高效育苗基質(zhì)技術(shù)在林業(yè)種植中的應用

林業(yè)作為地球生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，在維持生態(tài)平衡、提供豐富的自然資源、保護生物多樣性，以及應對氣候變化等諸多方面都發(fā)揮著不可替代的關(guān)鍵作用。育苗環(huán)節(jié)則是林業(yè)種植的基石，其質(zhì)量的優(yōu)劣直接決定了后續(xù)造林工程的成效以及森林資源的可持續(xù)發(fā)展?jié)摿Α?/p>

傳統(tǒng)的林業(yè)育苗往往依賴于自然土壤作為育苗基質(zhì)。然而，隨著林業(yè)現(xiàn)代化進程的加快及對苗木質(zhì)量要求的不斷提高，傳統(tǒng)育苗基質(zhì)逐漸暴露一些問題。例如，在一些黏性較重的土壤中，通氣孔隙稀少，導致氧氣難以順暢地進入土壤內(nèi)部，致使苗木根系因缺氧而生長受阻，甚至引發(fā)根腐病等嚴重病害；在沙性土壤中，雖然通氣性良好，但是保水能力差，水分極易流失，造成苗木頻繁遭受干旱脅迫，影響其正常的生長發(fā)育。

一、引言

近年，隨著科技的迅猛發(fā)展，高效育苗基質(zhì)技術(shù)應運而生，為林業(yè)育苗領(lǐng)域帶來了革命性的突破。高效育苗基質(zhì)技術(shù)通過精心優(yōu)化基質(zhì)的組成成分，將有機材料（如泥炭、椰糠等）與無機材料（如蛭石、珍珠巖等）進行科學合理的配比，并添加適量的肥料、生物菌劑等有益添加劑，從而構(gòu)建了一種具有卓越物理性能、豐富營養(yǎng)成分且微生態(tài)環(huán)境良好的育苗基質(zhì)。

基于此，相關(guān)部門深入探討高效育苗基質(zhì)技術(shù)在林業(yè)種植中的應用，詳細剖析其組成成分、特性、應用優(yōu)勢及林業(yè)樹種育苗中的實際應用案例，旨在為林業(yè)育苗工作者、科研人員及相關(guān)從業(yè)者提供全面、系統(tǒng)且具有實踐指導意義的參考資料，助力林業(yè)育苗技術(shù)的創(chuàng)新與進步，為林業(yè)產(chǎn)業(yè)的繁榮發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。

二、高效育苗基質(zhì)的組成成分及特性

（一）有機物質(zhì)

1.泥炭。泥炭是一種經(jīng)過長期地質(zhì)作用和生物分解形成的有機物質(zhì)，具有豐富的腐殖酸和有機質(zhì)含量。其獨特的纖維結(jié)構(gòu)使其具有出色的保水性能，能夠在較長時間內(nèi)保持基質(zhì)的濕潤度，為種子萌發(fā)和苗木生長提供穩(wěn)定的水分環(huán)境。同時，腐殖酸還能促進土壤微生物的活動，有助于分解和轉(zhuǎn)化基質(zhì)中的營養(yǎng)物質(zhì)，提高養(yǎng)分的有效性，增強苗木根系對養(yǎng)分的吸收能力。

2.椰糠。椰糠是椰子加工后的副產(chǎn)品，質(zhì)地疏松，孔隙度大，具有良好的通氣性，使空氣能夠在基質(zhì)中自由流通，為苗木根系提供充足的氧氣，促進根系的呼吸作用和生長發(fā)育。此外，椰糠還具有一定的保水保肥能力，能夠吸附和儲存一定量的水分和養(yǎng)分，并隨著苗木的生長需求緩慢釋放，滿足苗木不同生長階段的需要。

（二）無機物質(zhì)

1.蛭石。蛭石具有較強的吸水性和陽離子交換能力，能夠吸收大量的水分并儲存起來，當基質(zhì)中的水分含量降低時，又能將儲存的水分釋放出來，起到調(diào)節(jié)基質(zhì)濕度的作用。同時，蛭石中的陽離子可以與苗木根系分泌的氫離子進行交換，從而為苗木提供鈣、鎂、鉀等多種營養(yǎng)元素，促進苗木的生長和發(fā)育。蛭石受熱膨脹后會形成的多孔結(jié)構(gòu)，進一步提高基質(zhì)的通氣性和排水性，為根系生長營造了良好的物理環(huán)境。

2.珍珠巖。珍珠巖是一種火山噴發(fā)的酸性熔巖急劇冷卻而成的玻璃質(zhì)巖石，具有質(zhì)輕、孔隙大且化學性質(zhì)穩(wěn)定等特點。在育苗基質(zhì)中添加珍珠巖，主要是利用其良好的通氣性和排水性，能夠有效防止基質(zhì)積水，避免因根系缺氧而導致的爛根現(xiàn)象。珍珠巖的多孔結(jié)構(gòu)還可以為有益微生物提供棲息場所，有利于微生物在基質(zhì)中繁殖和活動，促進基質(zhì)中養(yǎng)分的循環(huán)和轉(zhuǎn)化。

（三）肥料與添加劑

1.復合肥料。為了滿足苗木在不同生長階段對各種營養(yǎng)元素的需求，高效育苗基質(zhì)中通常會添加適量的復合肥料。復合肥料含有氮、磷、鉀等主要營養(yǎng)元素及一些微量元素，如鐵、錳、鋅等。在種子萌發(fā)和幼苗初期，適量的氮肥可以促進苗木莖葉的生長，使其快速建立光合作用的基礎(chǔ)；在生長中期，磷肥有助于根系的發(fā)育和花芽分化，提高苗木的抗逆性；鉀肥能提高苗木的品質(zhì)，提升其抗倒伏能力。復合肥料的添加能夠為苗木提供全面、均衡的營養(yǎng)供應，確保其健康生長。

2.生物菌劑。生物菌劑是一類含有有益微生物的制劑，如枯草芽孢桿菌、根瘤菌等。在育苗基質(zhì)中添加生物菌劑，可以改善基質(zhì)的微生態(tài)環(huán)境。有益微生物能夠與苗木根系形成共生關(guān)系。例如，根瘤菌可以固定空氣中的氮素，為苗木提供額外的氮源；微生物能分解有機物質(zhì)，將大分子有機物分解為小分子物質(zhì)，便于苗木根系吸收。同時，生物菌劑中的有益微生物還可以抑制有害病菌的生長和繁殖，減少苗木病害的發(fā)生，提高苗木的成活率和生長質(zhì)量。

三、高效育苗基質(zhì)技術(shù)在林業(yè)種植中的優(yōu)勢

（一）提供良好的物理環(huán)境

高效育苗基質(zhì)通常含有如珍珠巖、蛭石等具有較大孔隙度的無機成分，能使空氣在基質(zhì)中自由流通，為苗木根系提供充足的氧氣。根系細胞通過有氧呼吸獲取能量，以支持其生長、吸收養(yǎng)分等生理活動。在透氣性良好的基質(zhì)中，根系能夠充分呼吸，從而保持旺盛的生長活力，對于根系的發(fā)育和整體苗木的健康生長至關(guān)重要。充足的氧氣供應有助于維持根系細胞的正常代謝，增強根系的抵抗力，使其不易受到病菌的侵襲。此外，育苗基質(zhì)的物理特性使其在一定程度上能夠調(diào)節(jié)溫度，減小晝夜溫差對苗木的影響。在白天，基質(zhì)可以吸收并儲存太陽輻射熱，避免因基質(zhì)溫度過高對苗木造成傷害；在夜間，又能緩慢釋放熱量，保持基質(zhì)溫度相對穩(wěn)定，為苗木創(chuàng)造一個較為適宜的生長溫度環(huán)境，有助于苗木在較為穩(wěn)定的環(huán)境中生長，減少因溫度劇烈變化而產(chǎn)生的生理應激反應，提升苗木的抗逆能力。

（二）保障充足且均衡的營養(yǎng)供應

高效育苗基質(zhì)中包含多種對苗木生長不可或缺的營養(yǎng)成分。

1.氮元素。氮元素是構(gòu)成蛋白質(zhì)、核酸等生命物質(zhì)的基礎(chǔ)，對于苗木的莖葉生長具有極為重要的促進作用。在育苗初期，充足的氮肥供應能夠使苗木快速長出嫩綠的枝葉，增加光合作用的面積，為后續(xù)的生長積累更多的有機物質(zhì)。例如，在楊樹育苗中，適量的氮肥可使楊樹苗在早期生長階段莖干迅速伸長，葉片數(shù)量增多且面積增大。

2.磷元素。磷元素在苗木的能量代謝、遺傳信息傳遞及根系發(fā)育等方面有著不可替代的作用，其參與構(gòu)成細胞的膜結(jié)構(gòu)和遺傳物質(zhì)，能促進根系的生長和發(fā)育，增強苗木對養(yǎng)分和水分的吸收能力。對于一些開花結(jié)果的林木樹種，磷肥還能促進花芽分化和果實發(fā)育。例如，在果樹育苗過程中，合理施用磷肥有助于幼樹提前形成花芽，為后期的高產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

3.鉀元素。鉀元素能夠調(diào)節(jié)苗木的生理代謝過程，提高其抗逆性，有助于維持細胞的滲透壓平衡，增強苗木對干旱、低溫、病蟲害等逆境的抵抗能力。同時，鉀還能促進光合作用產(chǎn)物的運輸和轉(zhuǎn)化，使苗木能夠更有效地利用所合成的有機物質(zhì)進行生長和發(fā)育。在松樹育苗中，施用鉀肥可使松樹幼苗的針葉更加翠綠厚實，增強其抗寒能力，減少冬季凍害的發(fā)生。

4.其他微量元素。除了氮、磷、鉀三大主要元素外，高效育苗基質(zhì)還含有鐵、錳、鋅、硼等多種微量元素。上述微量元素雖然在苗木體內(nèi)的含量相對較少，但是參與了許多重要的生理生化過程。例如，鐵是合成葉綠素所必需的元素，缺鐵會導致苗木葉片發(fā)黃，光合作用受阻；錳參與植物的光合作用和呼吸作用，對酶的活性有重要影響；鋅與植物的生長素合成和生長調(diào)節(jié)密切相關(guān)，缺鋅會使苗木生長遲緩，節(jié)間縮短；硼則對細胞壁的形成和花粉管的生長具有重要作用，在果樹開花授粉過程中不可或缺。微量元素在育苗基質(zhì)中的存在，可以確保苗木能夠獲得全面的營養(yǎng)支持，避免因缺乏某種微量元素出現(xiàn)生長異?；蛏聿『Α?/p>

（三）提高苗木的抗寒性

1.高效育苗基質(zhì)良好的保水性和水分調(diào)節(jié)能力是提高苗木抗旱性的關(guān)鍵因素。基質(zhì)中的泥炭、椰糠等有機成分具有強大的吸水和保水功能，能夠在降水或灌溉時吸收大量水分并儲存起來，形成類似“水分儲備庫”的效果。在干旱時期，當外界水分供應減少時，保水材料會緩慢釋放所儲存的水分，持續(xù)為苗木根系提供必要的水分支持，維持苗木的生理活動。例如，在一些干旱地區(qū)進行林業(yè)育苗試驗時發(fā)現(xiàn)，使用高效育苗基質(zhì)培育的苗木在連續(xù)多日無降水的情況下，仍能保持相對穩(wěn)定的生長狀態(tài)，葉片未出現(xiàn)明顯的萎蔫現(xiàn)象，而傳統(tǒng)基質(zhì)育苗的苗木則因水分不足而生長受阻，部分葉片甚至干枯脫落。

2.發(fā)達的根系也是苗木抗旱的重要保障。高效育苗基質(zhì)為根系生長提供了良好的物理環(huán)境，促進根系的發(fā)達生長。發(fā)達的根系系統(tǒng)能夠深入基質(zhì)深處和更廣泛的土壤區(qū)域?qū)ふ宜?，增加苗木獲取水分的范圍和能力。此外，根系在生長過程中還會分泌一些有機物質(zhì)，改善根系周圍土壤的結(jié)構(gòu)和水分保持能力，進一步提升苗木對干旱環(huán)境的適應能力。研究表明，使用高效育苗基質(zhì)培育的苗木根系長度和根表面積比傳統(tǒng)育苗方式可增長30%～50%，使苗木在干旱脅迫下具有更強的生存能力。

四、案例分析

（一）案例背景

本案例選取某山區(qū)的林業(yè)種植項目，該地區(qū)計劃進行大規(guī)模的森林植被恢復與經(jīng)濟林建設(shè)。該地區(qū)土壤多為貧瘠的沙壤土，保水保肥能力差，有機質(zhì)含量較低，導致苗木生長緩慢，根系發(fā)育弱小。且由于土壤透氣性不佳，在雨季易積水，造成苗木根腐病頻發(fā)，育苗成活率不足60%，嚴重制約林業(yè)種植計劃的順利開展。同時，傳統(tǒng)育苗周期較長，無法滿足當前快速造林的需求。因此，需要將高效育苗基質(zhì)技術(shù)應用在該地區(qū)林業(yè)種植中。

（二）基質(zhì)配方與處理

基質(zhì)配方如下：泥炭占比40%、蛭石占比25%、珍珠巖占比20%、生物有機肥占比10%、微量元素肥（包含鐵、錳、鋅、硼等）占比5%。將選定的各種基質(zhì)成分，按照精確的配方比例，放入攪拌機中進行充分混合。攪拌過程需持續(xù)20 min，確保泥炭、蛭石、珍珠巖、肥料、生物菌劑等各類成分均勻分布在整個基質(zhì)體系中，避免因局部成分差異導致的營養(yǎng)不均衡、物理性能不穩(wěn)定等問題。同時，采用化學消毒法，使用福爾馬林溶液對基質(zhì)進行消毒。將基質(zhì)堆成一定高度的堆垛，按照每立方米基質(zhì)噴灑50 mL福爾馬林溶液的比例進行均勻噴灑，然后用塑料薄膜覆蓋密封72 h。之后揭開薄膜，通風晾曬15天，直至福爾馬林氣味完全散盡，以徹底殺滅基質(zhì)中的病菌、蟲卵和雜草種子等有害生物。

由于該地區(qū)土壤呈弱酸性，為滿足多數(shù)苗木生長需求，通過添加50 g的石灰粉提高基質(zhì)的pH（將基質(zhì)酸堿度調(diào)節(jié)至pH為7.0），邊添加邊攪拌，并用pH計實時監(jiān)測，直至達到目標酸堿度范圍。在播種或移栽前，將處理好的基質(zhì)含水量調(diào)節(jié)至55%，采用噴霧補水的方式，邊噴水邊攪拌基質(zhì)。

（三）育苗過程與管理

在播種前，對種子進行嚴格精選，去除癟粒、破損粒和雜質(zhì)，確保種子質(zhì)量。精選后的種子需進行消毒處理，以防止病菌帶入育苗基質(zhì)，將種子浸泡在0.5%的高錳酸鉀溶液中3 h，然后用清水沖洗干凈。將處理好的種子均勻播撒在裝有高效育苗基質(zhì)的育苗容器或苗床上。播種深度要根據(jù)種子大小和樹種特性來確定，一般小粒種子播種深度為0.5～1 cm，中粒種子為1～2 cm，大粒種子為2～3 cm。播種后，覆蓋一層薄的育苗基質(zhì)，厚度以剛好蓋住種子為宜，然后輕輕壓實，使種子與基質(zhì)緊密接觸，有利于種子吸收水分和養(yǎng)分。

在種子萌發(fā)和幼苗生長初期，基質(zhì)需保持較高的濕度，每天早晚各澆水1次，以保證基質(zhì)表面濕潤但不積水，采用噴霧方式，避免水流過大沖壞種子或幼苗。隨著幼苗逐漸長大，根系吸收能力不斷提升，澆水頻率可逐漸減少，每3天澆水1次，但每次澆水量可適當增加，以澆透基質(zhì)為原則，使水分能夠滲透基質(zhì)底部，促進根系向下生長。

大多數(shù)苗木在生長過程中需要充足的光照，但在幼苗出土初期，要避免強光直射，因此，可采用遮陽網(wǎng)進行遮陰處理，遮陰度一般為50%～70%。隨著幼苗逐漸適應環(huán)境，可逐步減少遮陰時間和強度，增加光照時間，促進苗木光合作用和生長。在夏季高溫強光時，適當遮陰可防止苗木葉片灼傷；在冬季或陰雨天氣，可利用人工補光措施，如采用植物生長燈，延長光照時間，滿足苗木生長對光照的需求。此外，選用無病蟲害的種子和基質(zhì)，做好種子和基質(zhì)的消毒處理，是預防病蟲害的關(guān)鍵。在育苗場地周圍保持清潔衛(wèi)生，及時清除雜草和落葉，減少病蟲害滋生場所。合理密植，保持良好的通風透光條件，增強苗木自身的抵抗力。定期對苗木進行檢查，監(jiān)測病蟲害發(fā)生情況，做到早發(fā)現(xiàn)、早防治。

（四）應用效果與分析

使用高效育苗基質(zhì)技術(shù)培育的苗木在苗高方面表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢。與傳統(tǒng)育苗基質(zhì)相比，在相同的培育時間內(nèi)，其苗高平均增長幅度可達20%～50%。在楊樹育苗試驗中，采用高效育苗基質(zhì)培育的楊樹苗在3個月時的苗高比傳統(tǒng)基質(zhì)育苗的高出約35%，主要得益于高效育苗基質(zhì)良好的物理性能，如保水性和透氣性，以及豐富均衡的營養(yǎng)供應，為苗木的莖葉生長提供了充足的水分、養(yǎng)分和適宜的生長空間，進一步促進細胞的分裂和伸長，從而使苗木能夠快速向上生長。

高效育苗基質(zhì)技術(shù)對苗木根系的發(fā)育具有極大的促進作用，根系的體積、根表面積和根長等指標均有顯著提升。在楊樹育苗中，使用高效育苗基質(zhì)培育的與使用傳統(tǒng)基質(zhì)育苗的苗木相比，根系體積比增長了約40%，根表面積增長約30%，根長增長約25%，主要由于基質(zhì)中的無機成分如蛭石和珍珠巖提供了良好的通氣性和排水性，避免了根系因缺氧或積水而生長受阻。再加上有機成分分解產(chǎn)生的腐殖酸等物質(zhì)及生物菌劑刺激了根系的生長和分支，使根系更加健壯、發(fā)達，能夠更好地吸收水分和養(yǎng)分，為苗木的整體生長提供有力支撐。

五、結(jié)語

高效育苗基質(zhì)技術(shù)在林業(yè)種植中具有極為重要的應用價值。通過合理配置育苗基質(zhì)的組成成分，能夠為苗木提供良好的生長環(huán)境，提高種子發(fā)芽率、促進根系發(fā)育、增強抗逆性并提高育苗效率，在不同林業(yè)樹種的育苗實踐中都取得了顯著的成效。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，高、效育苗基質(zhì)技術(shù)必將在林業(yè)種植中發(fā)揮更大的作用，為林業(yè)資源的可持續(xù)發(fā)展提供有力的支撐。未來，還需要進一步加強對高效育苗基質(zhì)技術(shù)的研究與創(chuàng)新，探索更加適合不同地區(qū)、不同樹種的育苗基質(zhì)配方和應用技術(shù)。同時，加強國際合作與交流，借鑒國外先進經(jīng)驗，推動我國林業(yè)育苗技術(shù)的不斷進步，為全球林業(yè)發(fā)展作出更大的貢獻。

作者簡介：隋海軍（1970—），男，內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰人，本科，高級工程師，主要從事林草工程研究。