密度調(diào)控對木荷1年生輕基質(zhì)容器苗質(zhì)量的影響

陳煥偉，陳杏林，何必庭，徐肇友，楚秀麗 *，周志春

（1 浙江省龍泉市林業(yè)科學研究院，浙江龍泉 323700；2 中國林業(yè)科學研究院亞熱帶林業(yè)研究所/浙江省林木育種技術(shù)研究重點實驗室，浙江富陽 311400）

容器苗較裸根苗具有明顯的管理、調(diào)配和造林優(yōu)勢[1-5]，林業(yè)先進國家中林木容器苗育苗量占育苗總量的90%以上[6]。目前，容器苗產(chǎn)業(yè)及相關(guān)研究迅猛發(fā)展[7-13]。育苗密度是決定苗木質(zhì)量的主要因素之一，直接關(guān)系到苗木綜合品質(zhì)的優(yōu)劣[14-15]。分盤是容器苗培育過程中調(diào)控密度的重要技術(shù)措施，除育苗容器、基質(zhì)和緩釋肥施用外，合理的分盤密度可為苗木提供適宜的生長空間，進而決定優(yōu)質(zhì)容器苗的培育[14-16]，各個樹種因其生長特性不同而對生長空間的響應各異[17]。木荷（Schima superba Gardn et Champ.）為我國亞熱帶常綠闊葉林的重要建群種，它不僅是我國南方生物防火林帶建設(shè)的主栽樹種及高效的生態(tài)防護和修復樹種，還是造林成效好、速生優(yōu)質(zhì)的用材樹種[18]，我國南方每年的木荷用種和用苗量巨大[6]。木荷因競爭力較強[19-21]，苗期分盤密度勢必強烈影響其生長及競爭，進而影響育苗質(zhì)量。但生產(chǎn)上分盤密度多根據(jù)苗圃自身生產(chǎn)經(jīng)驗，不同苗圃標準不同，致使容器苗質(zhì)量不一，甚至造成資源浪費。對分盤密度如何影響木荷1年生容器苗生長、生物量分配、養(yǎng)分吸收利用及競爭分化進行研究，以期為其生產(chǎn)育苗提供技術(shù)指導和理論依據(jù)。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地設(shè)在浙江省龍泉市林業(yè)科學研究院苗圃基地，地理位置為119°07′E，28°04′N，屬中亞熱帶海洋性季風氣候區(qū)，年均氣溫17.7℃，≥10℃年均積溫5545.7℃，年降水量1664.8～1706.2mm，無霜期261.2d。容器育苗試驗在該苗圃具有噴霧、遮陽等設(shè)施的鋼構(gòu)蔭棚內(nèi)進行，棚高2.2m，裝有噴霧噴灌供水系統(tǒng)，棚頂覆有50%透光率的自動拉伸遮陽網(wǎng)。

1.2 試驗材料

供試木荷種子產(chǎn)自福建建甌。育苗基質(zhì)主要包括東北泥炭和谷殼，其中泥炭pH 值6.0、纖維含量200g/kg、粗灰分158g/kg、有機質(zhì)720.9g/kg、總腐殖酸381.8g/kg、干密度0.3kg/m3、全氮14.2g/kg、全磷0.7g/kg、全鉀2.7g/kg；谷殼經(jīng)腐熟1a。基質(zhì)基肥選用美國辛普勞公司生產(chǎn)的愛貝施（Apex） 長效緩釋肥（N-P2O5-K2O，18-8-8），肥效9 個月，每1m3基質(zhì)均勻施入3kg 緩釋肥。育苗容器為4.5cm×10cm（直徑×高度）規(guī)格無紡布網(wǎng)袋。2017年1 月開始培育木荷芽苗，3 月底將生長基本一致的健壯芽苗移栽至輕基質(zhì)容器內(nèi)，7 月初分盤育苗。

1.3 試驗設(shè)計

采用生產(chǎn)中普遍采用的長×寬為43cm×43cm 規(guī)格的苗盤，開展完全隨機區(qū)組試驗，設(shè)置4 種分盤密度處理，即不分盤（81 株/盤）、25 株/盤、30 株/盤和36株/盤，每處理小區(qū)10 盤，3 次重復，水分等管理同常規(guī)育苗。

1.4 指標測定

2017年11 月底苗木生長停止后，每重復各試驗處理隨機選擇30 株生長正常的容器苗，測量其苗高和地徑，并隨機取10 株代表性容器苗收獲，分處理重復將其根、莖、葉分開，經(jīng)105℃殺青30min 后在68℃下烘干至恒重，測定其干物質(zhì)量。稱取各器官混合粉碎干樣，采用H2SO4-H2O2法進行消煮，分別采用凱氏定氮儀及電感耦合等離子體光譜儀測定N、P 含量。苗木高徑比（H/RCD）、容器苗N、P 含量及濃度、養(yǎng)分吸收利用效率（Eu）及分化系數(shù)即變異系數(shù)（CV）分別采用以下公式進行計算：高徑比=H/RCD，其中：H 和RCD分別為苗高和地徑。各器官N（或P）含量=N（或P）濃度×各器官干物質(zhì)量。整株N（或P）含量=根N（或P）含量+莖N（或P）含量+葉N（或P）含量。整株N（或P）濃度=整株N（或P）含量/整株干物質(zhì)量。CV（%）=（S/X）×100，其中：S 為標準差，X 為均值[15]。

1.5 數(shù)據(jù)處理和分析

采用Excel 軟件及SPSS18.0 中GLM 模型ANOVA程序進行生長等性狀方差分析和多重比較，以檢驗分盤密度對木荷1年生容器苗生長、質(zhì)量及養(yǎng)分吸收利用等性狀的影響。

2 結(jié)果與分析

2.1 分盤密度對容器苗生長的影響

木荷1年生容器苗的苗高生長隨苗盤內(nèi)容器苗株數(shù)的增加而提高，在不分盤即81 株/盤時容器苗最高，達72.84cm，顯著高于其他密度處理值；地徑生長量則在36 株/盤處理最大（6.48cm），顯著大于其他處理（圖1）。高徑比隨分盤密度增大明顯提高，81 株/盤時容器苗高徑比最大，為122.08，顯著大于其他分盤處理，36 株/盤容器苗高徑比為82.59，與30 株/盤處理高徑比值差異不顯著（表1）。

表1 不同分盤密度下苗木生物量、分配差異及苗木質(zhì)量比較

表2 不同分盤密度下苗木養(yǎng)分含量及各器官養(yǎng)分分配比較

圖1 不同分盤密度下容器苗生長

圖2 不同分盤密度下容器苗各部位N、P 濃度差異

除根干質(zhì)量外，不同分盤密度下容器苗單株干質(zhì)量、各器官干質(zhì)量及其分配比例差異均顯著（表1）。不分盤（81 株/盤）處理，單株、莖和葉干質(zhì)量及莖生物量分配比例均較大，而此時容器苗根冠比、根和葉生物量分配比例卻最低。其他密度處理，25 株/盤和30株/盤2 個處理各指標對應值基本一致；36 株/盤處理各指標值，根系發(fā)育指標占明顯優(yōu)勢，根冠比和根系生物量分配均最大，其他指標小于2 個較小分盤密度處理值。

2.2 分盤密度對容器苗養(yǎng)分吸收利用的影響

方差分析表明，不同分盤密度間容器苗N、P 濃度差異顯著（圖2）。單株和葉片N、P 濃度基本隨分盤密度增加而提高，81 株/盤處理，單株和葉片N、P 濃度均較高，分別為4.45mg/g、1.47mg/g 和7.24mg/g、1.21mg/g，明顯大于其他處理值。不同處理下，莖和根N、P 濃度差異較小，僅莖N 濃度存在差異，以25 株/盤處理值較大。

類似地，單株及莖、葉的N、P 養(yǎng)分含量在不同密度間差異顯著，且均以81 株/盤處理含量最高（表2）。由表2 可知，不同處理間，葉片N、P 分配差異不明顯，根系和莖的N、P 分配則存在顯著差異，其中莖N、P 分配以81 株/盤處理最高，顯著高于其他處理，而根系則隨分盤密度的提高逐步降低，均以81 株/盤處理值最低，顯著低于其他處理值。

表3 不同分盤密度下苗木生長及養(yǎng)分濃度的分化參數(shù)

另外，相對其他分盤密度處理，不分盤處理（81 株/盤）的容器苗苗高、地徑、單株干質(zhì)量及根冠比表現(xiàn)出較大程度的分化，即該處理容器苗生長不整齊；而其他分盤密度處理，尤其36 株/盤處理，苗木的各性狀指標均較穩(wěn)定，苗木個體間分化程度小且較整齊（表3）。

值得注意的是，合格苗率隨分盤密度增加而明顯降低（表4），在分盤密度25 株/盤和30 株/盤，及30株/盤和36 株/盤兩兩處理間差異不顯著，但這3 種分盤密度合格苗率均顯著高于不分盤（81 株/盤）處理值，前3 種分盤密度下，以地徑為標準的合格苗率均為100%，以苗高和高徑比為標準的合格苗率均在95%左右，不分盤處理合格苗率以苗高為標準時較高，僅為83.05%，其他標準的合格苗率更低。單位面積合格苗數(shù)量隨分盤密度的增加先升高再降低，在分盤密度36株/盤時，合格苗產(chǎn)量最高，達168 株/m2，其與分盤密度30 株/盤處理的合格苗數(shù)量雖然未達到統(tǒng)計水平的顯著差異，但差別仍在30 株/m2以上，對整個苗圃而言，該差別不容忽視。

表4 不同分盤密度下容器苗合格苗率和單位面積產(chǎn)量

3 討論

木荷為光資源強競爭性樹種[20]，本研究顯示分盤密度明顯影響容器苗生長，隨分盤密度提高，容器苗苗高明顯增加。高密度環(huán)境下，植物生長競爭更為激烈[23]，為爭取更多的光資源而向更高處生長[24-25]，因此，密度更多地影響植株高生長。據(jù)浙江省標準（DB33/653.1-2007） 規(guī)定[22]，本研究各分盤密度下最小苗高（43.2cm）和最小地徑（0.59cm）均符合省標準合格苗（苗高≥25cm，地徑≥0.30cm）要求。苗木還因高生長消耗養(yǎng)分將影響其莖的增粗[26]，木荷容器苗在較高的分盤密度下高生長相對較快，導致其高徑比的顯著升高，不分盤時（81 株/盤）容器苗高徑比達122.08，超出了浙江省標準（DB33/653.1-2007）對木荷合格苗（≤100）的規(guī)定[22]，過大高徑比的容器苗因影響造林成活及早期生長建成被歸為不合格苗，即不分盤培育的容器苗高徑比過大。因此，育苗時應適時分盤，并采用適宜的分盤密度育苗，科學掌控苗木高、徑生長，從而提高合格苗出圃率和出圃苗木質(zhì)量。

較大的分盤密度亦顯著促進了木荷容器苗莖、葉及單株生物量增加，即較高密度能夠促進競爭性樹種木荷高生長尤其莖生物量的積累，明顯影響各器官生物量分配，分盤處理則促進了根系和葉生物量分配比例。但分盤密度對木荷容器根系干物質(zhì)量無明顯影響，可能原因為參試容器苗的根系生長空間統(tǒng)一，其生長容器均為底部直徑4.5cm、高度10cm 無紡布容器袋，加上空氣切根[27]限制了木荷容器苗根系的無限生長，但該規(guī)格容器空間能夠滿足當年生木荷容器苗根系的生長需求[6]。此時，分盤密度為各處理容器苗的唯一競爭條件，此育苗條件明顯影響容器苗莖干物質(zhì)量，其干物質(zhì)量在不分盤處理（81 株/盤）時最大。而葉、莖和根系干物質(zhì)量分配比例明顯受分盤密度的影響，莖干物質(zhì)量分配比例隨分盤密度增大而增加，葉和根系干物質(zhì)量分配比例則隨分盤密度增大而降低。各分盤密度容器苗地上部分和根系的生長特性自然導致了根冠比隨分盤密度增加而降低的變化。

在各處理基質(zhì)養(yǎng)分一致的條件下，分盤密度明顯影響了容器苗對N、P 養(yǎng)分的吸收。不分盤容器苗因具有明顯的苗高和莖生物量積累，使得其吸收積累了大量的N、P 養(yǎng)分。因此，該處理容器苗莖、葉N、P養(yǎng)分含量顯著高于其他分盤密度處理，但分盤處理促進了主要養(yǎng)分吸收器官根系的N、P 分配。同時，快速生長通常導致養(yǎng)分稀釋[28]，但據(jù)本研究結(jié)果中不同分盤密度容器苗生長和養(yǎng)分吸收利用情況，苗木的快速生長并未致使其養(yǎng)分稀釋，可能因育苗容器袋內(nèi)養(yǎng)分充裕即容器苗的養(yǎng)分供應水平為營養(yǎng)階段[28]，能夠滿足木荷苗木快速生長的需求。鑒于此，生產(chǎn)中木荷適宜施肥量或有利于木荷容器苗生長的營養(yǎng)水平有待進一步研究。

更為重要的是，分盤密度明顯影響合格苗出圃率及單位面積合格苗產(chǎn)量[15]。盡管不分盤能最大限度地增加木荷育苗數(shù)量，培育的部分苗木個體亦較高，但卻因過密而導致苗木生長過程中產(chǎn)生激烈的高生長和莖、葉生物量積累和分配競爭，致使苗木個體分化較大、高徑比提高而不符合合格苗標準，導致單位面積合格苗產(chǎn)量的明顯下降，甚至造成資源浪費。

4 結(jié)論

密度調(diào)控明顯影響木荷容器苗生長、質(zhì)量和合格苗產(chǎn)量，以本研究采用的苗盤（育苗容器規(guī)格43 cm×43cm）大小為例，木荷1年生容器苗合理的分盤密度為30～40 株/盤。