M01氣水比最大、為0.54，其次是M13、為0.39，M15最小、為0.13，M17次之、為0.17。氣水比大表明基質(zhì)容納的空氣量大，而持水量??；反之，空氣容納量小，持水量大。從以上分析可見(jiàn)，試驗(yàn)基質(zhì)容重偏大，總孔隙度偏小，氣水比較接近理想值。

2.1.2 化學(xué)性狀 栽培基質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)是影響植物生長(zhǎng)的重要指標(biāo)。18個(gè)不同基質(zhì)配方的pH值在4.47～7.76之間，M03最高（7.76），其次是M11（7.60）和M16（7.52）；M01最低（4.47），其次是M17（4.66）；對(duì)照基質(zhì)M18（CK）的pH值為6.01。由此可見(jiàn)，添加輔助基質(zhì)對(duì)土壤pH值產(chǎn)生一定影響（表3）。有機(jī)質(zhì)含量以M02最高（62.9 g/kg），M18最低（5.65 g/kg）。全氮含量M11最高（2.74 g/kg），M18最低（0.30 g/kg）。有效磷含量M17最高（138 mg/kg），M01最低（12.7 mg/kg）。速效鉀含量M10最高（415 mg/kg），M08最低（124 mg/kg）。電導(dǎo)率（EC）反映了基質(zhì)中可溶性鹽濃度，以M17最高（272 μs/cm）、M18最低（35 μs/cm）。陽(yáng)離子交換量（CEC）反映基質(zhì)保存養(yǎng)分和提供速效養(yǎng)分的能力，通常情況下，基質(zhì)CEC在10～100 cmol（+）/kg比較適宜，以M17最大〔18.6 cmol（+）/kg〕、M18最小〔8.11 cmol（+）/kg〕。腐殖質(zhì)全C量M01最高（1.46 g/kg），M07最低（0.09 g/kg）。M03的C/N最大（28.6），M13最?。?.3）?；|(zhì)M18（CK）的有機(jī)質(zhì)含量、全N含量、電導(dǎo)率和陽(yáng)離子交換量最小。

表2 不同配方基質(zhì)的物理性狀Table 2 Physical traits of each substrate

表3 不同配方基質(zhì)的化學(xué)性狀Table 3 Chemical traits of each substrate

2.2 不同配方基質(zhì)對(duì)廣東含笑苗高和冠幅的影響

廣東含笑苗木經(jīng)過(guò)8個(gè)月不同基質(zhì)栽培，種植成活率除M14為88.9%外，其他均為100%，不同基質(zhì)間沒(méi)有顯著差異。試驗(yàn)初期，廣東含笑苗高和冠幅存在顯著差異，經(jīng)過(guò)8個(gè)月栽培后仍存在顯著差異，且差異在擴(kuò)大（表4）。廣東含笑苗高凈生長(zhǎng)量為6.8～19.3 cm；處理M08、M07和M01的苗高凈生長(zhǎng)量分列前3位，分別為19.3、18.1和17.7 cm，比對(duì)照M18（黃心土）分別高19.88%、12.42%和9.94%；M03的凈生長(zhǎng)量最小、為6.8 cm，其次為M15（8.0 cm），分別比對(duì)照小57.76%和50.31%。

表4 不同配方對(duì)廣東含笑苗高和冠幅的影響Table 4 Effects of different substrates on seedling height and crown width of M.guangdongensis

冠幅凈生長(zhǎng)量在6.3～16.5 cm之間；M07、M01和M17的冠幅凈生長(zhǎng)量分列前3位，分別為16.5、16.3和15.8 cm，比對(duì)照M18分別高7.84%、6.54%和3.27%；M03的凈生長(zhǎng)量最小、為6.3 cm，其次是M15、為6.8 cm，分別比對(duì)照小58.82%和55.56%。

以苗高和冠幅綜合生長(zhǎng)量Wi排序，M08〔黃心土∶蛭石（3∶2）〕為17.4 cm、M07〔黃心土∶珍珠巖（3∶2）〕為17.3 cm、M01〔黃心土∶泥炭土（3∶2）〕為17.0 cm，分別列前3位，比對(duì)照高出10.83%、10.19%和8.28%；M03〔黃心土∶木屑（3∶2）〕為6.6 cm、M15〔黃心土∶椰糠（3∶2）〕為7.4 cm、列倒數(shù)第2位，分別比對(duì)不同配方基質(zhì)的物理性狀照小57-93%和52.87%。

2.3 不同配方基質(zhì)對(duì)廣東含笑葉面積的影響

由表5可知，廣東含笑經(jīng)過(guò)8月的培育，葉面積最終值在2 195～4 234 mm2、平均為3 422.2 mm2，處理M07的葉面積與處理M02等9個(gè)處理存在顯著差異；綜合生長(zhǎng)量較大的基質(zhì)處理，其葉面積也相對(duì)較大；M18（CK）葉面積列第2位。

2.4 不同配方基質(zhì)對(duì)廣東含笑葉綠素SPAD值的影響

由表5可知，廣東含笑葉綠素SPAD初始值在75.73～81.05，平均為78.61，各處理間沒(méi)有顯著差異；經(jīng)過(guò)8個(gè)月的培育，最終值在70.19～84.71，平均為79.17，各處理間存在顯著差異，M05與M02等8個(gè)處理存在顯著差異。葉綠素SPAD值變化值在-5.53～5.73，平均為0.56，變化很小；試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，綜合生長(zhǎng)量小的基質(zhì)處理，其葉綠素SPAD值呈減少趨勢(shì)。

2.5 廣東含笑苗木生長(zhǎng)量與土壤理化性質(zhì)的相關(guān)性分析

為研究廣東含笑的生長(zhǎng)與培養(yǎng)基質(zhì)之間的關(guān)系，我們對(duì)苗高、冠幅等生長(zhǎng)指標(biāo)與基質(zhì)理化性質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行了相關(guān)性分析，結(jié)果（表6）顯示，苗高和冠幅存在極顯著正相關(guān)（r=0.81），說(shuō)明這兩個(gè)生長(zhǎng)指標(biāo)之間存在著緊密的協(xié)同關(guān)系；苗高、冠幅與容重、氣水比、EC和CEC呈正相關(guān)，與有機(jī)質(zhì)、速效K和C/N呈極顯著負(fù)相關(guān)，與pH值、總孔隙度和全N等呈負(fù)相關(guān)。說(shuō)明廣東含笑適合在容重和氣水比較大，pH值較小，有機(jī)質(zhì)、全氮和速效鉀含量低的基質(zhì)中生長(zhǎng)。

表5 不同配方基質(zhì)對(duì)廣東含笑葉面積和SPAD值的影響Table 5 Effects of different substrates on leaf area and SPAD of M.guangdongensis

表6 廣東含笑苗木生長(zhǎng)量與土壤理化性質(zhì)之間的相關(guān)性分析Table 6 Correlation analysis between the growth of M.guangdongensis seedling and soil physicochemical properties

3 討論

栽培基質(zhì)是植物保持固定、吸收水分和養(yǎng)分進(jìn)行自養(yǎng)生長(zhǎng)的基礎(chǔ)材料，不同栽培基質(zhì)土壤容重差異較大，多數(shù)土壤容重在1.0～1.8之間，其數(shù)值大小與土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、松緊和有機(jī)質(zhì)含量等有關(guān)［20］。本試驗(yàn)基質(zhì)容重在 0.85～1.45 g/cm3，其中對(duì)照黃心土容重最大，添加玉米桔桿等農(nóng)林廢棄物的配方基質(zhì)其容重、總孔隙度和氣水比間存在顯著差異。土壤容重較大，固定根系能力增強(qiáng)，抗風(fēng)性能較好，對(duì)華南地區(qū)木本花卉苗木栽培中防止倒伏、維持苗木正常生長(zhǎng)是有利的；但容重過(guò)大，土壤孔隙度變小，在栽培的過(guò)程中基質(zhì)的通氣性差，植物根系生長(zhǎng)受到壓制，也不一定適合植物生長(zhǎng)，且苗木生產(chǎn)和運(yùn)輸成本較大，優(yōu)良的栽培基質(zhì)要達(dá)到適用、易配、清潔、質(zhì)輕、廉價(jià)和美觀等要求，既促進(jìn)植物營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)或生殖生長(zhǎng)，又減輕生產(chǎn)成本，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的目的。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，廣東含笑適合在容重大、總孔隙度較小的基質(zhì)中生長(zhǎng)，這與木棉苗期生長(zhǎng)優(yōu)良基質(zhì)研究結(jié)果［5］類似。

基質(zhì)的成分和配比不同，理化性狀差異也較大，基質(zhì)的pH值是基質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的主要指標(biāo)之一，影響土壤其他有效成分的利用，從而對(duì)植物生長(zhǎng)產(chǎn)生重要影響，理想栽培基質(zhì)pH值為6.0～7.5［21］。基質(zhì)有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷和速效K等是促進(jìn)植物生長(zhǎng)發(fā)育的重要元素，植物有機(jī)肥不足會(huì)導(dǎo)致生長(zhǎng)緩慢。本研究發(fā)現(xiàn)，廣東含笑的生長(zhǎng)與p H值、有機(jī)質(zhì)、全氮和速效鉀等呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，有機(jī)質(zhì)、全氮及速效鉀含量較低時(shí)廣東含笑的生長(zhǎng)量更好，這可能與廣東含笑原生地是在廣東英德市海拔1 250 m以上山地土層薄的地方、其已長(zhǎng)期適應(yīng)有機(jī)質(zhì)含量低的土壤有關(guān)，但與杜鵑紅山茶適合全N含量較高的土壤基質(zhì)中生長(zhǎng)［16］明顯不同。

本試驗(yàn)中基質(zhì)M08和M07栽培的廣東含笑綜合生長(zhǎng)量列前2位，分別比對(duì)照大10.83%和10.19%，而容重分別比對(duì)照小9.72%和22.1%，是廣東含笑苗期栽培的優(yōu)良基質(zhì)，基質(zhì)M07（黃心土與珍珠巖比例為3∶2）與杜鵑紅山茶的栽培基質(zhì)研究結(jié)果類同，基質(zhì)M07的特點(diǎn)是pH值較小、有機(jī)質(zhì)含量低、腐殖質(zhì)全C量小，可能與廣東含笑和杜鵑紅山茶原生境土壤貧瘠、有機(jī)質(zhì)含量低、腐殖質(zhì)全C量小、土壤呈較強(qiáng)酸性有關(guān)。

4 結(jié)論

對(duì)廣東含笑苗期18種栽培基質(zhì)的理化性質(zhì)以及基質(zhì)中廣東含笑苗木生長(zhǎng)狀況的研究結(jié)果表明：（1）18種栽培基質(zhì)物理性質(zhì)（容重、總孔隙度和氣水比）存在顯著差異；（2）不同配方基質(zhì)栽培后廣東含笑苗高和冠幅生長(zhǎng)量差異更加顯著；（3）對(duì)苗高、冠幅等生長(zhǎng)指標(biāo)與基質(zhì)理化性質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行了相關(guān)性分析，說(shuō)明廣東含笑適合在容重和氣水比較大，pH值較小，有機(jī)質(zhì)、全氮和速效鉀含量低的基質(zhì)中生長(zhǎng)；（4）處理M08（黃心土∶蛭石比例為3∶2）和M07（黃心土∶珍珠巖比例為3∶2）的綜合生長(zhǎng)量分別比對(duì)照高出10.83%和10.19%，容重分別比對(duì)照小9.72%和22.1%，建議作為廣東含笑育苗的首選基質(zhì)。