不同基質處理對蒜頭果幼苗生長的影響

楊卓穎，梁文匯，黃曉露，李寶財，楊日升，廖健明

（廣西壯族自治區林業科學研究院 廣西特色經濟林培育與利用重點實驗室，廣西南寧 530002）

蒜頭果（Malaniaoleifera）又名山桐果、馬蘭后（壯語），屬鐵青樹科（Olacaceae）蒜頭果屬，為我國二級保護植物[1]，是我國特有珍稀植物。蒜頭果僅自然分布于云南東南部和廣西西部狹長的喀斯特巖溶區域[2]，是我國西南石灰巖山地非常珍稀的木本油料樹種。蒜頭果種仁含有大量油脂[3]，種仁油中神經酸含量高達40.92%～67.00%，是人工合成麝香酮的原料[4-5]。在經濟利益驅使下，蒜頭果被破壞性采摘，而且其天然更新困難，野生資源數量日漸減少[4]。關于蒜頭果生物生態學、種苗繁育和栽培等方面的研究較薄弱，可持續利用方面的研究仍處于起步階段。

近年來，有研究采用蒜頭果在裸露的石巖山地或土坡造林，或采用林下遮蔭套種等方式提高蒜頭果造林保存率，但結果均不理想[6]。與裸根苗相比，采用容器苗造林具有更多優勢[7]，優良健壯的容器苗可為提高造林存活率提供保障。基質是容器育苗的關鍵，復配基質可為植株營養吸收和生長發育提供穩定協調的環境[8-9]。本研究以1年生蒜頭果實生幼苗為試驗材料，研究不同基質對其生長的影響，為制定合理的育苗措施，提高苗木出圃質量提供參考，為蒜頭果人工林營造奠定良好的種苗基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地設在廣西壯族自治區林業科學研究院試驗苗圃（108°56′E，22°56′N），地處廣西南寧市北郊，屬濕潤亞熱帶季風氣候；陽光充足，雨水充沛，霜少無雪，夏長冬短，年均氣溫21.7 ℃，極端最高氣溫40.4 ℃，極端最低氣溫-1.5 ℃；年均降水量1 300 mm，年均相對濕度約80%[10]。

1.2 試驗材料

2020年11月，在廣西壯族自治區巴馬瑤族自治縣交樂村（107°25′E，24°15′N）采集單株蒜頭果果實，去除果肉；將種子清洗干凈后，在稀釋500 倍多菌靈溶液中浸泡0.5 h進行消毒處理；將種子播種至消毒好的沙床上，進行沙藏催芽。保持沙床濕潤；每半個月用稀釋500 倍多菌靈溶液澆淋1 次，防止種子發霉。2021 年1 月，種子陸續發芽；待生長至3月，挑選生長均勻的蒜頭果幼苗，移栽至不同基質處理的花盤中。每處理定植18 株，覆蓋遮陽網保濕。幼苗移栽7 天確定成活后，于2021 年3 月17 日進行第1次指標測量。

1.3 試驗設計

將泥炭土、輕基質、黃心土、松針、蛭石和珍珠巖按不同配比混合，共設置9個處理。處理1（T1）為純泥炭土；處理2（T2）為輕基質+黃心土3∶1（V∶V）；處理3（T3）為輕基質+黃心土1∶1（V∶V）；處理4（T4）為純黃心土；處理5（T5）為純輕基質；處理6（T6）為泥炭土+松針3∶1（V∶V）；處理7（T7）為泥炭土+黃心土3∶1（V∶V）；處理8（T8）為泥炭土+珍珠巖3∶1（V∶V）；處理9（T9）為泥碳土+蛭石3∶1（V∶V）。每處理6盆，3 個重復。土壤pH 值采用電位法測定；速效氮含量采用堿解擴散法測定；速效磷含量采用HCl-H2SO4浸提鉬銻抗比色法測定；速效鉀含量采用乙酸銨浸提火焰光度計法測定；交換性鈣含量采用乙酸銨交換-EDTA 絡合滴定法測定[11]。不同基質處理的理化性質見表1。培育過程中，不進行施肥和農藥處理。

表1 不同基質處理的理化性質Tab.1 Physico-chemical properties of different substrate treatments

1.4 指標測定

2021 年3 月—2022 年3 月，每月17 日采用數顯游標卡尺測量地徑，采用鋼尺測量苗高。測量結束后，將蒜頭果幼苗整株挖出清洗，清洗過程中注意保護根部；用吸水紙吸干幼苗表面水分，采用電子天平稱量幼苗全株鮮質量、地上部分鮮質量和地下部分鮮質量；將不同部位植株放入烘箱60 ℃烘至恒重，稱量幼苗地上部分干物質量和地下部分干物質量。

1.5 數據處理

采用Excel 2010 軟件進行數據統計和繪圖；采用SPSS 19.0軟件進行數據分析，包括單因素方差分析（One-way ANOVA）、多重比較和主成分分析。

2 結果與分析

2.1 不同基質處理對蒜頭果幼苗生長的影響

2.1.1 不同基質處理對蒜頭果幼苗苗高生長的影響

培育1 年后，各基質處理幼苗苗高為34.89～69.39 cm，均值為50.22 cm；T5 處理的苗高最高（69.39 cm）；其次為T1 和T6 處理，分別為56.11 和53.11 cm；T4 處理的苗高最低（34.89 cm）（圖1）。T5和T1 處理均較有利于蒜頭果幼苗苗高生長。

圖1 蒜頭果幼苗苗高Fig.1 Seedling heights of M.oleifera seedlings

2.1.2 不同基質處理對蒜頭果幼苗地徑生長的影響

培育1 年后，各基質處理幼苗地徑為5.63～8.31 mm，均值為6.88 mm；T5 處理的地徑最大（8.31 mm）；其次為T9、T6 和T1 處理，分別為7.26、7.23 和7.20 mm；T8 處理的地徑（6.94 mm）與T2 處理（6.70 mm）較接近；T3 處理的地徑（6.38 mm）與T7 處理（6.26 mm）較接近；T4 處理的地徑最小（5.63 mm）（圖2）。T5、T9、T6 和T1 處理均較有利于蒜頭果幼苗地徑生長。

圖2 蒜頭果幼苗地徑Fig.2 Ground diameters of M.oleifera seedlings

2.1.3 蒜頭果幼苗苗高和地徑生長變化特征

育苗前期，幼苗快速生長；各基質處理下，3—6月幼苗苗高積累生長率為58.93%～86.34%，均占全年積累生長率的50.00%以上，說明3—6 月為幼苗苗高快速生長期（表2）。T3、T4 和T7 處理的苗高凈生長率均在4—5 月開始下降，其中T3 和T4 處理均在6—7 月下降幅度較大；T1、T2、T5 和T6 處理的苗高凈生長率均在4—5 月下降，5—6 月升高，之后降低；T8 和T9 處理的苗高凈生長率均呈先升后降的趨勢，5—6 月達到最高值。隨幼苗生長和基質內的營養消耗，后期苗高生長緩慢，除T3 處理10—11 月的凈生長率為5.35%外，其他處理8 月后的凈生長率均未達到5.00%，沒有再次出現苗高快速生長期。

表2 不同基質處理苗高生長變化Tab.2 Growth changes of seedling heights in different substrate treatments(%)

各基質處理下，3—4 月幼苗地徑的凈生長率均最高（24.70%～40.13%），為幼苗地徑生長的第1 個快速生長期；隨后，地徑生長速度下降，在6—11 月出現第2 個生長高峰，各處理出現第2 個生長高峰的時間有差異（表3）。T7和T9處理第2個生長高峰均出現在6—7 月，凈生長率分別為10.63% 和11.81%；T1、T5、T6和T8處理均出現在7—8月，凈生長率分別為11.05%、14.02%、11.87%和11.25%；T2和T3 處理均出現在8—9 月，凈生長率分別為10.55%和10.03%；T4處理出現在10—11月，凈生長率為9.13%。1 年間，幼苗地徑呈“快-慢-快-慢”生長趨勢，第1個生長高峰出現在3—4月，第2個生長高峰出現在6—11月。

表3 不同基質處理地徑生長變化Tab.3 Growth changes of ground diameters in different substrate treatments(%)

2.2 不同基質處理對蒜頭果幼苗生物量的影響

不同基質處理對幼苗地上部分鮮質量、地下部分鮮質量、全株鮮質量、地上部分干質量、地下部分干質量和全株干質量均影響顯著（P<0.05）（表4）。地上部分鮮質量總重均值為21.52 g，T1 處理最大（36.13 g），T4 處理最小（7.97 g）。地下部分鮮質量均值為26.70 g，T8 處理最大（37.03 g），T6 處理最小（19.50 g）。全株鮮質量均值為48.51 g，T1 處理最大（69.97 g），T4 處理最小（28.43 g）。地上部分干質量總重均值為9.20 g，T1處理最大（15.57 g），T4處理最小（3.30 g）。地下部分干質量均值為7.84 g，T8 處理最大（11.13 g），T4 處理最小（5.47 g）。全株干質量均值為17.04 g，T1 處理最大（25.94 g），T4 處理最小（8.77 g）。T1 處理的地上部分鮮質量總重和地上部分干質量總重均顯著高于其他處理。T1 處理的葉生物量最大，是其地上部分生物量最大的主要原因。

表4 不同基質處理對幼苗生物量的影響Tab.4 Effects of different substrate treatments on seedling biomass(g)

2.3 生長量和生物量與基質理化性質的相關性

苗高與土壤密度呈顯著負相關（P<0.05），與速效磷含量呈顯著正相關（P<0.05），與速效氮和速效鉀含量均呈極顯著正相關（P<0.01）（表5）。地徑與土壤密度呈極顯著負相關（P<0.01），與田間持水量和總孔隙度均呈顯著正相關（P<0.05），與速效氮和速效鉀含量均呈極顯著正相關（P<0.01）。地上部分鮮質量、全株鮮質量和地上部分干質量均與總孔隙度呈顯著正相關（P<0.05）。全株鮮質量與速效氮含量呈顯著正相關（P<0.05）。

表5 生長量和生物量與基質理化性質的相關性Tab.5 Correlations among growths,biomass and physico-chemical properties of substrates

2.4 不同基質處理主成分分析和綜合評價

選取苗高、地徑、地上部分鮮質量、地下部分鮮質量、全株鮮質量、地上部分干質量、地下部分干質量和全株干質量8 個正向指標，進行主成分分析和綜合評價。前2 個主成分的累計貢獻率達到92.187%，涵蓋大部分信息，說明這8 個指標具有代表性，可用于評價不同基質處理對蒜頭果幼苗生長的影響（表6）。

表6 主成分分析結果Tab.6 Results of principal component analysis

第1 個主成分的特征值為6.142，相應的貢獻率為76.778%；特征向量較大的因子為全株鮮質量、地上部分干質量、全株干質量、地上部分鮮質量和地下部分鮮質量，反映蒜頭果幼苗生物量；第2個主成分的特征值為1.233，相應的貢獻率為15.409%；特征向量較大的因子為地徑和苗高，反映蒜頭果幼苗生長量。

綜合得分越高，綜合表現越好[12]。綜合得分表現為T1>T5>T8>T9>T6>T3>T2>T7>T4（表7）。

表7 綜合得分與排序Tab.7 Comprehensive score and ranking

3 討論與結論

基質是苗木前期培育的載體，不同基質的理化性質不同，直接影響苗木對水分和養分的吸收[13]。本研究采用不同基質處理進行蒜頭果實生幼苗培育，結果顯示，在純黃心土基質處理下，幼苗地徑、苗高、地上部分鮮質量、全株鮮質量、地上部分干質量、地下部分干質量和全株干質量均低于其他處理；純黃心土的速效氮、速效鉀和交換性鈣含量及田間持水量和總孔隙度均最低，說明在基質理化性質較差的條件下，幼苗株高、地徑和生物量累積均受到抑制，與李寶財等[14]報道崗松（Baeckeafrutescens）在養分缺失條件下，植株生長量明顯下降的結果一致。相關性分析結果顯示，在一定范圍內基質速效氮、速效鉀和速效磷含量越高，幼苗生長量越大；3—6 月為蒜頭果幼苗苗高速生期，可適當增加氮肥施用量；7—8 月，苗高生長緩慢，地徑仍生長較快，可追施磷鉀肥，促進幼苗木質化。幼苗生長受基質理化性質的綜合影響，將來可在合適的物理性質下，進行施肥對蒜頭果育苗影響的研究。

根系是植物吸收水分和養分的主要器官，其發育狀況反映苗木生長狀況。其中，由根毛和細根組成的微根系是根系執行吸收功能的主要部位，其生長狀況與植物生長狀況有較強相關性[15]。孔隙度決定基質中空氣流通的速率，對根系生長影響較大，間接影響植物根、莖和葉的生長發育[13]。本研究結果顯示，在一定范圍內，土壤總孔隙度越大，地徑、地上部分鮮質量、全株鮮質量和地上部分干質量表現越好；在總孔隙度較高的純泥炭土、純輕基質和泥炭土+珍珠巖3∶1 處理中，幼苗根系較發達；泥碳土+蛭石3∶1處理的總孔隙度最大，但其養分分配不均衡，幼苗生長表現一般。根系發育狀況是影響造林成活率的重要因素[16]，楓香（Liquidambarformosana）[17]、翠柏（Calocedrusmacrolepis）[18]和紅錐（Castanopsishystrix）[19]等樹種均表現為擁有較發達和完整根系苗木的造林成活率較高。本研究中，純泥炭土、純輕基質和泥炭土+珍珠巖3∶1處理的根系生長發育較好，有可能解決蒜頭果上山造林成活率低的問題。

綜合分析結果顯示T1>T5>T8>T9>T6>T3>T2>T7>T4。在純泥炭土處理下，蒜頭果幼苗葉生物量和全株生物量均最高，綜合得分最高；在純輕基質處理下，蒜頭果幼苗苗高和地徑均表現最好，葉生物量低于純泥炭土處理；在泥炭土+珍珠巖3∶1處理下，蒜頭果幼苗根系生長最好，最有利于蒜頭果幼苗地下部分生長；這3 個基質配方均可作為蒜頭果育苗基質選擇。

利益沖突：所有作者聲明無利益沖突。

作者貢獻聲明：楊卓穎、黃曉露負責論文撰寫與修改和文獻檢索；梁文匯、廖健明負責研究計劃制定和論文指導；李寶財、楊日升負責數據收集與分析。