黑松等輕基質無紡布容器育苗技術的研究與應用

曹永富，楊 青，李廣云

（臨沂市森林濕地保護中心，山東 臨沂276000）

臨沂市山地面積占國土總面積的72%，其中石灰巖山地主要分布在費縣、蘭陵縣和平邑縣境內；砂石山地主要分布在蒙陰縣、沂南縣和沂水縣境內。臨沂市現有4.64 萬hm2荒山尚未綠化，這些荒山存在土層瘠薄、造林成活率和保存率低、林木生長量小、森林植被恢復慢等問題。

本研究以黑松、側柏和刺槐等主要荒山造林和園林綠化樹種為試材，開展平衡根系輕基質無紡布容器育苗技術研究，通過對3 個樹種的苗高、地徑、根系等生長節律和造林成活率等指標進行綜合研究，篩選出適宜3 個樹種的輕基質育苗容器和基質最佳配比和適宜于工廠化、機械化作業的育苗技術，并建立平衡根系輕基質無紡布容器育苗基地1處，面積1.33 hm2，建設生產廠房1 處，實現年無紡布容器20 萬個，培育苗木50 萬株，為我市的荒山綠化和園林綠化提供大量優質苗木。

1 試驗地概況

試驗地選在臨沂市林業科學研究所寨外辦公區（北緯35°16′，東經118°28′），屬暖溫帶季風區大陸性氣候，四季分明，雨量充沛，氣候溫和，全年無霜期200天以上，年平均氣溫14.1 ℃,極端最高氣溫36.5 ℃，最低氣溫-11.1 ℃，年平均日照時數2400-2600 h，年平均降雨量849 mm。

供試土地土壤類型為砂壤土，土壤理化性狀較好，土壤有機質含量為0.81%，PH 值6.5～7.0，地下水位1.0～1.5 m，水源充足，灌溉便利，適宜苗木生長。

2 試驗方法

2.1 試驗材料和機器

種子采集于費縣國營塔山林場。

基質：草炭土來源于遼寧沈陽，自制腐熟秸稈、腐熟牛糞，壤土采自試驗地。

機器選用山東省林業科學研究院研制生產的LKY-Ⅱ型育苗容器成型機。

2.2 田間試驗設計

2.2.1 主基質配方研究

以草炭土、珍珠巖、蛭石為主要成分，按體積百分比設置4 種基質配方（表1），基質材料中加入質量分數為0.5%的過磷酸鈣、0.5%的硫酸亞鐵、1%的緩釋肥等肥料和0.1%的多菌靈。采用山東省林業科學研究院研制生產的LKY-Ⅱ型育苗容器成型機和無紡布生產成4 輕基質網袋容器，每個容器，播種前用5 g/L 的高猛酸鉀溶液澆灌殺菌消毒。

表1 育苗基質體積配比（%）

2.2.2 緩釋肥用量研究

以草炭土、珍珠巖、蛭石為主要成分，按體積百分比3:1:1 進行混合，基質材料中加入質量分數為0.5%的過磷酸鈣、0.5%的硫酸亞鐵和0.1%的多菌靈，緩釋肥以變量的形式加入，共設置5 種比例，分別為0.5%、0.75%、1%、1.25%和1.5%。采用山東省林業科學研究院研制生產的LKY-Ⅱ型育苗容器成型機和無紡布生產成4 輕基質網袋容器，每個容器，播種前用5 g/L 的高猛酸鉀溶液澆灌殺菌消毒。

表2 緩釋肥質量百分比（%）

2.2.3 田間試驗設計

田間試驗設計按照重復、隨機、局部控制的原則，4 個樹種的容器育苗試驗采用隨機區組試驗設計的方法，3 次重復，每個重復50 株小區，容器苗木的水分等按生產正常管理。

2014年3月16日開始育苗，2014年10月22日檢測苗木生長情況，持續觀察1年，觀測苗木的生長情況，檢驗緩釋肥提供營養的持續性。分析為苗木提供1年的持續營養的最佳緩釋肥添加量。

2.3 數據觀測

基質含水量測定：采用干燥法測定。

生長節律觀測：2014-2015年3-10月，在生長季節每半個月測量1 次苗木株高和地徑。

數據分析采用SAS 統計分析軟件進行方差分析等處理。

3 結果與分析

3.1 輕基質選配

3.1.1 主基質配方

（1）黑松

表3列出了4 種基質配方的黑松容器苗生長測定值。方差分析結果顯示，不同基質配方對苗木的各生長指標影響顯著，其中以配方M3 的苗木的生長指標最優：株高達到了15.9 cm，較試驗平均值高出12%，較最差的M1 號基質配方提高21%；地徑達到了4.1 mm，較試驗平均值高出11%，較最差的M1 號基質配方提高21%。這一結果表明黑松耐干旱瘠薄，不耐水澇，適宜在土壤深厚，土壤疏松，且含有腐殖質的土壤中生長。基質配方M3（草炭土：珍珠巖：蛭石=60:20:20）具有良好的透氣性和充足的肥料供應，可保證根部的呼吸作用正常進行，又能保證植株營養物質的需求，是黑松最佳的輕基質育苗配方。

表3 不同基質配方的黑松容器苗生長量測定值

（2）側柏

表4列出了4 種基質配方的側柏容器苗生長測定值。方差分析結果顯示，不同基質配方對苗木的各生長指標影響顯著，其中以配方M3 的苗木的生長指標最優：株高達到了30.1 cm，較試驗平均值高出10%，較最差的M1 號基質配方提高19%；地徑達到了3.3 mm，較試驗平均值高出10%，較最差的M1 號基質配方提高22%，這一結果表明側柏與黑松相似，具有耐干旱瘠薄的特性，不耐水濕，適宜在土壤深厚、土壤疏松且含有腐殖質的土壤中生長。基質配方M3（草炭土：珍珠巖：蛭石=60:20:20）具有良好的透氣性和充足的肥料供應，可保證根部的呼吸作用正常進行，又能保證植株營養物質的需求，是黑松最佳的輕基質育苗配方。

表4 不同基質配方的側柏容器苗生長量測定值

（3）刺槐

表5列出了4 種基質配方的刺槐容器苗生長測定值。方差分析結果顯示，不同基質配方對苗木的各生長指標影響顯著，其中以配方M2 的苗木的生長指標最優：株高達到了50.0 cm，較試驗平均值高出7%，較最差的M4 號基質配方提高12%；地徑達到了4.0 mm，較試驗平均值高出8%，較最差的M4 號基質配方提高21%%，這一結果表明基質配方M2 是刺槐最佳的輕基質育苗配方。與黑松和側柏不同，刺槐在配方M2 下生長狀況最好，分析原因可能是刺槐對于養料的需求更大，需要更大比例的草炭土，同時M2 基質（草炭土：珍珠巖：蛭石=70:15:15）具有良好的透氣性，能夠保證植株根部正常的呼吸作用。

表5 不同基質配方的刺槐容器苗生長量測定值

3.2 緩釋肥用量

基質應添加適量基肥，用量按樹種、培育期限、容器大小及基質肥沃程度等確定。

表6-8 列出了持續觀察下4 種基質配方的各容器苗生長節律測定值。分析結果顯示，Ⅰ組和Ⅱ組中苗木的株高和地徑的生長量明顯低于其他三組，且生長速度較慢；Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ組中苗木的株高和地徑表現基本一致，說明Ⅲ組的緩釋肥添加量已經足以供應苗木一個生長周期（一年）的生長需求，即使添加更多的肥料，對于提高苗木的生長速度和生長量方面也見效甚微，只能造成資源的浪費，更甚者可能造成燒苗，得不償失。最終我們確定了1%的緩釋肥添加量為最佳緩釋肥配比。

相對于針葉樹種，作為闊葉樹種的刺槐，其在Ⅳ組條件下，生長量較Ⅲ有一定的提升，說明刺槐這個樹種對于肥料的需求量和利用率較高，因此，在培育該樹種乃至拓寬到闊葉樹種的時候，應該適當提高緩釋肥的用量。但是也要根據樹種的不同而有所差別。

綜上，基質中基肥的用量按樹種、培育期限、容器大小及基質肥沃程度等確定。對于針葉樹種來說，對肥料的需求較小，1%的添加量即可滿足一個生長周期（1a）的需要；而對于闊葉樹種來說，對于肥料的需求量較大，1.25%可滿足一個生長周期（1a）的需求。在實際的栽培中，要根據樹種和培育期限的不同，適當選擇基肥的添加量，可有效的提高苗木的生長速度和生長量，培育出優質苗木。

表6 不同緩釋肥配比下黑松苗木的生長節律

3.3 無紡布容器袋裝填技術

3.3.1 容器袋直徑

容器袋的大小決定了樹木苗期的養分多少，直接影響著苗木的生長速度，容器袋太小，所含養分不足，苗木后期生長受限，容器袋太大，雖然能滿足苗木生長需求，但經濟上浪費，效益較低。為此，我們進行了容器袋大小的篩選試驗。

表7 不同緩釋肥配比下側柏苗木的生長節律

表8 不同緩釋肥配比下刺槐苗木的生長節律

依據試驗結果（表9-12）可以看出黑松育苗以直徑為10 cm 的容器袋最好，苗木生長較好，也最為經濟。對于闊葉樹種來說，由于其冠幅大，需要更大的株間距，且根系發達、植株對養分的需求更大，因此需要更大的容器，一般以直徑12 cm 的容器袋最好。

表9 不同直徑的容器袋黑松苗木生長狀況調查表

表10 不同直徑的容器袋側柏苗木生長狀況調查表

表11 不同直徑的容器袋紅葉石楠苗木生長狀況調查表

表12 不同直徑的容器袋楊樹苗木生長狀況調查表

3.3.2 基質含水量

容器袋裝填受基質含水量的影響，含水量太大，基質緊密，機器受的阻力太大，容易卡殼死機，甚至燒壞電機；含水量太小，基質松散不易成型，廢品增多，浪費嚴重。依據試驗以基質含水量在58%～62%時效果最好。（表13、表14）

表13 基質含水量試驗（一）

表14 基質含水量試驗（二）

3.4 造林后苗木生長規律

以臨沂地區最主要的造林樹種-黑松為研究對象，以常規容器袋為對照，開展平衡根系輕基質無紡布育苗的造林成活率、生長節律的研究，以揭示輕基質無紡布容器育苗技術的優缺點。

3.4.1 造林成活率

表15 造林成活率調查（%）

由于輕基質無紡布容器袋內含水量、養料充足，黑松苗木在造林后一段時間內能夠滿足生長需求，保證了造林成活率。

3.4.2 造林后苗木生長規律

苗木造林后一般都有一個苗木為適應新環境的緩苗期，在緩苗期內苗木的地上生長基本停滯，通過觀測苗木地上生長情況，能夠間接地了造林后緩苗期的長短。

表16 造林地后黑松調查表——高平均值（cm）

通過調查，造林后黑松高生長幾乎沒有間斷，說明用輕基質無紡布培育的黑松苗造林基本沒有緩苗期或緩苗期很短，這不但保證了造林的成活率，也加快了林木高生長速度。

地徑生長情況基本和高生長相似，間接證明了用輕基質無紡布培育的黑松苗造林基本沒有緩苗期或緩苗期很短。

究其原因一是容器袋內基質保水能力強，而水分是苗木成活的關鍵因素；二是基質肥料足夠苗木生長需求；三是輕基質無紡布培育的黑松苗根系平衡發達（表17），保證了造林后及時吸收水分和養料，促進了苗木的成活生長；四是輕基質無紡布容器袋在造林的時候不散。

表17 造林地后黑松調查表——地徑平均值（cm）

表18 無紡布黑松苗木造林前后生長調查表

4 結論

本研究以魯南地區主要造林樹種黑松、側柏和刺槐為試材，開展了輕基質無紡布育苗技術研究，從輕基質配方、容器袋裝填技術、造林技術及造林后生長節律等多方面開展研究。篩選出了各樹種的輕基質配方，并通過觀察造林成活率和造林后的生長節律，揭示輕基質無紡布容器育苗在造林方面的優勢。

本研究篩選出了針葉樹種輕基質無紡布育苗基質配比是：草炭土：珍珠巖：蛭石=60:20:20；闊葉樹種輕基質無紡布育苗基質配比是：草炭土：珍珠巖：蛭石=70:15:15。

本研究通過開展基質緩釋肥用量試驗，結果表明基質中基肥的用量應按樹種、培育期限、容器大小及基質肥沃程度等確定。對于針葉樹種來說，對肥料的需求相對較小，1%的添加量即可滿足一個生長周期（1a）的需要；而對于闊葉樹種來說，對于肥料的需求量較大，1.25%可滿足一個生長周期 （1a）的需求。在實際的栽培中，要根據樹種和培育期限的不同，適當選擇基肥的添加量，可有效的提高苗木的生長速度和生長量，培育出優質苗木。

容器袋的大小決定了黑松苗期的養分多少，直接影響著苗木的生長速度，容器袋太小，所含養分不足，苗木后期生長受限，容器袋太大，雖然能滿足苗木生長需求，但經濟上浪費，效益較低。為此，我們進行了容器袋大小的篩選試驗。研究結果顯示，一般針葉樹種采用直徑10 cm 的輕基質容器即可，對于闊葉樹種來說，由于其冠幅大，需要更大的株間距，且根系發達、植株對養分的需求更大，因此需要更大的容器，一般以直徑12 cm 的容器袋最好。

采用輕基質無紡布育苗，苗木在整個育林過程中，可以隨時移栽。具有良好的保水性，不澆水的苗木成活期可比塑料袋苗延長10～15 天，可實現反季節造林，打破了季節的限制。且利用輕基質無紡布育苗方法培育的苗木基本沒有緩苗期或緩苗期很短，這對于提高造林成活率具有重要意義。

綜上，利用輕基質無紡布培育的黑松苗造林具有很多優勢：①綠色環保，無紡布可降解，不用回收；②重量輕，包裝運輸方便，可以到一般容器苗木難以到達的地方造林；③生產速度快,育苗質量高；④造林后緩苗期很短，苗木生長迅速；⑤造林成活率高，可達95%以上；⑥突破造林季節的限制，實現多季造林。苗木在整個育林過程中，可以隨時移栽。