菇渣基質的理化性狀及其對油松幼苗生長的影響*

王春榮　畢　君**　楊靜宇

（1.河北省林業科學研究院，石家莊　050061；2.河北省林木良種工程技術研究中心，石家莊　050061；3.平泉縣國有前衛林場，河北　平泉　067500）

菇渣基質的理化性狀及其對油松幼苗生長的影響*

王春榮1，2畢君1，2**楊靜宇3

（1.河北省林業科學研究院，石家莊050061；2.河北省林木良種工程技術研究中心，石家莊050061；3.平泉縣國有前衛林場，河北平泉067500）

研究了不同配方基質理化性質及其對油松幼苗生長的影響，復配基質采用香菇渣、牛糞和田園土，重心混料設計，以田園土為對照，共14個處理，3次重復。結果表明，基質的理化性質指標間存在顯著的相關關系，基質容重與苗木地下生物量、總生物量的相關系數均達0.92以上，與苗木側根數量的相關系數達到0.73；有機質與苗木地上生物量和總生物量等生長指標的相關系數達到0.82以上。容重和有機質可以作為復配基質的控制指標。在大田育苗條件下，油松苗適宜的基質容重為0.8～0.9 g/cm3，有機質含量50～80 g/kg，配方為54%田園土+23%香菇渣+23%牛糞、77%田園土+23%香菇渣、65%田園土+35%香菇渣和65%田園土+35%牛糞。

理化性狀；育苗基質；油松；菇渣；相關系數

基質是苗木生長的基礎，為苗木的生長提供水、氣、肥等根際環境，充當外來水分、氧氣、養分得以利用的“中轉站”，所以基質性狀的優劣直接影響植物的生長。近年來，對花卉和蔬菜基質理化性狀的研究較多［1-3］，但對于林木育苗基質，尤其是針葉樹育苗來說，目前還主要停留在基質原料的選擇及配比上，由于同一原料不同批次理化性狀不同，其復配基質的理化性狀各異，對苗木的適宜性不完全一致，因此適宜的基質配方只能作為參考，而不能直接推廣應用。另外，從經濟成本考慮，育苗基質宜選擇取材方便、原料充足、成本低廉的原料。河北省平泉縣為食用菌生產大縣，每年產生大量的食用菌廢料堆棄于溝谷路邊，而且該縣養殖業也比較普遍，這些種植、養殖業廢棄物的隨意丟棄對環境造成了一定的安全隱患。鑒于這些原料中含有大量苗木所需的有機質，如能將其用作育苗基質，可以“變廢為寶”，因此，本試驗就地取材，以香菇渣等為主要原料復配基質，通過研究不同配方基質的理化性狀及其對油松幼苗生長的影響，以期能探索出油松育苗更科學、精準化的配方基質。

1　試驗材料與方法

1.1試驗材料與設計

該試驗在平泉縣國有前衛林場的八家苗圃進行。

基質材料為香菇渣（主要原料是木屑）、牛糞、田園土。各基質原料均經無害化處理，采用｛3，3｝格子點（其中田園土≥0.3）和重心配方設計［4］確定基質配比，共設14個處理（表1），每處理200個營養缽，3次重復。

供試樹種為油松，采取種子直播容器育苗，于2012年4月2日播種，每缽播種5～7粒，當苗木長出針葉后，每缽留3株生長正常苗，其余拔除，第2年每缽留1株，正常管理。容器用河北省玉田縣生產的8 cm×10 cm（底徑×高）的黑色聚乙烯缽。

表1　油松容器育苗基質配方

1.2測定指標

1.2.1苗木生長指標

苗木生長指標于秋季停長后調查，每小區隨機抽取30株，全株完整取出，測量苗高、根長、生物量、側根數等指標。

1.2.2基質物理性狀指標

測定基質的容重、孔隙度、持水力等物理性質，參考李曉強測定基質容重、孔隙度等的方法［5］。容重測定方法為：將風干基質裝入環刀中稱總重，容重=（總重-環刀重）/100?？紫抖?、持水力等測定方法為：在環刀的底部鋪一張濾紙標號稱重（W），將烘干基質裝入環刀內稱總重（W1），然后放入水盆中浸泡，吸水達飽和狀態后稱重（W2），將環刀倒置（有孔端朝下），讓環刀中的水分流出，直至環刀中沒有水分滲出為止，稱重（W3）?？偪紫抖? （W2-W1）/100×100%；持水孔隙度=（W3-W1）/100× 100%；通氣孔隙度=（W2-W3）/100×100%；持水力=（W3-W1）×100/（W1-W）。

1.2.3基質化學性質指標

測定各配方基質的有機質、全氮、速效氮、全磷、速效磷、pH值等。樣品處理采用硫酸（混合加速劑硫酸鈉∶硫酸銅=10∶1）消煮，全氮含量用海能9840凱式定氮儀蒸餾后測定，全磷含量用鉬銻抗比色法測定，速效氮用堿解氮擴散法，速效磷用碳酸氫鈉浸提和鉬銻抗比色法測定，有機質用重鉻酸鉀熱稀釋法測定。

1.3數據分析

本試驗數據的計算、統計、分析與圖表采用Excel、DPS和Origintab軟件處理。

2　結果與分析

2.1菇渣復配基質的物理性狀

從表2可以看出，基質的組成原料及配比不同，其容重、總孔隙度、持水力等物理性質不同。菇渣和牛糞的容重僅為田園土的43.6%、44.5%，持水力為田園土的1.7、1.8倍?；|中添加菇渣、牛糞后，容重、孔隙度、持水力等均有不同程度的改變，隨著菇渣和牛糞比例的提高，基質的容重降低，孔隙度和持水力有增大的趨勢。對各配方基質物理性質指標進行相關性分析的結果（表3）表明，基質的容重與總孔隙度、通氣孔隙度、持水力和水氣比均緊密相關，總孔隙度和通氣孔隙度與持水力和水氣比亦存在極顯著的相關關系。容重在一定程度上決定著基質的孔隙度、水氣比和持水力，可以作為判別基質物理性質的簡單而直觀的因素。

表2　各配方基質的物理性狀測定結果

表3　基質物理性質各指標間相關關系

2.2菇渣復配基質的化學性質

各配方基質的有機質、全N、速N、全P、速P 及pH值等化學指標測定（表4）及各指標間相關分析（表5）的結果表明，不同配方基質間化學性質差異很大，各指標間存在顯著的相關關系。菇渣、牛糞的有機質、全N、速N、全P、速P含量均高于田園土，其中有機質含量分別是田園土的21.5倍和18.0倍。復配基質中，隨著菇渣和牛糞比例的增加，基質的pH小幅上升，有機質和N、P含量均大幅提高?；|的有機質含量與全N、速N、全P、速P含量之間呈極顯著相關，有機質含量也是篩選基質優良性的重要指標。

表4　各配方基質的化學性質指標測定結果

表5　基質化學性質各指標間相關關系

2.3不同處理間油松幼苗生長狀況

連續兩年測定了不同配方基質中1、2年生油松幼苗的生長指標。從測定結果看，不同配方基質間油松幼苗的苗高、地徑、側根數、生物量、頂芽干重等指標差異顯著，而且2年生苗較1年生苗生長差異表現更大。選擇不同基質2年生油松幼苗的生長指標進行方差分析的結果（表6）表明，不同基質間2年生油松幼苗的苗高、地徑、側根數、總生物量、地下生物量、頂芽干重等指標差異均達顯著或極顯著水平。綜合苗高、側根數、生物量、頂芽干重等指標分析，P10和P4最好，其次是P11和P12，而P1最差。

表6　不同基質2年生油松幼苗生長指標及差異分析

2.4基質的物理性狀對油松幼苗生長的影響

從苗木生長和對應基質的物理性狀看，苗木生長最差的 P1容重為 1.10 g/cm3，總孔隙度為44.20%，持水力為147.25%；而苗木生長良好的P10、P4、P12、P11容重為0.82～0.88 g/cm3，總孔隙度為50%～53%，持水力160%～175%。幼苗的生物量和根系數量是代表幼苗生長狀況和苗木質量的兩個主要因子，而容重是判別基質物理性質最簡單而直觀的因素，因此，為進一步分析基質的物理性狀對油松幼苗生長的影響，選擇2年生油松幼苗的生物量和根系數量與基質容重之間進行相關性分析。

2.4.1基質容重對2年生油松幼苗生物量的影響

基質容重與2年生油松苗地下生物量間存在顯著的相關關系（圖1），可以擬合Gauss函數方程y=0.167 6+0.125 61×e-（x-0.853 49）2/0.012 37，相關系數達到0.924 65。基質容重在0.8～0.9 g/cm3之間時，地下生物量最高?；|容重與2年生油松幼苗的總生物量也存在顯著的相關關系（圖2），可以擬合Gauss函數方程 y=0.446 59+0.285 59×e-（x-0.835 78）2/0.019 42，相關系數達到0.923 20。基質容重為0.8～0.9 g/cm3時，植株的總生物量最高?；|容重與地下生物量的相關性比與總生物量的相關性要更高，這說明基質容重對根系的影響更為直接而顯著。

圖1　基質容重與地下生物量之間的相關關系

圖2　基質容重與總生物量之間的相關關系

2.4.2基質容重對2年生油松幼苗根系的影響

基質容重與2年生油松幼苗的側根數量存在相關關系（圖 3），可以擬合 Gauss函數方程 y= 19.828 04+8.930 69×e-（x-0.861 99）2/0.002 79，相關系數達到0.735 64?；|容重在0.8～0.9 g/cm3時，2年生油松幼苗側根數量最多?；|容重低于0.8 g/cm3或高于0.9 g/cm3時根系數量均減少，這就說明容重過高或過低均不利于根系的生長。

圖3　基質容重與側根數量之間的相關關系

2.5基質的化學性質對油松幼苗生長的影響

基質的化學性質各指標間存在顯著的相關關系，其中基質的有機質含量與全N、全P、速N、速P之間存在極顯著相關關系，為此，從本試驗中選擇有機質與2年生油松幼苗的生物量做了相關性分析（圖4、圖5），結果表明：基質中有機質含量與油松幼苗總生物量間存在顯著的相關關系，可以擬合 Gaussamp函數方程 y=0.475 11+0.242 57× e-（x-67.026 40）2/1280.696 17，相關系數0.821 31。從圖 4可以看出，基質的有機質在50～80 g/kg時，總生物量較高?；|中有機質含量與油松幼苗的地上生物量也存在顯著的相關關系，可以擬合Gaussamp函數方程 y=0.305 61+0.143 73×e-（x-71.723 18）2/1 518.288，相關系數為0.860 95。從圖5可以看出，基質中有機質含量在50～80 g/kg時，2年生油松幼苗的地上生物量較高?；|中有機質含量與油松苗地上生物量的相關性高于與總生物量的相關性?；|中有機質含量過高或過低油松幼苗生物量均較低，油松幼苗在有機質含量50～80 g/kg的復配基質中生長較好。

圖4　有機質含量與總生物量的相關性

圖5　有機質含量與地上生物量的相關性

3　結論與討論

3.1良好的基質是能為栽培植株根系提供穩定協調的水、氣、肥環境的生長介質，應有適宜的理化性質［6］。在普通田園土中添加腐熟的香菇渣等，可以顯著提高育苗基質的總孔隙度和通氣孔隙度，改善水氣比，提高持水力，降低基質的容重，提高有機質和N、P養分含量，在一定程度上改善了基質的理化性質，提高了苗木質量［7-11］。

3.2配方基質的物理性狀各指標間存在緊密的相關關系。基質的容重與基質的孔隙度、水氣比和持水力極顯著相關，可作為混配基質物理性質優劣的判別因子。魯敏［7］在利用土壤表土、黃土、松林表土、腐熟糞肥和爐灰渣復配油松容器育苗基質的研究中，認為基質的容重是影響油松苗生長的主要因子之一。實際上，基質容重并非直接影響苗木的生長，而是不同容重的基質存在孔隙度和水氣比的差異，進而影響了苗木生長［12］?；|的物理性質可能比化學性質的作用更大［13］，從基質容重與地下生物量、總生物量等苗木生長和質量指標間的相關關系看，相關系數均達0.92以上。

3.3基質的化學性質各指標間存在緊密的相關關系?；|的有機質含量與全N、全P、速效N、速效P之間呈極顯著相關，有機質決定了基質的養分供應能力，有機質與苗木地上部分生物量和總生物量等生長指標的相關系數達到0.82以上。張沛健的研究［14］認為，基質的化學性質和營養成分對苗木的影響大于其物理性質，這可能與不同樹種對基質的理化性狀要求不同有關，同時也可以看到，其結論的前提是，在具有良好物理性質的基礎上，更應重視化學性質的調配。

3.4對于理想的育苗基質已有多篇文獻提出了一般或針對具體樹種和基質成分的理化性狀標準［15-17］，這些標準都是以無土栽培為出發點。而在我國北方育苗生產中，受管理條件的限制，各種土壤仍然是育苗基質的主要成分，一是降低育苗基質成本，二是在干旱條件下減少灌水成本?；诒卷椦芯?，在大田育苗條件下，適宜的油松苗基質配方為54%田園土+23%香菇渣+23%牛糞；77%田園土+23%香菇渣；65%田園土+35%香菇渣和65%田園土+35%牛糞。這與丁玉潔、王春榮等的研究結果有相近之處［18-19］。適宜的基質容重為0.8～0.9 g/cm3，有機質含量50～80 g/kg。適宜配方基質的化學性質指標與魯敏的研究［20］存在一定差異，這說明不同原料的配方基質其指標標準不完全相同。

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第1作者簡介：王春榮（1973-），女，碩士，林業高級工程師，主要從事廢棄物處理及相關營林技術研究。

（責任編輯：張亞楠）

Effects of Physical and Chemical Properties of Growing Media on Chinese Pine Seedlings

WANGChunrong
（Hebei Academy of Forestry Science，Shijiazhuang050061）

This research work was conducted in order to investigate the effects of physical and chemical properties of growing media on Chinese pine seedlings.The seedlings were grown in 14 media containing spent mushroom and cow dung or their mixture，as well as soil in various ratios.The experiment was arranged with two replicates per treatment under outside conditions.Prior to sowing，some physical and chemical properties of growing media were determined.Some growth indexes in terms of height，main root length，lateral root number，biomass，etc.of seedling were also measured at the end of growth.In most of cases，the addition of spent mushroom and cow dung to growing media produced an increase in total porosity，air porosity，water holding capacity，and organic matter，N as well P content and a decrease in volume-weight values in comparison to soil.The correlation index were 0.736，0.925 and 0.923，respectively between volume-weight of media and lateral root number，underground biomass as well as total biomass of tested seedlings.The correlation index between organic matter of growing media and aboveground biomass as well as total biomass of tested seedlings could reach 0.82.The values of volume-weight and organic matter could be used for the controlling factors to produce growing media with spent mushroom，cow dung and soil for Chinese pine seedling cultivation.In the field conditions，the growing media with volume-weight values of 0.8-0.9 g/cm3and organic matter contents of 50～80 g/kg could be most suitable for Chinese pine seedling production.And substrates based on this experiment was therefore①54%soil，23%spent mushroom and 23%cow dung，②77%soil and 23%spent mushroom，③65%soil and 35%spent mushroom，and④65%soil and 35%cow dung to propose for growing Chinese pine seedlings.

Physicalandchemicalproperties；Media；Chinese pine；Spentmushroom；Correlationindex

S791.254，S723.1

C

1001-9499（2016）04-0037-06

*國家林業局948項目“育苗基質理化性狀精準化調控技術引進”（2012-4-64）

畢君（1963-），男，博士，林業正高級工程師。

2016-05-20