張 筍
(高州市森林公園事務中心,廣東 高州 525200)
楠 木(Phoebe zhennanS.Lee et F.N.Wei)又 名楠樹、楨楠,屬樟科楠屬常綠喬木,樹體高大,干形通直,是較好的行道和庭園綠化樹種。楠木木材紋理直、結構致密,不易變形、開裂,且有香氣,價格高昂,為宮廷建筑和船舶建造方面的高級優良木材。楠木地理分布范圍較窄,為我國特有樹種,主要分布于湖北省西部、貴州省西北部及四川省、湖南省等地,屬國家二級珍稀瀕危保護植物[1]。楠木苗木培育以種子繁殖為主,其種子富含油脂和水分,易失水開裂、發霉,發芽力不高。楠木喜肥沃、濕潤、排水良好的土壤,對立地條件要求高,加之苗期生長緩慢,常發生爛根、日灼等現象,育苗成效整體不高[2-3]。
良好的育苗基質是實現壯苗培育的關鍵。以從往有關楠木育苗的研究報道來看,相較常規黃泥杯容器苗,輕基質容器苗根系發達,環境適應能力較強[4-5],但不同輕型基質配比的育苗效果明顯不同。以農田土或泥炭土、珍珠巖、谷殼等基質按一定比例混合,苗木高徑生長優勢明顯,Ⅰ、Ⅱ級苗出圃率明顯增加[6-7]。此外,有研究者提出[8-10],在育苗基質中添加肥料,如雞羊糞、鈣鎂磷肥、生物菌劑等,能加快楠木幼苗生長,苗木質量大幅提升。整體上看,基質配比和施肥種類均影響楠木壯苗培育效果,但學界對基質配比與肥料配方優化方面的研究仍較少。為此,筆者通過試驗探討了不同基質與肥料配比處理下楠木苗木培育效果的差異,旨在構建高效的育苗技術體系,以期為楠木工廠化壯苗培育提供科學參考。
在廣東省高州市境內選擇干形通直、生長健壯的楠木成年樹為采種母樹,于2018年11月采集種子。育苗基質采用黃泥及市售的泥炭土、珍珠巖、蛭石4種基質。肥料使用復混肥,以尿素(46% N)或硝酸銨(35% N)、重過磷酸鈣(52% P2O5)、氯化鉀(60%K2O)為原料,滑石粉為填充料。
1.2.1 苗木培育。參照朱定軍[2]的方法,搗去外種皮后,將種子放入加有洗衣粉的水中清除油脂,用流水沖洗干凈后,再用0.5%高錳酸鉀消毒3 h,然后用清水洗凈后進行濕沙貯藏。2019年3月進行沙床播種,子葉出土后,將幼苗移栽至裝有基質的育苗袋(8 cm×10 cm)中。苗木培育在自然條件下苗圃地進行,地理位置為東經110°51′35″、北緯21°53′54″,年平均氣溫22.8 ℃,最高溫度37.6 ℃,最低溫度-1.5 ℃,無霜期361 d,年平均降水量1 892.7 mm。
1.2.2 基質處理。以黃泥、泥炭土、珍珠巖、蛭石4種基質混合物作為育苗基質,按體積比混合。每種基質均設4個水平,其中黃泥分別為1份、2份、3份、4份,泥炭土為0份、1份、2份、3份,珍珠巖為0份、1份、2份、3份,蛭石0份、1份、2份、3份(見表1)。利用正交試驗設計軟件,按4因素4水平進行試驗設計,共設置16個處理,分別為M1~M16,每個處理重復4次,每個重復70株。苗木移入基質中后,按常規方法進行水肥及病蟲害管理,其中施肥用0.3%復合肥[m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)=15∶15∶15]肥液,每月淋施1次,每株施250 mL。苗木培育1 a后,于2020年4月中旬統計苗木高度、地徑生長量,然后參照匡敏等[11]提出的楠木輕基質容器苗分級標準,將苗高≥20 cm、地徑≥2.5 mm的苗木計為出圃苗木,統計各處理苗木出圃率,即出圃苗木株數占移栽苗木總株數的百分比。

表1 育苗基質組分水平表 份
1.2.3 肥料處理。在上述育苗基質研究基礎上,以不同配比的N、P、K復混肥為基肥。每種營養元素有效含量分別設4個水平(見表2),采用正交試驗法設置16個處理分別為P1~P16,每個處理4次重復,每個重復70株。其中,處理1(P1)為對照,未放基肥。根據各處理中N、P、K配比進行配制,施用時按2.5 kg/m3的用量與基質混勻。苗木培育1 a后,于2021年4月中旬統計出圃率。

表2 復混肥營養元素組分水平表 %
為進一步研究不同氮素肥料及供肥量對育苗的影響,以有機氮肥料尿素(U,46% N)、無機氮肥料硝酸銨(X,35% N)兩種氮肥作為供氮來源,分別設置 0.5(N1)、1.5(N2)、2.5 kg/m3(N3)3 種水平的施肥用量處理,共設置6個處理UN1、UN2、UN3、XN1、XN2、XN3,每個處理 4次重復,每個重復 50株。苗木培育1 a后,于2022年4月中旬進行苗木質量綜合分析,調查各處理苗木高度、地徑、主根長、凈光合速率、生物量、出圃率。其中,凈光合速率采用LI-6400便攜式光合儀測定,生物量為地上、地下部分總的植株鮮質量。
對于試驗數據,用Excel 2007制作分析圖表,用SPSS 19.0統計分析軟件進行方差分析及LSD多重比較(α=0.05)。
不同基質配比處理下,苗木出圃率差異顯著。在供試16種基質中,處理8(M8)為最優配比,該處理下苗木出圃率最高,達82.2%。相較生產中最為常用的基質處理(M1,黃泥),苗木出圃率提高了130.9%。由表3正交設計極差分析結果可知,泥炭土(R=27.9)對楠木育苗效果影響最大,其次是珍珠巖(R=9.7),黃泥和蛭石的影響相對較小,R值分別為7.1和7.9。由此可見,泥炭土對提高楠木苗木質量起到關鍵的主導作用。與黃泥相比,泥炭土疏松透氣,富含大量腐殖質與營養元素,這說明養分供給在楠木壯苗培育中尤為重要。

表3 楠木育苗基質不同體積比極差分析
由表4可知,在采用優化配比基質(即黃泥、泥炭土、珍珠巖、蛭石體積比為2∶3∶2∶1)的基礎上,肥料配比對苗木出圃率影響顯著。其中,在P12處理(20% N+15% P+5% K)下苗木出圃率最高,達90.3%,較對照P1處理(未放基肥)增加了99.3%。極差分析結果表明,N(R=35.4)對楠木苗木培育效果影響最大,其次是P和K(R值為 5.7 ~ 6.6)。

表4 楠木育苗基質中不同配比肥料極差分析 %
為進一步提升肥效,以P12(20% N+15% P+5% K)為最優復混肥配比,對不同氮肥種類和施肥量處理下的苗木質量進行了綜合分析。由表5可知,在6個處理中,以無機氮肥硝酸銨+1.5 kg/m3施肥量(XN2)處理下苗木質量最好,與UN3處理(有機氮肥尿素+2.5 kg/m3施肥量)相比,苗高、地徑、主根長、凈光合速率、生物量、出圃率均顯著增加,高徑比減小。這說明以無機氮取代有機氮,并以較低施肥量即可獲得理想的壯苗培育效果。

表5 氮素及施肥量對培育楠木苗木質量的影響
楠木的利用價值高,開發前景廣闊,是優良的造林綠化與珍貴用材樹種,大力發展楠木人工林效益顯著。良種壯苗是實現人工林高效培育的前提與保障。楠木種子貯藏壽命短,苗期生長緩慢,育苗困難。目前,國內許多科技工作者探討了楠木苗木培育的方法,在種子處理、基質篩選、施肥管理、種植密度等方面取得了較大進展,并認為優化基質與肥料配比是有效促進苗木質量提升的關鍵[2,4,11]。為探索高效、穩定的楠木壯苗培育技術,筆者重點從育苗基質與肥料方面進行了研究。通過正交試驗法,筆者分別設計了16種基質和肥料配比處理,發現采用黃泥、泥炭土、珍珠巖、蛭石按體積比2∶3∶2∶1組成的混合基質,20% N(硝酸銨)+15% P+5%K復混肥,每立方米基質中摻入復混肥1.5 kg,苗高≥20 cm、地徑≥2.5 mm的苗木出圃率在98%以上,這為今后楠木工廠化壯苗培育提供了可靠的技術支撐。
楠木對生境條件要求較高。在基質篩選試驗中,相較黃泥與蛭石,泥炭土與珍珠巖表現出了較為顯著的影響作用,這與楠木喜肥沃、透氣環境的生理特性是相吻合的。黃泥成本低,且攜菌少、易消毒,能有效減少楠木幼苗根腐現象,是生產中最為常用的育苗基質。但黃泥排水透氣性差,且后期土壤易板結,不利于植株吸收水分與養分,阻礙了苗木生長。試驗以黃泥為基質培育楠木幼苗,苗木出圃率僅為35.6%,而以優化配比的黃泥、泥炭土、珍珠巖、蛭石組成的混合基質育苗,苗木出圃率提升至80%以上,這表明肥沃、疏松透氣的基質最適于楠木苗木培育。近期有學者認為,以桑枝屑、發酵鋸末、豬羊糞等營養豐富的生物廢料作為基質組分,也可獲理想的楠木育苗效果[11-12]。從生產成本角度出發,泥炭土價格高昂,因此,探尋一種便宜并可替代泥炭土的基質十分必要,下一步擬開展相關基質的進一步優化與篩選。
氮、磷、鉀等營養元素有效含量對楠木苗木培育效果有顯著影響。在相同基質條件下(M8),以市面上銷售的常規氮磷鉀[m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)=15∶15∶15]復合肥進行施肥管理,其楠木育苗效果明顯低于試驗中優化的氮磷鉀[m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)=20∶ 15∶ 5]復混肥(P12)。在供試16種肥料配比中,當氮含量為30%、總肥效45%時,育苗效果明顯低于氮含量20%、總肥效40%的施肥處理。這表明苗木質量并未隨著總肥效的增加而增加,而是受到肥料配比尤其是氮素含量的影響。氮肥包括有機氮肥和無機氮肥兩種。植物對氮的吸收以無機氮為主,即硝態氮(NO3-)和銨態氮(NH4+),而有機氮需轉化為氨(NH3)才能被植物吸收利用[13-14]。有機氮在轉氨過程中,需要借助土壤微生物、土壤酶、溫度、水分等作用,通過轉氨作用產生NH3,進而實現植物對氮素的利用,因此,施用有機氮肥時應以基肥和根際追肥為主[15]。由于尿素氮含量高且成本低,生產中使用的復合肥多以尿素為氮源。試驗以總肥效45%、氮含量15%常規復合肥進行施肥,并未獲得理想的育苗效果,一方面可能是氮含量偏低,另一方面可能是采用了葉面噴施的方式,將其作為基肥是否能改善育苗效果有待進一步驗證。值得一提的是,在相同氮含量的前提下,試驗以無機氮肥硝酸銨取代有機氮肥尿素,在1.5~2.5 kg/m3施肥量下均取得了相近的育苗效果,說明以無機氮肥取代有機氮肥能提高植株對肥料的吸收利用效率,減少化肥使用量。這為緩解當前廣受關注的化肥環境污染問題提供了一個較好的思路。