不同基質(zhì)配方對(duì)樟樹(shù)容器育苗的影響

邱鳳英， 章 挺， 戴小英， 符 潮， 周 誠(chéng)

(江西省林業(yè)科學(xué)院， 江西 南昌 330032)

樟樹(shù)Cinnamomumcamphora(L.) Presl為樟科Lauraceae樟屬Cinnamomum高大常綠喬木，是我國(guó)南方重要的材用、園林綠化、特種經(jīng)濟(jì)用途樹(shù)種。樟樹(shù)木材堅(jiān)硬、耐腐抗蟲(chóng)，是家具和木雕的上好用材，其樹(shù)形優(yōu)美、適應(yīng)性強(qiáng)，還是南方廣泛種植的園林綠化樹(shù)種；其枝葉富含精油，是日用化工、醫(yī)藥及食品等重要原料。已有研究根據(jù)樟樹(shù)葉精油中不同的主要化學(xué)成分將樟樹(shù)劃分為5種不同的化學(xué)型[1]，均具有重要的經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)價(jià)值?？傮w而言，樟樹(shù)研究起步較晚，大多數(shù)研究在2000年之后才開(kāi)始開(kāi)展[2]，主要集中在樟樹(shù)育苗技術(shù)[3-5]、病蟲(chóng)害防治[6]、人工林結(jié)構(gòu)與生態(tài)[7-8]、生理與抗逆性[9-10]、林產(chǎn)化工[11]及分子生物學(xué)[12-13]等方面。已有對(duì)樟樹(shù)育苗技術(shù)的研究包括播種[14]、組培[15]、扦插[3]及嫁接育苗[16]等各個(gè)方面，但對(duì)樟樹(shù)育苗基質(zhì)的研究比較少。何波祥等[17]于2019年對(duì)樟樹(shù)輕基質(zhì)泡沫育苗進(jìn)行了研究，從5種不同配比的基質(zhì)配方(包含泥炭土、珍珠巖、椰絲、土木灰等)中篩選出了較適宜的基質(zhì)配方。近年來(lái)，樟樹(shù)作為南方重要的珍貴用材和特種經(jīng)濟(jì)樹(shù)種被大面積種植，市場(chǎng)對(duì)樟樹(shù)優(yōu)質(zhì)壯苗的需求量劇增。為篩選出經(jīng)濟(jì)適用的樟樹(shù)無(wú)紡布容器育苗基質(zhì)及配方，本研究在“十三五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)課題的支撐下，以泥炭土、南方低成本農(nóng)業(yè)廢棄物稻谷殼及樟樹(shù)主要適生土壤黃心土為原材料，研究了3種原料不同的基質(zhì)配比對(duì)苗木生長(zhǎng)及質(zhì)量的影響，并綜合考慮育苗基質(zhì)成本，優(yōu)選出適合樟樹(shù)無(wú)紡布育苗的基質(zhì)配方，為樟樹(shù)無(wú)紡布容器育苗解決關(guān)鍵的基質(zhì)配方問(wèn)題，為樟樹(shù)無(wú)紡布容器育苗提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地設(shè)在江西省林業(yè)科學(xué)院育苗圃內(nèi)(115°49′36″E， 28°45′41″N)，屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，光照充足，年均溫17 ℃左右，年降雨量1 600～1 700 mm。

1.2 試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)采用的樟樹(shù)種子于2017年12月采自江西省南昌市，千粒干重(131.78±0.11)g，經(jīng)層積沙藏，于2018年4月上旬濕沙催芽長(zhǎng)至苗高5 cm左右，再移栽至不同配方基質(zhì)中。

本試驗(yàn)采用泥炭土、稻谷殼、黃心土作試驗(yàn)基質(zhì)原料，育苗容器采用10 cm×15 cm(口徑×高度)的無(wú)紡布育苗袋。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，以泥炭土、稻谷殼、黃心土為原料按不同配比設(shè)計(jì)配方，基質(zhì)配比為體積比，以黃心土為對(duì)照基質(zhì)，共設(shè)計(jì)19個(gè)不同基質(zhì)處理，每處理30株， 重復(fù)3次，各處理其它條件及管護(hù)措施一致。基質(zhì)配方設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。

1.3.2 指標(biāo)測(cè)定方法

(1) 生長(zhǎng)量測(cè)定：于2018年11月上旬使用測(cè)高木尺與游標(biāo)卡尺分別測(cè)定不同基質(zhì)處理的苗高和地徑，數(shù)值均保留小數(shù)點(diǎn)兩位。每處理測(cè)定90株，求出每處理的平均苗高和地徑。

(2) 生物量測(cè)定：于2018年11月上旬，根據(jù)各基質(zhì)處理的平均苗高和地徑，每基質(zhì)處理選取5株標(biāo)準(zhǔn)株，分別稱取根、莖、葉鮮重，置于烘箱中先120 ℃殺青30 min，再在65 ℃恒溫條件下烘24 h至絕干稱重。

(3) 根冠比:地下部分干物質(zhì)重量比地上部分干物質(zhì)重量。

(4) 葉綠素測(cè)定：采用乙醇提取分光光度計(jì)法[18]，于8月中旬，每基質(zhì)配方處理的每個(gè)重復(fù)取2個(gè)混合樣進(jìn)行測(cè)定，每基質(zhì)處理測(cè)定6次重復(fù)。

(5) 光合速率測(cè)定：于2018年8月中旬上午9:00—11:00采用漢莎便攜式光合作用測(cè)定儀(CIRAS-3)測(cè)定，每處理測(cè)定6株，每株測(cè)定5片葉。

于2018年12月對(duì)19種配比基質(zhì)理化性質(zhì)進(jìn)行了測(cè)定(見(jiàn)表2)。pH值采用電位法，有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀外加熱法，全氮和速效氮采用凱氏定氮儀測(cè)定，全磷和有效磷采用酸溶-鉬銻抗比色法測(cè)定，全鉀和速效鉀采用氫氧化鈉堿溶-火焰光度法[19-20]。

1.4 數(shù)據(jù)處理方法

苗木品質(zhì)指數(shù)(QI)計(jì)算[21]：

苗木品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)分析：采用多目標(biāo)決策法[22]綜合評(píng)價(jià)不同基質(zhì)處理優(yōu)劣性，篩選出最佳基質(zhì)配方。首先采用一維比較法將各指標(biāo)換算為統(tǒng)一的效用單位，各指標(biāo)的指標(biāo)系數(shù)Ui=Vi/Vmax，其中Vi為各指標(biāo)測(cè)定值，Vmax為各指標(biāo)測(cè)定值中的最大值。對(duì)苗高、地徑、總生物量、苗木品質(zhì)指數(shù)等4個(gè)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，根據(jù)這4個(gè)性狀指標(biāo)的重要程度分別賦予0.23、0.23、0.24、0.30的權(quán)重，不同基質(zhì)處理各性狀指標(biāo)得分(Wi)為權(quán)重與各指標(biāo)系數(shù)之積，不同基質(zhì)處理綜合評(píng)價(jià)得分(W)為各性狀指標(biāo)得分之和[23]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同配方基質(zhì)的理化指標(biāo)

不同配方基質(zhì)的理化指標(biāo)見(jiàn)表2。由表2可知，19種配方基質(zhì)pH值在4.45～5.13之間，18種配比基質(zhì)中有機(jī)質(zhì)、全氮、速效氮、全磷、有效磷、速效鉀含量均高于對(duì)照黃心土基質(zhì)。隨著泥炭土比例的增大，基質(zhì)中有機(jī)質(zhì)和全氮含量呈上升趨勢(shì)；隨著稻谷殼比例的增大，基質(zhì)中有效磷和速效鉀含量呈上升趨勢(shì)，而隨著黃心土比例的上升，基質(zhì)中有機(jī)質(zhì)、全氮、速效鉀含量均呈下降趨勢(shì)。

表2 不同基質(zhì)配方的理化性質(zhì)Tab.2 Physical and chemical properties of different substrate treatments基質(zhì)處理pH值有機(jī)質(zhì)/(g·kg-1)NPK全氮/(g·kg-1)速效氮/(mg·kg-1)全磷/(g·kg-1)有效磷/(mg·kg-1)全鉀/(g·kg-1)速效鉀/(mg·kg-1)T14.66 136.8014.1901 154.0 0.891 4 485.531.182 207.0T24.70 111.0011.280663.8 0.664 5 207.233.011 502.0T34.68 89.929.388665.5 0.748 2 309.229.14955.5T45.04 116.8013.460859.5 0.734 8 337.533.961 497.0T54.87 102.9010.650858.9 0.631 1 365.929.96972.0 T64.99 102.409.922633.2 0.642 8 334.129.40 901.3T74.90 128.9012.960668.9 0.563 3 301.230.551 449.0T84.90 109.2010.670659.7 0.608 3 278.934.20 1 035.0T94.91 71.666.979606.7 0.623 3 240.531.45 743.9T105.13 120.5011.950884.0 0.620 1 235.230.18882.4T114.87 103.709.092727.3 0.473 6 215.833.53922.3T124.81 84.518.233707.7 0.701 0 228.231.95525.6T134.74 132.7012.2101 016.0 0.551 9 262.837.43628.3T144.45 112.0012.3701 534.0 0.669 6 235.932.09664.0 T154.63 115.2012.150713.6 0.658 4 217.532.19634.3T164.67 127.6012.670545.8 0.573 0 216.332.42 596.1T174.65 113.2012.270691.8 0.699 7 217.432.31624.8T184.45 145.9710.400325.9 0.589 6 217.831.37662.3T194.70 31.791.518139.0 0.465 3 192.530.13 316.5

2.2 不同基質(zhì)配方對(duì)樟樹(shù)苗木生長(zhǎng)的影響

不同基質(zhì)配比對(duì)樟樹(shù)容器苗的苗高、地徑、生物量及根冠比等生長(zhǎng)指標(biāo)的影響均達(dá)到顯著水平(P<0.05)。如表3所示，在19種不同基質(zhì)配比中，基質(zhì)T16平均苗高最大，達(dá)103.8 cm，是19種基質(zhì)配比處理均值的1.2倍，顯著高于除T13、T15、T17、T18之外的其它處理?；|(zhì)T11的平均地徑最大，達(dá)到0.89 cm，顯著高于除T9和T15之外的其它處理。苗木總生物量、葉生物量、莖生物量均在T18處理下最高，與處理T8、T9、T11、T15、T16、T17均無(wú)顯著差異。苗木根生物量在T15處理下最大，與處理T8和T18無(wú)顯著差異，但顯著高于其它處理。19種基質(zhì)配方中苗木根冠比在0.170～0.328之間。苗木品質(zhì)指數(shù)以T15最高，與T8、T9、T11、T16、T17、T18均無(wú)顯著差異，但顯著高于其它12種基質(zhì)配比。根據(jù)苗木苗高、地徑、總生物量、苗木品質(zhì)指數(shù)計(jì)算各基質(zhì)配比的綜合評(píng)價(jià)值，綜合評(píng)價(jià)值排在前五的基質(zhì)配方依次為T15，T18，T11,T8和T17，但與處理T8、T9、T11、T13、T16、T17和T18無(wú)顯著差異。

表3 不同基質(zhì)處理各性狀指標(biāo)、苗木品質(zhì)指數(shù)及綜合評(píng)價(jià) Tab.3 Index of each character, seedling quality index and comprehensive evaluation of different substrate treatments基質(zhì)處理苗高/cm地徑/cm總生物量/g葉生物量/g莖生物量/g根生物量/g根冠比苗木品質(zhì)指數(shù)(QI) 綜合評(píng)價(jià)值(W)排序T152.60 j0.48 h7.77 h4.22 fg1.85 i1.70 g0.298 abc0.142 4 cd0.363 0 i19T272.40 h0.58 gh8.49 gh3.36 g3.28 ghi1.84 efg0.274 abcd0.113 2 d0.415 0 hi18T362.60 i0.58 gh9.65 fgh4.33 efg2.92 hi2.40 cdefg0.328 a0.167 2 bcd0.436 0 ghi16T479.80 g0.64 efg11.86 efgh5.13 cdefg4.35 fgh2.38 cdefg0.252 bcde0.155 4 bcd0.495 8 efgh14T570.80 h0.58 gh9.20 fgh3.99 fg3.45 fgh1.77 fg0.238 cdef0.118 8 cd0.420 8 hi17T688.80 ef0.64 efg12.64 defgh5.61 bcdefg5.06 defg1.98 defg0.188 ef0.132 6 cd0.506 6 efgh13T785.20 df0.74 bcde14.99 bcdef6.06 abcdefg6.09 cdef2.83 bcdefg0.234 cdef0.187 4 bcd0.572 0 cdef10T890.80 def0.77 bc19.99 abc8.22 abc7.80 abc3.97 abc0.246 bcdef0.260 6 ab0.670 6 abc4T991.00 def0.82 ab17.56 abcde7.05 abcdef7.18 abcd3.33 bcdef0.230 cdef0.224 8 abc0.642 4 abcd7T1093.80 bcde0.77 bc13.97 cdefgh5.60 bcdefg6.20 defghbcdef2.16 defg0.190 ef0.140 6 cd0.560 6 cdefg11T1191.20 def0.89 a19.75 abc8.50 ab8.35 ab2.90 bcdefg0.170 f0.217 8 abcd0.671 2 abc3T1291.80 cdef0.74 bcde15.18 bcdef6.31 abcdefg6.01 cdef2.86 bcdefg0.236 cdef0.186 4 bcd0.587 2 bcdef9T1398.40 abc0.75 bcde15.96 abcde6.02 abcdefg6.63 bcde3.31 bcdefg0.264 abcde0.196 8 bcd0.613 6 abcde8T1487.40 ef0.65 defg14.09 cdefg6.49 abcdefg5.21 defg2.39 cdefg0.206 def0.166 8 bcd0.537 2 defgh12T1597.80 abcd0.81 fab20.94 ab7.84 abcd7.98 abc5.11 a0.320 ab0.303 8 a0.726 0 a1T16103.80 a0.70 cdef18.95 abc7.86 abcd7.65 abc3.44 bcde0.212 def0.210 6 abcd0.644 0 abcd6T1799.60 ab0.76 bcd18.60 abcd7.43 abcde7.65 abc3.52 bcd0.234 cdef0.218 8 abc0.652 6 abcd5T1899.40 ab0.78 bc21.89 a8.88 a8.94 a4.08 ab0.222 cdef0.263 6 ab0.706 0 ab2T1979.80 g0.59 gf11.97 efgh4.98 defg4.66 efgh2.33 defg0.248 bcdef0.146 4 cd0.480 2 fghi15均值86.160.7014.926.215.862.860.2420.187 00.563 2— 注: 表中不同字母表示差異顯著(P<0.05)。

2.3 不同基質(zhì)配方對(duì)樟樹(shù)苗木葉綠素含量和光合速率的影響

不同基質(zhì)配比對(duì)樟樹(shù)容器苗葉綠素含量和光合速率的影響均達(dá)到顯著水平(P<0.05) 。如圖1、圖2所示，在19種不同基質(zhì)配比處理中，處理T15葉綠素含量最高，與處理T8和T11無(wú)顯著差異，但顯著高于其他處理。處理T10光合速率最大，與處理T5、T8、T9、T12、T14、T17無(wú)顯著差異，但顯著高于其它處理。

2.4 苗木主要性狀與基質(zhì)配比的相關(guān)分析

不同基質(zhì)配比與樟樹(shù)苗木苗高、地徑、總生物量等生長(zhǎng)性狀指標(biāo)及苗木品質(zhì)指數(shù)、綜合評(píng)價(jià)值的相關(guān)關(guān)系見(jiàn)表4?？梢?jiàn)，泥炭土的比例與苗木各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)均呈極顯著的正相關(guān)(P<0.01)，隨著泥炭土比例的增大，苗木苗高、地徑、生物量、苗木品質(zhì)指數(shù)和綜合評(píng)價(jià)值均增大。稻谷殼的比例與苗木各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)均呈極顯著的負(fù)相關(guān)，高比例的稻谷殼將不利于樟樹(shù)苗木生長(zhǎng)。

表4 苗木主要性狀與基質(zhì)配比的相關(guān)性分析Tab.4 Correlation analysis between the main growth traits and substrate types基質(zhì)配比生長(zhǎng)性狀苗高地徑總生物量苗木品質(zhì)指數(shù)綜合評(píng)價(jià)值泥炭土比例0.722**0.637**0.720**0.606**0.727**稻谷殼比例-0.752**-0.554*-0.718**-0.597**-0.716**黃心土比例-0.120-0.199-0.147-0.129-0.156 注:*表示顯著相關(guān)(P<0.05),**表示極顯著相關(guān)(P<0.01)。

2.5 育苗成本與適宜基質(zhì)配方選擇

不同基質(zhì)配比處理基質(zhì)成本見(jiàn)表5。由表5可知，19種基質(zhì)配方成本在30～280元·m-3，隨著基質(zhì)中泥炭土比例的增大，基質(zhì)成本上升。在19種基質(zhì)配比處理中，處理T15的綜合評(píng)價(jià)值最高，但與處理T8、T9、T11、T13、T16、T17和T18無(wú)顯著差異。綜合考慮苗木質(zhì)量、育苗成本和容器苗重量等篩選出基質(zhì)配方T8(泥炭土∶稻谷殼∶黃心土=6∶3∶1)為樟樹(shù)無(wú)紡布容器育苗適宜基質(zhì)。

表5 不同基質(zhì)配方成本Tab.5 The cost of different substrate formulations(元·m-3)基質(zhì)處理號(hào)基質(zhì)成本基質(zhì)處理號(hào)基質(zhì)成本T1142T11209T2140T12207T3138T13234T4165T14232T5163T15230T6161T16257T7188T17255T8186T18280T9184T1930T10211—— 注: 成本為原料成本加運(yùn)輸成本;泥炭土約280元·m-3,稻谷殼約50元·m-3,黃心土約30元·m-3。

3 結(jié)論與討論

基質(zhì)是影響容器苗生長(zhǎng)的關(guān)鍵因子之一[24-25]。本研究以泥炭土、稻谷殼、黃心土為原材料，設(shè)計(jì)了19種不同比例的基質(zhì)配比進(jìn)行樟樹(shù)無(wú)紡布容器育苗試驗(yàn)。綜合苗高、地徑、生物量、苗木品質(zhì)指數(shù)及綜合評(píng)價(jià)結(jié)果來(lái)看，T8(泥炭土∶稻谷殼∶黃心土=6∶3∶1)、T9(泥炭土∶稻谷殼∶黃心土=6∶2∶2)、T11(泥炭土∶稻谷殼∶黃心土=7∶2∶1)、T13(泥炭土∶稻谷殼∶黃心土=8∶2∶0)、基質(zhì)T15(泥炭土∶稻谷殼∶黃心土=8∶0∶2)、T16(泥炭土∶稻谷殼∶黃心土=9∶1∶0)、T17(泥炭土∶稻谷殼∶黃心土=9∶0∶1)和T18(泥炭土∶稻谷殼∶黃心土=10∶0∶0)等8種基質(zhì)配方培育的樟樹(shù)容器苗均表現(xiàn)優(yōu)異，1年生容器苗苗高和地徑分別在90 cm和0.7 cm以上。但育苗基質(zhì)成本以T8和T9相對(duì)較低，比其它6種配方成本降低了10.1%～33.6%，另外考慮到T9基質(zhì)的重量約為T8基質(zhì)的2倍，為節(jié)約苗木運(yùn)輸成本，最終篩選出T8(泥炭土∶稻谷殼∶黃心土=6∶3∶1)為樟樹(shù)育苗適宜的基質(zhì)配方。

基質(zhì)配方T8不僅在形態(tài)指標(biāo)、生物量及苗木品質(zhì)指數(shù)上表現(xiàn)優(yōu)異，葉綠素含量及光合速率上也表現(xiàn)突出。T8基質(zhì)配比中60%的泥炭土可為苗木生長(zhǎng)旺盛提供充足的有機(jī)質(zhì)和其它營(yíng)養(yǎng)元素，加入30%的農(nóng)林廢棄物稻谷殼，既實(shí)現(xiàn)了資源的可持續(xù)利用和環(huán)保功能，又降低了成本，而加入10%的樟樹(shù)天然適生土壤黃心土既增加了基質(zhì)的粘合度利于形成根團(tuán)，又提高了苗木的適生能力。因此，綜合育苗質(zhì)量、成本、環(huán)保及苗木適應(yīng)性，確定T8(泥炭土∶稻谷殼∶黃心土=6∶3∶1)為南方經(jīng)濟(jì)適用的樟樹(shù)無(wú)紡布容器育苗基質(zhì)。