不同輕基質組合及容器規(guī)格對紫椴幼苗生長的影響

呂 家，范春楠，郭忠玲，李佳明，于舒洋，龐 博，宋雪婷

(北華大學林學院，吉林 吉林 132013)

常規(guī)的林業(yè)育苗方式主要有大田育苗和容器育苗，隨著苗木需求量不斷增加和對苗木質量要求的提高，容器育苗已經(jīng)成為國內外重要的林業(yè)育苗技術之一[1-2].與傳統(tǒng)露地育苗方式相比，容器育苗具有節(jié)約種子、繁殖速度快、苗木規(guī)格和質量易于控制、起苗方便、便于育苗造林機械化、造林成活率較高、造林季節(jié)長、無緩苗期等優(yōu)點[3-4].影響容器育苗成功與否的關鍵是采用的基質種類和容器規(guī)格.在基質方面，泥炭與蛭石的混合物被認為是容器育苗的理想基質[8]，但目前我國容器育苗的培養(yǎng)基多是就地取材，如用樹皮、木屑、甘蔗渣、稻殼、秸稈、城市垃圾、廢紙屑等來制作基質代替泥炭[5-7].輕基質就是輕型育苗基質，是經(jīng)過發(fā)酵或炭化處理過的農林廢棄物與泥炭、珍珠巖、蛭石等輕體礦物質組成的混合物.輕基質可以減小基質質量，降低遠距離運輸成本.容器類型和規(guī)格是影響育苗質量的另一個重要因素.無紡布袋具有防潮透氣、堅韌耐用、質輕、不助燃、容易分解、無毒無刺激性、價格低廉等特點，可進行空氣修根，促進根團形成，在移苗過程中可以有效保護苗木根系不受損傷[9]，因此備受青睞.容器規(guī)格會影響苗木根系生長，在苗木生長初期，容器規(guī)格對苗木生長影響很小，但隨著苗木的生長，所需營養(yǎng)增加，容器過小，苗木生長后期不能滿足營養(yǎng)需要.因此，在不同規(guī)格容器中苗木指標差異較大[10-14].

紫椴(Tiliaamurensis)為椴樹科椴樹屬落葉大喬木，是落葉闊葉林或針闊混交林的重要組成樹種之一[15].該樹種木材珍貴，經(jīng)濟價值高，但由于多年的過度采伐，加之天然繁殖率低，東北林區(qū)紫椴資源退化嚴重.隨著國家對大徑級林木需求的不斷增加，加大對紫椴人工更新技術研究，提高紫椴苗木快速繁育水平已迫在眉睫.目前，國內關于紫椴更新繁殖技術的研究很少[16-18].本文通過試驗探索不同輕基質組合及容器規(guī)格對紫椴幼苗生長的影響，以解決紫椴造林成活率和保存率低的問題，為紫椴幼苗規(guī)?；瘮U繁和人工造林奠定基礎.

1 試驗方法

1.1 試驗地點與材料

試驗地點位于吉林省中部吉林市北華大學東校區(qū)臨時苗圃內，地理位置為E 126°36′5″，N 43°50′24″，屬中溫帶季風氣候.供試材料為利用紫椴優(yōu)良種子培育的1 a生生長健壯、高約5 cm苗木；基質選擇珍珠巖、蛭石、玉米芯、腐殖土4種(珍珠巖與蛭石在網(wǎng)上購得，玉米芯在吉林市周邊農家獲得，腐殖土取自吉林市龍?zhí)秴^(qū)新山苗木專業(yè)合作社大田土壤).由于珍珠巖、蛭石營養(yǎng)元素含量極少，因此僅分析玉米芯、腐殖土中營養(yǎng)元素含量，結果見表1.

表1 腐殖土和玉米芯養(yǎng)分含量Tab.1 Nutrient contents of humus soil and corncob

由表1可見：玉米芯中的有機質、速磷遠大于腐殖土；腐殖土中的速氮、速鉀遠大于玉米芯；兩者的pH狀況也有差別，所以混合后養(yǎng)分狀況將會發(fā)生很大變化.

表2 基質配比Tab.2 Proportions of matrix combination

本次試驗育苗容器選取無紡布袋.選取10 cm×12 cm、14 cm×16 cm和20 cm×20 cm 3種規(guī)格無紡布制作成直徑5.5 cm高9 cm、直徑8 cm高12 cm、直徑12 cm高14 cm規(guī)格的無紡布袋.

1.2 試驗設計

選擇3種容器規(guī)格，以珍珠巖、蛭石、玉米芯和腐殖土基質按表2進行體積配置，共9種組合，每種組合5個重復，分別移入紫椴幼苗進行正交試驗L9(34)，將容器按大小組合均勻放置.

在試驗初期(2018年7月20日)，將容器放置在空曠地自然生長.每個容器1株幼苗，共135株幼苗，每天澆水1次.

1.3 容器苗生長過程觀測

1.3.1 地上形態(tài)指標

在紫椴苗木生長期間，每15 d用游標卡尺和卷尺分別測量苗木地徑與株高.

1.3.2 生物量及苗木質量指數(shù)

在生長期末(10月6日)，將整株苗木取出，洗凈后的每株苗木分地上部分和地下部分分別裝入信封中，放入105 ℃烘箱烘10 min，再于65 ℃下烘干至恒重，用電子天平(±0.01 g)稱量，計算苗木莖干和根干生物量，統(tǒng)計整株生物量及苗木質量指數(shù).

質量指數(shù)(QI)=苗木總干質量(g)/{[苗高(cm)/地徑(mm)]+[莖干質量(g)/根干質量(g)]}.

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用Excel軟件對試驗數(shù)據(jù)進行匯總和初步處理，利用SPSS 10.0分析軟件進行方差分析，利用Origin 2018 64Bit軟件繪圖.

2 結果與分析

2.1 不同基質組合對紫椴苗木生長性狀的影響

9種基質紫椴容器苗苗高、地徑生長量變化情況見圖1、圖2，苗木質量指數(shù)差異見圖3，不同基質組合與容器規(guī)格方差分析結果見表3.

圖1不同基質組合對紫椴苗木苗高生長的影響Fig.1Effect of different matrix combinations on height growth of Tilia amurensis seedlings 圖2不同基質組合對紫椴苗木地徑生長的影響Fig.2Effect of different matrix combinations on the ground diameter growth of Tilia amurensisseedlings圖3不同基質組合對紫椴苗木質量指數(shù)的影響Fig.3Effect of different matrix combinations on quality index of Tilia amurensis seedlings表3 基質組合與容器規(guī)格方差分析Tab.3 Variance analysis of matrix combination andcontainer specification 因素F苗高地徑基質組合1.340.59容器規(guī)格30.63???33.60???基質組合×容器規(guī)格0.821.17 注:???.差異極顯著,P<0.001.

由圖1可見：在生長期末，不同基質組合下苗高平均生長量為6.85 cm，變化范圍介于6.12～7.35 cm.由多重比較結果可見，除T9組合苗高生長明顯較低外，其他基質組合對紫椴苗木苗高影響都沒有顯著差異，其中T4基質表現(xiàn)相對較好.

圖2反映了生長期末幼苗的地徑生長情況.由圖2可知：幼苗地徑生長量平均為27.29 mm.由多重比較可知，T4與T7組合顯著高于其他基質組合，T9組合與其他組合間也存在顯著差異.具體分為3種情況：T4、T7為幼苗生長較大組；T1、T2、T3、T5、T6、T8屬于第2組；T9單獨為第3組，地徑生長量最小.

苗木質量指數(shù)是衡量苗木綜合質量的重要指標之一，苗木質量指數(shù)越大，苗木越優(yōu).由圖3可以看出：苗木質量指數(shù)最大的為T1組合，其次為T4組合，最小的為T9組合，優(yōu)劣順序為T1>T4>T7>T5>T2>T3>T8>T6>T9.

結合不同基質組合下紫椴幼苗苗高、地徑及苗木質量指數(shù)的結果可以判定：T4組合是紫椴容器苗生長的較佳組合，基質配比為V(珍珠巖)∶V(蛭石)∶V(玉米芯)∶V(腐殖土)=2∶1∶2∶3.

由表3可見：9種基質組合的苗高、地徑生長量沒有差異，3種不同容器規(guī)格之間苗高、地徑生長量有極顯著差異，基質組合與容器規(guī)格的交互作用沒有顯著差異.

2.2 不同容器規(guī)格對紫椴苗木生長的影響

容器規(guī)格不僅影響幼苗根系伸展，也會對養(yǎng)分的持續(xù)供應狀況產生作用.由3種容器規(guī)格下紫椴容器苗木生長的苗高、地徑及生物量(圖4～6)可以看出，容器規(guī)格對苗高、地徑和生物量生長量的影響較大.

圖4可見：14 cm×16 cm容器規(guī)格與20 cm×20 cm容器規(guī)格苗高生長量相近，平均值都在7.65 cm左右，且顯著高于10 cm×12 cm容器規(guī)格.由圖5可見：3種容器規(guī)格對地徑生長影響差異顯著，當規(guī)格為14 cm×16 cm時，對地徑生長最為有利，平均可達30.12 mm，其他兩種分別為21.90 mm和29.05 mm.由圖6可見：幼苗生物量最小的為10 cm×12 cm，與其他兩種容器規(guī)格存在顯著差異.另外，盡管兩種規(guī)格差異不顯著，但規(guī)格為14 cm×16 cm的幼苗生物量相對較大，均值為0.63 g/株.根據(jù)不同容器規(guī)格苗高、地徑及生物量的分析結果可以判定：當無紡布容器規(guī)格為14 cm×16 cm時，基本可以滿足培養(yǎng)1 a生紫椴幼苗的要求.

3 結論和討論

本試驗著重研究了不同基質配比與容器規(guī)格對紫椴苗木生長的影響，結果顯示：紫椴苗木生長的最佳基質配比為V(珍珠巖)∶V(蛭石)∶V(玉米芯)∶V(腐殖土)=2∶1∶2∶3，最佳容器規(guī)格為14 cm×16 cm.

容器育苗可以有效提高育苗成活率和保存率[9].傳統(tǒng)的容器育苗基質為泥炭，但以單一的泥炭作為基質時，因其具有疏水性，干燥后吸水、保水性變差[20].通過栽培基質的相互混配可有效彌補不足[21].本試驗采取4種基質原料進行混配，其中，珍珠巖、蛭石質量輕，便于運輸、保水和保肥，并可增加基質孔隙度，促進苗木根系生長，而添加玉米芯和腐殖土，可有效增加基質中苗木生長所需營養(yǎng)元素，調節(jié)基質的pH.同時，玉米芯價格低廉，便于獲得，可降低育苗成本.本試驗所研究的9種不同基質配比中，最適宜紫椴苗木生長的基質組合為V(珍珠巖)∶V(蛭石)∶V(玉米芯)∶V(腐殖土)=2∶1∶2∶3，這與張穎[19]研究的大葉女貞容器苗的最佳基質配比為V(泥炭)∶V(珍珠巖)∶V(蛭石)=1∶1∶1的結果相似.

代麗等[9]的研究表明，以無紡布為育苗容器，具有空氣剪根的作用，可以抑制主根生長，促進側根、須根生長及根團形成.同時，無紡布可以降解，容器苗可以直接入土，更好地保護根系不受損傷，提高苗木成活率.在本研究中所設置的3種無紡布袋規(guī)格中，10 cm×12 cm規(guī)格的苗高、地徑、生物量顯著低于其他兩種規(guī)格，可能是因為隨著容器規(guī)格的增大，玉米芯和腐殖土的比例增大，基質中營養(yǎng)含量變高.而在相對較小的10 cm×12 cm規(guī)格的容器中，由于營養(yǎng)不足以提供紫椴苗木正常生長，導致一系列指標顯著低于其他規(guī)格；14 cm×16 cm與20 cm×20 cm兩種規(guī)格容器中的紫椴苗木苗高、地徑、生物量等評價指標并無顯著差異.由方差分析可知，容器規(guī)格間存在極顯著差異，說明容器規(guī)格對于紫椴幼苗的生長有一定影響，從節(jié)約成本角度和生產實際考慮，14 cm×16 cm規(guī)格最為適宜，這種容器規(guī)格與徐玉梅等[22]和柏小娟等[23]研究的印度紫檀和美國蠟梅的最適宜容器規(guī)格十分接近.

另外，培育優(yōu)良的紫椴容器苗木，除了要考慮基質配置及容器規(guī)格外，還要考慮光、溫、濕、肥料等眾多因素，進一步完善紫椴容器育苗技術體系.