基質配比對亮葉木蓮容器苗生長的影響

崔媛媛，奚如春，鄭珂媛，趙夢秋，鄧小梅

（華南農業大學 a.廣東省森林植物種質創新與利用重點實驗室；b.林學與風景園林學院，廣東 廣州 510642）

亮葉木蓮Manglietia lucida是木蘭科Magnoliaceae木蓮屬Manglietia植物，原產云南東南部，為我國特有種。亮葉木蓮為常綠喬木，生長迅速，高可達18 m，胸徑可達65 cm。亮葉木蓮的樹冠長卵圓形，端莊秀麗，樹枝平展，枝葉婆娑多姿，層次結構強。初夏開花，清香怡人，花大色艷，可作為庭院觀賞與綠化樹種，適宜在園林中進行孤植、對植或群植，也可作行道樹[1]。趙珊珊等[2]根據觀賞價值、資源潛力、生物學特性等對26 種木蓮屬植物的園林景觀應用價值進行評價，其中亮葉木蓮得分最高，被視為木蘭科木蓮屬中的佼佼者。由于分布窄及生境質量持續下降，現亮葉木蓮棲息地面積不足5 000 km2，野生資源極少，2016年被國際自然保護聯盟列入木蘭科瀕危物種紅色名錄[3]，亟待保護和擴大種群數量。亮葉木蓮野生資源少且多為零星分布，加上其結實少，采種工作極為困難。此外，亮葉木蓮種子外種皮含油量高，使其不易發芽，導致目前生產上苗木緊缺。

容器育苗是采用裝有不同配置基質土的容器培育苗木的方式，為目前國內外廣泛使用的苗木生產技術[4]。使用該技術生產的植物幼苗被稱為容器苗。容器育苗具有育苗期短，苗木質量優良，造林成活率高，便于工廠化育苗，苗木規格和質量易于控制等優點，特別是在立地條件較差的造林條件下，容器苗較裸根苗具有更多的優勢[5-7]。 在容器育苗實踐中，基質是苗木培育的基礎，其類型及配比一直是該領域研究的熱點[8-10]。國內關于木本植物容器育苗基質的研究已有較多報道。如楊玲等[11]以泥炭、珍珠巖、鋸末、黃心土為基質原料，比較了9 種基質配方對山蒼子生長的影響，經綜合評價得出山蒼子容器苗最佳基質配方為黃心土+鋸末（體積比6∶4）。曹媛媛等[12]對櫸樹容器育苗的研究結果表明，90%農林廢棄物+ 10%珍珠巖是最有利于櫸樹容器苗生物量積累的配方。目前，有關亮葉木蓮苗木繁殖及其容器育苗的研究鮮見報道。

在評價基質配比時，采用單一生長指標來評價基質配比存在片面性。隸屬函數值是評價指標性狀的重要參數[13]，采用模糊數學中的隸屬函數分析法，可以對不同基質配比處理的苗木質量進行綜合分析，進而對不同基質配比作出綜合評價，通常認為隸屬函數值的平均值越大，基質越好[14-15]。 筆者研究了泥炭土、椰糠、珍珠巖、黃心土等基質類型及其配比對亮葉木蓮容器苗生長特征的影響，并采用隸屬函數法進行綜合評價，以期篩選出最適宜的容器育苗基質配比，為亮葉木蓮容器苗培育提供技術參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于廣州市天河區五山的華南農業大學教學實習基地（113°18′E，23°06′N），處于北回歸線以南約40 km，海拔約40 m。試驗地所在區域屬南亞熱帶季風氣候，雨量充沛，光照充足，夏季高溫高濕，冬季溫暖干燥。年均氣溫21.9 ℃，年均降雨總量為1 714.4 mm，4—9月為雨季，降雨量占全年總量的82%，其中6月降雨量最大，12月降雨量最小。

1.2 試驗材料

試驗用亮葉木蓮種子采自云南省屏邊縣大圍山國家級自然保護區。凈種后，采用室內沙床層積催芽，約20 d 后將已露白的種子栽入填裝泥炭的育苗穴盤，待長出真葉后，選擇生長基本一致的幼苗作為容器育苗材料。

育苗容器采用黑色軟質塑料袋，規格為 22 cm×20 cm。本著經濟適用的原則，所選用基質包括泥炭土（有機質含量98%，pH5.5 ～6.0）、椰糠（商品級）、珍珠巖（顆粒直徑2.5 ～7.0 mm） 和黃心土（ 附近林地10 cm 以下原土，pH4.5 ～5.0）。泥炭、耶糠、珍珠巖是目前容器育苗常用的栽培基質，具有良好的持水性和透氣性。黃心土來源廣泛，體積質量較大，可以增加基質的穩定性。

1.3 試驗方法

1.3.1 基質配制

參考已有報道[8,10,16]，將上述4 種基質按體積比設置12 個處理（表1），其中A1 ～A6 為含泥炭土的基質，泥炭土含量遞減；A7 ～A11 為含椰糠且不含泥炭土的基質；A12 僅含黃心土，作為對照。所有基質混合均勻后裝入容器袋備用。

表1 亮葉木蓮育苗基質配比（體積比）Table 1 Substrate compositions for M.lucida seedlings (volume ratio)

1.3.2 容器苗移栽和管理

2019年1月，將亮葉木蓮苗移入裝有不同配比基質的容器袋中（22 cm×20 cm），每個處理10 株，重復3 次。容器袋間隔30 cm，每個處理為1 組，露天放置于華南農業大學教學實習基地。所有管理措施同常規容器育苗，初次移栽后澆透水，之后根據實際情況適量補水。在苗木測定期內，移栽3 個月后，每個容器袋施10 g 復合肥，以滿足苗木生長旺期的營養需求。人工拔除雜草，不施用除草劑。

1.3.3 生長指標測定

從苗木移入容器袋開始，每月測定1 次苗高和地徑，直至8月底生長旺季結束。苗高使用卷尺測量，精度為0.01 m；地徑采用數顯游標卡尺測量，精度為0.01 mm。生長指標測定試驗結束后，從每個處理中隨機選取苗高和地徑接近平均值的10 株苗木，用流水清洗根部基質，分地上部分和地下部分進行生物量測定。用電子天平稱鮮質量，然后置于烘箱內經105 ℃殺青30 min，80 ℃烘干至恒質量后，稱干質量。

1.4 數據處理與分析

使用Microsoft Excel 2016軟件進行數據整理，使用SPSS 20 軟件進行方差分析，采用Duncan 法進行多重比較。

式中：R表示高徑比，H表示苗高（cm），D表示地徑（mm）。

式中：R′表示莖根比，m上表示地上部分干質量（g），m下表示地下部分干質量（g）。

式中：I表示苗木質量指數，m總表示苗木總生物量（g）。

采用Fuzzy 函數方法對苗木質量指標進行綜合評價[8]，計算公式為

式中：R(Xi)為某處理中第i個指標的隸屬函數值，Xi為第i個指標的測定值，Xmin、Xmax分別為所有處理中某指標的最小值和最大值。

2 結果與分析

2.1 不同基質配比對苗木生長影響的單指標評價

2.1.1 對苗高的影響

不同基質配比處理中不同時期的亮葉木蓮苗高如圖1 所示，其增長量如圖2 所示。由圖1 可見，移入容器袋時（1月），苗高基本一致，平均為 3.53 cm。1—2月，苗高生長緩慢，不同處理間差異不大。3—5月，各處理間苗高生長出現分化，添加了泥炭土的6 個處理組（A1 ～A6）中，除添加了黃心土的A6 處理外，苗高及其增長速度顯著高于其他處理。黃心土含量60%的A6 處理組，雖然泥炭含量（36.4%）與A5（37.5%）接近，但是其苗高與對照組（A12）幾乎無差異，不添加泥炭土的處理組（A7 ～A11）的苗高與對照組的差異也不顯著。5—6月華南地區雨量偏多，不利于亮葉木蓮生長，苗高增長總體放緩（圖1）。6月后，由于溫度、水分和養分適宜，苗高進入快速增長階段，不同基質配比處理中苗高生長量差距明顯增大（圖2）。泥炭土含量較高的5 個處理組（A1 ～A4）中，苗高增長極顯著高于不添加泥炭土的處理，尤其是A1 和A3 處理組，其苗高增長量極顯著高于其他處理組。其中，6—7月A3處理組苗高增長量最大，7—8月A1 處理組苗高增長量最大。添加了黃心土的A6 處理組，雖然苗高增長一直滯后于其他泥炭土處理，但是在8月底試驗結束時苗高大于A11 處理組，A6 與A11 處理組基質配比比例一致，均添加了6/11 的黃心土，1/11 的珍珠巖，只是前者占比4/11 的是泥炭，而后者占比4/11 的是椰糠，表明泥炭土比椰糠更有利于苗高的增長。

在8月底試驗結束時，不同處理組的苗高平均值為29.87 cm，A1 處理組苗高達59.80 cm，凈增長量達56.11 cm，是平均值的2.13 倍；A3 處理組苗高達54.32 cm，凈增長量達50.70 cm，是平均值的1.92 倍。所有處理中，苗高最低的是對照組A12，試驗結束時苗高僅為10.91 cm，為平均值的36.52%，可能是因為黃心土粘性重，透氣、透水性差，影響了苗木的生長。不同基質配比處理按照苗高增長量由高到低排序，依次為A1、A3、A2、A4、A5、A9、A10、A6、A8、A7、A11、A12（圖2）。

圖 1 不同基質配比處理中亮葉木蓮苗高生長進程Fig.1 The height growth of M.lucida seedlings in different substrate compositions

圖 2 不同基質配比處理中不同時期的亮葉木蓮苗高增長量Fig.2 The height growth increasement of M.lucida seedlings in different periods

2.1.2 對地徑的影響

在形態指標中，地徑與苗木質量的關系極為密切，主要影響苗木根系及其抗逆性，是僅次于苗木質量的重要指標。不同基質配比處理中不同時期的亮葉木蓮地徑如圖3 所示，其增長量如圖4 所示。由圖3 可見，移入容器袋時，苗木地徑基本一致，平均為1.91 mm。1—4月各基質處理間地徑生長緩慢，差異不大。4月后，各處理間苗木地徑出現分化，泥炭土含量較高的5 個處理（A1 ～A5）中地徑及其增長速度極顯著高于其他處理，其中A3 處理在生長旺季6—8月，地徑生長量最高，試驗結束時，其總增長量也最高，既含泥炭又含黃心土的A6 處理組中地徑增長依然滯后，而以椰糠為主的不同基質配比處理組（A7 ～A10）間地徑生長差異不顯著。總體而言，地徑與苗高生長表現出相似的結果，然而與苗高不同的是，試驗結束時添加椰糠的A11處理組地徑高于添加泥炭的A6 處理組，表明泥炭的添加并未促進地徑的增長。

在8月底試驗結束時，各處理組苗木的平均地徑為8.69 mm，A3 處理組苗木的地徑達14.79 mm， 地徑增長量達12.82 mm，是平均值的1.70 倍；其次是A1 處理，地徑達14.38 mm，地徑增長量達12.37 mm，是平均值的1.65 倍。將不同基質配比處理按照地徑增長量由大到小排序，依次為A3、A1、A2、A5、A4、A10、A8、A9、A11、A7、A6、A12（圖4）。

圖 3 不同基質配比處理中亮葉木蓮苗木地徑生長進程Fig.3 The diameter growth of M.lucida seedlings in different periods

圖 4 不同基質配比處理中不同時期的亮葉木蓮苗木地徑增長量Fig.4 The diameter growth increasement of M.lucida seedlings in different periods

2.1.3 對生物量的影響

苗木質量即苗木總鮮質量或干質量，是反映苗木品質的最重要指標。不同基質配比對亮葉木蓮生物量的影響見表2。由表2 可知，不同基質配比處理對亮葉木蓮容器苗各生物量指標的影響差異顯著。試驗結束時，單株鮮質量高于100 g 的為A1 ～A5處理組，且A1 處理組極顯著高于其他4 個處理組；地上部分鮮質量高于100 g的為A1、A3和A5處理組，A1 處理組極顯著高于其他2 個處理組；葉鮮質量高于100 g 的僅A1 和A3 處理組，A1 處理組極顯著高于A3 處理組；地下部分鮮質量排前3 位的為A3、A1和A2處理組，其中最高的為A3處理組（95.29 g），且極顯著高于A1 和A2 處理組。

單株干質量最大的為A1 處理，但其與A3 處理無顯著差異，二者均極顯著高于其他處理；地上部分干質量最大的為A1 處理，極顯著高于第2名的A3 處理組；地下部分干質量最大的是A3 處理組，與排第2 名的A1 處理組無顯著差異，但二者顯著高于其他處理組；葉干質量最大的為A1 處理組（37.12 g），極顯著高于包括第2 名A3 處理組在內的其他處理。

總體來看，苗木生物量位于前5 位的是泥炭土含量較高的5 個處理組（A1 ～A5），而且與其他處理組差異均為極顯著，而其中較為突出的是A1 和A3 處理組。在A1 處理組中單株鮮質量和地上部分生物量占優勢，在A3 處理組中地下部分生物量占優勢。對照組A12 的苗木各項生物量均最小，長勢細弱（圖5）。

表2 不同基質配比處理中亮葉木蓮的生物量?Table 2 The seedling biomass in different substrate treatments g

圖 5 不同基質配比處理中的亮葉木蓮容器苗Fig.5 Container seedlings of M.lucida in different substrate treatments

2.1.4 對其他生長指標的影響

不同基質配比處理中亮葉木蓮苗木的高徑比見表3。由表3 可知，在8月底試驗結束時，不同處理的平均高徑比為3.26。各基質配比處理按照高徑比由大到小排序，依次為A1、A4、A2、A3、A5、A6、A9、A7、A10、A12、A8、A11；排名前6 位的均為含有泥炭土的處理組，高徑比均在3.50 以上。在長勢良好的A1 ～A5 處理組中，A1 處理組的高徑比最大，但在試驗過程中，該處理組中苗木多次出現倒伏現象，因此，與A1 處理組相比，A3 處理組的高徑比可能更為合理。

莖根比反映的是根、莖部分的均衡程度，莖根比小，根系相對地上部分旺盛，苗木移栽成活率高。不同基質配比處理中亮葉木蓮苗木的莖根比見表3。由表3 可知，在8月底試驗結束時，不同處理的莖根比差異顯著，在泥炭土含量高的A1、A3 和A4 處理組中容器苗的莖根比均大于均值2.46，其中A3 處理組中最低，為3.73；在營養物質相對缺乏的基質配比處理組中，亮葉木蓮容器苗的莖根比均小于均值2.46，包括不含泥炭土的A8、A9、A10、A11、A12 處理組以及黃心土含量高的A6 處理組。

單個生物量指標僅能從側面反映苗木的生長情況，而苗木質量指數反映了苗木各部分的協調和平衡，合理的苗木質量指數對容器苗的成活和生長十分重要。不同基質配比處理中亮葉木蓮的苗木質量指數見表3。由表3 可知，A1 和A3 處理組的苗木質量指數較高，二者均達到21，且無顯著差異；其次是A2、A4 和A5 處理組；其他處理組和對照組均較低，且各處理間無顯著差異。

2.2 不同基質配比對苗木生長影響的綜合評價

不同基質配比處理中苗木各生長指標函數值及排名見表4。由表4 可知，A1 處理組的最終苗高、單株鮮質量、單株干質量、地上部分鮮質量、地上部分干質量、葉鮮質量、葉干質量和苗木質量指數共8 個指標的隸屬函數值均最高（1.00），A3 處理組的最終地徑、地下部分鮮質量、地下部分干質量和苗木質量指數共4 個指標的隸屬函數值最高（1.00）。結果表明，A1 處理組中苗高和地上部分生物量占優勢，A3 處理組中地徑和地下部分生物量占優勢。各基質配比處理按照平均隸屬函數值從大到小排序，依次為A1、A3、A2（A5）、A4、A9、A6、A10、A8、A7、A11、A12。

表3 不同基質配比處理中亮葉木蓮苗木的高徑比、莖根 比及苗木質量指數Table 3 The ratio of height and diameter, ratio of shoot and root and seedling quality index in different substrate treatments

表4 不同基質配比處理中苗木各生長指標隸屬函數值及排名Table 4 Subordinate function value of seedlings growth indexes in different substrate treatments and ranking

3 結論與討論

試驗結果表明，不同基質配比對亮葉木蓮容器苗生長的影響具有顯著差異。在所有處理組中，以泥炭土為主的基質促進亮葉木蓮容器苗生長的效果最優，苗木各生長指標表現出明顯的優勢，以椰糠為主的基質次之，最差的為以黃心土為主的基質（A12 處理組）。根據平均隸屬函數值排名和苗木的綜合生長狀況（高徑比、莖根比以及苗木質量指數等），培育亮葉木蓮容器苗的基質配比應參考A3 處理組，即泥炭土+珍珠巖（體積比3∶1）。這是因為在地上部分生長量無顯著差異的情況下，地下部分生長勢旺且高徑比合理更有助于容器苗的移栽成活。

亮葉木蓮屬于速生性樹種，幼苗喜營養豐富、有機質含量高的基質。泥炭土含有大量的有機質和微量元素，能很好地滿足容器苗的生長。椰糠雖然具有較強的保水能力和良好的孔隙結構，但其養分含量少，作為基質培育的容器苗生長狀況較差。黃心土黏性大，透水率差，抑制了根呼吸，進而影響整個容器苗的生長。但黃心土來源廣泛，保水性強，如果添加不同比例的其他基質，苗木生長效果可大為改善（A6 和A11 處理組），并且在輕基質中添加一定量的黃心土，有助于增加容器質量，更好地固定根部，抗風、抗倒伏。以上研究結果與已有的木蘭科容器育苗基質配比研究結果一致。金國慶等[17]的研究結果顯示，在以泥炭土為主的基質中容器苗生長較快，其特別適宜于早期速生型優良闊葉木蘭科樹種馬褂木的生長；何彥峰[18]對武當木蘭的研究結果顯示，在以腐殖質為主的基質中容器苗生長狀況較好，在以黃心土或沙土為主的基質中容器苗生長狀況較差。

育苗基質是容器苗生長發育的載體和基礎[7,19]。 雖然亮葉木蓮容器苗在以泥炭土為主的基質中表現出明顯的生長優勢，且A1（純泥炭土）處理組在綜合排名中居第1 位，但其地徑和根系2 個指標得分均低于A3 處理組；此外，雖然A2（泥炭土和珍珠巖體積比5∶1）處理組基質中泥炭含量高于A3 處理組，還添加了增加透氣性的珍珠巖，但是苗木長勢遠不如A1 和A3 處理組。因此，推測養分和透氣性之間應維持適當的平衡，泥炭土比例過高的基質養分含量高，飽和持水率大，透氣性差，易造成地上部分徒長，而根系生長受阻。

高徑比是指苗木株高與地徑的比值，能反映苗木地上部伸長生長與加粗生長之間的協調關系，以及地上部的健壯程度。高徑比太大的苗木細高，抗性弱，栽植成活率低；高徑比適宜則苗木抗性 強，成活率高[20-22]。高徑比無統一的標準，因樹種而異。在本研究中，A3 處理組的高徑比優于A1處理組，亮葉木蓮苗期具有生長迅速、葉片較大、抗風能力差等特點，因此在苗期保證苗木健壯生長的同時，合理調控苗木的高徑比較為重要。

在容器苗幼苗期，育苗基質是其營養和能量的主要來源。在整個容器苗生長過程中，育苗基質的物理性質（體積質量、孔隙度等）對苗木生長影響極其顯著。優良的育苗基質應該具有良好的透氣、透水性和存蓄養分的能力[23]，因此在泥炭土基質中保證適度比例的其他基質（如珍珠巖、椰糠等）是必要的，可以改善基質的透氣性，有助于根系生長和固定，促進根系的生長。在林業發達國家，在容器育苗中應用最廣的基質是以泥炭土為主的混合基質[24-26]。綜合考慮苗木的生長狀況，培育亮葉木蓮容器苗最適宜的基質配比為泥炭土和珍珠巖體積比3∶1，其可在生產上推廣應用。

亮葉木蓮在適宜的條件下生長迅速，因此在苗期要保證足量的水肥，而其又屬于淺根性樹種，施肥過程中要特別注意少量多次，以免燒根。在華南地區梅雨季高溫高濕條件下，亮葉木蓮生長緩慢，說明其既不耐水淹又不耐旱，即使少量積水也會明顯阻礙其生長，基質必須保證一定的透氣性。缺水干旱狀態下，葉邊緣干枯，抵抗病蟲害能力下降。有關亮葉木蓮苗木培育過程中水熱環境條件的控制，有待進一步研究探討。

容器育苗成本較大程度上取決于基質，適用于容器育苗的基質除了泥炭土、珍珠巖、椰糠、黃心土外，還有河沙、蛭石、陶粒、膨化土以及鋸末等，本研究中僅比較了部分基質組合，研究的基質種類不夠全面。此外，在容器育苗過程中緩釋肥已經得到廣泛應用[8,13,16,27]，與速效水溶肥相比，緩釋肥施肥次數少，節省勞動力，且可以有效提高肥料利用率，在樹種苗期施用的緩釋肥類型和劑量成為育苗研究領域所關注的重要問題。為培育優質的亮葉木蓮容器苗并降低成本，在后續的研究中應配合不同緩釋肥施用量比較更多的基質配方。