基質配比對厚樸穴盤苗生長的影響初報

摘要：采用穴盤育苗方法，研究了基于煤渣灰為主料的不同基質配比處理對厚樸（Magnolia officinalis Rehd. et Wils.）幼苗生長的影響。結果表明，厚樸育苗過程中，100%煤渣灰基質所育厚樸幼苗各生長因子均低于100%商用基質，人工復合基質以20%的葛渣+80%煤渣灰基質處理效果最好，與對照相比，其所育厚樸苗各生長因子無顯著差異，可以替代以泥炭為主的商用育苗基質。

關鍵詞：厚樸（Magnolia officinalis Rehd. et Wils.）；穴盤苗；基質；煤渣灰

中圖分類號：S567.1+1 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2015）09-2102-04

厚樸（Magnolia officinalis Rehd. et Wils.）是中國特有的名貴藥用植物，其皮為大宗常用中藥材。恩施地處武陵山區腹地，為厚樸主產區之一，恩施產厚樸在國內素以質優、量大為同行所肯定，以紫油厚樸馳名中外，并被列為地理標志產品保護品種[1，2]。近年來，厚樸作為極具產業開發潛力的優勢資源，市場供求缺口巨大；厚樸還是國家規定的退耕還林生態林和經濟林兼用樹種，其水土保持等效益明顯[3]；隨著武陵山區的開發加速[4]，厚樸優質種苗需求亦不斷加大。

然而，目前紫油厚樸產區農戶仍多采用傳統的大田直播育苗技術，出苗率低，苗期長，苗質較差，無法適應迅猛發展的厚樸產業，研究其工廠化育苗技術尤為迫切。作為工廠化容器育苗生產技術的重要組成，穴盤育苗技術在蔬菜、花卉、林木等多種植物的基質育苗生產中已得到廣泛應用[5-7]。有關厚樸規模化育苗的報道較多，郭雙喜等[8]報道了其不同育苗方法，其同屬植物日本厚樸的育苗中曾有應用穴盤育苗技術的報道[9]。基于前期研究，厚樸因其根系之特點，適宜采用穴盤育苗技術。而工廠化育苗最關鍵的要素就是選擇合適的育苗基質[10]，基質亦是影響厚樸穴盤育苗效果的關鍵因素之一，但有關厚樸專用育苗基質的研究較少。常規輕型基質育苗一般使用泥炭土，因此開發具有可持續發展、經濟環保的育苗輕型基質替代日益匱乏并受濕地保護法保護的泥炭土，對于穴盤育苗技術及后續生產的可持續發展，具有重要意義[11，12]。本研究通過比較不同輔料煤渣灰育苗基質在厚樸穴盤育苗中的應用，旨在為厚樸規模化育苗提供技術支撐。

1 材料與方法

試驗于2011年12月至2013年6月在位于湖北省恩施州的湖北省農業科學院中藥材研究所簡易控溫育苗室內進行。于2012年12月前進行了相關前期試驗，2012年12月至2013年6月布置正式試驗。

1.1 試驗材料與試驗設計

供試厚樸品種為雙河紫油厚樸，種子來自湖北省農業科學院中藥材研究所厚樸種源基地，穴盤選用經高錳酸鉀消毒的32孔聚苯乙烯育苗盤（方孔，黑色，高腳林木專用育苗穴盤，穴數4×8，穴盤尺寸540 mm×280 mm×110 mm，穴孔上口40 mm×40 mm，下口20 mm×20 mm，深度45 mm），以商用基質（70%泥炭+30%蛭石）、蛭石和燃燒過的煤渣灰等為基本原料，按不同配比組成復合基質，開展相應試驗。

種子處理： 2012年12月8日將當年生種子用砂搓去蠟質層，清水沖洗漂去種殼碎屑及未成熟癟粒，用1 000 mg/L GA浸泡48 h后，與濕河砂（濕度為手捏成團，觸之即散）混合，置低山通風良好的室內堆藏，砂與種子的體積比為2∶1，表層加蓋5 cm 厚濕河砂，每隔7～10 d，對種子和細砂補水拌勻重新儲藏。

基質處理及配比：煤渣灰用于育苗基質前，需篩選粒徑1～5 mm的顆粒，用水充分沖洗并晾曬；葛渣為葛根加工廢料經干燥、腐熟、粉碎制得，試驗除以100%商用基質和100%煤渣灰為對照外，共設4組12個處理，不同復合基質的種類與配比見表1（配制比例為體積比），基質配好消毒后，裝育苗盤待用。

試驗布置：于2013年3月16日，取出砂藏種子，篩去河砂，用5%生石灰水浸泡12 h，清水沖洗，晾干。將種子置于25 ℃下催芽，當胚根長0.2～0.5 cm時，挑選發芽種粒，將胚根向下植入基質中，每盤32個盤孔，每穴1粒。均勻覆蓋1～1.5 cm厚的蛭石。每處理5盤，設3次重復，隨機區組排列。試驗區選擇控溫育苗室中間部位，播種后置30 cm高的育苗床架上。

試驗采用溫室常規育苗管理，自幼苗第一片真葉展開開始，每七天澆1次1/2劑量的改良Hoagland’s營養液；不同處理澆施營養液量相同，每次以澆透基質而不滴水為宜，中間適量澆清水。期間適時監測育苗基質pH和EC（可溶性鹽含量），采用浸提液法進行提取，以C62型電導率測試儀和pH 40型筆式pH測定儀（均為意大利Milwaukee出品）測定。其pH控制在5.8～6.5范圍內，若低于5.8用石灰水校正，高于6.5用醋酸水溶液校正。

苗期晝/夜溫度20～25 ℃/18～20 ℃。保持基質濕潤，不過干或過濕。當厚樸幼苗8～10片真葉展開時，每處理隨機取樣10株，重復3次，洗凈晾干后對各項指標進行測定。

1.2 測定項目及方法

厚樸幼苗株高為莖基部到生長點之間的長度，用塑料直尺測定；莖粗為株高1/3處莖的周長，使用游標卡尺測量其直徑然后換算。幼苗地上及地下部干鮮質量用電子天平（精確度為0.000 1 g）測定。測完鮮質量后，將幼苗置紙袋中放入烘箱，105 ℃殺青20 min，80 ℃烘至恒重。并計算其G值和壯苗指數。

G值=全株干質量/育苗天數[13]

壯苗指數=（莖粗/株高+地下部分干質量/地上部分干質量）×全株干質量[14]

1.3 數據分析

利用Microsoft Excel對初始數據進行處理，采用SPSS 19.0軟件進行數據的方差分析和LSD檢驗。

2 結果與分析

2.1 不同復合基質的特性

不同復合基質的性質見表2。從表2中可以看出，煤渣灰作為育苗基質有pH較低等不足，但通過向煤渣灰中添加不同比例的輔料復混之后，復合基質pH、EC得到了明顯改善。一般來說，厚樸生長要求呈中性或微酸性的土壤，處理中僅B3、C3、D3達標，則需要通過營養液的澆施調控基質pH。所有處理均達到電導率≤l.0 mS/cm的標準。

2.2 基質配比對厚樸幼苗生長及物質分配的影響

從表3可見，除添加蛭石的A組處理外，其他處理的厚樸幼苗株高均較接近，其中D3處理最高，為16.6 cm，A3處理最低，為10.9 cm，CK1處理為16.3 cm ，CK2處理為15.9 cm。除添加蛭石的A組處理外，其他處理的厚樸幼苗莖粗均較接近，其中B3、C2、C3、D2、D3最高，均達到4.31 mm，高于CK1和CK2處理。地上部分干質量、地下部分干質量、全株干質量均以C2為最高，分別達2.56、1.783、4.343 g。綜合比較，C2處理的莖粗、地上部干質量、地下部干質量、全株干質量均居第一位，達到甚至超過CK1。

厚樸幼苗地上部分和地下部分的干質量、全株干質量是反映厚樸幼苗素質的重要指標，它可以顯示出厚樸苗的生長勢。由表3可知，添加葛渣的C組處理厚樸幼苗最優，而添加腐殖土的D組和添加商用基質的B組所育厚樸幼苗品質也接近于CK1處理的商用育苗基質所育厚樸幼苗，沒有顯著差異。這可能是因為厚樸幼苗生長需要有良好通氣、持水、持養等綜合性能較好的基質，而上述三組處理的基質均含有機物料，較好地平衡了各項性能，有利于厚樸幼苗根系的生理活動，這表明人工合成的復合基質可以代替商用育苗基質。

2.3 不同基質配比對厚樸幼苗壯苗指標的影響

G值代表著幼苗干物質在育苗期內的積累速率[15]，作物根冠間存在著一種在生長過程中展現的，以遺傳特性為基礎，能通過調整來適應環境的關系[16]，根冠比能較好地反映植株地下部分與地上部分生物量的相關性[17]。普遍接受的觀點認為，根系越龐大，作物獲得的水分就越多，因而產量就越高[18]，即較高的根冠比是獲得高產的作物所具有的特征[19]。壯苗指數是在一些單項指標（如莖粗、株高等）的基礎上組合成的一個復合指標，是全面評價幼苗品質的一個重要指標，壯苗指數越大，說明幼苗質量越好[20]。G值、根冠比以及壯苗指數等壯苗指標是評價幼苗整體生長狀況的指標，能較好地反映幼苗的整體質量。

從表4中可知，C2處理的厚樸幼苗根冠比最高，處理CK1次之，A2、C1、C3、D1、D2和添加煤渣灰的B組處理也達到0.65以上，CK2和A1處理的根冠比最低；C2處理的厚樸幼苗G值最高，C3、CK1和C1處理次之。C2處理的厚樸幼苗G值與包括CK1等其他處理間均存在著顯著差異。

基質配比對厚樸穴盤苗的壯苗指數有較大的影響。C2處理的壯苗指數最高，甚至略優于CK1，C3、C1處理次之。C2處理的壯苗指數與A、B組處理間存在著顯著差異，而與CK1接近。綜上所述，本研究表明，與其他處理相比較，C2處理各壯苗指標均達到最大，可以認為C2處理是理想的厚樸穴盤育苗基質配比。

3 小結與討論

隨著近年來設施園藝的迅速發展，基質需求激增，各地都在充分利用當地資源，特別是以工農業有機固體廢棄物為材料，不斷開發新的基質原料，以探求合成理想的本土化固體栽培基質。實踐證明，以有機基質為主的復合基質育苗效果較理想[21]，以有機廢棄物的利用為主的基質選用已成為基質原料的主要選擇對象[10]。研究結果表明，100%煤渣灰基質所育厚樸苗的各考核指標均低于100%商用基質，而在煤渣灰中添加一定量含有機質的物料則可替代商用育苗基質，且能保證厚樸苗質量。

綜合比較各處理主要生物學指標，結合不同處理對壯苗指標的影響結果與分析可知，20%葛渣+80%煤渣灰的處理綜合表現較好，株高、莖粗、地上部分干質量、地下部分干質量、全株干質量等多項主要指標優于或接近于對照（傳統商用育苗基質），根冠比例協調。該配比基質完全可在厚樸苗穴盤育苗中替代商用育苗基質，而該配比基質的原料煤渣灰價格低廉，葛渣則是可再生的物料。葛渣與煤渣灰的合理組配作為穴盤育苗基質，既能將葛根加工廢料和煤燃燒殘渣變廢為寶，同時又解決了厚樸穴盤育苗技術在生產推廣應用中的瓶頸制約問題，具備較好的經濟效益和社會效益，因而具有較大的科研示范價值和生產應用前景。

根據本研究的初步結果，可以認為在進行厚樸穴盤育苗時，20%葛渣+80%煤渣灰配比育苗基質能完全替代泥炭土為主要原料的商用育苗基質。但該混配基質以煤渣灰為主，而煤渣灰含有一定量的重金屬，煤渣灰用于基質，首先需要考慮其安全性，即其重金屬含量有待檢測明確；此外，孔隙度、容重、吸水性等主要物理性狀亦尚未進行充分研究[22]。下一步將結合本研究結果有針對性地開展該配比育苗基質主要理化性質研究，從而為其推廣應用于工廠化育苗奠定必要的理論基礎。

參考文獻：

[1] 楊紅兵.湖北恩施產厚樸的品質研究[D].武漢：湖北中醫學院，2007.

[2] 張春霞，楊立新，余 星，等.種源、產地及采收樹齡對厚樸藥材質量的影響[J]. 中國中藥雜志，2009，34（19）：2431-2437.

[3] 程軍勇.厚樸立體栽培模式及技術研究[D].武漢：華中農業大學，2008.

[4] 談玉婷.武陵山區生態可持續發展與特色植物資源開發與利用[J].科技創業月刊，2015（4）：6-8.

[5] 王自新，梁詠亮.林木工廠化容器育苗現狀及思考[J].寧夏農林科技，2004（5）：38-40.

[6] 黃雪羚.穴盤在木本植物育苗上的應用[J].福建農業科技，2005（4）：56-57.

[7] 瞿 輝，高捍東，周 軍，等.觀賞苗木穴盤育苗技術[J].江蘇林業科技，2003，30（6）：40-41.

[8] 郭雙喜，夏恒建，張繼新.厚樸不同育苗方法對比試驗[J].現代農業科技，2013（7）：80，82.

[9] 于光艷，周廣柱.日本厚樸種子催芽及穴盤育苗技術的研究[J].現代園林，2006（6）：54-56.

[10] 劉帥成，何洪城，曾 琴.國內外育苗基質研究進展[J].北方園藝，2014（15）：205-208.

[11] 楊春洲.工廠化容器育苗基質篩選研究[J].林業科技通訊，1999（10）：20-22.

[12] 張美德，艾倫強，何銀生，等.杜仲穴盤育苗基質的研究[J].湖北農業科學，2014，53（24）：6047-6049.

[13] 韓素芹，王秀峰，魏 珉，等.甜椒穴盤苗壯苗指數及其與苗期性狀的相關性研究[J]. 山東農業大學學報（自然科學版）， 2004，35（2）：187-190.

[14] 黃淑華，徐福利，王渭玲，等.丹參壯苗指數及其模擬模型[J].應用生態學報，2012，23（10）：2779-2785.

[15] 吳曉艷，周守標，程龍玲，等.營養液對鴨兒芹幼苗生長、抗氧化酶活性及葉綠素熒光參數的影響[J].植物營養與肥料學報，2012，（4）：1026-1034.

[16] 王振民.根冠比與煙草品質的關系[J].科技咨詢導報，2007（23）：237.

[17] 張歲岐.根冠關系對作物水分利用的調控[D].陜西楊凌：西北農林科技大學，2001.

[18] O’TOOLE J C，BLAND W L.Genotypic variation in crop plant root systems[J].Advances in Agronomy，1987，41：91-145.

[19] GRAHAM R D.Breeding for nutritional characteristics in cereals[J].Advances in Plant Nutrition，1984，1：57-102.

[20] 孟凡枝，楊鵬鳴.不同施肥水平對三色堇根冠比和壯苗指數的影響[J].中國農學通報，2010，26（6）：216-218.

[21] 郭世榮.固體栽培基質研究、開發現狀及發展趨勢[J].農業工程學報，2005，21（增刊）：1-4.

[22] 李謙盛.蘆葦末基質的應用基礎研究及園藝基質質量標準的探討[D].南京：南京農業大學，2003.