董 嬌,韓有志,李嬌嬌,宋 麗
(山西農業大學林學院,山西太谷030801)
油松(Pinus tibulaeformis)別名短葉馬尾松、東北黑松,為松科松屬喬木。油松耐旱、耐貧瘠、耐低溫,極適宜在北方寒冷地區種植[1]。其樹干挺拔蒼勁,樹冠雄偉厚重,是優良的景觀植物材料及應用量很大的常綠樹種之一。它除了能保持水土,改善生態環境外,還有很高的經濟價值[1],既可作風景樹孤植、群植,也可作行道樹,在風景區還可用于營造風景林,是我國北方地區常用的造林樹種和園林綠化植物[2-3]。但是每年綠化、造林時還是會出現樹苗大量死亡的現象,導致人力、物力資源的浪費,因此,需要高質量的苗木培育技術作為技術支持[4]。
容器育苗是指在裝有基質的容器里培育苗木,主要用于裸根苗栽植不易成活的地區和樹種,也適用于珍稀樹種的育苗[5-6]。育苗基質是容器苗生長發育、固定苗木根系、使苗木直立生長的載體,同時,容器苗根系所需的水分和營養全部都是容器中基質供給或人工定期定量施肥來提供。基質的物理化學性質和適用性研究一直是容器育苗技術研究的重點[7-8]。
近10多年來,以泥炭作基礎基質,配以適當比例的各種可利用生產廢料作容器基質,不僅可以變廢為寶,而且質量輕,可以較好地滿足容器育苗基質必須具備的條件,有利于實現工廠化容器育苗[9-10]。但是因為草炭來源有限、價格昂貴且再生性不強[11-12],在很大程度上限制了穴盤育苗技術的推廣應用,所以,為了減少開支,降低成本,利用新的輕基質材料作為容器育苗基質,一直是促進容器育苗技術進一步推廣應用的重要課題[13-14]。食用菌的大規模種植,產生大量的菇渣廢料(又名菌糠或菇渣)被隨地丟棄或燃燒,不僅造成了資源的極大浪費,而且對水體生態、食用菌生產環境造成嚴重的污染[9,15]。
菌棒是菇渣廢料中的一種常見廢棄物,因此,本試驗選用菌棒混合苗圃原土、腐殖質、沙土、蛭石作為育苗和栽培的基質,旨在篩選出最適合育苗的菌棒含量,既可以擴大其利用途徑,減少污染,促進可持續發展,又能為無土栽培提供來源豐富、價格實惠且環保的育苗基質,為今后菌棒作為栽培基質的理化性質研究提供理論支撐,從而實現菌棒作為栽培基質的精準調控。
試驗地位于山西農業大學苗圃內,該苗圃地處山西省晉中市太谷縣,位于太行山脈中段與太原盆地之間,地處中緯度內陸黃土高原,屬暖溫帶大陸性半干旱季風氣候區,一年四季分明,春季干燥多風,夏季炎熱多雨,秋季天晴氣爽,冬季寒冷少雪,春、秋短促,冬、夏較長,年平均氣溫9.9℃,無霜期176 d,降雨量462.9 mm。
試驗所需油松容器苗于2017年4—10月在山西農業大學林業站內培育完成,選用1年生生長健壯的裸根苗作為移栽苗,所選種苗生長健壯、無病無害、長勢均一、根系完整均勻無損傷,裝入育苗袋時適當剪去過長根系,以確保育苗初期各處理中苗木生長形態指標均一。
配置育苗基質的原料和種類有很多,本試驗旨在研究菌棒在育苗基質中的適宜比例,因此,選用苗圃原土、腐殖質、蛭石、沙土、菌棒為育苗基質的主要組成部分,按照試驗設定的比例配置育苗基質(表1)。配置基質時,將基質用硫酸亞鐵進行消毒處理,挑出苗圃原土中的石塊、干枝等雜物。
將配制好的基質裝入15 cm×20 cm(高)的黑色營養缽中,以原土作為對照組,擬定每組試驗做30個重復與對照組對比。2017年4月20日移栽生長均勻的1年生油松裸根苗,育苗初期搭遮陰網護苗,待幼苗復壯后撤除,生長期期間正常澆水,定期除草。2017年11月,分別調查和測定育苗試驗所得的油松苗以及培養基質的各項指標。

表1 基質比例 %
1.4.1 地上形態指標的測定 在油松苗生長結束后,用直尺、游標卡尺測量各處理所育苗木的苗高、冠幅、地徑,并計算出高徑比。采用葉面積掃描儀(YMJ-C型)進行掃描測量油松苗的葉長、葉寬等,并求得葉面積。
1.4.2 生物量的測定 在油松苗生長結束后,從各處理中分別選出生長均勻的苗木10株,將選取的10株油松苗用蒸餾水洗凈分離后的樣品放入105℃的烘箱內殺青20 min,再置于65℃的烘箱內烘干24 h至恒質量,采用電子天平(精度0.01 g)稱量干質量,分別得出地上部分和地下部分的生物量。
1.4.3 苗木質量指數的測定 苗木質量指數是衡量苗木綜合質量的重要指標之一,苗木質量指數越大,苗木越優[5]。其計算公式如下。

由公式可知,苗木高徑比、莖根比越小和總干質量越大,苗木質量指數越高,苗木質量越好[5]。
采用Microsoft Excel 2010整理收錄相關數據,用SPSS 25進行數據的相關性分析和繪圖,分析不同育苗基質對油松苗苗高、葉長、地徑、冠幅以及生物量的影響是否顯著。
苗高、地徑是評價容器苗的主要形態指標。從表2可看出,對照組培育所得油松苗平均苗高(14.56±0.53)cm,最大苗高17.00 cm;平均地徑(3.69±0.16)mm,最大地徑4.00 mm。T1處理所育油松苗平均苗高(17.08±0.76)cm,最大苗高20.00 cm;平均地徑(4.27±0.14)mm,最大地徑 5.00 mm。T2處理所育油松苗平均苗高(15.88±0.81)cm,最大苗高 20.00 cm;平均地徑(4.45±0.23)mm,最大地徑5.10 mm。T3處理所育油松苗平均苗高(16.38±1.25)cm,最大苗高21.00 cm;平均地徑(4.10±0.19)mm,最大地徑5.10 mm。T4處理所育油松苗平均苗高(17.69±0.79)cm,最大苗高 22.00 cm;平均地徑(4.12±0.12)mm,最大地徑 4.90 mm。由此可知,4組處理的苗高均高于對照組,其中,T2,T3處理所育苗木的苗高與對照間無顯著差異(P>0.05),T4,T1處理所育苗木的苗高均顯著高于CK(P<0.05)。T3,T4處理所育苗木的地徑與對照組間均無顯著差異(P>0.05),T2,T1處理所育苗木的地徑均顯著高于CK(P<0.05)。
植物通過形態可塑性來適應環境,從而形成不同的形態和構型,提高其生存適合度和競爭能力[4]。樹冠是樹木轉換利用太陽能、形成生產力以及植物與土壤、大氣進行熱量、水分和養分交換的能量轉換場所[5]。冠幅指油松幼苗東西方向與南北方向樹冠直徑的均值。由表2可知,對照組中油松苗平均冠幅(8.11±0.38)cm,最大冠幅 9.50 cm;T1處理所育油松苗平均冠幅(10.08±0.39)cm,最大冠幅12.50 cm;T2處理所育油松苗平均冠幅(9.94±0.64)cm,最大冠幅12.50 cm;T3處理所育油松苗平均冠幅(9.63±0.64)cm,最大冠幅 12.00 cm;T4處理所育油松苗平均冠幅(9.73±0.37)cm,最大冠幅11.50 cm。由此可知,4組處理所育油松苗的冠幅均顯著高于對照組(P<0.05)。

表2 不同基質處理對油松苗的苗高、地徑和冠幅的影響
生物量是指植株的干質量,是反映苗木物質積累的重要指標之一[5]。從表3可以看出,在油松苗生長結束后,地上部分生物量依次為T4>T3>T1>T2>CK,其中,T4處理生物量最大(1.99 g),其次為T3(1.92 g),T1(1.69 g)處理,分別顯著高出對照(0.98 g)103.1%,95.9%和 72.4%(P<0.05);地下部分生物量依次為T4>T1>T3>T2>CK,T5處理最大(1.57 g),其次為 T1處理(1.48 g),分別高出 CK 96.2%和85%。單株生物量含量依次為T4>T3>T1>T2>CK,T4,T3,T1 處理苗木單株生物量均顯著高于對照,分別是CK的2倍、1.88倍、1.78倍(P<0.05),T2處理的單株生物量與對照組間無顯著性差異(P>0.05)。

表3 不同基質處理對油松苗生物量的影響 g
由圖1可知,5種育苗基質所育苗木的質量指數大小依次為T1>T3>T2>T4>CK,其中,T1處理所得油松苗苗木質量指數最大(0.079),且極顯著高于對照組(0.043)83.7%(P<0.01),T3(0.071),T2(0.067),T4(0.064)處理所得油松苗苗木質量與對照組間無顯著性差異(P>0.05),但分別高于對照組65.1%,55.8%,48.8%。由上述分析可知,各處理所育油松容器苗苗木質量均優于對照組,T1處理所育油松苗苗木質量最好。

在油松苗生長結束后,從所選苗木中,每株隨機選取10片長勢均勻的葉片,用葉面積掃描儀掃描。由圖2可知,T1處理的平均葉長最長(6.37 cm),其次是 T4(5.69 cm),T3(5.57 cm),T2(5.41 cm)處理,分別高于 CK(3.79 cm)68.1%,50.1%,47.0%和42.7%。T1,T4,T3,T2處理的葉長相互之間無顯著性差異,但均顯著高于CK(P<0.05)。

由表4可知,各處理葉面積依次為T1>T3>T2>T4>CK。T1處理的葉面積最大(1.94 cm2),其次 是 T3(1.66 cm2),T2(1.60 cm2),T4(1.55 cm2)處理,分別高于 CK(0.97 cm2)100%,71%,65%和 60%。T1,T3,T2,T4 處理的葉面積均顯著高于 CK(P<0.05),T1處理的平均葉面積極顯著高于對照組(P<0.01),T2,T3,T4 處理所育油松容器苗平均葉面積與對照組間無極顯著性差異(P>0.01)。

表4 不同基質組成對油松苗葉面積的影響 cm2
本試驗結果表明,對比分析油松苗的苗高、地徑和冠幅,5種基質中,T1處理的油松苗長勢最好,其次是T4處理,T2和T3處理的苗木長勢相當,4種處理的油松苗長勢均優于對照組。各處理的生物累積量均高于對照組,其中,T4處理的生物累積量最多,其次是T3,T1處理,均顯著高于對照組,T2處理的生物累積量與對照組無顯著性差異。而綜合分析苗木的綜合質量,T1處理的苗木質量指數最高,其次是T3處理,T2和T4處理的苗木質量指數相當。在生長結束后,試驗的5種基質中,T1處理的平均葉長最長,葉面積最大,均顯著高于對照組。
綜上所述,基質的理化性質能明顯影響植物的生長指標,基質的好壞直接關系到油松苗苗木的生長,苗高和地徑是評價容器出苗品質的主要形態指標[16],苗木的生物量是反映物質積累狀況的主要指標[17]。油松容器育苗的關鍵在于育苗基質的配制[18],由以上可知,4種育苗基質對油松苗的生長均有促進作用,其中,原土30%、沙土20%、腐殖質10%、蛭石5%、菌棒35%的基質最適宜油松苗生長,育苗效果最好,對油松苗生長的促進作用最強。