不同植物束根育苗技術(shù)的改良研究

馬慧靜 李文輝

摘 要：容器育苗是當(dāng)今世界林業(yè)的一項(xiàng)先進(jìn)苗木生產(chǎn)技術(shù)，主要采用各種容器裝入配制好的基質(zhì)或營(yíng)養(yǎng)土進(jìn)行育苗，并常將容器苗在塑料大棚、溫室等保護(hù)設(shè)施中進(jìn)行培養(yǎng)，易于為苗木創(chuàng)造較佳的生長(zhǎng)條件和生存環(huán)境以及實(shí)施工廠(chǎng)化大規(guī)模苗木培育，具有育苗周期短、苗木規(guī)格和質(zhì)量易于控制、苗木出圃率高、節(jié)約種子、起苗運(yùn)苗過(guò)程中根系不易損傷、苗木失水少、造林成活率高、造林季節(jié)長(zhǎng)、無(wú)緩苗期、便于育苗造林機(jī)械化等優(yōu)點(diǎn)，被許多地區(qū)廣泛采用。但是，真正的容器育苗理念不止于此，還有培育主根、平衡根系、空氣切根、母株處理、苗木幼化、人工控制苗木生長(zhǎng)等涵義。容器作為容器育苗的主體器皿，容器的形狀、規(guī)格和材質(zhì)的選擇直接影響到苗木的質(zhì)量、生產(chǎn)成本乃至后期的生長(zhǎng)、成材狀況。目前，在國(guó)內(nèi)外育苗容器的研發(fā)使用正在不斷朝向低成本、來(lái)源廣、高性能、結(jié)構(gòu)合理、易操作、利于苗木生長(zhǎng)的方向完善發(fā)展。因此，通過(guò)改良不同植物束根育苗的技術(shù)，從而降低育苗投入，減少移栽成本，降低幼苗根系在起苗、運(yùn)輸、定植等過(guò)程中造成斷根和失水損傷，并可以最大程度減少植樹(shù)造林過(guò)程中對(duì)原有生態(tài)環(huán)境的損傷。

關(guān)鍵詞：束根 育苗 技術(shù) 改良

中圖分類(lèi)號(hào)：F062.4

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1004-4914（2023）06-293-03

植物束根育苗技術(shù)是采用一種長(zhǎng)直管（口徑30cm*30cm，高60cm的長(zhǎng)方體裝置）內(nèi)束根定向育苗技術(shù)，該技術(shù)具有改變苗木斷根移栽方式具有低投入、免開(kāi)挖、易管護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。根管的保護(hù)作用使植物幼苗根系免受在起苗、運(yùn)輸、定植等過(guò)程中造成斷根和失水損傷。同時(shí)束根育苗技術(shù)可以搭配微創(chuàng)技術(shù)進(jìn)行造林，從而最大限度地減少生態(tài)損傷，不破壞定植坑原有土層的毛細(xì)滲透結(jié)構(gòu)；通過(guò)打眼嵌入式栽植，改變傳統(tǒng)挖坑、挖魚(yú)鱗坑、修水平溝、引渠上山植樹(shù)造林方式。在前期預(yù)試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，原束管裝置育苗前期，幼苗長(zhǎng)勢(shì)良好，但隨著育苗時(shí)間推移，幼苗出現(xiàn)大面積萎蔫、死亡現(xiàn)象。初步判斷幼苗死亡是由于淹水脅迫造成的，因此，通過(guò)改良原束管裝置，尋找幼苗枯死原因，并確定適宜的束管育苗裝置，為大面積育苗奠定提供理論與技術(shù)支撐。

一、材料和方法

1.材料。花葉海棠、蛋白桑和山桃。

2.方法。將三種樹(shù)種的種子消毒后種植于束根育苗裝置（口徑30cm*30cm，高60cm的長(zhǎng)方體裝置），每個(gè)裝置種植2～3粒種子，出苗一周后間苗，每個(gè)裝置保留一株幼苗。然后進(jìn)行以下處理：（1）原束管裝置（A）：將束根育苗裝置放入水培盒（長(zhǎng)80cm，寬35cm，高30cm），并在水培盒加入自來(lái)水，每周換一次水，直至試驗(yàn)結(jié)束；（2）原束管裝置去除水培盒（B）：處理方式同A，在培養(yǎng)6個(gè)月后，將育苗裝置取出，固定在地面上，使裝置與土壤充分接觸，之后每周從上方噴灌一次，直至試驗(yàn)結(jié)束；（3）改進(jìn)束管裝置（C）：將育苗裝置固定在地面上，使裝置與土壤充分接觸，每周從上方噴灌一次，直至試驗(yàn)結(jié)束。

處理10個(gè)月后測(cè)定以下指標(biāo)：育苗裝置土壤含水量，成活率，主根長(zhǎng)，株高，葉片相對(duì)含水量，葉片數(shù)，葉長(zhǎng)，葉寬，葉面積等。

二、結(jié)果分析

1.不同束根育苗方式對(duì)三種樹(shù)種成活率的影響。如圖1所示，采用原束管裝置育苗方式（A），三個(gè)樹(shù)種的成活率均在10%左右，在培養(yǎng)途中去除水培盒（B）后，花葉海棠、山桃和蛋白桑幼苗成活率分別達(dá)到59.33%、65.00%和63.33%，顯著高于A處理（P＜0.05）。此外，采用改進(jìn)后的束管裝置育苗方式（C），花葉海棠、山桃和蛋白桑幼苗成活率分別達(dá)到94.43%、94.67%和94.33%，顯著高于A、B處理（P＜0.05）。可見(jiàn)，在原束管裝置中，水培盒是影響幼苗生長(zhǎng)的關(guān)鍵因素。

2.不同束根育苗方式對(duì)土壤含水量影響。如圖2所示，采用原束管裝置育苗方式（A），種植三個(gè)樹(shù)種的土壤含水量分別達(dá)到32.61%、33.67%和32.00%，在培養(yǎng)途中去除水培盒（B）后，土壤含水量分別降低到22.93%、23.73%和22.60%，顯著低于A處理（P＜0.05）。此外，采用改進(jìn)后的束管裝置育苗方式（C），土壤含水量更是分別低至19.27%、17.90%和17.60%，顯著低于A、B處理（P＜0.05）這也再次印證了水培盒是影響幼苗生長(zhǎng)的關(guān)鍵因素這一觀點(diǎn)。

3.不同束根育苗方式對(duì)三種樹(shù)種主根長(zhǎng)度的影響。如圖3所示，采用原束管裝置育苗方式（A），花葉海棠、山桃和蛋白桑幼苗的主根長(zhǎng)分別僅為4.00cm、6.00cm和5.67cm，在培養(yǎng)途中去除水培盒（B）后，三個(gè)樹(shù)種的主根長(zhǎng)分別達(dá)到14.00cm、22.45cm和20.33cm，顯著高于A處理（P＜0.05）。此外，采用改進(jìn)后的束管裝置育苗方式（C），花葉海棠、山桃和蛋白桑幼苗主根長(zhǎng)分別達(dá)到34.67cm、60.12cm和52.32cm，顯著高于A、B處理（P＜0.05）。

4.不同束根育苗方式對(duì)三種樹(shù)種株高的影響。如圖4所示，采用原束管裝置育苗方式（A），花葉海棠、山桃和蛋白桑幼苗的株高分別僅為5.27cm、13.14cm和10.24cm，在培養(yǎng)途中去除水培盒（B）后，三個(gè)樹(shù)種的主根長(zhǎng)分別達(dá)到14.35cm、23.62cm和21.56cm，顯著高于A處理（P＜0.05）。此外，采用改進(jìn)后的束管裝置育苗方式（C），花葉海棠、山桃和蛋白桑幼苗主根長(zhǎng)分別達(dá)到22.61cm、64.32cm和54.00cm，顯著高于A、B處理（P＜0.05）。

5.不同束根育苗方式對(duì)三種樹(shù)種葉片相對(duì)含水量的影響。如圖5所示，采用原束管裝置育苗方式（A），花葉海棠、山桃和蛋白桑幼苗的葉片相對(duì)含水量分別僅為37.13%、39.68%和39.27%，在培養(yǎng)途中去除水培盒（B）后，三個(gè)樹(shù)種的主根長(zhǎng)分別達(dá)到64.59%、72.47%和72.35%，顯著高于A處理（P＜0.05）。此外，采用改進(jìn)后的束管裝置育苗方式（C），花葉海棠、山桃和蛋白桑幼苗主根長(zhǎng)分別達(dá)到82.22%、84.12%和83.17%，顯著高于A、B處理（P＜0.05）。

6.不同束根育苗方式對(duì)三種樹(shù)種葉片數(shù)的影響。如圖6所示，采用原束管裝置育苗方式（A），花葉海棠、山桃和蛋白桑幼苗的葉片數(shù)分別僅為3.23片、7.12片和5.24片，在培養(yǎng)途中去除水培盒（B）后，三個(gè)樹(shù)種的主根長(zhǎng)分別達(dá)到9.61片、23.26片和8.00片，顯著高于A處理（P＜0.05）。此外，采用改進(jìn)后的束管裝置育苗方式（C），花葉海棠、山桃和蛋白桑幼苗主根長(zhǎng)分別達(dá)到22.97片、76.63片和17.75片，顯著高于A、B處理（P＜0.05）。

7.不同束根育苗方式對(duì)三種樹(shù)種葉長(zhǎng)、葉寬和面積的影響。采用原束管裝置育苗方式，花葉海棠葉長(zhǎng)、葉寬和葉面積分別僅為10.27mm、4.20mm和43.23mm，在培養(yǎng)途中去除水培盒后，花葉海棠葉長(zhǎng)、葉寬和葉面積分別達(dá)到23.62mm、11.03mm和261.62mm。此外，采用改進(jìn)后的束管裝置育苗方式，花葉海棠葉長(zhǎng)、葉寬和葉面積分別為41.68mm、33.17mm和1376.22mm。

采用原束管裝置育苗方式，山桃葉長(zhǎng)、葉寬和葉面積分別僅為22.83mm、4.03mm和91.45mm，在培養(yǎng)途中去除水培盒后，山桃葉長(zhǎng)、葉寬和葉面積分別達(dá)到48.61mm、10.03mm和487.60mm。此外，采用改進(jìn)后的束管裝置育苗方式，山桃葉長(zhǎng)、葉寬和葉面積分別為87.36mm、24.03mm和2090.27mm。

采用原束管裝置育苗方式，蛋白桑葉長(zhǎng)、葉寬和葉面積分別僅為16.97mm、5.30mm和90.24mm，在培養(yǎng)途中去除水培盒后，蛋白桑葉長(zhǎng)、葉寬和葉面積分別達(dá)到38.31mm、9.43mm和361.03mm。此外，采用改進(jìn)后的束管裝置育苗方式，蛋白桑葉長(zhǎng)、葉寬和葉面積分別為79.21mm、63.62mm和5036.31mm。

三、結(jié)論與討論

水分脅迫包括干旱脅迫和淹水脅迫，它嚴(yán)重影響到植物的生長(zhǎng)與發(fā)育，會(huì)造成樹(shù)木生長(zhǎng)受阻和作物減產(chǎn)，延緩、停止或者破壞植物的正常生長(zhǎng)[1]。淹水脅迫下，植物處于缺氧狀態(tài)，光合作用與有氧呼吸受到限制，而促進(jìn)無(wú)氧呼吸，氣孔開(kāi)度減小，氣體擴(kuò)散受限，凈光合速率降低，生物量降低[2-4]，乙醇、乙醛、乳酸大量積累，造成植物體內(nèi)活性氧代謝失衡，抗氧化酶系統(tǒng)和滲透調(diào)節(jié)系統(tǒng)遭到破壞[5-7]。淹水會(huì)改變光合產(chǎn)物在地下與地上部分的分配格局[8]。長(zhǎng)時(shí)間淹水會(huì)破壞植物離子間的動(dòng)態(tài)平衡，減弱植物光合作用和干物質(zhì)合成[9-10]，抑制植物根系對(duì)養(yǎng)分的吸收，降低養(yǎng)分的礦化速率[11]，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致植物體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗增加，碳水化合物利用效率降低，體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)儲(chǔ)備減少等[12]。在育苗過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，原束管裝置育苗前期各樹(shù)種的長(zhǎng)勢(shì)良好，隨著種植時(shí)間的推移，植物逐漸萎蔫，直至死亡，而在培養(yǎng)途中去除水培盒后，植物逐漸恢復(fù)正常生長(zhǎng)，并且用改進(jìn)后的束管裝置育苗，各樹(shù)種均正常生長(zhǎng)，同時(shí)原束管裝置土壤含水量遠(yuǎn)高于改進(jìn)后的束管裝置，這表明采用原束管裝置育苗會(huì)使幼苗受到淹水脅迫，經(jīng)過(guò)改良后的裝置則不會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象。

[基金項(xiàng)目：青海省省科技成果轉(zhuǎn)化專(zhuān)項(xiàng)“旱寒荒山治理中微創(chuàng)植根綠化及束根育苗技術(shù)的應(yīng)用”項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：2021-SF-147）;2020年度“昆侖英才”高端創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才—培養(yǎng)拔尖人才項(xiàng)目。]

參考文獻(xiàn)：

[1] Rodiyati A， Arisoesilaningsih E， Isagi Y， et al. Responses of Cyperus brevifolius （Rottb.） Hassk.and Cyperus kyllingia Endl to varying soil water availability[J]. Environmental and Experimental Botany， 2005， 53（03）： 259-269.

[2] Lin K H R， Weng C C， Lo H F， et al. Study of the root antioxidative system of tomatoes and eggplants under waterlogged conditions[J]. Plant Science， 2004， 167（02）： 355-365.

[3] 衣英華，樊大勇，謝宗強(qiáng)，等.模擬淹水對(duì)楓楊和栓皮櫟氣體交換，葉綠素?zé)晒夂退畡?shì)的影響[J].植物生態(tài)學(xué)報(bào)，2006，30（06）： 960-968.

[4] Thomas A L， Guerreiro S M C， Sodek L. Aerenchyma Formation and Recovery from Hypoxia of the Flooded Root System of Nodulated Soybean[J]. Ann Bot， 2005（07）： 1191-1198.

[5] 譚淑端，朱明勇，張克榮，等.植物對(duì)水淹脅迫的響應(yīng)與適應(yīng)[J]. 生態(tài)學(xué)雜志，2009，28（09）：1871-1877.

[6] 楊鵬，胥曉.淹水脅迫對(duì)青楊雌雄幼苗生理特性和生長(zhǎng)的影響[J].植物生態(tài)學(xué)報(bào)，2012，36（01）：81-87.

[7] 張往祥，張曉燕，曹福亮，等.澇漬脅迫下3個(gè)樹(shù)種幼苗生理特性的響應(yīng)[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011，35（05）：11-15.

[8] 周蘇玫，王晨陽(yáng)，張重義，等.土壤漬水對(duì)冬小麥根系生長(zhǎng)及營(yíng)養(yǎng)代謝的影響[J].作物學(xué)報(bào)，2001，27（05）：673-679.

[9] 陳鷺真，王文卿，林鵬.潮汐淹水時(shí)間對(duì)秋茄幼苗生長(zhǎng)的影響[J].海洋學(xué)報(bào)（中文版），2005（02）：141-147.

[10] Naoyoshi K， Osamu I， Jun-Ichi S. Morphological and physiological responses of rice seedlings to complete submergence （flash flooding） [J]. Annals of Botany， 2009（02）：161-169.

[11] 利容千，王建波.植物逆境細(xì)胞及生理學(xué)[M].武漢大學(xué)出版社，2002.

[12] Gibbs J， Greenway H. Mechanisms of anoxia tolerance in plants. I. Growth， survival and anaerobic catabolism[J]. Funct. Plant Biol， 2003， 30（03）： 353-353.

（作者單位：馬慧靜，青海省林業(yè)技術(shù)推廣總站 青海西寧 810008；李文輝，尖扎縣農(nóng)牧業(yè)綜合服務(wù)中心 青海尖扎 811200）

[作者簡(jiǎn)介：馬慧靜，碩士，青海省林業(yè)技術(shù)推廣總站高級(jí)工程師，主要從事林業(yè)科技推廣和林業(yè)站管理。]

（責(zé)編：賈偉）