基質(zhì)配方對(duì)黃樟無紡布容器育苗的影響

劉 麗，張永坤，章 挺，周松松，邱鳳英★

（1.江西省林業(yè)科技推廣和宣傳教育中心，江西 南昌330038；2.勐海縣林業(yè)和草原局技術(shù)推廣服務(wù)中心，云南 勐海666200；3.江西省林業(yè)科學(xué)院，江西 南昌330013)

黃樟Cinnamomum porrectum(Roxb.)Kosterm是樟科樟屬常綠喬木，主要分布于我國江西、廣西、廣東等地的自然保護(hù)區(qū)內(nèi)，呈零星分部[1-2]。黃樟四季常綠、樹型高大秀麗、生長(zhǎng)速度較快，可用于園林綠化；黃樟木質(zhì)地堅(jiān)實(shí)，是一種貴重木材；此外，黃樟枝葉中富含精油，可廣泛用于化工、醫(yī)藥行業(yè)。迄今為止，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)黃樟的研究較少，僅在黃樟精油化學(xué)成分[3-7]及種群遺傳多樣性[8]、提取物活性[9-10]、黃樟天然群落生物量[11]、黃樟實(shí)生育苗技術(shù)[12-14]、黃樟良種選育[15-16]等方面做了少量研究，而對(duì)黃樟育苗基質(zhì)的研究，僅有扦插育苗技術(shù)[17]、莖段離體培養(yǎng)技術(shù)[18]方面進(jìn)行了少量研究[19-22]。本研究采用輕基質(zhì)育苗常用的泥炭土、黃樟主要適生土壤黃心土及南方低成本農(nóng)業(yè)廢棄物稻谷殼為基質(zhì)原料，研究不同配比的無紡布育苗基質(zhì)對(duì)黃樟苗木生長(zhǎng)及苗木質(zhì)量的影響，并考慮育苗基質(zhì)的成本，綜合分析優(yōu)選出一個(gè)經(jīng)濟(jì)適用的黃樟無紡布育苗基質(zhì)的配方，為黃樟無紡布容器育苗提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地點(diǎn)在江西省林業(yè)科學(xué)院院內(nèi)（28°45′41″N，115°49′36″E），全年光照充足，年降水量1 600~1 700 mm，年平均氣溫17℃左右，屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候。

1.2 試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)的黃樟種子于2017年11月在云南省西雙版納傣族自治州勐?？h采摘，千粒干重為115.3±0.23 g，并于翌年4月份濕沙催芽使黃樟苗木生長(zhǎng)至苗高5 cm，后在不同配比的無紡布基質(zhì)中小心栽入黃樟苗木，使其在無紡布基質(zhì)中生長(zhǎng)。

本試驗(yàn)使用試驗(yàn)基質(zhì)原料為：泥炭土、稻谷殼、黃心土，以黃心土為對(duì)照基質(zhì)?；|(zhì)原料中泥炭土產(chǎn)于東北，粉碎至纖維長(zhǎng)度約5 mm，pH 4~5；稻谷殼為腐熟后的農(nóng)業(yè)廢棄稻谷殼；黃心土為過2.5 mm篩后的細(xì)黃心土；育苗容器為無紡布育苗袋[23]，其規(guī)格為10 cm×12 cm（口徑×高度）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

試驗(yàn)方案以泥炭土、稻谷殼、黃心土按不同體積配比采用單因素隨機(jī)區(qū)組方法設(shè)計(jì)黃樟無紡布育苗基質(zhì)配方，共設(shè)計(jì)18個(gè)不同配比的基質(zhì)配方，并以純黃心土為對(duì)照基質(zhì)配方。每基質(zhì)處理設(shè)置3個(gè)重復(fù)，每重復(fù)30株黃樟苗木，并且其它條件一致，各基質(zhì)處理號(hào)的基質(zhì)配方及理化性質(zhì)見表1。

表1 基質(zhì)配方及理化性質(zhì)Tab.1 Physical and chemical properties of different substrate treatments

1.3.2 指標(biāo)測(cè)定方法

生長(zhǎng)量測(cè)定：于2018年11月對(duì)不同基質(zhì)處理的容器苗各隨機(jī)挑選90株測(cè)量苗高和地徑，記錄并計(jì)算出每基質(zhì)處理黃樟苗木的苗高、地徑均值。

各生物量測(cè)定：于2018年11月對(duì)每基質(zhì)處理的容器苗選取5株標(biāo)準(zhǔn)黃樟植株用于測(cè)定生物量，分別稱取其葉、莖和根的鮮重，再放置烘箱烘至絕干并稱重，計(jì)算出葉、莖和根的生物量。

根系測(cè)定：每基質(zhì)處理測(cè)定5株標(biāo)準(zhǔn)株的一級(jí)根系數(shù)量和長(zhǎng)度。

根冠比為黃樟苗木在地下部分與地上部分干物質(zhì)總重量的比。

光合速率測(cè)定：采用漢莎便攜式光合作用測(cè)定儀（CIRAS-3）于2018年8月中旬9:00－11:00進(jìn)行測(cè)定，每基質(zhì)處理取6株測(cè)定，每株測(cè)定5片葉片。

葉綠素測(cè)定：采用乙醇提取后使用分光光度計(jì)法[24]進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定時(shí)間為2018年8月中旬，每基質(zhì)處理取6個(gè)混合樣，每混合樣有2個(gè)重復(fù)。

測(cè)定不同配比基質(zhì)的理化性質(zhì)（表1）：各基質(zhì)處理采用電位法測(cè)定pH值，采用重鉻酸鉀外加熱法測(cè)定有機(jī)質(zhì)（OM），采用氫氧化鈉堿溶-火焰光度法[25-26]測(cè)定全鉀（TK)和速效鉀（AK），采用酸溶-鉬銻抗比色法測(cè)定全磷（TP）和有效磷（AP），采用凱氏定氮儀測(cè)定全氮（TN）和水解氮（HN）。

1.4 數(shù)據(jù)處理方法

苗木品質(zhì)指數(shù)計(jì)算[27]：苗木品質(zhì)指數(shù)（QI）=苗木總干質(zhì)量/[（苗高/地徑）+（莖干總質(zhì)量/根干總質(zhì)量）]

苗木品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)值分析：對(duì)不同基質(zhì)處理的黃樟苗木生長(zhǎng)各指標(biāo)采用多目標(biāo)決策法[28]對(duì)其進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，最后得到最適合的黃樟容器苗基質(zhì)配方。首先將各評(píng)價(jià)指標(biāo)通過一維比較法換算成同一效用單位，各指標(biāo)系數(shù)計(jì)算公式：Ui=Vi/Vmax，其中Vmax為各指標(biāo)測(cè)定值中的最大值，Vi為各指標(biāo)測(cè)定值。每個(gè)基質(zhì)處理的各性狀指標(biāo)得分（Wi）為各指標(biāo)系數(shù)與權(quán)重之積，各性狀權(quán)重則根據(jù)苗高、地徑、總生物量、苗木品質(zhì)指數(shù)的重要程度分別賦為0.23、0.23、0.24、0.30，同一基質(zhì)處理的各性狀指標(biāo)得分之和即為該基質(zhì)處理綜合評(píng)價(jià)得分（W）[29]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同基質(zhì)配方的理化性質(zhì)指標(biāo)

表1 所示，所有基質(zhì)處理pH值在4.45～5.13，均為弱酸性基質(zhì)，18種配比基質(zhì)中除pH值、全鉀含量外，其他指標(biāo)均高于對(duì)照黃心土基質(zhì)?；|(zhì)中的全氮和有機(jī)質(zhì)隨著泥炭土體積比例的增加呈上升趨勢(shì)，基質(zhì)中速效鉀和有效磷隨著稻谷殼體積比例的增加呈上升趨勢(shì)，而基質(zhì)中有機(jī)質(zhì)、速效鉀、全氮隨著黃心土體積比例的增加呈下降趨勢(shì)。

2.2 不同基質(zhì)配方對(duì)黃樟苗木生長(zhǎng)的影響

表2 為不同基質(zhì)處理各性狀指標(biāo)，在19種不同基質(zhì)配比中，基質(zhì)處理T6平均苗高最大，達(dá)90.4 cm，顯著高于T1、T2、T3、T5、T8、T9、T10、T14、T17處理。基質(zhì)處理T11的平均地徑最大，達(dá)到0.80 cm，是所有基質(zhì)處理平均地徑的1.24倍，并且顯著高于除T10、T11、T12、T15、T16、T17之外的其他處理。苗木總生物量、葉生物量均在T17處理下最高，與處理T5、T12、T15、T16、T18均無顯著差異。苗木莖生物量和根生物量在T11處理下最大，與處理T10、T12、T15、T17均無顯著差異。19種基質(zhì)配方中苗木根冠比在0.093~0.306?；|(zhì)處理T17苗木品質(zhì)指數(shù)最高，且顯著高于除T11、T15之外的其它處理。綜合評(píng)價(jià)值排在前5的基質(zhì)配方為T11、T12、T15、T16和T17，其中以處理T11的綜合評(píng)價(jià)值最高，但與處理T10、T12、T15、T16和T17無顯著差異。

表2 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.2 Index of each character,seedling quality index and comprehensive evaluation of different substrate treatments

2.3 不同基質(zhì)配方對(duì)黃樟苗木一級(jí)側(cè)根、葉綠素含量和光合速率的影響

不同基質(zhì)配比對(duì)黃樟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4所示，在19種不同基質(zhì)配比處理中，基質(zhì)處理T15一級(jí)側(cè)根數(shù)最多，顯著高于除T11之外的其它處理（如圖1）；基質(zhì)處理T18一級(jí)側(cè)根長(zhǎng)度最長(zhǎng)，顯著高于除T10、T13、T16之外的其它處理（如圖2）；處理T8葉綠素含量最高，顯著高于T1、T2、T4、T5、T7、T13、T14、T18、T19處理（如圖3）；處理T16光合速率最大，與處理T10、T11、T12、T15、T17、T18無顯著差異，但顯著高于其它處理（如圖4）。

圖1 不同基質(zhì)處理下一級(jí)側(cè)根數(shù)Fig.1 Number of primary lateral roots under different substrate treatments

圖2 不同基質(zhì)處理下一級(jí)側(cè)根長(zhǎng)度Fig.2 Length of primary lateral root under different substrate treatments

圖3 不同基質(zhì)處理下苗木葉綠素含量Fig.3 Chlorophyll content of seedlings under different substrate treatments

圖4 不同基質(zhì)處理下苗木光合速率Fig.4 Photosynthetic rate of seedlings under different substrate treatments

2.4 各基質(zhì)體積配比與苗木生長(zhǎng)性狀的相關(guān)分析

不同基質(zhì)體積比例與黃樟苗木品質(zhì)指數(shù)、綜合評(píng)價(jià)值及苗木苗高、地徑、總生物量等生長(zhǎng)性狀指標(biāo)的相關(guān)關(guān)系見表3。泥炭土體積比例與苗木各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)呈正相關(guān)關(guān)系，且在苗木苗高、地徑、生物量和綜合評(píng)價(jià)值呈極顯著相關(guān)，泥炭土將有利于黃樟苗木的生長(zhǎng)。稻谷殼體積比例與苗木各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)均呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，高比例的稻谷殼將不利于黃樟苗木生長(zhǎng)。

表3 苗木主要性狀與基質(zhì)種類的相關(guān)系數(shù)Tab.3 Relationship between the main growth traits and substrate types

2.5 育苗配方成本與基質(zhì)配方選擇

不同基質(zhì)配方成本見表4，可知基質(zhì)中泥炭土比例越高，基質(zhì)成本隨著增加，并且所有基質(zhì)配方成本在30~280元·m-3。在所有基質(zhì)配比處理中，綜合評(píng)價(jià)值高且無明顯差異的有T10、T11、T12、T15、T16和T176個(gè)基質(zhì)處理號(hào)。對(duì)上述6個(gè)基質(zhì)處理綜合考慮黃樟苗木生長(zhǎng)質(zhì)量、容器苗基質(zhì)配方重量和基質(zhì)成本等條件，最后篩選出黃樟無紡布容器育苗適宜基質(zhì)配方為基質(zhì)處理T11（泥炭土∶稻谷殼∶黃心土=7∶2∶1）。

表4 不同基質(zhì)配方成本Tab.4 Cost of different substrate formulations

3 結(jié)論與討論

影響容器苗生長(zhǎng)的因素有很多，其中容器苗育苗基質(zhì)是關(guān)鍵因素之一[30-31]。本試驗(yàn)以泥炭土、稻谷殼、黃心土按不同體積配比采用單因素隨機(jī)區(qū)組方法設(shè)計(jì)黃樟無紡布育苗基質(zhì)配方。通過綜合評(píng)價(jià)值結(jié)果來看，基質(zhì)處理T10（泥炭土∶稻谷殼∶黃心土=7∶3∶0）、T11（泥炭土∶稻谷殼∶黃心土=7∶2∶1）、T12（泥炭土∶稻谷殼∶黃心土=7∶1∶2）、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）和T17（泥炭土∶稻谷殼∶黃心土=9∶0∶1）培育的黃樟容器苗各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)及綜合評(píng)價(jià)值表現(xiàn)較為優(yōu)異，但成本方面以基質(zhì)處理T10、T11、T12相對(duì)較低，比基質(zhì)處理T15、T16、T17成本降低了11.1%~23.2%，另外考慮到基質(zhì)處理T10缺少黃心土，而基質(zhì)處理T12是T11重量的2倍，進(jìn)一步綜合考慮各指標(biāo)參數(shù)、運(yùn)輸成本等條件，最終篩選出黃樟無紡布容器育苗適宜基質(zhì)配方為基質(zhì)處理T11（泥炭土∶稻谷殼∶黃心土=7∶2∶1）。

基質(zhì)處理T11培育的黃樟容器苗不僅在葉綠素含量及光合速率上表現(xiàn)優(yōu)異，而且在形態(tài)指標(biāo)、生物量等生長(zhǎng)質(zhì)量指數(shù)上也表現(xiàn)優(yōu)異。T11基質(zhì)配比中70%的泥炭土中含有豐富的營養(yǎng)元素為黃樟苗木生長(zhǎng)提供營養(yǎng)，20%的稻谷殼不僅實(shí)現(xiàn)了環(huán)保功能和資源的再利用的作用，還降低了配方成本，而10%的黃心土在提高了黃樟苗木的適應(yīng)性的同時(shí)還增加了基質(zhì)的粘合度利于根團(tuán)形成。因此，綜合考慮育苗苗木生長(zhǎng)質(zhì)量、成本、環(huán)保及苗木適應(yīng)性，基質(zhì)處理T11（泥炭土∶稻谷殼∶黃心土=7∶2∶1）為南方經(jīng)濟(jì)適用的黃樟無紡布容器育苗基質(zhì)配方。