不同基質對棕櫚容器苗生長和生理特性的影響

徐味 韋小麗

摘 要：以泥炭、腐殖土、棕絲粉和鋸木屑為基料，采用4因素3水平正交試驗設計，以腐殖土和黃心土（1∶1）為對照，進行棕櫚容器育苗試驗，測定了不同處理2年生棕櫚苗的生長和生理指標，采用隸屬函數法進行不同基質配方育苗質量的評價，以篩選出適宜棕櫚幼苗栽培的基質配比。結果表明：不同基質配方對棕櫚容器苗除葉片數以外的指標影響均達到顯著水平，地徑、生物量、可溶性糖含量及葉綠素含量等指標均高于對照。根據綜合篩選結果發現腐殖質：泥炭：棕絲粉：鋸木屑按1/2∶1∶2∶1/3配比的基質培育棕櫚苗的綜合質量最好，為培育棕櫚容器苗的最佳基質。

關鍵詞：棕櫚；基質配方；容器育苗；生長指標；生理指標

中圖分類號：S723.133

文獻標識碼：A

文章編號：1008-0457（2018）03-0027-06 國際DOI編碼：10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2018.03.005

Effect of Different Substrate Formula on Growth and Physiological Characteristics of Trachycarpus Fortunei Container Seedlings

XU Wei，WEI Xiaoli*

（College of Forestry， Guizhou University， Guiyang， Guizhou 550025， China）

Abstract：Effect of different substrate formula on growth and physiological characteristics of container seedlings of Trachycarpus fortunei was studied. The study used peat， humus soil， Trachycarpus fortunei fiber powder and sawdust as substrates， yellow soil and humus soil （1∶1） as control and orthogonal design L9（34） as method. Morphological and physiological characteristics of two-year seedlings in different substrates were investigated in order to screen optimum substrate formula for T. fortunei seedling cultivation by membership function method. The results showed that， apart from the number of leaves， the effect of different substrates on growth and physiological indicators reached a significant level and ground diameter， biomass， soluble sugar content and chlorophyll content of seedlings were all significantly higher than those of control. According to the comprehensive screening results， the substrate formula of humus：peat：T. fortunei fiber powder：sawdust =1/2∶1∶2∶1/3 is the best for the cultivation of the T. fortunei container seedlings.

Key words：Trachycarpus fortunei； substrate formula； container seedling； physiological indicators； growth indicators

棕櫚（Trachycarpus fortunei（Hook.）H.Wendl）為棕櫚科（Palmae）棕櫚屬（Trachycarpus）常綠喬木[1]，原產于中國中部至南部山地，是我國最普遍的棕櫚科植物，因其具較強的耐寒性、耐旱性、耐風性及耐鹽性[2]，廣泛分布于我國秦嶺、長江流域以南的溫暖濕潤多雨地區，以四川、云南、貴州、湖南、湖北和陜西最多[3]。棕櫚作為城市綠化樹種和經濟樹種，具有觀賞、工業應用、藥用及生態價值和廣闊的發展前景。棕櫚在貴州省主要分布在興義、貞豐、安龍、望謨、三都、荔波等縣市，生長于400 m以下的疏林下或巖山灌叢中[4]。棕櫚是淺根性樹種，在喀斯特石山地、半石山地區域生長良好，是巖溶石質山地生態脆弱地區植被恢復的優選樹種[5]。在具備明顯亞熱帶氣候和喀斯特地貌特征的貴州，可作為石漠化治理、植被恢復、林業產業化培育的樹種。

容器苗栽培基質的好壞直接影響到植物的生長和發育[6]。自20世紀70年代以來，研究人員對不同樹種容器育苗基質配比、育苗容器和規格等進行了研究，表明基質配比對容器育苗影響顯著[7-8]。近年來，國內外開發了許多理化性能良好的輕型基質材料，如蛙石、泥炭、木屑、蔗渣、巖棉、珍珠巖、樹皮粉、腐殖土、碳化稻殼、枯枝落葉等。而目前對于棕櫚的培育基質配方研究尚少見，棕櫚加工廢棄物棕絲粉不僅具有較好的壓縮性和回彈性[9]，適于用作植生袋的基質材料，養分含量也顯著高于椰糠基質[10]，且棕絲粉作為棕床墊的加工廢棄物來源充足，具備栽培基質選擇原則中的適用性和經濟性。因此，本試驗采用常用基質泥炭、腐殖土、鋸木屑與棕絲粉進行不同配比的棕櫚如容器育苗試驗，研究基質對苗木生長、生理特性的影響，以篩選出適宜栽培棕櫚的育苗基質，提高苗木質量。

1 材料及方法

1.1 試驗地概況

試驗地設置在貴陽市花溪區貴州大學林學院實驗苗圃，地處黔中地區，東經104°34′、北緯26°34′，海拔高度1159 m，系中亞熱帶濕潤溫和型氣候。年均溫度15.8℃，絕對最高溫度39.5℃，最低溫度-9.5℃，≥10℃的年活動積溫S為4637.5℃，年降水量1229 mm，年均相對濕度79%，太陽輻射總量為3567 MJ/m2，年生長期271 d。

1.2 試驗材料

試驗育苗所用種子于2015年12月采集于貴州務川地區，經消毒、沙藏催芽、篩選后于2016年6月4日播種至不同基質的容器中育苗。

試驗所用基質的鋸木屑和棕絲經曬干、打碎過篩、堆制腐熟后備用，黃心土為第四紀粘土的心土層，育苗容器為14 cm×18 cm的黑色無紡布育苗袋。

1.3 試驗設計

育苗基質采用腐殖質、泥炭、棕絲粉、鋸木屑4因素3水平正交試驗設計，以腐殖土和黃心土按體積比1：1為對照，共計10種基質參試，每種基質配比育苗150袋，各育苗基質的成分及配比見表1。

于2016年4月提前進行苗床整理，5月將已發芽的棕櫚種子播種于袋中，每袋1～2粒，播種深度3 cm，覆蓋基質后澆透水，出土后間苗。苗木生長期間常規管理，每株容器苗每兩個月施復合肥（15-15-15，硫酸鉀型 N-P2O5-K2O，總養分≥45%）5 g，早晚澆水，每周進行除草除雜工作，夏季遮陰。

1.4 測定內容及方法

苗期生長指標測定：因棕櫚一年生苗僅長出3～4片葉，一年生苗不做測定。于2017年3月容器苗生長季開始測定各生長指標，每個基質抽樣30株幼苗掛牌標記，測定棕櫚的苗高、地徑和葉片數，截至到當年11月下旬苗木停止生長為止。每隔30 d測定1次。

幼苗生物量的測定：于2017年12月測定，每個基質取標準株5株，洗去泥土等雜質后于105℃烘箱中烘干至恒重，分別測其根重、莖重和葉重。

根部形態指標的測定：在2年生苗木封頂停止生長后，每個基質選取3株標準株，利用Win RHIZOC Pro2004b對其掃描，并用萬深LA-S根系分析軟件分析計算，求其根長、根表面積、根體積、根尖數。

生理指標的測定：在9月對不同培養基質的棕櫚容器苗選取3株標準株進行相關生理指標的測定。葉綠素含量的測定采用丙酮乙醇混合液法；可溶性糖含量的測定采用蒽酮比色法[11]；可溶性蛋白含量的測定采用考馬斯亮藍法；根系活力的測定采用TTC法[12]。

1.5 數據分析

試驗數據使用SPSS 18.0進行分析，使用Excel 2003繪制圖表，綜合評價采用隸屬函數法。

2 結果與分析

2.1 不同基質對棕櫚容器苗木生長的影響

2.1.1 對棕櫚苗地上形態指標的影響

對兩年生棕櫚容器苗生長數據進行方差分析（表2）表明，不同基質處理之間棕櫚苗的苗高、地徑以及高徑比均差異顯著（p﹤0.05），而不同基質對于苗木葉片數量并無明顯影響（p﹥0.05）。4號基質培育的棕櫚苗最高，比對照高6.58 cm，除5號外的其余基質上的苗高均高于10號（黃心土：腐殖質=1：1）對照基質。不同基質處理間棕櫚苗地徑差異顯著（p﹤0.05）且均大于對照基質，其中地徑生長最好的是8號基質，最小的是10號基質，前者是后者的1.84倍。高徑比在各處理間差異顯著（p﹤0.05），高徑比最大的是7號基質培育的容器苗，最小值2號基質的高徑比僅是7號的61.0%。棕櫚苗的葉片數在各基質之間則無顯著差異（p﹥0.05），變幅為6.3～8.3片，葉片數最多的5號處理是葉片數最少的7號處理的1.3倍。

2.1.2 對棕櫚苗木根系生長的影響

通過對不同基質上棕櫚根系生長指標的方差分析發現（表3），不同基質培育出來的棕櫚苗在總根長、根系總面積、總體積、平均直徑以及根尖數都存在顯著差異（P﹤0.05）。10組基質處理培育的棕櫚苗中總根長最大的是3號基質培育的苗木，為最小值6號基質苗木的2倍。根系表面積較大的有3號、4號和8號，較小的有1號、6號和7號。根系體積最大的是8號基質，最小的是7號，前者是后者的2.4倍。根系平均直徑最大的是4號基質，其次是3號和8號，直徑最小的9號基質，僅有最大值4號的55%。根尖是根系中生命活動最活躍的部分，根的伸長、水分和養分的吸收、成熟組織的分化以及對重力與光線的反應都發生于這一區域。前9組試驗基質的根尖數都大于對照組，根尖數最多的3號基質是對照組的2.2倍。

2.1.3 對棕櫚苗生物量的影響

生物量是反映植物生產能力的一個重要指標。由表4看出，前9組基質容器苗的根重均大于對照基質，最大值是8號基質處理，其根干重是對照的2.15倍。莖干重最大值為4號處理，8號次之，最小值為9號基質，5號和10號基質的莖干重也較小，最大值是最小值的1.7倍，差值為0.86 g。葉干重的最大值為8號處理，最小值為6號處理。苗木總重量最大值是8號處理，其次是4號，最小值為6號處理，最大值與最小值的差值達到2.32 g，前者是后者的1.7倍。

莖根比是苗木地上部分與地下部分重量的比值，反映苗木生長的平衡狀況。10組基質中8號基質和4號基質容器苗的莖根比表現最好，莖根比分別是1.02和1.09，7號的莖根比最大，是8號的1.6倍。同時8號和4號基質培育的棕櫚苗生物量累積多，生長也較為均衡，較大的根系生物量也能一定程度上提高苗木在不良環境中的抗逆性。綜合表現較差的為對照組以及5號、6號和1號基質，其在各項生物量指標中都處于最差水平，且互相之間沒有顯著性差異（p>0.05）。

2.1.4 不同基質主要生長指標的正交試驗直觀分析

為了研究基質配比中的腐殖質、泥炭、棕絲粉和鋸木屑對棕櫚容器苗生長指標的影響次序及最佳配比，對其主要的生長指標進行極差分析，由表5可見，4項生長指標的主導因子都是鋸木屑。苗木地徑和生物量的最佳配比均為（腐殖質∶泥炭∶棕絲粉∶鋸木屑）=（2∶1∶1∶1/3）。當（腐殖質∶泥炭∶棕絲粉∶鋸木屑）=（1/2∶2∶1∶1/3）時對苗高生長最有利，當（腐殖質∶泥炭∶棕絲粉∶鋸木屑）=（1∶1∶1/2∶1/3）對根系總體積最有利。

2.2 不同基質對棕櫚苗期生理特性的影響

2.2.1 不同基質對棕櫚葉綠素含量的影響

葉綠素與植物光合作用密切相關，其含量直接影響著植物的生長發育，是反映植物生長情況和生理活性的重要指標。10組基質培育的棕櫚苗中，前9組基質葉綠素a、葉綠素b及葉綠素總含量都高于對照基質，且差異顯著（p<0.05）。葉綠素a含量最大的是8號基質，是10（CK）基質的1.85倍，葉綠素b含量最高的是4號和8號基質，是對照基質的1.84倍。葉綠素總量最大的是8號，其次是5號和4號，除對照組外，葉綠素總含量較小的還有7號和1號基質。

2.2.2 對棕櫚可溶性糖及可溶性蛋白含量的影響

苗木體內的營養物質在維持植物的生命活動、促進根莖葉的生長、保證造林成活率等方面起著重要的作用。因此，不同基質配方培育的棕櫚苗木體內的可溶性糖及可溶性蛋白質含量是反映基質培育效果和苗木質量的重要指標。從圖1可以發現，4號基質培育的苗木可溶性糖含量最高，3號和8號次之，9組混合輕基質培育的棕櫚苗木可溶性糖含量都大于10號（CK）基質，最大值4號是它的1.9倍。除1號、2號、5號基質外，3號、4號、6號、7號、8號和9號其余基質培育的苗木可溶性糖含量均與10號的差異達到顯著水平（P﹤0.05）。

苗木的可溶性蛋白積累有利于其在造林后度過緩苗期并抵御各種不良生長條件。從圖2看出，10組基質培育苗木的蛋白質含量變化范圍在1.95～3.41 mg/g。4號和8號基質培育的棕櫚苗木可溶性蛋白含量較高，且與其他基質間差異達到顯著水平（P﹤0.05），10號（CK）基質培育的棕櫚苗木蛋白質含量最小，且與5號以外的基質處理均差異顯著（P﹤0.05），最大值4號是10號基質的1.86倍。

2.2.3 對棕櫚根系活力的影響

根系活力是泛指根的吸收功能、合成代謝等，與吸收作用的強弱有直接關系，因此衡量容器苗質量高低的一個重要指標就是根系活力。研究結果（圖3）顯示，根系活力最大的是3號基質，4號和5號基質次之，根系活力均大于對照基質培育的苗木且差異顯著（P﹤0.05）。根系活力最小的是9號基質，只為最大值3號的40.8%。除9號基質外，7號、10號的根系活力也較小，不利于苗木造林后的成活以及適應。

2.3 不同基質棕櫚容器苗質量的綜合評價

苗木的質量高低不僅需要從形態指標來判斷，更需要從生理指標來反映。植物的生長過程復雜且受多種因素影響，孤立地用某一指標評價植物，很難真實全面地反映苗木的質量。試驗采用模糊數學的隸屬函數法以多個生長、生理指標對10組基質處理培育的棕櫚苗木質量進行綜合分析。結果（表7）表明，不同基質培育的棕櫚容器苗主要生長生理指標的隸屬函數值大小依次為8>4>3>2>5>7>9>6>1>10。

3 結論與討論

不同培育基質對于棕櫚幼苗期生長和生理特性影響明顯，對10種基質培育的苗木生長和生理指標的分析比較顯示，除葉片數外其余各項生長指標（苗高、地徑、根系生長、生物量）和各項生理指標（葉綠素含量、根系活力、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量）在各處理間均呈顯著性差異（P﹤0.05）。

由于不同基質培育對棕櫚苗木各部分生長的促進作用存在差異，對不同生理指標中的影響也不盡一致，綜合評價不同育苗基質對苗木出圃質量的影響，進而選擇最優基質配方，是推廣機械化容器育苗待解決的問題。本試驗采用模糊數學隸屬函數公式進行定量換算后綜合評價的結果表明，所有處理中V（腐殖質∶泥炭∶棕絲粉∶鋸木屑）=1/2∶1∶2∶1/3 的基質培育的棕櫚在生長和生理特性的隸屬函數值都是最大的，用該基質培育的兩年生棕櫚容器苗的株高、地徑、高莖比、葉片數均優于對照且位列所有基質中的前三名，根系生長指標除根尖數生長略差外均表現出明顯的生長量優勢。生物量的積累以及苗木質量指數等生長特性均優于對照且與其他混合基質相比多項指標都具有明顯優勢。因此，初步認為腐殖質∶泥炭∶棕絲粉∶鋸木屑按1/2∶1∶2∶1/3 配比的8號基質是促進棕櫚容器苗生長和養分積累，有助于提高棕櫚容器苗生理活性的最佳基質。

混合基質中鋸木屑對多項指標均起到主導作用，且體積占比為1/3時最佳。據王明祖等[13]人對木屑復合基質的理化性質研究結果，以木屑為主要成分的不同復合基質持水孔隙度、與常規傳統基質相比差異顯著，由此初步推斷孔隙度是影響基質培育效果的關鍵物理性質，基質在化學性質中的不足可以通過培育期間的施肥等措施適應植物的養分需要。

參 考 文 獻：

[1] 裴盛基，陳三陽，童紹金，等.中國植物志[M].北京：科學出版社，1991.

[2] 周 杰，姜良寶，陳俊愉，等.抗寒棕櫚繁殖的研究[J]. 安徽農業科學，2009，37（21）：9964-9966，10261.

[3] 文美道.思南縣棕櫚產業發展現狀與對策[J]. 南方農業，2014，8（33）：109-110，112.

[4] 羅曉青，王代谷，查蘭松，等.棕櫚科觀賞植物在貴州園林綠化中的應用[J]. 貴州農業科學，2009，37（03）：124-126.

[5] 陳海霞，田景權，萬建蓉.巖溶石質山地棕櫚栽培技術[J]. 綠色科技，2014（06）：148，152.

[6] 徐 強，張沛東，涂 忠.植物基質栽培的研究進展[J]. 山東農業科學，2015，47（03）：131-137.

[7] 王月生，周志春，金國慶，等.基質配比對南方紅豆杉容器苗及其移栽生長的影響[J].浙江林學院學報，2007，24（5）：643-646.

[8] 張紀卯.不同基質和容器規格對油杉容器苗生長的影響[J].福建林學院學報，2001，21 （2）：176-178.

[9] 曾昭乾，朱利軍.棕櫚纖維彈性材料產業現狀與發展趨勢[J].中國西部科技，2006（1）：23-24.

[10] 趙 健，羅學剛，汪 飛.棕櫚/椰糠無土栽培基質理化性質比較及調節[J]. 中國農學通報，2016，32（12）：71-76.

[11] 郝建軍，張 婷，于 洋.植物生理學實驗技術[M].北京：化學工業出版社，2013.

[12] 王學奎.植物生理生化實驗原理和技術[M].北京：高等教育出版社，2006.

[13] 王明祖，杜建軍，李永勝，等.木屑復合基質的理化性質及其在黃瓜栽培上的效果研究[J].仲愷農業技術學院學報，2005，18（3）：20-23.