樟子松樹皮基質(zhì)理化性質(zhì)分析

李艷紅 李艷鳳 朱賓賓 李昕 孫雙紅 林文霞 張紅蕾

摘要 為了探索樟子松樹皮作為育苗基質(zhì)的理化性質(zhì)變化，將不同粒徑級樟子松樹皮混配后，再與田園土按1∶3、1∶1、3∶1比例混配，組成12種基質(zhì)，測定其各項(xiàng)理化指標(biāo)。結(jié)果顯示：隨著樹皮添加比例的增加，基質(zhì)的容重逐漸降低，總孔隙度、通氣孔隙度、氣水比逐漸增大，pH逐漸呈酸性，電導(dǎo)率增加，有機(jī)碳、全氮、堿解氮、速效鉀含量逐漸增加，全磷、速效磷、全鉀沒有明顯的變化規(guī)律?！?.6 mm粒徑級樹皮含量越多，基質(zhì)養(yǎng)分含量越多，>2.5～5.0 mm粒徑級樹皮含量越多，基質(zhì)的通氣孔隙度越大?？梢酝ㄟ^調(diào)整樟子松樹皮粒徑級和添加比例以達(dá)到育苗的理化性質(zhì)需求。通過對樟子松樹皮基質(zhì)理化性質(zhì)的分析，為今后將樟子松樹皮作為育苗基質(zhì)提供了理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞 樟子松;樹皮;基質(zhì);理化性質(zhì)

中圖分類號 S791.253? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號 0517-6611（2020）20-0117-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.20.031

Analysis of Physicochemical Properties of Pinus sylvestris Bark Matrix

LI Yan-hong1， LI Yan-feng2， ZHU Bin-bin1 et al （1.Hulun Buir Forestry Research Institution， Hulun Buir， Inner Mongolia 021008; 2.Forestry and Grassland Bureau of Ewenki Autonomous Banner， Ewenki Autonomous Banner， Inner Mongolia 021100）

Abstract In order to explore the changes of physicochemical properties of Pinus sylvestris? bark which was used as seedling substrate， we studied physicochemical properties of 12 kinds of seedling substrate which mixed the mixture consists of bark of different particle size with soil in the proportions of 1∶3， 1∶1 and 3∶1.The results showed that with the increase of bark addition ratio， the bulk density of substrate decreased，the total porosity，aeration porosity and gas-water ratio increased，the pH became acidic， the EC increased， the contents of organic carbon， total-nitrogen， alkali-hydrolyzed nitrogen and available-potassium increased gradually，but the total-phosphorus， available-phosphorus and total-potassium showed no obvious change rule.The more bark content with ≤0.6 mm particle size，the more nutrient content.The more bark content with >2.5-5.0 mm particle size，the greater aeration porosity.Therefore，the difference of physicochemical properties of the substrate can be achieved by adjusting the particle size and proportion of the bark.By analyzing the physicochemical properties of seedling substrate，we can provide a theory basis for using Pinus sylvestris? bark as seedling substrate in the future .

Key words Pinus sylvestris;Bark;Substrate;Physicochemical properties

隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)和由于全球泥炭土資源有限，利用工業(yè)和農(nóng)林業(yè)廢棄物全部取代或部分替代泥炭土，研究和開發(fā)新型環(huán)保的輕型育苗基質(zhì)越來越受到人們的重視 [1-2]。樹皮作為林業(yè)生產(chǎn)中最常見的廢棄物，含有豐富C、N、P、K等有機(jī)物，重量輕、保水性好、透氣性強(qiáng)，具有穩(wěn)定的物理特性和陽離子交換能力 [3-4]，將樹皮循環(huán)利用作為基質(zhì)的研究已引起國內(nèi)外研究者的日益重視 [5-11]。目前，關(guān)于樹皮作為育苗基質(zhì)的研究很多，張沛健等 [7-8]利用桉樹皮作為基質(zhì)進(jìn)行育苗，探究其對苗木生長的影響;韓孟紅等 [9]以杉樹皮為材料，與河沙、珍珠巖混合成多種復(fù)合基質(zhì)，篩選適合番茄生長的育苗基質(zhì);武亞敬等 [10-11]利用不同粒徑級松樹皮混配作為基質(zhì)，篩選適合油松生長的基質(zhì)配方。但是，關(guān)于樟子松樹皮作為基質(zhì)的研究很少。

樟子松（Pinus sylvestris var.mongolica Litv.） 主要分布在內(nèi)蒙古紅花爾基的沙丘地帶及大興安嶺陽坡的山地 [12]，是主要庭院觀賞和街道綠化樹種，經(jīng)濟(jì)價(jià)值高，速生、材質(zhì)優(yōu)，為建筑、家具等多種用途的優(yōu)質(zhì)木材，為我國“三北”地區(qū)主要用材優(yōu)良樹種之一。目前樟子松在林業(yè)生產(chǎn)和木材加工時(shí)產(chǎn)生的廢棄物還沒有被廣泛開發(fā)利用，該研究利用自然腐熟的樟子松樹皮作為原材料，制備多種樹皮基質(zhì)，測定其各項(xiàng)理化性質(zhì)，以期為今后樟子松樹皮廢物利用及開發(fā)提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

樟子松樹皮為來源于鄂溫克旗南屯林場枯樹上已自然腐熟的樹皮，田園土來源于鄂溫克旗南屯苗圃。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 將收集的樟子松樹皮過篩，分為≤0.6、 >0.6～2.5、>2.5～5.0 mm 這3種粒徑級，首先將3種粒徑級樹皮混配 （表1），然后再與田園土按1∶3、1∶1、3∶1比例混配，組成12種基質(zhì)（表2）。

1.3 試驗(yàn)方法

將處理好的基質(zhì)拿回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行理化性質(zhì)測定，測定指標(biāo)包括容重、總孔隙度、通氣孔隙度、持水孔隙度、氣水比、pH、電導(dǎo)率、有機(jī)碳、全氮、堿解氮、全磷、速效磷、全鉀、速效鉀含量。測定方法參照《土壤農(nóng)化分析》 [13]常規(guī)分析方法，其中pH采用Sarorius PB-10酸度計(jì)測定;電導(dǎo)率（EC）采用雷磁 DDS-307電導(dǎo)率測定儀測定;有機(jī)碳含量測定采用重鉻酸鉀外加熱法;全氮含量測定采用半微量凱氏定

氮法;堿解氮含量測定采用堿解擴(kuò)散法;全磷含量測定采用NaOH 熔融—鉬銻抗比色法;速效磷含量測定采用碳酸氫鈉提取—鉬銻抗比色法;全鉀含量測定采用NaOH熔融—原子吸收分光光度計(jì)法，速效鉀含量測定采用乙酸銨浸提—原子吸收分光光度計(jì)法。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析 運(yùn)用SPSS、Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 樟子松樹皮基質(zhì)物理性質(zhì)分析

樟子松樹皮基質(zhì)物理性質(zhì)比較如表3所示，結(jié)果顯示：12種基質(zhì)的容重大小與樹皮添加比例呈負(fù)相關(guān)，樹皮含量越高，容重越小，其中7號（T3）基質(zhì)容重最大，為1.03 g/cm3，12號（T3）基質(zhì)容重最小，為0.42 g/cm3，不同粒徑級混配系列相比，T3系列容重相對大于T1、T2、T4系列?？偪紫抖?、通氣孔隙度、氣水比與樹皮添加比例呈正相關(guān)，樹皮含量越高，總孔隙度、通氣孔隙度、氣水比越大。樹皮與田園土比例為1∶3時(shí)，總孔隙度、通氣孔隙度、持水孔隙度、氣水比最小。不同粒徑級混配系列相比，T2系列總孔隙度、持水孔隙度相對較大，T1系列的通氣孔隙度、氣水比相對較大。說明通過調(diào)配不同粒徑級樹皮混配與田園土的比例，能夠改善基質(zhì)容重和孔隙度，使基質(zhì)的物理性質(zhì)更加適合苗木生長。

2.2 樟子松樹皮基質(zhì)化學(xué)性質(zhì)分析

樟子松樹皮基質(zhì)化學(xué)性質(zhì)比較如表4所示，結(jié)果顯示：12種基質(zhì)的pH和電導(dǎo)率均差異顯著（P<0.05）。樹皮與田園土比例為1∶3時(shí)，基質(zhì)呈現(xiàn)弱堿性，比例為1∶1時(shí)，基質(zhì)呈中性，比例為3∶1時(shí)，基質(zhì)呈弱酸性，說明隨著樹皮添加比例的增加，基質(zhì)逐漸呈酸性。不同粒徑級混配系列相比，T3系列pH相對高于T1、T2、T4系列。樹皮與田園土比例為1∶3時(shí)，電導(dǎo)率偏低，隨著樹皮添加比例的增加，電導(dǎo)率增加，但比例為1∶1和3∶1之間沒有顯著差異（P>0.05）。不同粒徑級混配系列相比，T4系列電導(dǎo)率明顯高于T1、T2、T3系列，可能粒徑大的基質(zhì)含有可溶性鹽分較多。

2.3 樟子松樹皮基質(zhì)養(yǎng)分含量分析

樟子松樹皮基質(zhì)養(yǎng)分含量變化如表5所示，結(jié)果顯示：12種樹皮基質(zhì)均含有比較充足的C、N、P、K，豐富的有機(jī)質(zhì)為苗木提供生長所需的養(yǎng)分。隨著混配樹皮比例的增加，有機(jī)碳、全氮、堿解氮、速效鉀含量逐漸增加，全磷、速效磷、全鉀沒有明顯的變化規(guī)律。6號（T2）基質(zhì)的C、N含量最高，其次為9號（T3）。8號（T3）

基質(zhì)的P、K含量豐富，7（T3）、10（T4）號基質(zhì)的C、N、P、K含量相對低于其他基質(zhì)。不同粒徑級混配系列相比，T2系列的有機(jī)碳、全氮、堿解氮含量高于T1、T3、T4系列，T3、T4系列的P、K含量總體高于T1、T2系列。

3 結(jié)論與討論

良好的基質(zhì)能夠?yàn)橹仓旮堤峁┓€(wěn)定協(xié)調(diào)的水、氣、肥環(huán)境 [14]。一般認(rèn)為，基質(zhì)容重為0.1～0.8 g/cm3、總孔隙度為50%～85%、通氣孔隙度為10%～30%、持水孔隙度為45%～65%時(shí)，栽培植株可正常生長 [15]。樟子松樹皮與田園土混配比例為1∶3時(shí)，基質(zhì)的容重偏高，通氣孔隙度偏低，隨著樹皮添加比例增加，基質(zhì)容重逐漸降低，孔隙度逐漸增加。不同粒徑級對基質(zhì)的孔隙度有顯著影響，>2.5～5.0 mm粒徑級樹皮含量越多，基質(zhì)的通氣孔隙度、氣水比越大，≤0.6 mm粒徑級樹皮含量越多，基質(zhì)的持水孔隙度越大。說明通過調(diào)配樹皮的粒徑級和添加比例，能夠調(diào)節(jié)基質(zhì)物理性質(zhì)，使基質(zhì)具有疏松、透氣、保水的特點(diǎn)。pH是基質(zhì)化學(xué)特性的一個(gè)重要指標(biāo)，影響著植物的生長發(fā)育，過酸過堿都不利于植物生長 [16]。EC反映基質(zhì)中可溶性鹽分的多少，含量過多，對苗木的生長不利 [8]。大部分作物適合生長在pH為弱酸性、中性、弱堿性，EC小于2 500 μS/cm的基質(zhì)中 [17]。通過對12種樟子松樹皮基質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的分析得知，pH為5.89～7.97，EC為 128.07～270.67 μS/cm，都達(dá)到理想基質(zhì)的要求。在相同的條件下，pH隨著樹皮比例的增大而降低，EC隨著樹皮比例的增大而增大。12種樹皮基質(zhì)含有充足的養(yǎng)分、豐富的有機(jī)質(zhì)，能夠滿足苗木生長時(shí)期的養(yǎng)分需求。在相同的條件下，有機(jī)碳、全氮、堿解氮、速效鉀含量隨著樹皮比例的增大而逐漸增加，≤0.6 mm粒徑級樹皮含量越多，基質(zhì)養(yǎng)分含量越多，可見樟子松樹皮能夠?yàn)榛|(zhì)提供充足的養(yǎng)分。通過對樟子松樹皮基質(zhì)理化性質(zhì)的研究分析得知，可以通過調(diào)整樟子松樹皮粒徑級和添加比例達(dá)到育苗的理化性質(zhì)需求。該研究的12種基質(zhì)理化性質(zhì)是否適合育苗還有待于進(jìn)一步驗(yàn)證。

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