關(guān)鍵詞:南洋楹;家系;基質(zhì)配方;選擇中圖分類號:S723.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1008-0457(2025)03-0068-06國際DOI編碼:10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2025.03.009
南洋楹Falcatariafalcata是豆科Fabaceae南洋楹屬Falcataria常綠大喬木,原產(chǎn)于馬來西亞和印度尼西亞,是世界著名的熱帶速生固氮樹種之_[1]。南洋楹木材質(zhì)輕,韌性強(qiáng),木材纖維含量高達(dá) 61.8% ,是人造板和造紙的優(yōu)良原料,又是世界上最大的造船工業(yè)用材;其樹冠疏朗且分層排布,上舉呈傘狀,根系發(fā)達(dá),可結(jié)瘤固氮、改良土壤,在熱帶國家常作為咖啡園與茶園的遮陰樹[2]。南洋楹自1940年引種到中國以來,國內(nèi)研究者在樹種遺傳改良方面做了大量研究[3-5],但育苗技術(shù)特別是育苗基質(zhì)方面仍停留在傳統(tǒng)泥土育苗上。因此,為南洋楹優(yōu)良家系選擇匹配的育苗基質(zhì)配方是促進(jìn)該樹種推廣應(yīng)用的基礎(chǔ)。
基質(zhì)是影響容器育苗的關(guān)鍵因素之一。單一組分的基質(zhì)并不能發(fā)揮容器育苗的優(yōu)勢[6]?;|(zhì)配比及養(yǎng)分狀況是容器苗培育的關(guān)鍵因子,基質(zhì)對育苗的成活率和成苗質(zhì)量至關(guān)重要[7]。多種基質(zhì)原料能夠?yàn)榉N苗發(fā)育提供更為充足的營養(yǎng),不同配比的基質(zhì)對苗木生長有顯著影響[7-9]。前人針對不同的樹種選擇出適宜的基質(zhì)配方,普遍認(rèn)為泥炭王、蛭石、珍珠巖等是較為廣譜的輕型基質(zhì),具有病蟲害少、節(jié)水節(jié)肥、栽培靈活、可控性高等優(yōu)點(diǎn);此外,農(nóng)林廢棄物、木屑、稻殼、秸稈渣等也可作為育苗基質(zhì)的添加成分[10-13]
林木基因組雜合程度高,同一樹種在不同種源和家系之間均存在生物學(xué)特征差異,針對不同家系,育苗技術(shù)要求也不同。因此在篩選優(yōu)良品種的同時,匹配適宜的育苗基質(zhì)才能充分發(fā)揮其潛力[14]。張東北等[15]研究表明,不同家系馬尾松控釋肥加載量對各家系容器苗影響顯著不同,家系容器苗對基質(zhì)環(huán)境條件的響應(yīng)亦不同。羅群鳳等[6]研究4種播種基質(zhì)對黑格不同家系種子發(fā)芽的影響,結(jié)果表明發(fā)芽率、發(fā)芽勢、根長、莖長在家系間及各基質(zhì)處理間均有顯著差異。因此,不同家系植物在不同基質(zhì)中生長情況存在顯著差異。鑒于南洋楹不同家系間存在生長、固氮作用、遺傳增益大小等差異[17]。本研究選取常見的輕型基質(zhì),按比例與傳統(tǒng)泥土進(jìn)行復(fù)配形成有別于純輕質(zhì)的新型基質(zhì)配方,通過分析基質(zhì)的理化性質(zhì)和不同南洋楹家系苗木在不同基質(zhì)中的生長情況,篩選出適合不同家系生長的最佳育苗基質(zhì)配方。該研究為南洋楹不同家系選擇了適宜的育苗基質(zhì)配方,為南洋楹的高質(zhì)量育苗及推廣應(yīng)用提供了重要的技術(shù)支撐。
1 材料與方法
1. 1 試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)地為廣東省林業(yè)科學(xué)研究院,位于北緯23°11′39′′ ,東經(jīng) 113°37′19′′ ,海拔 25m ,該地屬于典型南亞熱帶氣候區(qū),年平均氣溫 24°C ,年日照時數(shù)1800~1960h ,年降雨量 1923mm ,平均相對濕度73%,溫度和濕度適宜[18]
1. 2 試驗(yàn)材料
選用南洋楹1代無性系種子園 10~11 年生母樹生產(chǎn)的半同胞家系種子13份,包括F007、F016、F021、FO30、F051、FO57、F062、F065、FO72、F081、F083、F086、F087,種子園混合種1份(CK),參試材料共計14份。
栽培基質(zhì)選擇資源豐富、容易獲取、運(yùn)輸便利、加工方便、價格適中的5種基質(zhì)材料,分別為黃心土、泥炭土、蛭石、珍珠巖、腐殖土。育苗容器為常見黑色育苗專用塑料袋,規(guī)格為 9cm×13cm ?;|(zhì)與種子消毒劑選擇 0.1% 高錳酸鉀
1.3 試驗(yàn)設(shè)計
對不同育苗基質(zhì)配方和不同家系種子進(jìn)行對比育苗試驗(yàn)。將黃心土、泥炭土、蛭石、腐殖土、珍珠巖5種材料按照體積比配制為4種不同配方:T1(V???↓:V???±=1:1) ) )、T4( V#?:t :(204號 V☉HHE=2:1 ),基質(zhì)總體積 500dm3 。每個配方取125dm3 用于栽培,分別取 10~20g 參試種子放入0.1% 高錳酸鉀溶液中浸泡 30min ,用清水沖洗干凈后,倒入 85°C 熱水浸泡,待水自然冷卻后常溫浸種 24h ,去除上浮廢種,用清水漂洗1\~2次,將種子均勻放置在鋪有濾紙的育苗盒中,放入 28°C 、80% 濕度、暗光的氣候箱中催芽,2\~4d后種子發(fā)育成芽苗后點(diǎn)播至不同基質(zhì)中[19]。每個家系在4種不同基質(zhì)中重復(fù)3次,每個重復(fù)10株苗。
1.4 測定指標(biāo)與方法
1. 4.1 基質(zhì)理化性狀的測定
在每個基質(zhì)配方中隨機(jī)各取3個環(huán)刀土壤樣品用于物理性質(zhì)測定,并稱取 20g 土壤樣品用于化學(xué)性質(zhì)測定。
物理性質(zhì)測量參考衛(wèi)茂榮[20]的環(huán)刀方法,測定容重、孔隙度等物理指標(biāo)。有機(jī)質(zhì)測量采用重鉻酸鉀滴定法測定,全氮含量采用半微量凱氏定氮法測定,全磷含量采用鉬銻抗比色法測定,全鉀含量采用火焰光度法測定,堿解氮含量采用堿解擴(kuò)散法測定,有效磷含量采用碳酸氫鈉浸提鉬銻抗比色法測定,速效鉀含量采用乙酸銨浸提火焰光度法測定,基質(zhì)pH值采用玻璃電極法測定。
1.4.2植株生長指標(biāo)的測定
定植120d時,進(jìn)行苗木生長指標(biāo)的測定,分別測定不同家系在不同基質(zhì)配方的苗高和地徑。以直尺測量每株苗高(精確到 0.1cm ),電子數(shù)顯游標(biāo)卡尺測量地徑(精確到 0.01mm ),每個試驗(yàn)處理挖取3株以上苗木根系的根瘤樣本,并統(tǒng)計單株根瘤數(shù)量。
1.5 數(shù)據(jù)處理
采用 SAS(v9.2) 統(tǒng)計分析軟件進(jìn)行方差分析,Excel2019計算和統(tǒng)計數(shù)據(jù)并制作圖表,利用隸屬函數(shù)計算,公式為 R(X)=(X-Xmin)/(Xmax- Xmin ),式中 R(X) 為某1指標(biāo)的隸屬函數(shù)值, X 為該指標(biāo)測定值, Xmax 為該指標(biāo)的最大值, Xmin 為該指標(biāo)的最小值,將各處理的不同指標(biāo)的隸屬函數(shù)值進(jìn)行累加,取其平均值,即為綜合評價系數(shù)。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同基質(zhì)配方的理化性質(zhì)
從表1可知,不同基質(zhì)配方的容重與總孔隙度存在顯著差異,容重在 0.21~0.72g/cm3 之間,T3的容重顯著低于其他3個配方,總孔隙度在 45% ~63% 之間;T1和T3的總孔隙度顯著高于T2和T4;4個基質(zhì)配方的 ΔpH 值均呈弱酸性,數(shù)值變化在5.63~6.08之間。
從表2可知,T1的有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、堿解氮、速效鉀等含量均高于其他配方,而T2的有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、堿解氮、有效磷、速效鉀含量均低于其他配方。綜合每個處理中有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、堿解氮、有效磷、速效鉀7個化學(xué)指標(biāo)的測定結(jié)果,采用隸屬函數(shù)法對4組基質(zhì)養(yǎng)分元素含量進(jìn)行綜合評價(表2),排序結(jié)果為 T1gt;T3gt;T4gt;T2 。
2.2 不同因素及其互作效應(yīng)的方差分析
不同試驗(yàn)處理中各家系的苗高、地徑、根瘤數(shù)量的方差分析(表3)結(jié)果表明:不同家系苗高在T2和T3中存在極顯著差異,在T1和T4中存在顯著差異;不同家系的地徑在T1和T3中存在極顯著差異,在T2中存在顯著差異,不同家系的地徑在T4中的差異不顯著;不同家系的根瘤數(shù)量在T1、T3 和T4中存在極顯著差異,在T2中存在顯著差異。
基質(zhì)和家系及其互作效應(yīng)對南洋楹生長的影響見表4。從表4中 F 值可以看出,單因素基質(zhì)對苗高、地徑、根瘤數(shù)量的影響大于單因素家系以及家系與基質(zhì)的交互作用,可見不同育苗基質(zhì)配方對南洋楹苗高、地徑、根瘤數(shù)量的影響最大。家系對苗高、地徑影響達(dá)到極顯著水平,其中對苗高的影響大于對地徑的影響,但對根瘤數(shù)量的影響不顯著。基質(zhì)對3個指標(biāo)的影響都達(dá)到極顯著水平,其中對苗高的影響最大。家系與基質(zhì)雙因素交互作用時,互作效應(yīng)對苗高、地徑、根瘤的影響都極顯著,表現(xiàn)為苗高 gt; 根瘤 gt; 地徑。
2.3不同基質(zhì)配方對苗木生長的影響
不同基質(zhì)配方對南洋楹苗高、地徑、根瘤數(shù)量的影響如圖1所示,從圖1可知,南洋楹苗高和地徑以T4最高,T4與T3無顯著無異,T1最低,T3和T4平均苗高、地徑、根瘤數(shù)量顯著優(yōu)于T1和T2,T4平均苗高、地徑、根瘤數(shù)為 16.20cm.2.09mm 30.53個,T3平均苗高、地徑、根瘤數(shù)量為 15.42cm 2.01mm?37.04 個。T4和T3苗高比T1分別高80% .71% ,T4和T3地徑比T1大 36% ! 30% 。根瘤數(shù)量以T3最多,T2最少,T3較T2多 159% 。
利用隸屬函數(shù)對4個基質(zhì)配方的苗木生長情況進(jìn)行綜合評價,各項(xiàng)指標(biāo)表現(xiàn)與綜合評價結(jié)果見表5。評價排名為 T3gt;T4gt;T1gt;T2 ,且T3得分最高,苗木綜合表現(xiàn)最好。
2.4不同家系苗木在不同基質(zhì)配方中的生長情況
表6和表7顯示,不同家系苗木對基質(zhì)配方的響應(yīng)差異明顯。F016、F030、F051、F057、F065、FO72、F081、F086及CK9個家系在T3基質(zhì)中的苗高( 16.39cm )及地徑( (1.96mm )表現(xiàn)最佳;F007、F021、F062、F0874個家系在T4基質(zhì)中的苗高
1 22.13cm )和地徑( 1.54mm )表現(xiàn)更優(yōu)。綜合各家系生長狀況,家系FO16、F030、F051、F057、F065、F072、F081、FO86及CK適宜選擇T3基質(zhì)配方,家系F007、F021、F062、F087適宜選擇T4基質(zhì)配方。這表明,基質(zhì)配方的適宜性因家系遺傳特性而異。
3 討論與結(jié)論
育苗基質(zhì)的種類和配比是影響苗木生長發(fā)育的關(guān)鍵因素之一,適宜的育苗基質(zhì)配方能夠形成良好的物理結(jié)構(gòu),并提供苗木在整個生長期間所需的養(yǎng)分和水分,從而促進(jìn)苗木生長[21]。本研究發(fā)現(xiàn),不同基質(zhì)配方的物理性質(zhì)差異顯著,T3的容重最低,總孔隙度最高,表現(xiàn)出優(yōu)異的透氣性和持水性。由黃心土、泥炭土、蛭石等3種原料(" 復(fù)配的基質(zhì)均勻性好,其良好的物理結(jié)構(gòu)顯著促進(jìn)了南洋楹幼苗的生長。4個配方基質(zhì)的養(yǎng)分含量也存在顯著差異,T1是大多數(shù)養(yǎng)分含量最高的配方,由黃心土和泥炭土等2種原料配比(
組成,其泥炭土含量較高,養(yǎng)分含量最高,根據(jù)隸屬函數(shù)法對4個基質(zhì)配方的養(yǎng)分元素綜合質(zhì)量排序,結(jié)果為 T1gt;T3gt;T4gt;T2 O
從南洋楹苗木整體育苗效果來看,T3和T4的苗高和地徑指標(biāo)顯著優(yōu)于T1和T2,且T3的根瘤數(shù)量顯著優(yōu)于其他基質(zhì)配方。研究表明,土壤中氮元素的匱乏是根瘤形成發(fā)育與發(fā)揮固氮功能的先決條件,低濃度的氮有利于根瘤菌的形成[22]。姜英等[23]認(rèn)為1年生臺灣榿木在不添加氮肥的情況下,可通過自身生物固氮滿足其生長需求,有利于根系生長和根系結(jié)瘤,再施加氮肥反而抑制其根系生長和結(jié)瘤。黃盛怡等[24]研究發(fā)現(xiàn)不同家系馬尾松對磷添加和菌根處理的生長響應(yīng)不同,磷添加效應(yīng)較家系和菌根處理明顯,生產(chǎn)中可根據(jù)不同家系對磷肥的不同響應(yīng)合理施肥?;|(zhì)的物理性質(zhì)在一定程度上調(diào)控著有機(jī)質(zhì)積累和礦物質(zhì)分解,對植物吸收養(yǎng)分起著重要作用,適當(dāng)?shù)娜葜赜欣诠潭缒九c后期運(yùn)輸造林,適當(dāng)?shù)目紫秳t有利于根系及其寄生組織生長。本研究結(jié)果也表明,南洋楹是豆科固氮樹種,其根系易被土壤中的根瘤菌侵染形成根瘤共生體而發(fā)揮自養(yǎng)功能,所以南洋楹苗期對養(yǎng)分元素的需要并不高,而物理結(jié)構(gòu)疏松、透氣的基質(zhì)更有利于其苗期的生長。
容器苗早期生長受制于環(huán)境養(yǎng)分等情況,而遺傳效應(yīng)在苗期尤其是在后期的生長中有更明顯的優(yōu)勢。本研究表明,基質(zhì)與家系的單因素及其互作效應(yīng)均對南洋楹的苗高、地徑、根瘤數(shù)量具有顯著影響,其中基質(zhì)對南洋楹苗高、地徑、根瘤數(shù)量的影響最大,結(jié)合不同家系苗木在不同基質(zhì)配方中的生長表現(xiàn),為不同家系篩選出最佳育苗基質(zhì)配方,其中家系FO16、F030、F051、FO57、F065、F072、F081、F086及CK在T3基質(zhì)配方中育苗最佳,因T3基質(zhì)配方具有較好的物理結(jié)構(gòu)且養(yǎng)分含量中等,推測這9個家系對基質(zhì)的透氣性要求較高。而家系F007、F021、F062、F087在更加緊實(shí)的T4基質(zhì)配方中育苗更佳。
本研究設(shè)計的新型基質(zhì)配方改良了傳統(tǒng)單一黃心土作基質(zhì)易板結(jié)、透氣性差、養(yǎng)分元素不均衡等問題,為南洋楹的生長和結(jié)瘤固氮作用的充分發(fā)揮提供了有利的環(huán)境條件。但本試驗(yàn)對南洋楹基質(zhì)篩選及配比還有待進(jìn)一步細(xì)化研究,未來可通過監(jiān)測生理生化指標(biāo),探索形成一套廣譜適用的育苗基質(zhì)與管理技術(shù),以全面提升南洋楹苗木的綜合質(zhì)量。
(責(zé)任編輯:胡吉鳳)
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Effects of Substrate Formulations on the Seedling Growth of Falcataria falcata Families
Lin Huiqi, Zheng Huiquan,Wei Ruping,Wang Runhui, Huang Rong,Yan Shu*
(Guangdong Academyof Forestry,Guangdong Provincial Key Laboratoryof Silviculture,Protectionand Utilization,
Guangzhou 510520, Guangdong, China)
Abstract:This studyaimed toidentifythemostsuitable substrate formulations forthesedling growth ofFalcataria falcata familiesand to elucidate the influence of substrate physicochemical properties onseedling development.Five substrate materials—yellow heart soil,peat soil,vermiculite,perlite,and humus—were used to prepare four formulations : T1 (yellow heart soil: peat soil =1:1 ),T2(yellow heart soil: vermiculite: perlite ),T3(yellow heart soil: peat soil : vermiculite
1:1:1),and T4 (yellow heart soil: humus
). The substrates were characterized for bulk density, total porositypH,aswellasfororganicmater,totalnitrogen,and total phosphorus.Comparativeseedling trialsamong different family lines wereconducted toassessseedling height,ground diameter,androot nodule number.Theresults indicatedthatboth substrate formulationandfamilyline,aswellastheir interaction,significantly influencedseedling growth,with substrate effctsbeing predominant.Notably,the T3 formulation,characterized bythe lowestbulk density andhighestporosity,yieldedthebestoverallperformance.FamiliesFO16,F(xiàn)O30,F(xiàn)O51,F(xiàn)O57,F(xiàn)O65,F(xiàn)O72,F(xiàn)O8086, and the mixed family(CK)performedoptimally inT3,whereas familiesFO07,F(xiàn)O21,F(xiàn)O62,andFO87respondedmore favorably to T4.These findings provide a scientific basis for optimizing substrate formulations for F .falcata seedling production and ofer valuable insights for its large-scale propagation in tropical regions.
Keywords:Falcatari falcata;family;substrate formulation;selection