不同容器規(guī)格及基質(zhì)對(duì)油松生長指標(biāo)的影響

梅 梅，魏忠平,2，葉景豐，肖 堯，赫 亮，張芷瑞

（1.遼寧省林業(yè)科學(xué)研究院，沈陽 110032；2.遼寧白石砬子森林生態(tài)系統(tǒng)國家定位觀測(cè)研究站，遼寧丹東 118201）

林木容器育苗是林業(yè)生產(chǎn)中的一項(xiàng)先進(jìn)育苗技術(shù)[1]。其在林木育苗繁殖速度、苗木質(zhì)量、成活率、育苗成本等方面有顯著優(yōu)勢(shì)，并且具有縮短育苗周期、移栽過程苗木根系不易損傷、造林成活率較高、便于育苗造林機(jī)械化等優(yōu)點(diǎn)[2-3]。目前普遍應(yīng)用的育苗容器包括無紡布育苗袋、穴盤、蜂窩紙杯和聚丙烯美植袋等[3-4]。與傳統(tǒng)容器材質(zhì)相比，采用美植袋培育的苗木易運(yùn)輸和栽植，聚丙烯材料有一定的黏附性，苗木不易脫缽，而且根系能夠自然生長出缽，造林方法簡單實(shí)用，易于操作，應(yīng)用廣泛，是未來苗木生產(chǎn)發(fā)展的必然趨勢(shì)。容器苗的生長較易控制，生長所需營養(yǎng)物質(zhì)均由基質(zhì)供給，生長空間由容器規(guī)格限制[5]。容器基質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)均對(duì)苗木生長有很大影響?；|(zhì)的物理性質(zhì)主要指基質(zhì)孔隙度、透水性、透氣性等指標(biāo)，化學(xué)性質(zhì)主要指基質(zhì)養(yǎng)分含量，這些指標(biāo)決定了容器苗吸收的營養(yǎng)物質(zhì)成分及效率，從而影響苗木生長發(fā)育[6]。因此，選擇適合苗木生長特性的基質(zhì)是決定容器育苗質(zhì)量的關(guān)鍵[7]。目前，容器育苗基質(zhì)選擇主要遵循因地制宜、就近取材等原則，同時(shí)選擇具有優(yōu)良理化性質(zhì)、價(jià)格低廉、無蟲、無病菌等特點(diǎn)的基質(zhì)，以保障苗木所需[8]。

油松(Pinus tabuliformis)具深根性，喜光、抗瘠薄，在水土保持、綠化造林與工業(yè)用材等方面具有重要作用。容器育苗在油松苗木繁育中逐漸得到應(yīng)用。山西地區(qū)油松容器育苗基質(zhì)采用原土30%+沙土20%+腐殖質(zhì)10%+蛭石5%+菌棒35%的配比，生長指標(biāo)顯著高于原土100%[9]。寧夏地區(qū)氣候干旱、立地條件差，采用40%菌渣土+60%森林土進(jìn)行油松容器苗培育，苗木生長良好[10]。隨著新型美植袋的出現(xiàn)和育苗技術(shù)的逐漸成熟，探索油松容器育苗的培育條件、總結(jié)培育油松優(yōu)質(zhì)苗的高效方法，具有重要的研究及推廣意義。因此，本研究以2年生油松苗為研究材料，以3種不同規(guī)格的容器規(guī)格和4種不同基質(zhì)配比進(jìn)行試驗(yàn)，通過測(cè)定油松的苗高、地徑及根長等形態(tài)指標(biāo)和地上、地下鮮重/干重等生物量指標(biāo)的變化，篩選油松最適容器規(guī)格及基質(zhì)配比，以期找到油松容器育苗的最適容器規(guī)格和最佳基質(zhì)配比，為擴(kuò)大培育高質(zhì)量油松苗提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 容器規(guī)格試驗(yàn)

試驗(yàn)地點(diǎn)在綏中縣郊區(qū)機(jī)場(chǎng)內(nèi)苗圃。容器材質(zhì)選用目前最新材料美植袋，主要原料為非編織聚丙烯(non woven polypropylene)，具有透水透氣性強(qiáng)的特點(diǎn)，能有效控制植株根系的生長。本試驗(yàn)的美植袋為圓柱形，選擇3種規(guī)格，分別為A：25 cm（直徑）×25 cm（高），B：20 cm（直徑）×20 cm（高）；C：15 cm（直徑）×15 cm（高）。容器苗基質(zhì)選用苗圃內(nèi)的田園土。

1.2 育苗基質(zhì)試驗(yàn)

通過不同容器規(guī)格試驗(yàn)選擇出最佳的容器規(guī)格，在此容器規(guī)格基礎(chǔ)上進(jìn)行育苗基質(zhì)試驗(yàn)。共設(shè)計(jì)4 種基質(zhì)配比，所用基質(zhì)原料為當(dāng)?shù)乇容^常用和成本較低的材料，主要為田園土（綏中縣郊區(qū)的田園土，團(tuán)粒結(jié)構(gòu)好、肥力較高、偏黏性）、草炭土、熟化的農(nóng)家肥（雞糞或牛糞等動(dòng)物的熟化糞便）、ABT 生根粉（濃度為0.2 g·L-1）?；|(zhì)種類與配比如表1。

表1 基質(zhì)種類與配比Table 1 Substrate kinds and ratios

容器規(guī)格及育苗基質(zhì)篩選以油松2年生播種苗為供試材料，于2018年5月中旬移栽至容器中，共計(jì)7個(gè)處理，每個(gè)處理有30 株容器苗，共210 株容器苗。采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)。容器苗生長180 d 后，統(tǒng)一進(jìn)行形態(tài)指標(biāo)測(cè)定和生物量測(cè)定。

1.3 苗木裝缽與苗期管理

基質(zhì)消毒：采用3%的硫酸亞鐵溶液澆透消毒后，用清水淋洗，陰干備用。

苗木裝缽：將消毒后的基質(zhì)裝至容器1/3處，移入篩選后的油松2年生播種苗，繼續(xù)添加基質(zhì)至容器口1cm左右，輕壓后澆透水，使苗木根系與基質(zhì)充分接觸。

苗期管理：移栽后的容器苗定期澆水、除草及病蟲害防治。本試驗(yàn)選擇每15 d使用1%的硫酸亞鐵溶液消毒，預(yù)防苗木立枯病等病害。

1.4 形態(tài)及生長指標(biāo)測(cè)定

形態(tài)指標(biāo)測(cè)定[10]：使用米尺測(cè)定苗高、冠幅，游標(biāo)卡尺測(cè)定地徑、主根長，測(cè)量和計(jì)算側(cè)根數(shù)及高徑比。每10個(gè)容器為1組，每處理3次重復(fù)。

生物量測(cè)定：使用千分之一天平分別測(cè)量各處理容器苗的地上、地下、單株的鮮重和干重，并計(jì)算獲得根冠比：油松根冠比=地下部分干重/地上部分的干重。每3個(gè)容器為1組，每處理3次重復(fù)。

統(tǒng)計(jì)分析方法：研究結(jié)果采用Excel 2010及DPS 14.10 軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用Duncan 新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較，顯著性水平設(shè)定為α=0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同容器規(guī)格對(duì)油松生長的影響

2.1.1 不同容器規(guī)格對(duì)油松形態(tài)指標(biāo)的影響 供試樹種選用2 年生的油松播種苗，對(duì)不同規(guī)格營養(yǎng)缽的油松形態(tài)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果見表2。由表2可知，A 處理與B 處理的苗高差異不顯著，兩者都與C 處理達(dá)到顯著差異，分別比C 處理增加19.77%和13.99%。不同規(guī)格容器對(duì)地徑的影響與苗高規(guī)律一致，A 處理與B 處理的苗高差異不顯著，兩者都與C處理達(dá)到顯著差異，分別比C處理增加23.28%和21.02%。3個(gè)規(guī)格的容器對(duì)高徑比影響不顯著，未達(dá)到顯著差異。冠幅的大小順序是處理A＞B＞C，其中僅C 處理與A、B 處理差異顯著，A 處理和B 處理分別比C 處理增加26.81%和20.14%。對(duì)主根長的影響是A 處理與B 處理差異不顯著，兩者都與C 處理達(dá)到顯著差異，分別比C 處理增加25.75%和23.51%。3 個(gè)規(guī)格的容器對(duì)側(cè)根數(shù)影響不顯著，三者之間差異不顯著。由此可知，A處理的苗高、地徑、冠幅和主根長指標(biāo)雖然高于B 處理和C處理，但都未與B 處理達(dá)到顯著差異，而兩者都與C 處理差異顯著，說明用A 和B 兩種容器育苗對(duì)苗木生長的影響差異不顯著，但B 容器規(guī)格小于A容器，育苗成本比A容器低，可作為最合適的育苗容器規(guī)格。

表2 不同容器規(guī)格油松形態(tài)指標(biāo)測(cè)定結(jié)果Table 2 Measurement results of morphological indexes about P.tabulaeformis in different container specifications

2.1.2 不同容器規(guī)格對(duì)油松生物量指標(biāo)的影響 在不同容器規(guī)格的影響下，油松容器苗生物量有一定差異。由表3可知，容器規(guī)格主要影響地下鮮重，地上干重和地上、單株的干重/鮮重間差異不顯著。在地下干重的測(cè)量中，處理C 與處理A、B 差異顯著。3 種處理的地上鮮重、單株鮮重、地上干重、地下干重、單株干重、根冠比6項(xiàng)指標(biāo)大小順序是A 處理＞B 處理＞C 處理?？梢酝茰y(cè)，本研究中所選的容器規(guī)格對(duì)油松生物量影響不顯著，但A處理更有利于油松的生物量積累。

表3 不同容器規(guī)格油松生物量指標(biāo)測(cè)定結(jié)果Table 3 Measurement results of biomass indexes about P.tabulaeformis in different container specifications

綜上所述，容器規(guī)格為25 cm（直徑）×25 cm（高）和20 cm（直徑）×20 cm（高）油松苗木的生長表現(xiàn)最好，可作為大容器育苗的最佳規(guī)格，但20 cm（直徑）×20 cm（高）與25 cm（直徑）×25 cm（高）規(guī)格相比能顯著降低生產(chǎn)成本，而又不影響苗木的生長，與15 cm（直徑）×15 cm（高）規(guī)格相比雖然增加了生產(chǎn)成本，但對(duì)樹木生長的影響是顯著的，因此20 cm（直徑）×20 cm（高）可顯著提高樹木的形態(tài)指標(biāo)，為最適推廣的大容器育苗規(guī)格。

2.2 不同基質(zhì)對(duì)油松生長的影響

2.2.1 不同基質(zhì)油松形態(tài)指標(biāo)分析 本試驗(yàn)是在不同容器規(guī)格試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行的，通過不同容器規(guī)格試驗(yàn)選擇出最佳的容器規(guī)格為20 cm（直徑）×20 cm（高），在此容器規(guī)格基礎(chǔ)上進(jìn)行育苗基質(zhì)試驗(yàn)。所用基質(zhì)原料為當(dāng)?shù)乇容^常用和成本較低的材料，主要為原土（綏中縣郊區(qū)的田園土，偏黏性）、草炭土、農(nóng)家肥（熟化的雞糞或牛糞等）、ABT 生根粉（濃度為0.2 g·L-1）。試驗(yàn)測(cè)定了4 種不同基質(zhì)配比對(duì)油松形態(tài)指標(biāo)的影響，結(jié)果見表4。由表4可知，各處理苗高的大小順序?yàn)榛|(zhì)1＞基質(zhì)2＞基質(zhì)3＞CK，方差分析結(jié)果表明，基質(zhì)1與基質(zhì)2的苗高差異不顯著，但都與基質(zhì)3 和CK 差異顯著，而基質(zhì)3 和CK 間差異不顯著，說明基質(zhì)1 和基質(zhì)2 更適合苗高的生長，分別比CK增加18.60%和18.18%。各處理地徑的最大的是基質(zhì)1，基質(zhì)3和CK差異顯著；基質(zhì)2與CK間差異不顯著，但與基質(zhì)3 差異顯著；基質(zhì)3 與CK 間差異不顯著。基質(zhì)1 地徑的生長量最大，比CK 增加18.31%。各處理高徑比的大小順序是基質(zhì)3＞基質(zhì)2＞CK＞基質(zhì)1，方差分析結(jié)果表明，4 種基質(zhì)間的高徑比差異不顯著。各處理冠幅的大小順序是基質(zhì)1＞基質(zhì)2＞基質(zhì)3＞CK，方差分析結(jié)果表明，4 種基質(zhì)間的冠幅差異不顯著。各處理主根長的大小順序與冠幅相同，且基質(zhì)1 與基質(zhì)2 差異顯著，說明基質(zhì)1 更適合苗木主根的生長，比CK 增加21.36%。各處理側(cè)根數(shù)的大小順序和顯著性均與冠幅結(jié)果一致，但基質(zhì)1 的側(cè)根數(shù)最多，比CK 增加79.61%。由此可知，基質(zhì)1配比的油松形態(tài)指標(biāo)最好，其次是基質(zhì)2，兩者之間對(duì)油松苗高、地徑、高徑比和冠幅影響差異不顯著，最顯著的影響是對(duì)根系的生長，基質(zhì)1的主根長和側(cè)根數(shù)顯著高于基質(zhì)2。

表4 不同基質(zhì)油松形態(tài)指標(biāo)測(cè)定結(jié)果Table 4 Measurement results of morphological indexes about P.tabulaeformis in different substrate ratios

2.2.2 不同基質(zhì)油松生物量指標(biāo)分析 在不同基質(zhì)的培養(yǎng)下，油松容器苗生物量呈顯著差異。結(jié)果見表5。由表5可知，各處理地上鮮重的大小順序?yàn)榛|(zhì)1＞基質(zhì)2＞CK＞基質(zhì)3，基質(zhì)1/2與基質(zhì)3差異顯著。而基質(zhì)2、基質(zhì)3和CK間差異不顯著，說明基質(zhì)1能夠增加油松地上部鮮物質(zhì)的積累，與CK相比增加23.34%。各處理地下鮮重和單株鮮重的大小順序一致，均為基質(zhì)1＞基質(zhì)2＞基質(zhì)3＞CK，且差異顯著，說明基質(zhì)1和基質(zhì)2都能夠增加油松地下部鮮物質(zhì)的積累，與CK相比分別增加72.28%和46.53%，基質(zhì)1要好于基質(zhì)2。在單株鮮重測(cè)量中，基質(zhì)1和基質(zhì)2與CK相比分別增加33.73%和23.21%，說明都能夠增加油松鮮物質(zhì)積累。

表5 不同基質(zhì)油松生物量指標(biāo)測(cè)定結(jié)果Table 5 Measurement results of biomass indexes about P.tabulaeformis in different substrate ratios

在油松容器苗干重測(cè)量中，地上干重、地下干重和單株干重的大小順序均為基質(zhì)1＞基質(zhì)2＞CK＞基質(zhì)3。地上干重基質(zhì)1 和基質(zhì)2 與CK 相比分別增加39.27%和36.62%，地下干重基質(zhì)1 和基質(zhì)2 與CK 相比分別增加176.89%和119.68%，單株干重基質(zhì)1 和基質(zhì)2 與CK 相比分別增加了60.03%和49.18%，且均與基質(zhì)3 和CK 呈顯著差異，說明基質(zhì)1和基質(zhì)2都能夠顯著增加油松地上、地下部干物質(zhì)的積累，從而提高整個(gè)單株的生長。

綜合計(jì)算各處理油松容器苗根冠比的大小，發(fā)現(xiàn)僅基質(zhì)1 中根冠比與CK 呈顯著差異，而基質(zhì)2、基質(zhì)3 和CK間差異不顯著，與CK相比增加73.01%，說明基質(zhì)1能夠促進(jìn)油松苗根系生長，提高油松的根冠比，使植株更加穩(wěn)定。綜上所述，通過對(duì)不同基質(zhì)油松容器苗干物質(zhì)積累的測(cè)量，比較獲得基質(zhì)1 是最適油松生長的基質(zhì)，更有利于后續(xù)移栽和造林。

3 討論與結(jié)論

近年來，隨著容器苗的推廣和應(yīng)用，對(duì)容器苗的質(zhì)量和效率方面的研究越來越多。這些研究結(jié)果證明了容器規(guī)格、材質(zhì)和基質(zhì)配比影響容器苗的生長。容器規(guī)格不僅與植株根系生長和養(yǎng)分吸收具有直接關(guān)系，也間接影響了制造成本、運(yùn)輸成本、基質(zhì)用量和管理成本，因此在保證苗木生長和造林成活率的前提下，盡量降低成本，提高苗木質(zhì)量是造林育苗的關(guān)鍵[12-14]，對(duì)造林樹種育苗而言，育苗容器的規(guī)格不僅影響幼苗的生長，還對(duì)移植后造林成活率與保存率有顯著影響[15]。如閩楠等深根性樹種，輕基質(zhì)育苗對(duì)容器規(guī)格較為敏感，苗期生長根系需要較大空間，容器深度越大，整株生物量越高[16]。在木荷容器苗培育研究中，發(fā)現(xiàn)在生長初期，容器大小對(duì)幼苗生長影響較小，隨著逐漸生長苗高和地徑差異顯著[17]。相類似的，北美紅櫟這類初期生長緩慢的樹種，在進(jìn)行容器育苗過程中，容器規(guī)格對(duì)苗木生長的影響作用較遲緩，一般在苗木快速生長階段形成顯著差異[18]。油松容器育苗研究結(jié)果中，王曉婭等認(rèn)為無紡布容器苗具有不窩根、根系發(fā)達(dá),苗木生長快的特點(diǎn)，對(duì)油松苗高生長、地徑生長有促進(jìn)作用[10]。本研究中，隨著容器規(guī)格越大，油松苗生物量越大，但20 cm（直徑）×20 cm（高）與25 cm（直徑）×25 cm（高）兩規(guī)格生物量差異不顯著，說明20 cm（直徑）×20 cm（高）已經(jīng)能夠滿足油松1 年生苗的營養(yǎng)空間。在生產(chǎn)成本上，20 cm（直徑）×20 cm（高）比25 cm（直徑）×25 cm（高）每萬株節(jié)省成本約0.4萬元，選擇該規(guī)格容器是綜合育苗質(zhì)量和成本多方優(yōu)勢(shì)的結(jié)果。

容器育苗基質(zhì)主要依據(jù)苗木特性來選擇，主要保證植物生長的養(yǎng)分供應(yīng)和水分吸收，耐干不耐澇的物種要注重基質(zhì)的通氣程度，需水量大的物種需要考慮基質(zhì)的保水性能，耐貧瘠的物種則不需添加過多的營養(yǎng)物質(zhì)，這些因素都是決定植株生長狀態(tài)的關(guān)鍵因素，因此基質(zhì)的配置比例對(duì)容器育苗的成敗起決定性作用[19-21]。在刺槐容器育苗研究中，基質(zhì)孔隙度對(duì)葉片光合速率和蒸騰速率的影響較大，從而影響刺槐種子出苗及生長狀況[22]。而西南樺對(duì)基質(zhì)的養(yǎng)分含量較為敏感，不同輕基質(zhì)配比對(duì)苗高、地徑等8項(xiàng)生長指標(biāo)均有顯著影響[23]。楊鵬輝研究結(jié)果顯示表土40%+黃土15%+林下腐殖質(zhì)土20%+腐熟糞肥20%+爐灰渣5%的配方比例對(duì)油松生長的促進(jìn)效果最顯著，且造林效果好[14]。董嬌認(rèn)為原土30%+沙土20%+腐殖質(zhì)10%+蛭石5%+菌棒35%最適宜油松生長[9]。本研究中，雖然基質(zhì)2也能夠促進(jìn)油松生長，在多項(xiàng)指標(biāo)上與基質(zhì)1之間差異不顯著，但在促進(jìn)根系生長方面基質(zhì)1 要顯著好于基質(zhì)2，這可能是由于基質(zhì)1 中添加了ABT 生根粉，能夠促進(jìn)早期油松苗木根系的快速生長，這一結(jié)果在前人研究中已有證實(shí)[24]。

綜上所述，在沙質(zhì)海岸脆弱生態(tài)區(qū)進(jìn)行大容器育苗，最佳容器規(guī)格為20 cm（直徑）×20 cm（高），與25 cm（直徑）×25 cm（高）規(guī)格相比能顯著降低生產(chǎn)成本，而又不影響苗木的生長，與15 cm（直徑）×15 cm（高）規(guī)格相比生產(chǎn)成本略有增加，但可顯著提高樹木的形態(tài)指標(biāo)。篩選獲得最適佳的基質(zhì)配比是60%田園土+30%草炭土+10%農(nóng)家肥（雞糞或牛糞等動(dòng)物的熟化糞便）+根系蘸ABT生根粉，能夠顯著增加油松的各項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)和生物量指標(biāo)。