輕基質(zhì)配比對3種珍貴樹種2年生容器苗生長及氮和磷吸收的影響

李 軍，王秀花，楚秀麗，張東北，周志春

（1.浙江省臨海市林業(yè)種苗管理站，浙江 臨海 317000；2.浙江省慶元縣實(shí)驗(yàn)林場，浙江 慶元 323800；3.中國林業(yè)科學(xué)研究院 亞熱帶林業(yè)研究所 浙江省林木育種技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 杭州311400）

輕基質(zhì)配比對3種珍貴樹種2年生容器苗生長及氮和磷吸收的影響

李 軍1，王秀花2，楚秀麗3，張東北2，周志春3

（1.浙江省臨海市林業(yè)種苗管理站，浙江 臨海 317000；2.浙江省慶元縣實(shí)驗(yàn)林場，浙江 慶元 323800；3.中國林業(yè)科學(xué)研究院 亞熱帶林業(yè)研究所 浙江省林木育種技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 杭州311400）

以浙江楠Phoebe chekiangensis，浙江樟Cinnamomum chekiangense和南方紅豆杉Taxus wallichiana var.mairei 2年生容器苗為材料，研究輕基質(zhì)配比對其生長、根系發(fā)育及氮、磷吸收的影響，共設(shè)置2種體積分?jǐn)?shù)基質(zhì)配比，分別為45%泥炭+40%谷殼+15%黃心土（S1）和35%泥炭+40%谷殼+25%黃心土（S2）。結(jié)果表明：浙江楠在S1基質(zhì)下，其苗高和莖生物量分別達(dá)88.91 cm和23.35 g，明顯優(yōu)于S2基質(zhì)，分別較其高6.61 cm和3.39 g。浙江樟和南方紅豆杉高生長則均表現(xiàn)為S2基質(zhì)顯著優(yōu)于S1基質(zhì)，浙江樟地徑、莖生物量和南方紅豆杉單株生物量在S2基質(zhì)下分別為9.08 mm，9.21 g和29.70 g，分別較S1基質(zhì)下大11.5%，27.2%和22.7%。南方紅豆杉根系發(fā)育受基質(zhì)配比影響顯著，S2基質(zhì)下其根長、根表面積、根體積及根直徑均比S1基質(zhì)下大34.5%以上；浙江楠和浙江樟在2種基質(zhì)間根系發(fā)育差異不顯著。基質(zhì)配比顯著影響浙江樟和南方紅豆杉氮和磷吸收，S2基質(zhì)下，2個樹種氮和磷分別為489.66，26.86 mg和559.13，42.81 mg，均顯著高于S1基質(zhì)；浙江楠氮和磷吸收在2種基質(zhì)間差異不顯著。結(jié)合生長和養(yǎng)分吸收狀況，浙江楠較適宜于泥炭比例相對較高（體積分?jǐn)?shù)為45%），黃心土比例較低（15%）的S1基質(zhì)，浙江樟和南方紅豆杉則在泥炭比例較低（35%），黃心土比例較高（25%）的S2基質(zhì)下生長較好。可見，不同珍貴樹種容器苗對基質(zhì)配比要求不同，為提高容器苗質(zhì)量應(yīng)依據(jù)樹種特性調(diào)整基質(zhì)成分的比例。圖3表2參24

森林培育學(xué)；浙江楠；浙江樟；南方紅豆杉；2年生容器苗；基質(zhì)選配；養(yǎng)分吸收

珍貴木材是國家的戰(zhàn)略資源，加強(qiáng)珍貴木材資源的培育是盡快緩解和解決中國珍貴用材缺口及主要依靠進(jìn)口的唯一途徑。浙江楠Phoebe chekiangensis，浙江樟Cinnamomum chekiangense和南方紅豆杉Taxus wallichiana var.mairei等均為中國南方省區(qū)重點(diǎn)發(fā)展的珍貴樹種，其中浙江楠和浙江樟材質(zhì)優(yōu)良、樹干通直，樹形美觀，也適合做行道樹及園林綠化樹種。南方紅豆杉被列為國家一級珍稀瀕危保護(hù)植物，集聚藥用、材用和觀賞等多種價(jià)值。目前，國內(nèi)外廣泛采用容器苗造林［1］，對1年生容器苗的培育技術(shù)已臻成熟［2-7］。然而，珍貴樹種早期生長較慢，中國南方對珍貴樹種1年生容器苗造林實(shí)踐表明：珍貴樹種在造林初期競爭不過雜草，造林效果較差，而且撫育成本較高，因此，生產(chǎn)上急需突破珍貴樹種2年生容器大苗培育的關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)珍貴樹種大規(guī)格容器苗造林。基質(zhì)配比是容器苗培育的關(guān)鍵因素之一［2,8］。本課題組對珍貴常綠闊葉樹種容器苗基質(zhì)配比的多次對比試驗(yàn)表明：V（泥炭）∶V（谷殼）為8∶2或V（泥炭）∶V（樹皮粉）為7∶3的基質(zhì)配方較適宜于浙江楠和南方紅豆杉當(dāng)年生容器苗的生長［5,9-10］。為降低生產(chǎn)成本，李貴雨等［2］就本地廢料優(yōu)選出適于北方白樺Betula platyphylla 1年生容器苗的輕型基質(zhì)。而2年生容器苗生長習(xí)性不同于1年生苗木［11］，尤其對于珍貴常綠闊葉樹種，2年生苗木的苗體質(zhì)量大，要求基質(zhì)選配不僅能滿足生產(chǎn)成本、苗木生長發(fā)育需求，還需保證容器苗的站立、防風(fēng)倒等目的。基于此，本研究旨在解決浙江楠等3種珍貴常綠闊葉樹種2年生容器苗較適宜的基質(zhì)配比問題，為優(yōu)質(zhì)大規(guī)格容器苗育苗基質(zhì)選配提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地概況和試驗(yàn)材料

試驗(yàn)在浙江省慶元縣實(shí)驗(yàn)林場的鋼構(gòu)自控蔭棚內(nèi)進(jìn)行，棚內(nèi)裝有自動噴霧和通風(fēng)設(shè)備，棚高2.2 m。地理位置為27°38′48″N，119°01′25″E，海拔為510 m。亞熱帶季風(fēng)氣候，溫暖濕潤，年平均氣溫為17.6℃，年均降水量為1 721.3 mm，無霜期為245 d。

該實(shí)驗(yàn)林場2014年培育的優(yōu)質(zhì)浙江楠、浙江樟和南方紅豆杉1年生輕基質(zhì)容器苗，其平均苗高分別為30，30和25 cm，平均地徑分別為5.0，4.0和3.0 mm。2015年3月底，將該批苗木移栽于15 cm×20 cm大規(guī)格無紡布美植袋中，培育成2年生容器苗作為實(shí)驗(yàn)材料。

育苗基質(zhì)為按一定比例混勻的泥炭、谷殼和黃心土。泥炭為東北泥炭，其全氮為14.2 g·kg-1，全磷0.7 g·kg-1， 全鉀 2.7 g·kg-1， 纖維 200.0 g·kg-1， pH 值 6.0， 粗灰分 158.0 g·kg-1， 有機(jī)質(zhì) 720.9 g·kg-1， 總腐植酸381.8 g·kg-1，干密度0.3 kg·m-3；黃心土為慶元縣林地黃泥，其全氮為1.7 g·kg-1，磷0.3 g·kg-1和鉀5.4 g·kg-1，有機(jī)質(zhì)為54.5 g·kg-1。基質(zhì)中添加的緩釋肥為美國生產(chǎn)的愛貝施（Apex）長效緩釋肥，其氮為 180.0 g·kg-1， 磷為 80.0 g·kg-1， 鉀為 80.0 g·kg-1， 肥效 9 個月。

苗木移栽當(dāng)天澆透水，生長期間，雨天注意容器排水，其他天氣每天早晚噴霧10～15 min，保持美植袋容器基質(zhì)濕潤；夏季高溫時段棚頂覆蓋70%透光率的遮陽網(wǎng)；整個生長季注意圃地和容器內(nèi)除草；交替使用波爾多液、多菌靈、百菌清、甲基硫菌靈預(yù)防病蟲害，10～15 d噴灑1次。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本研究設(shè)置2種體積配比育苗基質(zhì)，分別為45%泥炭+40%谷殼+15%黃心土（S1）和35%泥炭+40%谷殼+25%黃心土（S2）；緩釋肥加載量為3.5 kg·m-3。按單因素完全隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，3個樹種，則共6個處理，重復(fù)3次，10袋·重復(fù)-1，1株·袋-1，共180株。

1.3 材料處理和數(shù)據(jù)分析

2015年11月18日，測量各處理2年生容器苗生長量并進(jìn)行全株收獲，各處理每重復(fù)隨機(jī)選取4株，將根、莖、葉分開，用WinRHIZO STD 1600+型根系圖像分析系統(tǒng)（加拿大REGENT公司）測定根系長度、根表面積及根體積等參數(shù)，然后各器官經(jīng)105℃殺青30 min，在80℃下烘干至恒量，測定其干物質(zhì)量。稱取各部位干樣，采用硫酸-雙氧水法進(jìn)行消煮，凱氏定氮儀測定氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)，鉬銻抗比色法測定磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)［10］。

采用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及制圖，運(yùn)用SPSS 18.0軟件進(jìn)行t檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 基質(zhì)配比對3種珍貴樹種2年生容器苗苗高和地徑的影響

基質(zhì)配比對3種珍貴樹種2年生容器苗生長影響顯著（圖1）。浙江楠在S1基質(zhì)下生長較好，其高生長量為88.91 cm，顯著優(yōu)于S2基質(zhì)（P＜0.05），高出6.61 cm。浙江樟和南方紅豆杉則在S2基質(zhì)下長勢較好，其高生長量分別為69.06和67.94 cm，均顯著優(yōu)于S1基質(zhì)。浙江樟容器苗地徑在S2基質(zhì)下為9.08 mm，明顯大于S1基質(zhì)，高11.47%。S1基質(zhì)（泥炭體積分?jǐn)?shù)為45%）較S2基質(zhì)（泥炭體積分?jǐn)?shù)為35%）更有利于浙江楠容器苗生長，而浙江樟和南方紅豆杉則在S2基質(zhì)下生長較好。可見，不同樹種對基質(zhì)配比要求不同，為提高容器苗質(zhì)量，應(yīng)依據(jù)樹種特性調(diào)整基質(zhì)中泥炭等成分的比例。

圖1 基質(zhì)配比對3種珍貴樹種2年生容器苗苗高和地徑的影響Figure 1 Effect of substrate proportion on height and root collar diameter of two years old container seedlings for three precious tree species

由表1知：2種基質(zhì)配比下，3個樹種容器苗生物量積累情況各異。S1和S2基質(zhì)下浙江楠、浙江樟和南方紅豆杉的莖生物量差異均顯著（P＜0.05）。浙江楠莖生物量在S1基質(zhì)下為23.35 g，比它在S2基質(zhì)下多3.39 g，差異顯著；浙江樟和南方紅豆杉則在S2基質(zhì)下具有較大的莖生物量，分別為9.21 g和11.57 g，顯著高于兩者在S1基質(zhì)下的生物量，分別高27.20%和30.26%。南方紅豆杉其他部位及整株亦在S2基質(zhì)下積累較多的生物量，其根、葉及整株生物量分別為8.47，9.66和29.70 g，均高出它在S1基質(zhì)下相應(yīng)指標(biāo)值的27.00%以上。所選基質(zhì)配比對3樹種2年生容器苗根冠比的影響均不顯著，表明這2種基質(zhì)配比尚未影響3種容器苗地上和地下部分生物量分配。

2.2 基質(zhì)配比對3種珍貴樹種2年生容器苗根系的影響

由表2可知：不同基質(zhì)配比對3個樹種根系生長的影響程度不同。浙江楠和浙江樟在S1和S2基質(zhì)下根系參數(shù)值差異不顯著，南方紅豆杉各根系發(fā)育指標(biāo)受基質(zhì)配比影響較明顯，S2基質(zhì)下南方紅豆杉總根長、根表面積、根體積及根平均直徑分別達(dá)3 127.90 cm，1 142.11 cm2，33.48 cm3和5.21 mm，顯著大于它在S1基質(zhì)下各對應(yīng)值（P＜0.05）。可見，基質(zhì)配比中泥炭等比例的多少對浙江楠和浙江樟2年生容器苗根系生長的影響不顯著，卻顯著影響南方紅豆杉2年生容器苗的根系。

表1 基質(zhì)配比對3種珍貴樹種2年生容器苗生物量的影響Table 1 Effect of substrate proportion on biomass of two years old container seedlings for three precious tree species

表2 基質(zhì)配比對3種珍貴樹種2年生容器苗根系的影響Table 2 Effect of substrate proportion on root growth of two years old container seedlings for three precious tree species

2.3 基質(zhì)配比對3種珍貴樹種2年生容器苗氮和磷吸收的影響

圖2 基質(zhì)配比對3種珍貴樹種2年生容器苗氮吸收的影響Figure 2 Effect of substrate proportion on N pool of two years old container seedlings for three precious tree species

2.3.1 氮吸收 從圖2可以看出：除浙江楠莖氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)在2種基質(zhì)間差異顯著外，3樹種各部位及整株氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)在基質(zhì)間差異不顯著；浙江楠容器苗氮質(zhì)量差異并不顯著，浙江樟莖和整株氮質(zhì)量在S2基質(zhì)時顯著高于S1基質(zhì)；南方紅豆杉根、莖、葉及整株氮質(zhì)量在S2基質(zhì)時均顯著高于S1基質(zhì)，分別較S1基質(zhì)下對應(yīng)值大21.0%，17.7%，31.8%和26.2%。因此，基質(zhì)配比對3個樹種氮積累存在一定影響，對浙江楠氮吸收影響不明顯，顯著影響浙江樟和南方紅豆杉氮的吸收，均表現(xiàn)為S2基質(zhì)下氮吸收量高。

2.3.2 磷吸收 比較結(jié)果（圖3）顯示：與氮類似，除浙江樟葉片磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)在S2基質(zhì)下顯著大于其S1基質(zhì)對應(yīng)值外，3樹種各部位及整株基質(zhì)間磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異不顯著；浙江楠根系磷質(zhì)量在S1基質(zhì)下為26.79 mg，顯著高于S2基質(zhì)，高13.66%；而S2基質(zhì)下浙江樟葉片和整株磷質(zhì)量分別為12.41和26.86 mg，明顯高于S1基質(zhì)，分別較S1基質(zhì)對應(yīng)指標(biāo)高出20.8%和18.5%；南方紅豆杉根、葉和整株磷質(zhì)量也在S2基質(zhì)下出現(xiàn)較高值，分別達(dá)16.98，19.72和42.81 mg，顯著高出S1基質(zhì)各值，分別較其提高5.54 mg，5.07 mg和10.83 mg。可見，育苗基質(zhì)配比顯著影響珍貴樹種容器苗磷的吸收，S1基質(zhì)能較好促進(jìn)浙江楠根系對磷的吸收，而浙江樟和南方紅豆杉則在S2基質(zhì)下積累更多的磷。

圖3 基質(zhì)配比對3種珍貴樹種2年生容器苗磷吸收的影響Figure 3 Effect of substrate proportion on P pool of two years old container seedlings for three precious tree species

3 結(jié)論與討論

基質(zhì)選配明顯影響3種珍貴樹種2年生容器苗的生長。S1基質(zhì)能較好地促進(jìn)浙江楠容器苗生長，尤其苗高顯著高于S2基質(zhì)，并積累較多的生物量。S1基質(zhì)泥炭比例相對較高（體積分?jǐn)?shù)為45%），因泥炭的土壤持水量最高，保水能力最強(qiáng)［12］，故S1基質(zhì)持水量較高，更適宜于浙江楠等對水分要求高的樹種生長［5］。浙江樟和南方紅豆杉的生長性狀則均在S2基質(zhì)下表現(xiàn)較優(yōu)。S2基質(zhì)泥炭比例相對較低（體積分?jǐn)?shù)為35%），則更適宜于南方紅豆杉等對水分要求高又怕水濕的樹種生長［5］。可見，育苗基質(zhì)配比顯著影響容器苗的生長［13］，且不同樹種及處于不同生長階段的同種樹種［11］生長的基質(zhì)效應(yīng)也不同。不同基質(zhì)配比間浙江楠和浙江樟各根系發(fā)育指標(biāo)差異不明顯，表明2個樹種根系對本設(shè)定基質(zhì)中泥炭和黃心土的比例變化不甚敏感。而南方紅豆杉根系生長在2種基質(zhì)配比間表現(xiàn)出較大的差異，其根系在S2基質(zhì)下生長較好，可能原因?yàn)槟戏郊t豆杉為肉質(zhì)根系，S2基質(zhì)泥炭比例較低，則S2持水量相對較少，其透氣性相對較強(qiáng)，更適宜肉質(zhì)根植物生長。另外，基質(zhì)選配對3樹種2年生容器苗根冠比的影響均不顯著，表明所選基質(zhì)及配比具有良好的水、肥、氣和熱等條件［2］，并未影響苗木地上和地下的生物量分配。據(jù)此，在不影響容器苗質(zhì)量的前提下，選配基質(zhì)盡可能降低成本。

增加苗木養(yǎng)分含量將會有效提高其造林成活率及早期生長［6,14-16］。本研究中3種珍貴樹種2年生容器苗養(yǎng)分吸收的基質(zhì)效應(yīng)不同。浙江楠整株苗木對養(yǎng)分吸收在2種基質(zhì)下差異不顯著，但其莖氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)在S2基質(zhì)下較高，其根磷質(zhì)量則在S1基質(zhì)下較高。S1基質(zhì)中較高含量的泥炭及較低比例的黃心土使得基質(zhì)磷質(zhì)量較高［5］，促進(jìn)了容器苗根系對磷的吸收［17］；相反，S2基質(zhì)泥炭比例降低和黃心土比例升高，使得基質(zhì)中氮質(zhì)量降低，可能促進(jìn)浙江楠養(yǎng)分儲存器官莖對氮的富集。浙江樟和南方紅豆杉容器苗對氮和磷吸收的基質(zhì)效應(yīng)顯著，2個樹種容器苗氮和磷質(zhì)量在S2基質(zhì)下顯著較S1基質(zhì)高。可見，基質(zhì)的養(yǎng)分狀況直接影響容器苗對氮、磷等養(yǎng)分的吸收［18］，且養(yǎng)分的吸收與樹種特性本身亦關(guān)系密切［19-21］。此外，容器苗養(yǎng)分吸收受施肥量及施肥養(yǎng)分比例的影響更大［11,18,22-24］。

綜合生長和養(yǎng)分吸收，浙江楠較適于S1基質(zhì)，浙江樟和南方紅豆杉較適于S2基質(zhì)，即培育浙江楠2年生容器苗宜選擇泥炭比例較高的基質(zhì)，而浙江樟和南方紅豆杉則宜選擇泥炭比例較低的基質(zhì)。

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Substrate proportion for growth and N/P absorption in two-year-old container seedlings of three precious tree species

LI Jun1,WANG Xiuhua2,CHU Xiuli3,ZHANG Dongbei2,ZHOU Zhichun3
（1.Forestry Seed and Seedling Station of Linhai City,Zhejiang Province,Linhai 317000,Zhejiang,China;2.Experimental Forest Farm of Qingyuan County,Zhejiang Province,Qingyuan 323800,Zhejiang,China;3.Zhejiang Provincial Key Laboratory of Tree Breeding,Research Institute of Subtropical Forestry,Chinese Academy of Forestry,Hangzhou 311400,Zhejiang,China）

To analyze the effect of different substrates （S）on growth as well as nitrogen （N） and phosphorus（P） status in the three kinds of trees,two-year-old container seedlings of Phoebe chekiangensis,Cinnamomum chekiangense,and Taxus wallichiana var.mairei were used as the objective material.The seedlings were cultured in substrates S1 （45%peat,40%rice husk and 15%mud） and S2 （35%peat,40%rice husk and 25%mud）with single factor randomized block design.Three replications for them were carried for each treatments.And their growth data for the two treatments were tested by T test analysis in SPSS 18.0.Results showed that P.chekiangensis cultivated with S1 grew better than S2 with height of 88.91 cm （6.61 cm larger than S2） （P＝0.034） and stem biomass of 23.35 g （3.39 g larger than S2） （P＝0.020）.Compared to S1,growth of C.chekiangense and T.wallichiana var.mairei cultivated with S2 was better with diameter at ground 1.3 m of 9.08 mm （larger by 11.5%） （P＝0.020） and stem biomass of 9.21 g （larger by 27.2%） （P＝0.040）for C.chekiangense;whereas,for T.wallichiana var.mairei,biomass was 29.70 g （larger by 22.7%） （P＝0.010）.The effect of S2 on root length （P＝0.010）,root surface area（P＝0.002）,root diameter（P＝0.001）,and root volume（P＜0.01） for T.wallichiana var.mairei was larger than S1 by more than 34.5%for each factor.With S2 the N（489.66 mg） （P＝0.001）and P （26.86 mg）（P＝0.001） content of C.chekiangense,and the N （559.13 mg）（P＜0.001） and P （42.81 mg） （P＜0.001） of T.wallichiana var.mairei were higher than that of S1.However,nutrition absorption of P.chekiangensis did not display differences between the substrates.So,for large container seedlings of these three precious trees,according to both growth and nutrition absorption results,P.chekiangensis would grow better cultivated with S1 which contains more peat and less mud;whereas,C.chekiangense and T.wallichiana var.mairei should be planted with S2 which contains less peat and more mud thereby taking into account the special characteristics of each tree. ［Ch,3 fig.2 tab.24 ref.］

silviculture;Phoebe chekiangensis;Cinnamomum chekiangense;Taxus wallichiana var.mairei;two-year-old container seedlings;substrate proportion;N/P absorption

S723.1

A

2095-0756（2017）06-1044-07

10.11833/j.issn.2095-0756.2017.06.011

2016-11-29；

2017-02-01

浙江省省院合作林業(yè)科技項(xiàng)目（2016SY03，2017SY19）；國家級林業(yè)科學(xué)技術(shù)推廣項(xiàng)目（［2014］06號）

李軍，工程師，從事珍貴樹種容器苗培育關(guān)鍵技術(shù)等研究。E-mail：115473051@qq.com。通信作者：楚秀麗，助理研究員，博士，從事珍貴樹種高效培育等研究。E-mail：xiulic0207@163.com