不同土壤類型下北美香柏栽培試驗(yàn)研究

劉 娜， 包 穎， 溫桂梅， 周遠(yuǎn)航， 鄧 煜， 唐瑞蔓

(1. 長(zhǎng)春市林業(yè)科學(xué)研究院， 吉林 長(zhǎng)春 130117； 2.吉林省林業(yè)技術(shù)推廣站， 吉林 長(zhǎng)春 130022)

北美香柏(Thujaoccidentalis)為柏科(Cupressceae)崖柏屬(Thuja)常綠喬木，樹冠尖塔形，具有香氣，適應(yīng)性較強(qiáng)，耐蔭，耐旱抗寒，抗煙塵和有毒氣體，既是園林綠化樹種，又是重要的香料和家具用材樹種。北美香柏原產(chǎn)北美州東部，在我國(guó)鄭州、青島、上海、杭州、北京、沈陽、黑河等地均有栽培。本文通過不同土壤類型對(duì)北美香柏生長(zhǎng)指標(biāo)和生理指標(biāo)影響的研究，為該樹種在吉林省及地理環(huán)境相近地區(qū)的推廣應(yīng)用提供技術(shù)依據(jù)。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于長(zhǎng)春凈月潭國(guó)家森林公園，長(zhǎng)春市林業(yè)科學(xué)研究院花卉種苗中心溫室內(nèi)。地理位置125°21′ E、43°52′ N，為溫帶大陸性濕潤(rùn)季風(fēng)氣候向半干旱氣候的過渡帶，年均氣溫4.8 ℃，年均降水量610.8 mm，平均相對(duì)濕度65 %，年均日照時(shí)數(shù)2 658.2 h，無霜期145 d[1]。日光溫室采用全自動(dòng)控光調(diào)溫設(shè)備，試驗(yàn)苗木栽植于15 cm×15 cm營(yíng)養(yǎng)缽中，放置在距地面100 cm高的覆土苗床上培育。

2 試驗(yàn)材料與方法

2.1 試驗(yàn)材料

2.1.1 供試土壤

試驗(yàn)土樣選自吉林省內(nèi)典型土壤類型[2]，采樣深度為10～60 cm，具體類型及地理位置見表1。試驗(yàn)土樣化學(xué)成分分析見表2。

表1 不同土壤類型及地理位置

表2 不同土壤類型化學(xué)成分分析

2.1.2 供試苗木

以溫室2年生播種苗為試驗(yàn)材料，供試苗木生長(zhǎng)良好且長(zhǎng)勢(shì)基本一致。

2.2 試驗(yàn)方法

每處理各3次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)栽植播種苗30株。

2.2.1 指標(biāo)測(cè)定

2.2.1.1 苗木生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定

培育160 d后，測(cè)定苗木形態(tài)指標(biāo)及生物量指標(biāo)。

形態(tài)指標(biāo)測(cè)定：采用隨機(jī)抽樣，測(cè)量苗高、地徑、主根長(zhǎng)、Ⅰ級(jí)側(cè)根數(shù)、高徑比。

生物量指標(biāo)測(cè)定：測(cè)量植株地上鮮重及干重、地下鮮重及干重、總鮮重及干重，用流水將測(cè)試植株根部基質(zhì)沖刷干凈，稍微風(fēng)干并擦干水分，用電子天平稱重，然后裝袋放入干燥箱中，在105 ℃條件下烘干30 min，然后調(diào)溫至70 ℃，烘干至恒重，自然冷卻后稱量[2]。

2.2.1.2 苗木生理指標(biāo)測(cè)定

培育80 d后，測(cè)定苗木生理指標(biāo)。

可溶性糖含量測(cè)定采用蒽酮比色法[3，4]，可溶性蛋白含量測(cè)定采用考馬斯亮藍(lán)G-250法[3，4]，葉綠素含量測(cè)定采用95 %乙醇研磨浸提法[4，5]，根系活力測(cè)定采用TTC染色法[3，5]。

2.2.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析

采用Microsoft excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總，利用SPSS 17.0軟件進(jìn)行方差統(tǒng)計(jì)分析，并繪制圖表。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同土壤類型條件對(duì)北美香柏苗木生長(zhǎng)的影響

3.1.1 對(duì)形態(tài)指標(biāo)的影響

從表3中可以看出，在苗高方面，T1、T3、T4、T5處于同一水平，與T6差異顯著，大小順序：T4>T1>T3>T5>T2>T6；地徑方面，T3、T4與T2差異顯著，大小順序：T4>T3>T1>T5>T6>T2；主根長(zhǎng)方面，T1、T3、T4與T6差異顯著，大小順序：T4>T1>T3>T2>T5>T6；Ⅰ級(jí)側(cè)根數(shù)方面，T3、T4、T5處于同一水平，與T1、T2、T6差異顯著，大小順序：T4>T3>T5>T1>T2>T6；高徑比方面，T3、T4、T6與T2差異顯著，大小順序：T2>T5>T1>T4>T3>T6。

表3 不同土壤類型對(duì)北美香柏苗木形態(tài)指標(biāo)的影響

3.1.2 對(duì)生物量積累的影響

土壤類型不同，其生物量積累不同。從表4中可以看出，不同土壤類型栽植的香柏苗木總鮮重為8.15～12.97 g；最大值為T4，最小值為T6，兩者之間差異顯著，相差59.14 %，大小順序：T4>T3>T1>T2>T5>T6；總干重為3.01～5.21 g，最大值為T4，最小值為T5，兩者相差73.09 %，大小順序：T4>T3>T1>T2>T6>T5。6種土壤類型中T4的總鮮重與T6差異顯著(P<0.05)，總干重除T3外，T4與其他樣本均差異顯著，且T3與T2、T5、T6之間差異顯著。

表4 不同土壤類型對(duì)北美香柏苗木生物量的影響

3.2 不同土壤類型條件對(duì)北美香柏苗木生理指標(biāo)的影響

苗木體內(nèi)含有的養(yǎng)分尤其是碳水化合物，對(duì)于維持植株的正常生命活動(dòng)、促使根莖的正常生長(zhǎng)發(fā)育、提高成活率等方面都起到很大的作用。對(duì)不同土壤類型條件下栽培的北美香柏苗木營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行測(cè)定，可以反映苗木生理指標(biāo)的變化，從而得出不同土壤類型對(duì)苗木栽植的影響[6]。

3.2.1 不同土壤類型條件對(duì)北美香柏苗木可溶性糖含量的影響

可溶性糖在植物的生長(zhǎng)發(fā)育過程中發(fā)揮著重要作用，不僅為植物生長(zhǎng)發(fā)育提供能量，同時(shí)也是重要的調(diào)節(jié)因子[5]。從圖1中可以看出，各土壤類型培育的北美香柏苗木可溶性糖含量為0.22 %～2.19 %，T4基質(zhì)可溶性糖含量最高，與其他5組基質(zhì)處理差異極顯著(P<0.01)。T2、T3、T5處于同一水平，明顯低于T4和T1?？扇苄蕴呛孔罡叩腡4約為最低T2的10倍。

圖1 不同土壤類型條件對(duì)北美香柏苗木可溶性糖含量的影響

3.2.2 不同土壤類型條件對(duì)北美香柏苗木可溶性蛋白含量的影響

可溶性蛋白是植物重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，其含量與植物的新陳代謝密切相關(guān)。從圖2中可以看出，T4基質(zhì)可溶性蛋白含量與其他5組基質(zhì)處理差異極顯著(P<0.01)；T2、T3、T5、T6基質(zhì)處理處于同一水平，明顯低于T4和T1。可溶性蛋白含量最高的T4比可溶性蛋白含量最低的T6高75.12 %。

圖2 不同土壤類型條件對(duì)北美香柏苗木可溶性蛋白含量的影響

3.2.3 不同土壤類型條件對(duì)北美香柏苗木葉綠素含量的影響

植株葉綠素含量直接影響光合作用，并與植株的水分、礦物質(zhì)養(yǎng)分的供給及抗逆性等密切相關(guān)。從圖3中可以看出，T4、T3培育的苗木葉綠素含量較高，與其他4組處理相比差異顯著(0.01

圖3 不同土壤類型條件對(duì)北美香柏苗木葉綠素含量的影響

3.2.4 不同土壤類型條件對(duì)北美香柏苗木根系活力的影響

植物的根系具有吸收、輸導(dǎo)、固著、合成、儲(chǔ)藏和繁殖等功能，其生長(zhǎng)發(fā)育狀態(tài)直接影響植株個(gè)體的生長(zhǎng)發(fā)育及營(yíng)養(yǎng)水平[2]。從圖4中可以看出，T4、T3培育的苗木根系活力最高，與其他4組基質(zhì)相比差異極顯著(P<0.01)；T1、T2、T6基質(zhì)處理處在同一水平；T5(白漿土)培育的苗木與其他5種土壤類型培育的苗木相比根系活力最低，表明白漿土在促進(jìn)香柏苗木根系發(fā)育方面不如其他土壤類型。

圖4 不同土壤類型條件對(duì)北美香柏苗木根系活力的影響

4 結(jié)論與討論

4.1 不同土壤類型條件對(duì)苗木生長(zhǎng)發(fā)育的影響

不同類型土壤具有不同的理化特性，對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育也會(huì)產(chǎn)生不同的影響作用。例如，王超研究了5種土壤類型對(duì)美洲黑楊和歐美楊幼樹的生長(zhǎng)影響，結(jié)果表明美洲黑楊在酸性的紫色土壤和黃棕壤條件下生長(zhǎng)表現(xiàn)最好，歐美楊在兩種紫色土壤中生長(zhǎng)表現(xiàn)最好[7]。鄒蓉等研究了不同土壤條件對(duì)槐樹生長(zhǎng)和生物量的影響，結(jié)果表明棕色石灰土更有利于槐樹的生長(zhǎng)，其生物量積累高于水稻土、旱地土和沙土[8]。本研究結(jié)果表明，北美香柏在pH 5.1～7.93的草甸暗棕壤至輕堿土之間均能生長(zhǎng)，其中，在草甸暗棕壤與森林暗棕壤其生物量積累最多，苗高、地徑生長(zhǎng)也優(yōu)于其他土壤類型，高徑比適中，說明苗木處于健康生長(zhǎng)趨勢(shì)；淡黑鈣土和白漿土生物量積累優(yōu)于輕堿土和黑土；輕堿土和黑土生物量積累低于其他土壤類型，黑土的苗高最低和輕堿土的地徑最低致使其高徑比均不理想，說明苗木生長(zhǎng)趨勢(shì)不佳。

4.2 不同土壤類型條件對(duì)苗木生理指標(biāo)的影響

可溶性糖含量越高，代表植物在逆境下細(xì)胞失水可能性越小，成活幾率越大，抗性更強(qiáng)。草甸暗棕壤培育苗木可溶性糖含量高于其他5種土壤類型培育的苗木，輕堿土培育苗木可溶性糖含量為6種土壤類型中最低。

植物蛋白質(zhì)含量水平是植物抗逆性好壞的一個(gè)重要指標(biāo)，不同土壤類型對(duì)北美香柏苗木可溶性蛋白含量的影響表明，草甸暗棕壤、淡黑鈣土有助于北美香柏苗木栽植后抵御各種不良條件影響，順利渡過緩苗期。

土壤中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的多少直接反映了植物葉片葉綠素含量的多少，而植物葉片葉綠素含量的多少則直接決定了植物碳水化合物的產(chǎn)生量。不同土壤類型對(duì)北美香柏葉綠素含量的影響表明，白漿土、黑土和輕堿土對(duì)北美香柏的代謝產(chǎn)生負(fù)效應(yīng)，草甸暗棕壤、森林暗棕壤和淡黑鈣土對(duì)北美香柏的代謝產(chǎn)生積極效應(yīng)。白漿土雖然全氮和水解性氮含量較高，但因?yàn)橥寥蕾|(zhì)地黏重或許影響了葉綠素的合成。

根系活力是反映植物抗逆性的重要指標(biāo)，北美香柏在不同類型土壤中的根系活力表明，土壤養(yǎng)分含量高、質(zhì)地通透良好的草甸暗棕壤與森林暗棕壤有利于根系的生長(zhǎng)以及根系活力的提高。

綜合分析表明，在苗木生長(zhǎng)過程中，土壤中氮、磷、鉀含量都起到重要的作用，北美香柏苗木營(yíng)養(yǎng)元素的積累都與氮元素含量有一定的相關(guān)性。6種土壤類型中T4(草甸暗棕壤)營(yíng)養(yǎng)元素含量較高，土壤透氣度、pH均在適宜范圍內(nèi)，其培育的苗木質(zhì)量均高于其他5種土壤類型。因北美香柏屬淺根性樹種，土壤取樣深度不同，對(duì)其苗期不同土壤類型條件下的形態(tài)指標(biāo)、生物量指標(biāo)及生理指標(biāo)的影響，還需進(jìn)行深入探討。