竇全琴 湯文華 潘平平
(江蘇省林業(yè)科學(xué)研究院,南京,210014) (南方現(xiàn)代林業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心(南京林業(yè)大學(xué)))
薄殼山核桃(Caryaillinoensis)屬于胡桃科(Julandaceae)山核桃屬(Caryanutt)落葉喬木,是重要的干果和經(jīng)濟(jì)林樹(shù)種之一[1-3]。江蘇省是國(guó)內(nèi)最早引種薄殼山核桃的省區(qū)之一,也是江蘇省最適宜栽培的優(yōu)良干果和木本油料樹(shù)種。但薄殼山核桃為強(qiáng)深根性樹(shù)種,主根發(fā)達(dá),其長(zhǎng)度可達(dá)苗高的2~3倍,側(cè)須根很少,采用傳統(tǒng)的大田育苗方式,其主根的長(zhǎng)勢(shì)旺盛,從而抑制了側(cè)須根的發(fā)育和生長(zhǎng),形成類似“胡蘿卜”的根系,致使造林成活率較低,移植緩苗期長(zhǎng),制約了薄殼山核桃規(guī)?;姆N植與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。容器育苗具有節(jié)約種子、造林成活率高、無(wú)緩苗期,以及苗木規(guī)格和質(zhì)量易于控制等優(yōu)點(diǎn)[4]。因此,容器育苗是薄殼山核桃良種苗木培育的較佳選擇。
近年來(lái),國(guó)內(nèi)針對(duì)薄殼山核桃根系發(fā)育和容器育苗技術(shù)等方面的研究,已經(jīng)取得初步進(jìn)展。朱海軍等[5]研究了2種規(guī)格(10 cm×20 cm、20 cm×30 cm)的火箭盆、美植袋和聚乙烯黑色膜袋對(duì)薄殼山核桃幼苗生長(zhǎng)的影響,提出采用規(guī)格為20 cm×30 cm的美植袋容器,育苗成本較低,苗木生長(zhǎng)較好。翟敏等[6]比較了5種規(guī)格(9 cm×15 cm、9 cm×20 cm、12 cm×20 cm、16 cm×16 cm、16 cm×20 cm)的黑色聚丙烯塑料營(yíng)養(yǎng)缽容器,對(duì)薄殼山核桃幼苗生長(zhǎng)的影響,其結(jié)果為苗高、地徑、須根數(shù)和干質(zhì)量等生長(zhǎng)性狀指標(biāo)隨容器規(guī)格的增大而增加,綜合考慮生長(zhǎng)指標(biāo)和生產(chǎn)成本,選用12 cm×20 cm規(guī)格的容器既適合苗木的生長(zhǎng)又相對(duì)經(jīng)濟(jì)。常君等[7-8]研究了不同基質(zhì)、不同容器對(duì)薄殼山核桃根系生長(zhǎng)的影響,認(rèn)為在生產(chǎn)應(yīng)用中可選擇普通育苗容器、體積比為40%泥炭+40%珍珠巖+20%蛭石的基質(zhì)和去1/2胚尖的模式用于容器苗的培育。本試驗(yàn)以生產(chǎn)上常用的火箭盆、美植袋和加侖盆為材料,通過(guò)比較不同類型和規(guī)格的容器對(duì)薄殼山核桃幼苗生長(zhǎng)和干物質(zhì)積累的影響,以期為薄殼山核桃良種壯苗培育篩選適宜的容器類型及規(guī)格提供理論依據(jù)。
試驗(yàn)在江蘇省林業(yè)科學(xué)研究院南京市江寧區(qū)噴灌設(shè)施試驗(yàn)苗圃中進(jìn)行,試驗(yàn)所用苗木為薄殼山核桃‘紹興’品種的子代1年生苗,栽培基質(zhì)由園土、菌渣、泥炭和有機(jī)肥按體積比混合而成,體積比為4∶3∶2∶1。所用容器類型為火箭盆、美植袋和加侖盆,容器規(guī)格為小規(guī)格(15 cm×30 cm)、中規(guī)格(20 cm×35 cm)、大規(guī)格(30 cm×40 cm)?;鸺枞萜饔删垡蚁┎牧现瞥?,容器底盤(pán)具鏤空狀結(jié)構(gòu),側(cè)壁凹凸相間,外部突出頂端有小孔,均可起到空氣切根的作用,并限制主根,促進(jìn)側(cè)根生長(zhǎng)[9];美植袋容器由無(wú)紡布材料加工而成,透水透氣性好,不會(huì)形成盤(pán)根,有部分細(xì)根穿過(guò)容器向外擴(kuò)展,但受到容器材料的束腹而不易增粗,從而會(huì)產(chǎn)生更多的側(cè)根[10];加侖盆容器由聚丙烯材料制成,為硬質(zhì)容器,容器厚度超過(guò)一般塑料容器,并含有抗老化添加劑,使用壽命長(zhǎng),底部凹槽設(shè)有排水孔,不易積水。
試驗(yàn)設(shè)計(jì):采用雙因素試驗(yàn)設(shè)計(jì),雙因素分別為3種容器類型和3種容器規(guī)格,共9個(gè)組合即9個(gè)處理,每個(gè)處理3個(gè)小區(qū),每小區(qū)30株苗。
播種及苗期管理:2017年2月底,種子消毒后經(jīng)沙床催芽,于4月初,當(dāng)芽苗長(zhǎng)出2片真葉時(shí),選取生長(zhǎng)一致的幼苗移至育苗容器中,每盆1株,育苗圃有噴灌設(shè)施,保證苗木生長(zhǎng)的水分需要,同時(shí)進(jìn)行病蟲(chóng)害防治等常規(guī)管理。
指標(biāo)測(cè)定:從2017年6月1日開(kāi)始,每月測(cè)定各小區(qū)的苗高、地徑,10月底幼苗開(kāi)始落葉,即由每小區(qū)隨機(jī)選取3株苗木,用WinRHIZO STD 1600+型根系圖像分析系統(tǒng)(加拿大REGENT公司)測(cè)定苗木的根系總長(zhǎng)、根系平均直徑、根系總表面積和根系總體積等根系形態(tài)參數(shù),然后分別將根、莖、葉三部分混合后,在烘箱中105 ℃殺青20 min,70 ℃烘干至質(zhì)量恒定后,分別稱量生物量。計(jì)算苗木根冠質(zhì)量比、高徑比和苗木質(zhì)量指數(shù),試驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)主成分分析后,計(jì)算隸屬函數(shù)值進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。
參考劉偉等[11]的方法計(jì)算幼苗質(zhì)量指數(shù);參考隋德宗等[12]的方法計(jì)算隸屬函數(shù)值、權(quán)重值和綜合評(píng)價(jià)值;試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2007和DPS16.05軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
根冠質(zhì)量比=根干質(zhì)量/(莖干質(zhì)量+葉干質(zhì)量)。
高徑比=苗高/地徑。
苗木質(zhì)量指數(shù)=苗木總干質(zhì)量/[(苗高/地徑)+(莖干質(zhì)量/根干質(zhì)量)]。
隸屬函數(shù)值u(xj)=(xj-xj,min)/(xj,max-xj,min),j=1、2、…、n。xj表示第j個(gè)綜合指標(biāo);xj,min、xj,max分別表示第j個(gè)綜合指標(biāo)的最小值與最大值。
苗高和地徑是衡量苗木生長(zhǎng)的重要指標(biāo),其動(dòng)態(tài)變化可以反映出植物的生長(zhǎng)勢(shì)。由表1可知,對(duì)于不同容器類型和規(guī)格的幼苗而言,6—8月份均是其苗高生長(zhǎng)的主要時(shí)期,進(jìn)入9月份后各處理的苗高生長(zhǎng)逐漸停緩,苗高的生長(zhǎng)節(jié)律基本保持一致。但是,在不同容器類型和規(guī)格的作用下,各處理的苗高存在顯著差異,并且在速生初期的6月份已經(jīng)體現(xiàn)出來(lái),在后續(xù)生長(zhǎng)階段也基本保持著相同的差異水平。
表1 不同容器類型和規(guī)格培育的1年生幼苗苗高變化
注:同列不同小寫(xiě)字母表示相同容器類型不同規(guī)格之間差異顯著(P<0.05),同列不同大寫(xiě)字母表示容器類型及規(guī)格之間差異顯著(P<0.05)。
在火箭盆容器類型中,苗高生長(zhǎng)以中規(guī)格較優(yōu),以小規(guī)格較差;中規(guī)格和大規(guī)格的苗高在6—10月份一直顯著高于小規(guī)格;中規(guī)格在7月份的苗高為37.21 cm,大規(guī)格的苗高為34.96 cm,并在8—10月份也一直明顯高于大規(guī)格。在美植袋容器類型中,苗高生長(zhǎng)以小規(guī)格較優(yōu),以大規(guī)格較差;小規(guī)格6月份的苗高為26.32 cm,中規(guī)格苗高為21.21 cm,大規(guī)格苗高為22.19 cm,一直保持至生長(zhǎng)季末;中規(guī)格8月份的苗高為42.58 cm,大規(guī)格苗高為39.25 cm,并在8—10月份內(nèi)兩者的差距逐漸擴(kuò)大。在加侖盆容器類型中,以大規(guī)格較優(yōu),以小規(guī)格較差,大規(guī)格6月份的苗高為28.49 cm,中規(guī)格和小規(guī)格苗高分別為26.93 cm和24.21 cm,3種規(guī)格間差距一直保持至生長(zhǎng)末期。
由容器類型和規(guī)格綜合來(lái)看,以大規(guī)格加侖盆較優(yōu),中規(guī)格火箭盆和小規(guī)格美植袋無(wú)明顯差距,3種處理在生長(zhǎng)初期的苗高較接近,8月份,大規(guī)格加侖盆的苗高為49.63 cm,中規(guī)格火箭盆苗高為44.95 cm,小規(guī)格美植袋苗高為46.06 cm,大規(guī)格加侖盆的苗高優(yōu)勢(shì)一直保持至10月份,而中規(guī)格火箭盆和小規(guī)格美植袋的苗高始終較為接近。
由表2可知,地徑的生長(zhǎng)節(jié)律與苗高不同,對(duì)于不同容器類型和規(guī)格的幼苗而言,地徑生長(zhǎng)在前期均較慢,進(jìn)入8月份才開(kāi)始快速生長(zhǎng),8—9月份是地徑增長(zhǎng)量最大的時(shí)期,大規(guī)格火箭盆的地徑增長(zhǎng)量為3.20 mm,顯著高于其他處理,進(jìn)入9月份后,各處理的地徑生長(zhǎng)也逐漸停緩,此時(shí)與苗高的生長(zhǎng)節(jié)律達(dá)到一致。
由于苗高和地徑的生長(zhǎng)節(jié)律不一致,苗高的速生期比地徑提前,導(dǎo)致各處理之間地徑差異變化也不同于苗高,地徑間差異在生長(zhǎng)前期較小,但會(huì)隨著速生階段的到來(lái)而逐漸擴(kuò)大,并最終在生長(zhǎng)末期才穩(wěn)定下來(lái)。另外,在3種容器類型中,均是以大規(guī)格容器優(yōu)于中規(guī)格和小規(guī)格容器,表明容器規(guī)格越大,越有利于地徑生長(zhǎng),這是苗高生長(zhǎng)和地徑生長(zhǎng)的另一重要差異。
在火箭盆容器類型中,6月份,小規(guī)格容器的苗木地徑為3.45 mm,中規(guī)格容器的苗木地徑為4.81 mm,大規(guī)格苗木地徑為的4.99 mm;6—8月份,地徑在中規(guī)格和大規(guī)格容器無(wú)明顯差距,經(jīng)過(guò)快速生長(zhǎng)期后才有明顯差距,9月份,大規(guī)格容器苗木地徑為10.35 mm,顯著高于中規(guī)格容器。在美植袋容器類型中,3種規(guī)格容器的苗木地徑在6—7月份無(wú)明顯差距,進(jìn)入8月份后,三者間出現(xiàn)顯著差異,差異出現(xiàn)時(shí)間早于火箭盆,大規(guī)格容器苗木地徑為6.83 mm,顯著高于中規(guī)格和小規(guī)格容器,并在速生期逐漸擴(kuò)大差距。在加侖盆容器類型中,小規(guī)格和中規(guī)格容器苗木地徑在整個(gè)生長(zhǎng)季均差異不顯著,而大規(guī)格容器苗木地徑始終明顯高于中規(guī)格和小規(guī)格容器,進(jìn)入8月份后,和美植袋一樣差異增大,大規(guī)格容器苗木地徑為8.04 mm,顯著高于中規(guī)格和小規(guī)格容器。
由容器類型和規(guī)格綜合來(lái)看,以大規(guī)格火箭盆和大規(guī)格加侖盆苗木地徑較優(yōu),大規(guī)格美植袋次之。在生長(zhǎng)初期的6月份,大規(guī)格火箭盆和大規(guī)格加侖盆的地徑分別為4.99、5.18 mm,便高于大規(guī)格美植袋的苗木地徑(4.53 mm),進(jìn)入9月份,大規(guī)格美植袋與前兩者的差距逐漸增大,直至生長(zhǎng)季末。
表2 不同容器類型和規(guī)格培育的1年生幼苗地徑變化
注:同列不同小寫(xiě)字母表示相同容器類型不同規(guī)格之間差異顯著(P<0.05),同列不同大寫(xiě)字母表示容器類型及規(guī)格之間差異顯著(P<0.05)。
由表3可知,容器類型對(duì)苗高、地徑影響極顯著(P<0.01);容器規(guī)格對(duì)苗高影響不顯著(P>0.05,),對(duì)地徑影響極顯著;容器規(guī)格和類型的交互作用對(duì)苗高和地徑影響顯著(P<0.05)。
表3不同容器類型和規(guī)格對(duì)1年生幼苗苗高和地徑影響的雙因素方差分析
指標(biāo)容器類型FP容器規(guī)格FP交互作用FP苗高7.23<0.013.780.125.17<0.05地徑9.16<0.01211.77<0.015.82<0.01
由表4可知,在火箭盆容器類型中,苗高和地徑均以中規(guī)格和大規(guī)格較優(yōu),中規(guī)格和大規(guī)格的苗高、地徑顯著高于小規(guī)格,苗高以中規(guī)格最大為52.90 cm,地徑以大規(guī)格最大為10.97 mm;在美植袋容器類型中,苗高以小規(guī)格較優(yōu),小規(guī)格的苗高為52.70 cm,高于中規(guī)格的49.63 cm,并顯著高于大規(guī)格,而地徑則以大規(guī)格較優(yōu),大規(guī)格的地徑最大為10.30 mm,顯著高于中規(guī)格和小規(guī)格;在加侖盆容器類型中,苗高和地徑的情況類似于火箭盆,均以大規(guī)格和中規(guī)格較優(yōu),3種規(guī)格的苗高無(wú)顯著差距,以大規(guī)格最大為57.09 cm,地徑以大規(guī)格較優(yōu),為10.78 mm,顯著高于中規(guī)格和小規(guī)格。
表4不同容器類型和規(guī)格培育的1年生幼苗苗高和地徑比較
容器類型容器規(guī)格苗高/cm地徑/mm火箭盆15cm×30cm(31.65±3.55)Cb (6.94±0.24)Ec 20cm×35cm(52.90±10.77)Aa(9.69±0.13)BCb30cm×40cm(49.17±6.61)ABa(10.97±0.58)Aa美植袋15cm×30cm(52.70±6.77)Aa(7.55±0.53)Ec20cm×35cm(49.63±5.21)Aa(8.73±0.47)Db30cm×40cm(42.92±3.11)Bb(10.30±0.57)Aa加侖盆15cm×30cm(51.84±9.41)Aa(9.23±0.72)CDb20cm×35cm(56.12±9.80)Aa(9.61±0.69)BCb30cm×40cm(57.09±6.71)Aa(10.78±0.17)Aa
注:同列不同小寫(xiě)字母表示相同容器類型不同規(guī)格之間差異顯著(P<0.05),同列不同大寫(xiě)字母表示容器類型及規(guī)格之間差異顯著(P<0.05)。
由容器類型和規(guī)格綜合來(lái)看,除了美植袋的苗高以小規(guī)格較優(yōu)以外,火箭盆和加侖盆的苗高、地徑均以中規(guī)格和大規(guī)格較優(yōu),其中,大規(guī)格加侖盆的苗高最大,為57.09 cm,大規(guī)格火箭盆的地徑最大,為10.97 mm。
由表5可知,容器類型和規(guī)格均對(duì)薄殼山核桃根系影響極顯著;容器類型和規(guī)格的交互作用對(duì)根系總長(zhǎng)、根系平均直徑影響極顯著,但對(duì)根系總表面積和根系總體積影響不顯著。
表5不同容器類型和規(guī)格對(duì)1年生幼苗根系影響的雙因素方差分析
指標(biāo)容器類型FP容器規(guī)格FP交互作用FP根系總長(zhǎng)16.38<0.0165.13<0.0110.04<0.01根系平均直徑35.09<0.0154.60<0.018.07<0.01根系總表面積9.22<0.0176.29<0.013.010.06根系總體積8.71<0.0153.27<0.011.880.18
由表6可知,在3種容器類型中,大規(guī)格容器苗的4項(xiàng)根系生長(zhǎng)指標(biāo)均要優(yōu)于中規(guī)格和小規(guī)格。顯然,容器規(guī)格是影響苗木根系生長(zhǎng)的重要因素,不同類型的小規(guī)格容器均限制了苗木根系的發(fā)育,容器規(guī)格越大,即容器體積越大,越有利于苗木根系的生長(zhǎng)。由容器類型和規(guī)格綜合來(lái)看,根系總長(zhǎng)以大規(guī)格加侖盆較優(yōu),為5 064.62 cm,顯著高于其他容器類型和規(guī)格的組合;根系平均直徑、根系總表面積和根系總體積均以大規(guī)格美植袋和大規(guī)格加侖盆較優(yōu);大規(guī)格美植袋的這3項(xiàng)指標(biāo)均為最大,分別為7.13 cm、1 003.33 cm2和34.81 cm3。另外,大規(guī)格美植袋和大規(guī)格加侖盆的4項(xiàng)根系指標(biāo)也均要顯著高于大規(guī)格火箭盆,大規(guī)格加侖盆的根系總長(zhǎng)高出大規(guī)格火箭盆75.62%,大規(guī)格美植袋的根系平均直徑、根系總表面積和根系總體積分別高出大規(guī)?;鸺?4.28%、54.63%和50.37%,這說(shuō)明火箭盆對(duì)幼苗根系發(fā)育方面要差于美植袋和加侖盆。
表6 不同容器類型和規(guī)格培育的1年生幼苗根系指標(biāo)比較
注:同列不同小寫(xiě)字母表示相同容器類型不同規(guī)格之間差異顯著(P<0.05),同列不同大寫(xiě)字母表示容器類型及規(guī)格之間差異顯著(P<0.05)。
由表7可知,容器類型對(duì)薄殼山核桃幼苗總干質(zhì)量和根干質(zhì)量影響顯著,對(duì)莖干質(zhì)量和葉干質(zhì)量影響極顯著;容器規(guī)格對(duì)幼苗生物量積累影響極顯著;容器類型和規(guī)格的交互作用對(duì)總干質(zhì)量和葉干質(zhì)量影響顯著,對(duì)根干質(zhì)量影響極顯著,但對(duì)莖干質(zhì)量影響不顯著。
由表8可知,在3種容器類型中,大規(guī)格容器苗的各項(xiàng)生物量指標(biāo)均要優(yōu)于中、小規(guī)格容器苗,類似地徑和根系生長(zhǎng)情況,表明幼苗生物量積累與地徑、根系生長(zhǎng)具有一定聯(lián)系,容器規(guī)格是其共同影響的重要因素,中等以上規(guī)模的容器明顯有利于幼苗生物量積累、地徑和根系生長(zhǎng)。
表7不同容器類型和規(guī)格對(duì)1年生幼苗生物量影響的雙因素方差分析
指標(biāo)容器類型FP容器規(guī)格FP交互作用FP總干質(zhì)量6.20<0.05206.07<0.013.85<0.05根干質(zhì)量3.95<0.0599.00<0.0111.87<0.01莖干質(zhì)量18.79<0.0165.26<0.011.840.19葉干質(zhì)量9.79<0.01106.03<0.013.43<0.05
表8 不同容器類型和規(guī)格培育的1年生幼苗生物量比較
注:同列不同小寫(xiě)字母表示相同容器類型不同規(guī)格之間差異顯著(P<0.05),同列不同大寫(xiě)字母表示容器類型及規(guī)格之間差異顯著(P<0.05)。
由容器類型和規(guī)格綜合來(lái)看,苗木總干質(zhì)量和根干質(zhì)量以大規(guī)格火箭盆較優(yōu),分別為85.92 g和55.86 g,除了與大規(guī)格美植袋和大規(guī)格加侖盆差異不顯著外,均要顯著優(yōu)于其他類型和規(guī)格的組合;苗木莖干質(zhì)量和葉干質(zhì)量則均以大規(guī)格加侖盆較優(yōu),分別為12.87 g和22.00 g,且中規(guī)格加侖盆的莖干質(zhì)量和葉干質(zhì)量也都達(dá)到12 g和20 g,要優(yōu)于大規(guī)格美植袋和大規(guī)格美植袋,這說(shuō)明加侖盆相比火箭盆和美植袋,更有利于地上生物量的積累。
薄殼山核桃幼苗生長(zhǎng)的單個(gè)指標(biāo)值只能反映幼苗生長(zhǎng)的某個(gè)側(cè)面,苗木質(zhì)量評(píng)價(jià)中多采用綜合指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)苗木生長(zhǎng)的優(yōu)劣,即苗木高徑比、根冠質(zhì)量比和質(zhì)量指數(shù)[11],苗木高徑比和質(zhì)量指數(shù)為歸一化指標(biāo)。高徑比體現(xiàn)了苗木高度和粗度的平衡關(guān)系,是反映苗木抗性及造林成活率的較好指標(biāo),一般高徑比越小,說(shuō)明苗木越矮越壯,抗性強(qiáng),造林成活率高[13]。根冠質(zhì)量比是地下部分干質(zhì)量與地上部分干質(zhì)量的比值,根冠質(zhì)量比越大,說(shuō)明根系越健壯,根系活力高,也利于提高成活率。質(zhì)量指數(shù)是苗高、地徑和生物量的綜合指標(biāo),質(zhì)量指數(shù)越高,表示苗木品質(zhì)越高[14]。
由表9可知,容器類型對(duì)高徑比和根冠質(zhì)量比影響極顯著,對(duì)質(zhì)量指數(shù)影響不顯著;容器規(guī)格對(duì)高徑比和質(zhì)量指數(shù)影響極顯著,對(duì)根冠質(zhì)量比影響顯著;容器類型和規(guī)格的交互作用對(duì)3個(gè)綜合指標(biāo)均影響極顯著。
表9不同容器類型和規(guī)格對(duì)1年生幼苗綜合指標(biāo)影響的雙因素方差分析
指標(biāo)容器類型FP容器規(guī)格FP交互作用FP高徑比7.69<0.01 22.07<0.0112.94<0.01根冠質(zhì)量比26.96<0.019.88<0.0528.23<0.01質(zhì)量指數(shù)0.190.80394.30<0.0113.41<0.01
由表10可知,在火箭盆容器類型中,高徑比和質(zhì)量指數(shù)均以大規(guī)格較優(yōu),大規(guī)格的高徑比為4.47,顯著低于中規(guī)格,質(zhì)量指數(shù)為18.40,顯著高于中規(guī)格和小規(guī)格;根冠質(zhì)量比以中規(guī)格較優(yōu),比值為2.43,顯著高于小規(guī)格。在美植袋容器類型中,3項(xiàng)綜合指標(biāo)較為一致,均是以大規(guī)格較優(yōu),且與中規(guī)格、小規(guī)格都有顯著差距。在加侖盆容器類型中,高徑比和質(zhì)量指數(shù)均以大規(guī)格較優(yōu),大規(guī)格的質(zhì)量指數(shù)為15.08,顯著高于中規(guī)格和小規(guī)格。根冠質(zhì)量比以小規(guī)格較優(yōu),比值為1.62,顯著高于中規(guī)格。
表10 不同容器類型和規(guī)格培育的1年生幼苗綜合指標(biāo)
注:同列不同小寫(xiě)字母表示相同容器類型不同規(guī)格之間差異顯著(P<0.05),同列不同大寫(xiě)字母表示容器類型及規(guī)格之間差異顯著(P<0.05)。
由容器類型和規(guī)格綜合來(lái)看,高徑比以大規(guī)格美植袋較優(yōu),比值為4.16,要顯著低于大部分類型和規(guī)格的組合;根冠質(zhì)量比仍以中規(guī)格火箭盆較優(yōu),且要顯著優(yōu)于其他所有組合;質(zhì)量指數(shù)以大規(guī)格美植袋和大規(guī)格火箭盆較優(yōu),分別為18.52和18.40,也均要顯著高于其他組合。
2.6.1 多指標(biāo)的主成分分析
由表11可知,以薄殼山核桃幼苗苗高、地徑、根系總長(zhǎng)、根系平均直徑、根系總表面積、根系總體積、總干質(zhì)量、根干質(zhì)量、莖干質(zhì)量、葉干質(zhì)量、高徑比、根冠質(zhì)量比和質(zhì)量指數(shù)這13個(gè)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析,前3個(gè)因子的累計(jì)貢獻(xiàn)率分別為67.82%,82.42%,94.51%,因此,可以用這3個(gè)主成分表示薄殼山核桃幼苗生長(zhǎng)狀況。在第一主成分中,各指標(biāo)的系數(shù)均較大(苗高、高徑比和根冠質(zhì)量比除外),是薄殼山核桃幼苗干物質(zhì)量和根系生長(zhǎng)指標(biāo)的綜合反映;在第二主成分中,苗高和高徑比的系數(shù)最大,反映了幼苗地上部分的生長(zhǎng)情況;在第三主成分中,根冠質(zhì)量比系數(shù)最大,代表幼苗地下部分和地上部分的平衡關(guān)系,較高的根冠質(zhì)量比說(shuō)明幼苗根系生長(zhǎng)發(fā)育狀況好。
表11 各綜合指標(biāo)的系數(shù)及累積貢獻(xiàn)率
注:R1為苗高;R2為地徑;R3為根系總長(zhǎng);R4為根系平均直徑;R5為根系總表面積;R6為根系總體積;R7為總干質(zhì)量;R8為根干質(zhì)量;R9為莖干質(zhì)量;R10為葉干質(zhì)量;R11為高徑比;R12為根冠質(zhì)量比;R13為質(zhì)量指數(shù)。
2.6.2 隸屬函數(shù)值、權(quán)重和綜合評(píng)價(jià)值的確定
由表12可知,根據(jù)薄殼山核桃幼苗的13個(gè)指標(biāo)以及各指標(biāo)的系數(shù),求得每個(gè)組合的3個(gè)綜合指標(biāo)值和隸屬函數(shù)值。根據(jù)指標(biāo)貢獻(xiàn)率用權(quán)重公式求出各指標(biāo)的權(quán)重,經(jīng)計(jì)算3個(gè)權(quán)重分別為0.72、0.15和0.13。
根據(jù)綜合評(píng)價(jià)值公式計(jì)算出9個(gè)組合的D值,根據(jù)D值大小排序,在9個(gè)容器類型和規(guī)格的組合中,大規(guī)格加侖盆為最優(yōu)組合;在相同容器類型中,大規(guī)格容器優(yōu)于中規(guī)格和小規(guī)格;在相同容器規(guī)格中,加侖盆優(yōu)于美植袋和火箭盆。
表12 各處理綜合指標(biāo)值、隸屬函數(shù)值、權(quán)重和綜合評(píng)價(jià)值
容器的材質(zhì)、擺放密度、類型和規(guī)格等都會(huì)對(duì)苗木的生長(zhǎng)發(fā)育和質(zhì)量產(chǎn)生影響[4],且每個(gè)變量的影響程度不同,因此,從諸多變量中找到影響苗木生長(zhǎng)的關(guān)鍵因素十分有意義[15]。本試驗(yàn)中的兩個(gè)變量分別為容器類型和規(guī)格,通過(guò)方差分析結(jié)果表明,容器類型和規(guī)格均對(duì)薄殼山核桃幼苗的生長(zhǎng)影響顯著,且兩者的交互作用也有一定顯著影響,這與李因剛等[16]對(duì)浙江楠容器育苗的研究結(jié)果類似。
苗高和地徑是苗木生長(zhǎng)狀況中最直觀的表現(xiàn)。在3種容器類型中,幼苗地徑均會(huì)隨著容器規(guī)格增大而增大,在中規(guī)格和大規(guī)格容器間也有顯著差異,相反,苗高受容器規(guī)格影響較小,在中規(guī)格和大規(guī)格容器間并無(wú)顯著差異。從苗高和地徑的生長(zhǎng)節(jié)律也可以看出,兩者的生長(zhǎng)具有非同步性,地徑的速生期要晚于苗高,且各處理間的苗高差異基本保持在生長(zhǎng)初期的水平,而地徑差異水平會(huì)隨著生長(zhǎng)時(shí)間延長(zhǎng)而逐漸增大,由此可以得出苗高的遺傳穩(wěn)定性要優(yōu)于地徑[17]。在幼苗根系、生物量和質(zhì)量指數(shù)等多個(gè)指標(biāo)中,也發(fā)現(xiàn)具有和地徑生長(zhǎng)一致的規(guī)律,在3種容器類型中,這些指標(biāo)參數(shù)均會(huì)隨著容器規(guī)格的增大而增大,表明這些指標(biāo)之間存在著一定的關(guān)聯(lián)性,且容器規(guī)格越大,苗木根系部分的生長(zhǎng)空間越大,越有利于苗木對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收[18],因此,在3種容器類型中,大規(guī)格應(yīng)是其較適規(guī)格。另外,容器類型本身也對(duì)苗木生長(zhǎng)影響顯著,從多個(gè)生長(zhǎng)指標(biāo)的多重比較結(jié)果可以看出,加侖盆在多個(gè)生長(zhǎng)指標(biāo)中均較優(yōu),要優(yōu)于美植袋和加侖盆?;鸺韬兔乐泊耐杆笟庑院?,且都具有空氣斷根等物理修根作用,利于苗木側(cè)須根的形成,但是在保水保肥方面較差[19],特別是當(dāng)容器體積較小時(shí),所含育苗基質(zhì)少,對(duì)苗木根系的生長(zhǎng)發(fā)育就會(huì)產(chǎn)生脅迫,而加侖盆的保水保肥性強(qiáng),有利于苗木對(duì)水肥的利用,進(jìn)而促進(jìn)其生長(zhǎng),提高養(yǎng)分含量和生物量,這與呂青天等[20]對(duì)栓皮櫟苗木的生長(zhǎng)研究結(jié)果相似。
然而,不能僅以部分指標(biāo)的優(yōu)劣來(lái)篩選容器類型和規(guī)格的最優(yōu)組合,在本試驗(yàn)中,苗高、地徑、根系、生物量、高徑比、根冠質(zhì)量比和質(zhì)量指數(shù)均要作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),需要綜合評(píng)價(jià)。因此,對(duì)容器類型和規(guī)格的9個(gè)組合,依據(jù)上述所有指標(biāo)進(jìn)行主成分分析,結(jié)果表明,大規(guī)格加侖盆的綜合評(píng)價(jià)值最高,D值為0.89,這與上述多重比較的結(jié)果一致,其次為大規(guī)格美植袋,D值為0.73。
目前,關(guān)于薄殼山核桃容器苗質(zhì)量還沒(méi)有相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),生產(chǎn)上一般以地徑達(dá)8 mm以上即可嫁接作為標(biāo)準(zhǔn),由此來(lái)看,該試驗(yàn)中,中、大規(guī)格容器苗均可滿足。朱海軍等[5]所培育的最優(yōu)苗木苗高為56.2 cm,地徑為8.55 mm,總干質(zhì)量為21.6 g,本試驗(yàn)中,中、大規(guī)格容器苗已達(dá)到或超過(guò)該水平,并且總干質(zhì)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于21.6 g,其中,大規(guī)格火箭盆的總干質(zhì)量要高出297.78%,當(dāng)然,這也可能是由于所用基質(zhì)和水肥管理差異而造成的。另外,在實(shí)際生產(chǎn)中,容器類型和規(guī)格的選擇不僅需要考慮苗木的生長(zhǎng),也需要考慮生產(chǎn)成本和經(jīng)濟(jì)效益。在市場(chǎng)上,大規(guī)格加侖盆的單價(jià)為28元左右,而大規(guī)格美植袋的單價(jià)為1.5元左右,市場(chǎng)上薄殼山核桃1年生容器苗的價(jià)格約為15-20元,因此,若是從培育1年生容器苗的經(jīng)濟(jì)效益來(lái)看,大規(guī)格美植袋比大規(guī)格加侖盆更加適合實(shí)際生產(chǎn)。
本次試驗(yàn)旨在篩選出適宜培育薄殼山核桃幼苗的容器類型和規(guī)格。在9個(gè)組合中,根據(jù)生長(zhǎng)指標(biāo)的多重比較和主成分分析結(jié)果來(lái)看,大規(guī)格加侖盆為較優(yōu)組合,所培育出的苗木質(zhì)量高。另外,在相同容器類型中,大規(guī)格容器優(yōu)于中規(guī)格和小規(guī)格;在相同規(guī)格容器中,加侖盆優(yōu)于美植袋和火箭盆。但是,若從實(shí)際生產(chǎn)效益的角度出發(fā),大規(guī)格美植袋比大規(guī)格加侖盆更加經(jīng)濟(jì)適宜,可以大大節(jié)省生產(chǎn)成本。因此,在實(shí)際生產(chǎn)中,可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。薄殼山核桃良種苗木培育一般需要2~3 a的時(shí)間,本試驗(yàn)僅只研究了1年生容器苗的生長(zhǎng)狀況,需對(duì)幼苗嫁接后,篩選適宜繼續(xù)生長(zhǎng)的容器類型和規(guī)格進(jìn)一步開(kāi)展研究。彭泰來(lái)等[21]對(duì)造林一年后的油松繼續(xù)研究,從而確定較適宜的容器類型和規(guī)格。容器基質(zhì)、擺放密度和水肥管理等因素均對(duì)薄殼山核桃幼苗的生長(zhǎng)有重要影響,這些方面仍有待研究,從而完善薄殼山核桃容器苗的培育技術(shù),以期實(shí)現(xiàn)育苗的標(biāo)準(zhǔn)化。
東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)2020年3期