茶樹育苗基質的篩選及其理化特性的研究

摘 要:本試驗以草炭、石英砂、珍珠巖、片麻巖風化土、雞糞、牛糞、稻殼為原料，按不同體積比配制成9種復合基質，研究了不同基質的理化性質及其緩沖性能。結果表明:草炭∶石英砂∶珍珠巖=2∶1∶1、草炭:石英砂:珍珠巖=3∶1∶1和草炭∶片麻巖∶雞糞=3∶1∶0.5 三種復合基質的理化性質及其緩沖性能滿足育苗要求，可作為育苗試驗基質進行大田篩選。

關鍵詞:茶樹;基質篩選;理化特性

中圖分類號:S571.104.3文獻標識號:A文章編號:1001-4942(2010)01-0036-04

Selection of Seedling Substrate for Tea and Study on their Physicochemical Properties

HAN Xiao-yang1，ZHANG Li -xia1*， WANG Ri-wei2*

(1.College of Horticulture Science and Engineering， Shandong Agricultural University/State Key Laboratory of Crop Biology， Taian 271018， China; 2. College of Chemistry and Material Science， Shandong Agricultural University， Taian 271018， China)

Abstract The physicochemical properties and cushioning property of nine kinds of different substrates were studied with the peat， quartz sand， perlite， gneiss weathered soil ， chicken manure， cattle manure and rice husk as raw materials. The results showed that the physicochemical properties and cushioning property of three substrates with peat∶quartz sand∶perlite=2∶1∶1， peat∶quartz sand∶perlite=3∶1∶1 and peat: gneiss weathered soil∶chicken manure = 3∶1∶0.5 could meet the seedling requirement and be used as the test substrates to conduct the field experiments.

Key words Camellia sinensis (L.); Substrate selection; Physicochemical properties

隨著農業經濟結構的調整，茶樹(Camellia sinensis L.)種植面積逐年擴大，急需大量的優質種苗。目前溫室園土育苗大大加快了茶苗的繁育速度，但不同的園土理化性質會給茶樹育苗造成一定影響。茶樹具有喜酸、嫌鈣等特點，而我國北方土壤呈中性或中性偏堿，且母質、土類等因素使水質的含鈣量大，使茶苗生長受到影響[1]。

工廠化基質育苗具有節約種子，節水節肥，生產成本低;便于集約化、科學化、規范化管理;出苗整齊，苗齡短，生長健壯，病蟲害少;基質通氣性好，有利于根系的發育;移植過程中不傷根，定植后成活率高，緩苗快;提高植株抗病性，土傳病害明顯減輕;增強抗逆性;整個生育期很少用藥，節約用肥，投入產出比系數提高等優點[2，3]。目前，對茶樹基質的研究發現，基質的種類、溫度、水分等理化性質對于茶苗的扦插成活率和生長有十分重要的作用[4，5]，但在根據當地情況篩選茶樹育苗基質方面卻鮮有報道。因此，為了探索北方茶樹基質繁育技術，本試驗以草炭為主要原料，其它原料從當地取材，配制成復合基質，通過對不同基質理化性質的測定，篩選出三種適宜茶樹育苗的復合基質，為提高育苗質量，降低育苗成本提供了依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 

基質原材料為草炭、石英砂、珍珠巖、片麻巖風化土、雞糞、牛糞和稻殼。

1.2 試驗方法 

根據原料基質pH值和EC值，本試驗設計9個不同的基質配方(V/V):

T1為草炭∶石英砂∶珍珠巖=1∶1∶1;

T2為草炭∶石英砂∶珍珠巖=2∶1∶1;

T3為草炭∶石英砂∶珍珠巖=3∶1∶1;

T4為草炭∶稻殼:石英砂=1∶1∶1;

T5為草炭∶稻殼:石英砂=2∶1∶1;

T6為草炭∶稻殼:石英砂=3∶1∶1;

T7為草炭∶片麻巖風化土∶雞糞=3∶1∶0.5;

T8為草炭∶片麻巖風化土∶雞糞=3∶2∶0.5;

T9為草炭∶片麻巖風化土∶雞糞=3∶2∶1。

1.3 測定指標及方法

1.3.1 基質物理性狀

取復合基質分別測定容重、總孔隙度、通氣孔隙度、持水孔隙度、氣水比五項指標[6]。

1.3.2 基質化學性狀

基質經風干、研磨、過100目篩后測定以下指標[7，8]:

(1)pH值:采用FHSJ-4A型pH計測定;

(2)電導率:采用DDS-11A數顯電導率儀測定;

(3)陽離子交換量:BaCl2交換法;

(4)氮:全氮—濃H2SO4-H2O2凱氏定氮法，銨態氮—KCl浸提-靛酚藍比色法，硝態氮—雙波長紫外分光光度校正因素法;

(5)磷:全磷—濃H2SO4-H2O2鉬銻抗比色法，速效磷—鉬銻抗比色法;

(6)鉀:全鉀、速效鉀均采用火焰光度法.;

(7)有機質:重鉻酸鉀容量法。

1.3.3 基質緩沖性 基質均經風干、研磨、過100目篩后測定酸堿緩沖性。稱量基質樣品10 g各25份，置于三角瓶中，分別加入去離子水50 ml，基質/水比為1∶5(W/W)。向三角瓶中分別加入0.1 mol/L HCl溶液0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、9.5、10.0、10..5、11.0、11.5、12.0 ml，使基質HCl含量分別為:0、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.11、0.12、0.13、0.14、0.15、0.16、0.17、0.18、0.19、0.2、0.21、0.22、0.23、0.24 mol/kg。振蕩30 min，靜置12 h，定性濾紙過濾，用FHSJ-4A型酸度計測定并記錄各樣品浸提液pH值。堿緩沖性測定同上，僅以0.1 mol/L NaOH溶液替代0.1 mol/L HCl溶液。

1.3.4 數據處理 采用Microsoft Excel 2003軟件對數據進行處理和繪圖，采用DPS 7.5統計分析軟件對數據進行差異顯著性檢驗(Duncan新復極差法)。

2 結果與分析

2.1 原料基質的pH值和電導率

茶樹屬喜酸性植物，其最適pH值和基質EC值分別為4.0～6.5[10]和0.5～1.25 mS/cm[11]。由表1可知，草炭和片麻巖呈微酸性，其余5種呈微堿性，其中以草炭pH值最低，牛糞最高。牛糞EC值最大，稻殼次之，珍珠巖最小。說明牛糞不適宜作原料基質。因此，茶樹育苗基質在原材料選擇方面應以草炭和片麻巖為主，減少雞糞、稻殼、石英砂和珍珠巖所占比例。

表1原料基質的pH值和電導率

基 質pH值EC (mS/cm)

草炭5.170.69

牛糞8.274.10

雞糞7.731.47

稻殼7.303.27

石英砂7.930.11

珍珠巖7.670.09

片麻巖風化土6.700.113

2.2 茶樹育苗基質的初步篩選

從表2可以看出，T4、T5、T6 的pH值大于7，且EC值過大;T1的EC值過小，均不適宜茶樹生長。因此，從復合基質的pH值和EC值來看，復合基質T2、T3、T7、T8、T9可以作為育苗基質，對其理化性質和緩沖能力須做進一步測定進行復選。

表2復合基質pH值和電導率

處理pH值EC (mS/cm)

T16.870.300

T26.690.484

T36.660.512

T47.630.944

T57.451.002

T67.181.095

T76.720.881

T86.780.902

T96.990.916

2.3 茶樹育苗基質的復選

2.3.1 初選基質物理性質比較 栽培基質作為作物生長的介質首先要具備良好的物理性質。一般基質容重在0.1~0.8 g/cm3，總孔隙度在54%～96%，氣水比在1∶2～4范圍內栽培作物效果較好[10，11]。由表3可知，不同復合基質之間容重差異顯著，T2、T3、T7 三種復合基質的容重較適宜，而T8、T9均大于0.8 g/cm3，表現略差;五種復合基質的總孔隙度均在適宜范圍內，但有顯著性差異;通氣孔隙度T8最小，其它處理之間差異不明顯;T9的持水孔隙度最大，T2最小，T3、T7、T8相差不大，表明T9保水能力較強;T2的氣水比顯著高于其它配比，表明T2供給氧氣的能力較強，T3、T7、T8、T9氣水比小于1∶4的適宜范圍。

表3 初選基質的物理特性

處理容重(g/cm3)總孔隙度(%)通氣孔隙度(%)持水孔隙度(%)氣水比

T20.471±0.0073e55.450±0.776d12.737±1.260a42.713±1.998d1∶3.388±0.519b

T30.496±0.0008d65.752±0.729b12.051±0.460ab53.702±0.335b1∶4.460±0.151a

T70.651±0.0067c62.926±0.243c11.451±0.613ab51.475±0.610c1∶4.506±0.300a

T80.836±0.001b63.436±1.776c10.592±0.997b52.844±0.781bc1∶5.013±0.378a

T90.845±0.0003a73.000±0.399a12.996±0.970a60.003±0.830a1∶4.637±0.411a注:同列不同小寫字母表示差異達5%顯著水平。

2.3.2 初選基質化學性質比較 由表4可知，5種復合基質的pH 值均略高于最適pH值，其中以T9最高，為6.987，T8次之，T2、T3、T7差異不明顯。不同處理之間電導率差異顯著，其中T9最高為0.916 mS/cm，而T2最低為0.484 mS/cm，說明T2在育苗過程中營養供給不足，需要補加營養。T9的有機質含量和陽離子交換量含量均最高，T7、T8次之，且兩者差異不顯著，T2最差，僅為T9的49.64%、30.68%。T3、T7、T8、T9的全氮含量相差不大，且均顯著高于T2。各處理間的全磷、全鉀含量差異顯著，且均以T9最高，T2最低。T9的硝態氮、銨態氮、速效磷、速效鉀含量均處于較高水平，且顯著高于其它處理;而T7、T8的硝態氮含量明顯高于T2、T3;T8的銨態氮含量僅次于T9，且顯著高于其它3個處理;T7、T8的速效磷、速效鉀次于T9，T2、T3的含量最少。綜上所述，T7、T8、T9的基質配比營養充足，優于T2、T3。

表4復合基質的化學特性

項目T2T3T7T8T9

pH值6.694±0.010c6.663±0.013c6.721±0.026bc6.783±0.020b6.987±0.090a

EC (mS/cm)0.484±0.004e0.512±0.008d0.881±0.005c0.902±0.004b0.916±0.004a

有機質(%)6.206±0.261d10.523±0.032c12.006±0.022b12.027±0.030b12.502±0.022a

陽離子交換量(cmol/kg)18.004±0.895d24.110±3.561c45.779±2.594b48.644±1.431b58.687±2.013a

全氮(%)3.612±0.049b6.095±0.117a6.123±0.171a6.179±0.043a6.365±0.260a

全磷(g/kg)2.835±0.012e6.506±0.084d9.432±0.620c11.144±0.249b11.738±0.074a

全鉀(g/kg)4.375±0.117e5.053±0.235d8.441±0.117c8.847±0.235b9.321±0.117a

硝態氮(mg/kg)49.486±9.330c50.678±0.813c68.872±4.050b73.280±1.020b106.147±0.295a

銨態氮(mg/kg)99.834±1.098d114.986±4.202c124.475±1.115b135.258±2.909a136.297±3.975a

速效磷(mg/kg)22.781±3.696d30.312±8.705d1480.770±105.955c1666.853±68.505b3101.375±166.357a

速效鉀(mg/kg)59.557±15.524d113.757±36.642d1076.916±50.813c1364.856±117.348b3482.065±29.337a

注:同行不同小寫字母表示差異達5%顯著水平。

2.3.3 初選基質酸堿緩沖性的比較 由圖1-A可知，5種基質對酸的反應能力不同，隨著HCl含量的不斷增加，復合基質的pH值均呈現下降的趨勢。當酸量從0增加到0.07 mol/kg時，五種基質pH值下降緩慢，說明在這個階段基質的緩沖能力相差不大。當酸量從0.08 mol/kg開始增加時，基質pH值變化較大。其中T2的pH值下降最快，T3次之，說明其酸緩沖能力小;T7、T8 pH值變化與T2、T3相比，下降慢，緩沖性較強;T9 pH值下降最慢，說明其酸緩沖性較強，這與基質有機質的含量呈正相關。由圖1-B可以看出，隨著NaOH施入量的增加，T2、T3 的pH值迅速上升，說明其堿緩沖能力較弱，而T7、T8、T9的浸提液pH值上升緩慢，堿緩沖能力強，亦與有機質含量呈正相關。

圖1 復合基質的酸堿緩沖性能

3 討論與結論

在所測定的7種原料基質中， 除草炭不是本地資源外， 其余6種基質均為本地所有。從原料基質pH值和EC值來看，草炭和片麻巖風化土均呈微酸性，可以作為茶樹育苗基質中的主要原料。石英砂透氣性好，珍珠巖持水量大[12]，兩者pH均呈中性，可以和其它基質混合使用，以調節基質的物理性質。稻殼通透性好，保肥保水性能一般[13]，但pH值偏高，與其它基質材料配合使用時應減少其所占比例。牛糞和雞糞雖營養物質豐富，但牛糞的pH值和EC值均偏大，不適宜作為原料使用。根據原料理化性質可知，T1、T4、T5、T6 均不適宜作為茶樹育苗的復合基質使用。

不同基質的理化性質是衡量栽培基質優劣的重要指標。從篩選出來的5種復合基質物理特性來看，T2、T3、T7的容重在0.25～0.75 g/cm3，屬于中容重基質，而T8、T9的容重為0.836、0.845 g/cm3 ，屬于高容重基質[11]，后兩者均超過了最適宜容重范圍。9種基質配方的總孔隙度均在54%～96%的適宜范圍內，而在氣水比方面，只有T2符合最適要求。從化學特性上看，各處理pH值均呈微酸性，稍高于茶樹生長的適宜pH值。T7、T8、T9養分供應能力的各項指標均優于T2、T3，所含營養豐富。但在茶樹育苗期間，基質物理性質與養分供給能力之間，物理性質更為重要。因此，結合物理性質來看，由雞糞配制成的3種復合基質(T7、T8、T9)中，T7物理性質好于T8、T9，同時可以滿足茶苗生長對養分的要求。基質緩沖性是指基質在外界條件發生波動時保持理化性狀穩定的能力。由試驗結果可知，基質對酸堿的緩沖能力由強到弱依次為:T9>T8>T7>T3>T2。緩沖能力與有機質含量、陽離子交換量呈正比，這與陳翠玲等(2007)[14]的研究結果一致。

綜上所述，T2(草炭∶石英砂∶珍珠巖=2∶1∶1)、T3(草炭∶石英砂∶珍珠巖=3∶1∶1)、T7(草炭∶片麻巖風化土∶雞糞=3∶1∶0.5)可作為茶樹育苗基質，但其對茶苗生長及發育的影響還有待進一步研究。

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