郝海坤,鄧斌勝,曹艷云,黃志玲,馬文志,譚長強
(1.廣西壯族自治區林業科學研究院 國家林業和草原局中南速生材繁育實驗室,廣西南寧 530002;2.崇左市林業科學研究所,廣西崇左 532200)
使用輕型基質和無紡布容器是育苗的發展趨勢,也是實現苗木工廠化和自動化大規模生產的前提[1],其相較于傳統的泥土基質具有重量輕的特點,便于上山造林,也有利于培養發達的根系。目前,桉樹(Eucalyptus)[2]、濕加松(Pinus elliottii×P.carib?aea)[3]、白木香(Aquilaria sinensis)[4]、油松(Keteleeria fortunei)[5]、杉木(Cunninghamia lanceolata)[6]、浙江楠(Phoebe chekiangensis)和閩楠(P.bournei)[7]、火力楠(Michelia macclurei)[8]、西南樺(Betula alnoides)[9-10]、降香黃檀(Daibergia odorifera)[11]和柚木(Tectona gran?dis)[12]等樹種的輕基質育苗均取得了一定成功。
椰糠是椰子外殼纖維加工過程中脫落的糠渣,主要產于印度、斯里蘭卡、馬來西亞和菲律賓等,我國海南省也有少量生產。椰糠pH值4.4~6.5,有良好的孔隙結構(TP≥80%)和較強的保水能力(WFP>70%),有復雜而優良的物理化學吸收能力和較強的緩沖作用,性能近似于泥炭,優于大多數有機介質。加工處理后的椰糠疏松透氣,吸水性好,非常適于培植植物,在世界范圍內得到廣泛應用。
緩釋肥主要通過包膜技術控制養分釋放,包膜上的微孔在生產時已經設定好,施用時養分釋放的快慢取決于水分和溫度,養分根據植物需要緩慢釋放,具有安全、長效和高效等優點,是現代肥料發展的主要方向。有機肥以動物的排泄物或植物殘體等富含有機質的副產品資源為主要原料,經發酵腐熟而成,營養全面,肥效長,可增加和更新土壤有機質,促進微生物繁殖,改善土壤的理化性質和生物活性。
麻靜等[12]利用伐區剩余物松皮粉與鋸末經過堆漚和碳化后配制輕基質培育柚木網袋苗,獲得了成功,但不適用于伐區以外的育苗地。本試驗以探索簡便實用的輕基質配方為目的,應用椰糠為基質,添加緩釋肥和有機肥作基肥培育柚木容器苗,以期為柚木工廠化育苗提供科學依據。
試驗地設在廣西壯族自治區林業科學研究院珍貴樹種苗圃內(108°21′E ,22°56′N),地處南寧市北郊,海拔80~100 m,屬濕潤南亞熱帶季風氣候。年均氣溫20~21℃,最高氣溫39.4℃,最低氣溫-1.5℃,1月均溫11.8℃,7月均溫27.6℃。5—9月為雨季,月平均降水量大于100 mm,10月—翌年4月為旱季,月平均降水量小于80 mm,年均降水量1 347 mm,平均相對濕度約80%。
2017年3月于廣西憑祥采集柚木種子,種子千粒重673.4 g。
2017年3月21日播種,4月21日將小苗移植到裝有基質的無紡布育苗袋中,育苗袋規格為12 cm×14 cm,擺放于厚0.1 cm的無紡布上。基質主要為椰糠,T1、T2和T3處理添加緩釋肥,施用量分別為2.0、4.0和6.0 kg/m3;T4、T5和T6處理添加有機肥,施用量分別為2.0、4.0和6.0 kg/m3,T7、T8和T9處理同時添加緩釋肥和有機肥,施用量分別為1.0 kg/m3緩釋肥+1.0 kg/m3有機肥、2.0 kg/m3緩釋肥 +2.0 kg/m3有機肥和3.0 kg/m3緩釋肥+3.0 kg/m3有機肥;設2個對照,CK1為純紅心土,CK2為純椰糠。緩釋肥為美國生產的愛貝施(APEX)長效控釋肥(N∶P∶K=19∶6∶12,肥效為21℃下7~8個月);有機肥為廣西邦禾紅鷹生態農業科技有限公司生產,為動物廢棄物(N+P2O5+K2O≥5%,有機質≥40%)。共計11個處理,每處理45株苗,3次重復。T1~T9處理在整個育苗期不再追肥,CK1和CK2在苗木移植30 d后,每隔10~15 d淋施1次0.3%~0.8%的復合肥水液(N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15),T1~T9處理與CK1和CK2之間設有40~50 cm寬的隔離帶。
9月16日調查苗高、地徑和生物量。苗高用鋼卷尺測量(精確到0.1 cm);地徑用電子顯微卡尺測量(精確到0.01 mm);每處理取平均木3株,洗去根部基質并擦干表面水分后稱鮮物質重,之后把苗木裝于紙袋放入烘箱,70℃下烘至恒重[13],稱干物質重(精確到0.01 g)。
數據用Excel匯總,并用SPSS軟件進行統計分析。分析方法為單因素方差分析和S-N-K多重比較。
基肥對柚木苗高生長影響顯著(P<0.05)。多重比較結果表明,CK2平均苗高非常小,只有10.94 cm,顯著小于其它處理(P<0.05)(表1)。添加緩釋肥和有機肥后苗木生長加快,平均苗高為17.79~29.58 cm,比CK2增加了62.61%~170.38%,雖然比CK1小29.38%~115.12%,但T4、T8和T9處理達到了出圃規格[14]。
單獨施用緩釋肥和有機肥苗高分別為18.11~24.47 cm和17.79~25.66 cm,2種肥料最好的處理分別為T2和T4。柚木苗對2種肥料的耐受性不同,緩釋肥施用量4.0 kg/m3、有機肥施用量2.0 kg/m3時苗高較大,當施用量繼續增加時,苗高顯著下降(P<0.05)。
T8和T9處理平均苗高分別為28.73和29.58 cm,與T1、T2、T4和T7處理間差異不顯著,相對于施用單一肥料,緩釋肥和有機肥配合施用效果更好,但增效不顯著。
基肥對柚木苗地徑生長影響顯著(P<0.05)。CK2中苗木非常細弱,平均地徑只有2.80 mm,顯著小于其它處理(P<0.05)。添加緩釋肥和有機肥后生長顯著加快,平均地徑達3.41~5.07 mm,比CK2增加了21.79%~81.07%,比CK1小33.93%~99.12%(表1)。
T2、T4和T9處理地徑較大,分別為5.01、5.07和4.92 mm,顯著大于T3、T5和T6處理(P<0.05);其次為T1、T7和T8處理,平均地徑分別為4.64、4.49和4.52 mm,顯著大于T5和T6處理(P<0.05)。施用2.0和4.0 kg/m3緩釋肥、2.0 kg/m3有機肥或1.0~3.0 kg/m3緩釋肥+1.0~3.0 kg/m3有機肥,苗木地徑較大。
施用單一肥料時,緩釋肥施用量4.0 kg/m3、有機肥施用量2.0 kg/m3時地徑最大,當施用量繼續增加時,地徑顯著下降(P<0.05),與苗高相似。

表1 不同處理柚木苗生長情況Tab.1 Growth of T.grandis seedlings in different treatments
同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下同。Different lowercase letters in the same column indicate significant differences(P<0.05).The same below.
高徑比是指苗高與地徑的比值,反映了苗木高度與粗度的平衡關系,是反映苗木抗性及造林成活率的較好指標,高徑比小的苗木抗性強,造林成活率高[13]。基肥對柚木高徑比影響不顯著,與CK1差異不顯著(表1)。高徑比大于6的處理有T6、T8和T9;5~6的處理有T1、T2、T4、T5和T7;小于5的處理為T3,但該處理的苗高和地徑均非常小。
基肥對一級側根數影響不顯著。柚木苗的一級側根數平均為2.22~3.67條,其中大于3條的處理有T1、T2、T4和T9(表1)。
基肥對柚木苗保存率影響顯著(P<0.05)。添加基肥可使保存率由14.81%提高到31.11%~60.00%(表1)。緩釋肥和有機肥配合施用時保存率較高(58.52%~60.00%),與CK1(62.22%)差異不顯著;添加有機肥的處理次之,保存率為44.44%~51.85%,其中T4和T5處理與CK1差異不顯著,T6處理顯著小于CK1(P<0.05);添加緩釋肥的處理保存率較小(31.11%~41.48%),均顯著小于CK1(P<0.05)。
CK2苗木生長量很小,物質積累也很少,地上干物質重和地下干物質重均顯著小于其它處理(P<0.05)(表2)。添加緩釋肥和有機肥后,平均地上干物質重為1.31~6.12 g,比CK2提高了81.94%~750.00%;平均地下干物質重為0.45~4.00 g,比CK2提高了36.36%~1 112.12%。

表2 不同處理柚木苗生物量Tab.2 Biomass of T.grandis seedlings in different treatments
T1、T7、T8和T9處理地上干物質重較大,顯著大于T2、T3、T4、T5和T6處理(P<0.05),比CK1小42.32%~83.37%。T8和T9處理地下干物質重較大,顯著大于T1、T2、T3、T4、T5、T6和T7處理(P<0.05),比CK1小21.00%~24.42%;T3和T6處理干物質重較小。
莖根比是地上干物質重與地下干物質重的比值,反映苗木水分和營養的收支平衡狀況,一般認為莖根比越小,造林成活率越高[14]。T3和T6處理莖根比較大,分別為2.95和3.05,顯著大于其它處理(P<0.05),比CK1大63.89%和69.44%,比CK2大33.48%和38.01%(表2)。T2處理莖根比最小(1.12),顯著小于T3、T6和T7處理(P<0.05),分別比CK1和CK2小60.71%和97.32%。T1、T4、T5、T7、T8和T9處理的莖根比處于中等水平,與CK1差異不顯著。
本試驗所用的輕基質為椰糠,其本身不含營養,施肥是必不可少的環節和重要技術措施。添加緩釋肥和有機肥一方面緩慢釋放養分滿足苗木生長需求,另一方面可避免傳統育苗過程中多次淋水施肥的環節,可降低育苗成本,減少肥料流失和對土壤的污染,既經濟又環保。
試驗結果表明,緩釋肥用量2.0和4.0 kg/m3、有機肥2.0 kg/m3時柚木苗生長較好,超過這個范圍,苗木生長量和生物量下降,這與日本落葉松(Larix kaempferi)、紅豆樹(Ormosia hosiei)、南方紅豆杉(Taxus vallichiana var.nairei)、浙江楠、望天樹(Parashorea chinensis)和赤皮青岡(Cyclobalanopsis gilva)等[15-18]輕基質容器苗的研究結果相似。施肥量須控制在一定范圍內,過量易造成肥害,導致苗木生長受到抑制,生物量積累下降[19]。
添加2.0 kg/m3緩釋肥+2.0 kg/m3有機肥的處理與添加3.0 kg/m3緩釋肥+3.0 kg/m3有機肥的處理,苗木生長最好,苗高、保存率和生物量均為最大,莖根比較小,半年生苗可達到出圃規格,緩釋肥和有機肥配合使用育苗效果更好。有機肥除氮、磷和鉀外還含有多種微量元素,是營養最全面、最適合植物生長需求的天然肥料,且環保無污染,適當減少化肥的使用量,增加生物有機肥的使用量,可起到“減肥增收”的作用[20]。路花等[21]的研究也表明減氮并配施一定量有機肥是提高燕麥(Avena sativa)田土壤微生物群落功能多樣性和增加產量的有效途徑。
施肥是苗木構建養分庫的重要方式,幼齡階段加強氮磷養分庫構建可顯著提高苗木生物量積累[23],幼苗更高的營養儲備和更好的營養平衡有助于增強抗逆性和提高生長性能,對造林成效及造林后的持續生長有重要意義[23]。柚木輕基質容器育苗的最佳配方為椰糠+3.0 kg/m3緩釋肥+3.0 kg/m3有機肥。
試驗結果表明椰糠添加基肥配制的基質能較好地滿足柚木生長需要,培育的苗木能達到出圃造林要求。由于椰糠的物理性質與紅心土相差甚遠,其持水性和保肥能力較差,苗木生長緩慢,可繼續試驗更多基質配方,培育出更優良的苗木。本試驗為人工裝配基質,所以使用有底的無紡布容器,擺放在地面上育苗,不利于生成平衡根系和空氣切根,生產上建議使用無底無紡布容器,并與配套容器箱一起使用。