基質對青岡櫟容器苗質量和生理特征的影響

盧翔，劉星，王金旺，楊升，夏海濤，陳秋夏

(浙江省亞熱帶作物研究所，浙江 溫州 325005)

青岡櫟(Cyclobalanopsisglauca)，為殼斗科櫟屬常綠喬木樹種，是我國熱帶、亞熱帶地區常綠闊葉林的代表性群落類型之一，廣泛分布于西南喀斯特等地區，也是我國東部地區常用的造林樹種之一[1-2]。目前，由于氣候變化以及人為原因的破壞，大面積的青岡櫟闊葉林逐漸消失[3]。因此，目前的造林生產中，青岡櫟的幼苗稀缺，培育健壯的青岡櫟幼苗已成為加速熱帶、亞熱帶地區常綠闊葉林植被恢復工程的重中之重。青岡櫟的直系根十分發達，在育苗過程中，主根生長快速，側根發育緩慢，移苗時根系損傷嚴重，導致移苗成活率較低。因此，生產上青岡櫟多采用容器育苗。在青岡櫟的容器苗培育過程中發現，土壤中營養元素含量的變化直接影響青岡櫟的成活及生長狀況，因此，育苗基質的選擇已成為青岡櫟幼苗生產的重要環節之一[4]。

早在20世紀晚期，學者已展開了大量的針對育苗基質的相關研究工作，取得了一定的進展,且大部分國家和地區均顯著傾向于輕型育苗基質[5]。目前育苗基質的選擇多就地取材，較為常見的有樹皮粉、落葉枯枝、泥炭灰腐殖質和堆肥等[6-7]。魯敏等[8]研究了以松林表土、黃色黏土、潮濕土和泥炭土混爐灰渣為主要配方對油松容器苗生長的影響,研究認為育苗基質的密度、磷含量是影響油松幼苗生長的主要因子,但其配方不符合輕型基質的要求。韋小麗等[9]研究了鋸木屑、蔗糖渣、稻草粉、樹皮粉、爐渣、泥炭等輕型基質對濕地松苗木生長和質量的影響,認為除鋸木屑外,其他均可用作濕地松的栽培基質。目前青岡櫟容器育苗相關研究多采用當地特色材料，然而不同地區原材料不同，材料的配比也存在差別，為選擇有利于青岡櫟幼苗的營養平衡且排水、通氣良好、肥力適宜的優良育苗基質，本研究在總結前人研究的基礎上，以本地資源為基礎，特別選用當地的稻殼、鋸木屑以及進口泥炭土和珍珠巖等為原料，配置弱酸性的輕型育苗基質，研究不同的輕型育苗基質對青岡櫟容器苗質量及生理特征的影響，同時篩選出適宜青岡櫟生長發育的成本較低的輕型環保基質，在達到環保經濟目的同時為林木容器育苗的產業發展提供一定的理論依據和技術支持。

1 材料與方法

1.1 試驗地及材料

試驗地設在浙江溫州(119°37′～121°18′E，27°06′～28°36′N)育苗基地內，內部設遮陰網、噴灌排風系統等設施，保證了試驗的順利實施。

試驗中青岡櫟長勢良好，且選用大小較為一致的容器苗用于基質配比試驗。試驗選用的青岡櫟種子于2016年秋采自浙江省溫州市20 a樹齡的青岡櫟，符合DB 33/176—2005規定的種子標準。種子千粒重為6.05 g，凈度為97%，播種前用0.2%高錳酸鉀溶液浸種20 min消毒。2017年3月撒播種于苗床，4月選擇長勢良好、較為一致的健壯芽苗移栽至育苗容器中。按照容器苗培育要求，進行常規的水肥管理，定期防蟲除草。

基質材料稻殼預處理：將干燥的稻殼傾倒在圓錐狀爐灶的鐵皮蓋堆成圓錐形狀，當發現稻谷殼燒黑后立即再用適量的稻谷殼將燒黑處蓋上，并反復將炭化的稻谷殼邊澆水邊翻動，以洗去炭化后生成的堿性物質，使稻谷殼呈中性；而后粉碎、過篩(孔徑5 mm)即成炭化稻谷殼，備用。

泥炭、珍珠巖預處理：經曬干、粉碎、消毒、過篩(孔徑5 mm)，備用。

鋸屑：采用當地木材加工廠的鋸屑資源，為加快分解，在使用前加入尿素，用量為0.5 kg·m-3，然后用塑料布蓋嚴，堆放一個半月，使用前揭開塑料布晾干。

1.2 試驗方法

1.2.1 青岡櫟容器苗培育基質成分配比設計

把稻殼、鋸屑、泥炭土、珍珠巖作為4個變量因子，配置不同成分比例的15種基質(表1)。育苗容器選用無紡布網袋(40 mm×100 mm)。每種基質處理設5個重復，每個重復有容器苗10株，共50株。泥炭(德國klasmann公司)、珍珠巖(浙江杭州易麥非金屬材料有限公司)預處理：經曬干、粉碎、消毒、過篩(φ=5 mm)泥炭選用，珍珠巖選用。

1.2.2 不同基質的理化性質測定

使用吳志行等[10]的方法測定基質的容重、最大持水量等物理性質。使用鮑士旦等[11]的方法測定基質氮、磷、鉀、有機質含量以及pH。

1.2.3 青岡櫟容器苗苗期形態指標測定

基質處理4個月后，每個處理測量青岡櫟容器苗的葉片數量、地徑、苗高等生長指標。每個處理隨機選擇植株，使用軟尺測定植株的苗高，游標卡尺測量地徑；每個處理再選取3株，全株取出，洗凈，烘箱中105 ℃殺青15 min，然后烘干至恒重，用電子天平測定其生物量并且計算高徑比、質量指數[12]。

1.2.4 青岡櫟容器苗苗期生理指標的測定

基質處理青岡櫟4個月后，采用鮑士旦等[11]的方法測定青岡櫟植株總氮含量；葉片葉綠素含量采用丙酮浸提法[13]。凈光合速率測定采用便攜式光合測定光合儀Li-6400XT(Licor，美國)[14]。測定時選用青岡櫟健康且完全展開的葉片，采用6400-02B光源，光合有效輻射設定為1 200 μmol·m-2·s-1、CO2濃度為450 μmol·mol-1、流速為500 mL·min-1、溫度設定為30 ℃。所有的氣體交換試驗均在晴朗天氣的上午9:00—11:00完成。

1.3 數據處理

SPSS version 13.0統計軟件(SPSS Inc.，Standard Version)對試驗數據進行統計分析，LSD檢驗法多重比較(P<0.05)。

2 結果與分析

2.1 基質成分配比對育苗基質理化性狀的影響

表1顯示，基質成分配比不同理化性質差異較大。試驗發現15種基質容重最大值為0.36 g·cm-3，表明15種基質均為輕基質，其中容重最大的為4號。12號最大持水量最大，為545.32%，4號(212.26%)最小。pH均表現為酸性，為4.7～6.0。6號有機質含量最高，為407.78 g·kg-1。堿解氮、速效磷、速效鉀含量也不相同，不同基質速效鉀含量相近；4號堿解氮含量最高，而8號基質堿解氮含量最低；15號速效磷含量(0.21 g·kg-1)最高。

表1 不同試驗基質配比的理化性狀分析

2.2 不同基質對青岡櫟容器苗形態生長的影響

試驗處理結束時，不同基質處理青岡櫟的形態生長的測定結果見表2。不同基質處理的青岡櫟形態生長存在較大差異。其中，4號、6號和15號處理的苗高于其他處理組，3號基質處理組苗高最小，僅為8.72 cm。4號、10號、7號基質處理組的地徑高于其他基質處理。不同基質處理的的生物量也存在顯著差異。總體比較看來，4號和15號基質處理組的單株生物量及根、莖、葉重高于其他基質處理的植株；而3號、12號基質處理組則處于較低水平。

表2 基質成分配比對青岡櫟容器苗形態指標的影響

質量指數是綜合多個指標的計算結果，全面反映了苗木質量的優劣。高徑比數值越小，總干重數值就越重，苗木的質量也就越好。試驗表明，基質成分影響了青岡櫟的質量指數與高徑比。其中4號、10號、15號的質量指數高于其他基質處理，3號基質處理的質量指數最小。10號和15號基質處理組的高徑比高于其他處理組。

2.3 不同基質對青岡櫟容器苗生理性狀的影響

光合作用為青岡櫟的生長提供最基礎的物質與能量所需。不同基質處理的青岡櫟容器苗的凈光合速率顯著不同(圖1)，1號、4號、5號、6號、11號、15號基質處理組的凈光合速率高于其他處理組；而最低值出現在12號基質處理組。葉綠素含量是影響植物光合作用強弱的關鍵因素。結果表明，在不同的基質處理中，1號、2號、10號基質處理組的葉綠素含量高于其他處理；其含量最高的1號處理組是葉綠素含量最低的3號基質處理組的4.12倍。氮元素作為植物生長必需的大量元素，其含量的高低影響植物的葉片生長，本研究發現，基質成分的變化顯著影響青岡櫟植株內的總氮素含量，其中5號、11號、15號基質處理組的總氮含量顯著高于其他基質處理。

圖1 不同基質對青岡櫟容器苗生理狀況的影響

2.4 青岡櫟容器苗質量與基質性狀的相關性分析

基質容重與青岡櫟容器苗苗高、地徑、高徑比、葉片數、葉綠素含量、單株干重等指標之間存在顯著相關性(表3)。毛管孔隙度與地徑、質量指數之間存在顯著相關性；最大持水量與苗高等指標之間存在極顯著相關性；pH與苗高等指標之間存在極顯著相關性；有機質含量與凈光合速率之間存在極顯著相關性；速效磷含量與苗高、植物全氮濃度等指標之間存在極顯著相關性。

表3 基質理化性狀與容器苗質量指標之間的相關性

3 小結與討論

容器苗的育苗基質是影響著苗木成活率以及決定苗木品質的關鍵因素之一[15]。考慮因地制宜和經濟因素等問題，現代容器育苗關于育苗基質的選擇多數從地區的具體情況出發，就近取材[16]。

育苗基質的物理化學性狀對苗木的生長起決定性作用,較高的有機質、氮磷鉀等含量，優良的保水保肥性狀有利于根系的發育和苗木的健康生長[17]。本研究根據溫州地區的現有條件，在充分利用當地資源的條件下，研究了不同配比對青岡容器苗的生長及品質的影響。結果顯示，不同配比的基質理化性質差異十分明顯，而研究表明，理化性質如容重、最大持水量和營養元素含量等對苗木的生長發育有著重要影響。不同配方基質理化性狀中的容重、最大持水量、有機質含量、速效磷含量、堿解氮含量存在顯著差異。不同基質配方對青岡容器苗的高苗、地徑、高徑比、葉片數、單株干物質重、質量指數等影響顯著。隨著泥碳土含量的增加，苗木的質量呈升高趨勢。基質的容重、pH、速效氮含量是影響青岡櫟容器苗生長發育及苗木質量的主要因子。

4號、5號、6號、10號、15號基質在苗高、地徑、質量指數、葉片數、干物質重、葉綠素含量、光合生理指標、全氮含量等方面優于其他基質。4號保水性較差，生產成本最高，5號生產成本次之，6號、7號、10號和15號生產成本較低。本研究發現,隨著泥炭在基質配方中比重的增加,苗木的質量也呈上升趨勢。王月生等[18-19]研究不同基質配比對南方紅豆杉容器苗生長的影響，發現泥炭土含量較高的苗木質量較好。同時綜合考慮生產成本、容器苗質量以及廢棄物利用的難易程度，建議4號、5號和15號基質配方可作為青岡櫟容器苗培育基質在生產中推廣應用。