基質(zhì)及遮陰對(duì)臺(tái)灣榿木生長(zhǎng)和光合生理的影響

譚長(zhǎng)強(qiáng) 黃志玲 申文輝 郝海坤 曹艷云

摘要：為探討更為適合培育臺(tái)灣榿木（A/nus formosana）苗木的基質(zhì)及環(huán)境條件，以紅心土、椰糠、控釋肥、有機(jī)肥、鈣鎂磷肥等為原料配制育苗基質(zhì)，在不同遮陰條件下培育盆栽臺(tái)灣榿木苗木。結(jié)果表明，不同遮陰度條件下，臺(tái)灣榿木苗木苗高、地徑、凈光合速率（Pn）、氣孔導(dǎo)度（Gs）、蒸騰速率（Tr）均表現(xiàn)為40qo透光率>100%透光率>15%透光率，而胞間CO，濃度（Ci）表現(xiàn)為l5%透光率>100%透光率>40%透光率;育苗基質(zhì)中添加椰糠更有利于臺(tái)灣榿木苗高、地徑、Pn的提高。不同遮陰度條件下，施用不同肥料對(duì)臺(tái)灣榿木的影響存在一定差異，40%、100%透光率條件下，各施肥處理均表現(xiàn)為有機(jī)肥>緩釋肥>鈣鎂磷肥;l5%透光率條件下，緩釋肥對(duì)臺(tái)灣榿木生長(zhǎng)表現(xiàn)了較好的促進(jìn)作用，有機(jī)肥未發(fā)揮其更好的效果。培育臺(tái)灣榿木苗木最適處理為40%透光率+69.2%紅泥+30%椰糠+0.8%有機(jī)肥。

關(guān)鍵詞：臺(tái)灣榿木（Alnusformosana）;育苗基質(zhì);遮陰;苗木;施肥

中圖分類號(hào)：S792.14

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（ 2020）12-0090-04

D01：10.1408 8/j .cnki.issn0439-8114.2020.12.020

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

臺(tái)灣榿木（A/nus formosana）為樺木科榿木屬落葉大喬木，可與弗蘭克氏菌共生形成根瘤，固定空氣中的氮。原產(chǎn)于臺(tái)灣，適應(yīng)性強(qiáng)，生長(zhǎng)快，為重要的培肥樹(shù)種[1.2]，可用于造紙、生產(chǎn)刨花板、中密度纖維板等，是優(yōu)良的短周期工業(yè)原料用材樹(shù)種。在20世紀(jì)90年代，四川省、湖南省、福建省等地已開(kāi)始引種種植[2]。廣西于2012年由廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院引種，生長(zhǎng)適應(yīng)性均表現(xiàn)良好，5年生胸徑、樹(shù)高分別可達(dá)16.8 cm、15.6 m。

目前，臺(tái)灣榿木育苗中，大多為苗木根部單一處理方式的育苗研究，魯瑩瑩等[3]利用不同土壤及氮肥進(jìn)行了育苗，黃志玲等[4]、郝海坤等[5]則進(jìn)行了多種基質(zhì)配方育苗的對(duì)比試驗(yàn);從地上處理方面，姚平等[6]研究了不同遮陰處理對(duì)臺(tái)灣榿木的影響。對(duì)臺(tái)灣榿木地上及根部基質(zhì)同時(shí)進(jìn)行育苗試驗(yàn)鮮見(jiàn)報(bào)道。因此，本研究通過(guò)育苗管理，即常用的地上處理（遮陰處理）和地下處理（黃心土、椰糠、施肥）方式對(duì)臺(tái)灣榿木進(jìn)行育苗試驗(yàn)，以期獲得更有利于培育臺(tái)灣榿木苗木的方式，為臺(tái)灣榿木苗木培育提供理論和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院科研試驗(yàn)基地（108°20'E，22°55'N）進(jìn)行，海拔約80 m，屬濕潤(rùn)的亞熱帶季風(fēng)氣候，年均氣溫21.7℃，1月平均氣溫12.80℃，極端最低氣溫-1.5℃，7-8月平均氣溫28.2℃，極端最高氣溫39.4℃，≥10℃積溫為7 200℃日照時(shí)間1550 h以上，全年幾乎無(wú)霜;干濕季節(jié)明顯，年均降雨量1 300mm，降雨主要集中在4-9月。

1.2試驗(yàn)材料及來(lái)源

2018年5月將平均高為30 cm的無(wú)紡布輕基質(zhì)容器苗移植到高28 cm、寬28 cm的塑料盆中。采用完全隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，各處理透光率、基質(zhì)配方見(jiàn)表1，其中基質(zhì)與基肥以重量比進(jìn)行配置。紅泥營(yíng)養(yǎng)含量為pH 4.30，有機(jī)質(zhì)含量2.93 g/kg，全量N、P、K分別為0.7、0.2、5.2 g/kg，控釋肥為N：P2O5：K2O=14：14：14，肥效為3-4個(gè)月（21℃下）;有機(jī)肥為N+P2O5+K2O>5%，有機(jī)質(zhì)≥40%;鈣鎂磷肥為有效磷（P205》15%。共設(shè)21個(gè)處理，每處理12次重復(fù)。肥料施放量為基于前期試驗(yàn)總結(jié)得出的能耐受最大表1基質(zhì)、遮陰交互作用處理施肥量，試驗(yàn)期間不再追肥，管理上進(jìn)行常規(guī)澆水。

1.3 生長(zhǎng)量及光合參數(shù)測(cè)定

于2018年7月16日-18日，對(duì)臺(tái)灣榿木苗高、地徑及光合參數(shù)進(jìn)行測(cè)定。光合作用參數(shù)測(cè)定采用LI-6400便捷式光合儀（LI-COR，USA），每處理選取3株平均木，測(cè)定時(shí)間為上午09： 00-11：00，光強(qiáng)、葉溫、空氣流量、C02濃度分別設(shè)為1 200μmol/（ m2.s）、30℃、500μmol/s和400 μmol/mol，每株取完全展開(kāi)的成熟葉3片測(cè)定其凈光合速率（Pn）、氣孔導(dǎo)度（Gs）、胞間CO，濃度（Ci）和蒸騰速率（Tr）。

1.4 數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計(jì)

利用Excel以及DPS 7.05軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理及統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

基質(zhì)和遮陰的交互效應(yīng)對(duì)臺(tái)灣榿木生長(zhǎng)和光合特征均有明顯影響（表2）。

2.1 基質(zhì)及遮陰對(duì)臺(tái)灣榿木生長(zhǎng)的影響

在15%透光率條件下，臺(tái)灣榿木地徑除A5、A7處理外，其他處理兩兩之間均無(wú)顯著差異，其中A3處理低于A2、A5處理，A6處理低于A5、A7處理;苗高則表現(xiàn)為各施肥處理均顯著高于A1處理，其中A5、A7處理苗高顯著高于其他處理，苗高分別比A1處理增加32.7%、28.7%，其次為A4和A6處理。說(shuō)明加椰糠更有利于臺(tái)灣榿木苗高、地徑的增加;有機(jī)肥在弱光照條件下并未更好地發(fā)揮其作用，這可能由于光照減弱，土壤溫度處于較低水平，有機(jī)質(zhì)分解緩慢，造成有機(jī)肥對(duì)臺(tái)灣榿木生長(zhǎng)的促進(jìn)效果沒(méi)有緩釋肥好。

在40%透光率條件下，除苗高B2處理外，臺(tái)灣榿木苗高、地徑各處理均顯著高于B1處理。其中，地徑、苗高B6處理顯著高于B5、B7處理，比B1處理分別增加56.4%、41.7%;苗高B3處理顯著高于B2、B4處理，比B1處理增加45.7%。說(shuō)明40%透光率條件下，有機(jī)肥更能促進(jìn)臺(tái)灣榿木苗木的生長(zhǎng)。添加椰糠的B5、B6、B7處理比對(duì)應(yīng)施肥的B2、B3、B4處理地徑、苗高生長(zhǎng)量高或者相當(dāng)，說(shuō)明加椰糠更有利于臺(tái)灣榿木的生長(zhǎng)。

在100%透光率條件下，除苗高C2和C5處理外，臺(tái)灣榿木苗高、地徑各處理均顯著高于C1處理。其中，地徑、苗高C6處理高于C5、C7處理，比C1處理分別增加42.4%、28.4%;地徑、苗高C3處理高于C2、C4處理，比C1處理分別增加36.5%、26.8%。說(shuō)明全光照條件下，有機(jī)肥更能促進(jìn)臺(tái)灣榿木苗木的生長(zhǎng)，而添加椰糠C2、C4處理比對(duì)應(yīng)施肥C5、C7處理地徑生長(zhǎng)量高，但地徑、苗高對(duì)應(yīng)處理均無(wú)顯著差異，說(shuō)明加椰糠對(duì)臺(tái)灣榿木生長(zhǎng)的促進(jìn)作用有限。不同遮陰度苗木地徑生長(zhǎng)表現(xiàn)為40%透光率>100%透光率>15%透光率，苗高表現(xiàn)為40%透光率>15%透光率>100%透光率，且40%透光率苗高、地徑均顯著高于15%和100%透光率處理。說(shuō)明適度遮陰有利于臺(tái)灣榿木苗木的生長(zhǎng)。

2.2基質(zhì)及遮陰對(duì)臺(tái)灣榿木光合生理的影響

2.2.1 基質(zhì)及遮陰對(duì)臺(tái)灣榿木凈光合速率（Pn）的影響不同透光率下，大部分施肥處理均明顯提高了臺(tái)灣榿木的凈光合速率（Pn）。在15%透光率條件下，除A3處理外，其他處理臺(tái)灣榿木的Pn與A1處理之間均存在顯著差異，A2、A4、A5、A6、A7處理之間無(wú)顯著差異。各處理Pn的大小順序?yàn)锳2>A7>A4>A5>A6>A1>A3。在40%透光率條件下，各處理Pn的大小順序?yàn)锽6>B7>B3>B5>B4>B2>B1。除B3、B5處理之間無(wú)顯著差異外，其他處理兩兩之間均達(dá)到顯著差異水平;B6處理大于B5、B7處理，比B1處理分別增加77.6%;B3處理大于B2、B4處理，比B1處理分別增加42.5%。在100%透光率條件下，各處理Pn的大小順序?yàn)镃6>C7>C3>C4>C2>C5>C1，各處理與CI處理之間均達(dá)到顯著差異水平。其中，C6>C3，C7>C4，并且達(dá)到了顯著差異水平，C2與C5處理之間無(wú)顯著差異;C6處理大于C5、C7處理，比C1處理增加76.7%;C3處理大于C2、C4處理，比C1處理分別增加40.8%。

不同透光率對(duì)臺(tái)灣榿木Pn的影響表現(xiàn)為40%透光率>100%透光率>15%透光率，且40%透光率的Pn均顯著高于15%和100%透光率處理，說(shuō)明適度遮陰有利于臺(tái)灣榿木Pn的提高。

2.2.2對(duì)氣孔導(dǎo)度（Gs）的影響不同透光率條件下，施肥均明顯提高了臺(tái)灣榿木的氣孔導(dǎo)度（ Gs）。其中，加椰糠處理均顯著高于對(duì)應(yīng)不加椰糠處理，并且與對(duì)應(yīng)100%紅泥處理之間大部分達(dá)到顯著差異水平。不同透光率對(duì)Gs的影響大部分處理表現(xiàn)為40%透光率>100%透光率>15%透光率。

2.2.3 對(duì)胞間二氧化碳（Ci）的影響 在40%及100%透光率條件下，除了C5、C6處理外，施肥均在一定程度降低了臺(tái)灣榿木的胞間CO，濃度（Ci），而加椰糠可明顯提高臺(tái)灣榿木的Ci，并且在15%透光率條件也有一定的提高。不同透光率對(duì)Ci的影響表現(xiàn)為15%透光率>100%透光率>40%透光率，其中15%透光率與40%透光率之間大部分處理差異顯著。

2.2.4對(duì)蒸騰速率（Tr）的影響在不同透光率條件下，施肥均在一定程度增加了臺(tái)灣榿木的蒸騰速率（ Tr），與100%紅泥處理相比加椰糠可顯著提高臺(tái)灣榿木的Tr，并且除C5與C2處理外，其他加椰糠處理與對(duì)應(yīng)施肥處理之間差異均顯著。其中，施有機(jī)肥A3處理大于A2、A4處理，B3處理大于B2、B4處理，B6處理大于B5、B7處理，C3處理大于C2、C4處理，C6處理大于C5、C7處理。不同透光率對(duì)Tr的影響表現(xiàn)為40%透光率>100%透光率>15%透光率，其中40%透光率與15%透光率各對(duì)應(yīng)處理之間均達(dá)顯著差異水平。

2.3 光合參數(shù)與臺(tái)灣榿木苗高、地徑的相關(guān)性

由表3可知，臺(tái)灣榿木Ci與苗高、Pn、Tr呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，Ci與Gs為正相關(guān)關(guān)系，但均未達(dá)到顯著水平;Ci與地徑為顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。除以上指標(biāo)之間的相關(guān)關(guān)系外，其他各指標(biāo)之間呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系。

3 結(jié)論與討論

不同遮陰度條件下，臺(tái)灣榿木苗木苗高、地徑、Pn、Gs、Tr均表現(xiàn)為40%透光率>100%透光率>15%透光率，Ci表現(xiàn)為15%透光率>100%透光率>40%透光率。這與姚平等[6]研究臺(tái)灣榿木苗高、地徑在不同透光率下大小順序?yàn)?0%>100 %>15%結(jié)果相似。

育苗基質(zhì)中加椰糠更有利于臺(tái)灣榿木Pn的提高，進(jìn)而增加生長(zhǎng)量。這可能因?yàn)榧t土酸性過(guò)強(qiáng)，影響?zhàn)B分的溶解性及植株的有效吸收[7]，而添加了一定比例椰糠，可促使其pH上升到合理范圍內(nèi)，同時(shí)混合基質(zhì)為苗木根系提供了適宜的生長(zhǎng)環(huán)境，促進(jìn)植物對(duì)養(yǎng)分的吸收[8，9]。同時(shí)，椰糠的添加有利于臺(tái)灣榿木根系結(jié)瘤[5]，這也可能間接促進(jìn)了其Pn的升高及生長(zhǎng)量提高。

除15%透光率+99.2%紅泥+0.8%有機(jī)肥處理外，施基肥的處理苗高、地徑、Pn均高于100%紅泥處理。但不同透光率條件下，施不同基肥對(duì)臺(tái)灣榿木苗木生長(zhǎng)的影響存在一定差異，40%和100%透光率條件下，表現(xiàn)為有機(jī)肥>緩釋肥>鈣鎂磷肥;15%透光率條件下，緩釋肥表現(xiàn)出較好的促進(jìn)生長(zhǎng)的作用，而有機(jī)肥卻未能發(fā)揮較好的效果，這可能是由于透光率過(guò)低，使土壤溫度保持在較低水平，不利于有機(jī)質(zhì)分解和釋放營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[10，11]。

光合參數(shù)與臺(tái)灣榿木苗高、地徑的相關(guān)性分析表明，Pn與苗高、地徑呈極顯著正相關(guān)關(guān)系;Ci與Pn呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。說(shuō)明臺(tái)灣榿木葉片Pn的降低一定程度伴隨著Ci值的升高，說(shuō)明臺(tái)灣榿木光合作用的限制因素可能為非氣孔限制因素占主導(dǎo)，外界環(huán)境主要通過(guò)影響臺(tái)灣榿木葉綠素的合成或原初光化學(xué)反應(yīng)影響其光合能力[12.13]。各處理中，較有利于臺(tái)灣榿木生長(zhǎng)的2個(gè)處理為40%透光率+69.2%紅泥+30%椰糠+0.8%有機(jī)肥和40%透光率+99.2%紅泥+0.8%有機(jī)肥。但郝海坤等[5]研究表明，以紅心土作基質(zhì)培育的臺(tái)灣榿木苗木雖然生長(zhǎng)量大，但其苗木側(cè)根粗大、須根少、結(jié)瘤量也少，而加有椰糠作基質(zhì)培育的苗木側(cè)根多、須根也多、根瘤量也大，更利于苗木上山造林。因此，40%透光率+69.2%紅泥+30%椰糠+0.8%有機(jī)肥作為對(duì)臺(tái)灣榿木苗木培育是更為理想的選擇。

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基金項(xiàng)目：廣西林科院基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)（林科201801號(hào)）;廣西重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（桂科AB16380127）;廣西林業(yè)科技項(xiàng)目（桂林科字[2016]8號(hào)）

作者簡(jiǎn)介：譚長(zhǎng)強(qiáng)（1987-），男，廣西桂林人，工程師，碩士，主要從事森林培育和森林生態(tài)研究，（電話）0771-2797150（電子信箱）315990730@qq.com;通信作者，郝海坤（1975-），女，高級(jí)工程師，主要從事鄉(xiāng)土樹(shù)種苗木培育研究，（電子信箱）847527034@qq.com。