引言
構樹(Broussonetiapapyrifera)作為一種長勢快、適應性強的鄉土樹種,經濟價值和生態價值非常高。在生態修復、造紙、飼料等領域有著廣泛的應用前景。土壤是植物生長的基礎,而土壤分為不同巖性,其物理、化學和生物學性質存在一定差異,可能會對構樹種子發芽及苗木生長產生不同程度的影響。因此,研究不同巖性土壤對構樹種子發芽及苗木生長的影響,對于合理選擇構樹栽培土壤、提高構樹生長質量具有重要意義。
1材料與方法
1.1試驗材料
1.1.1構樹種子
采集當地成熟的果實用作試驗對象,將構樹果實篩選、晾干后備用。構樹種子外觀為扁圓形,直徑在 2 -3 m m 左右,顏色呈棕黑色。種子采集應選擇生長健壯、無病蟲害的構樹,確保所選種子質量達標。將采集的種子進行篩選,將畸形種子、破損種子、發育不良種子去除,以保障最終試驗的可靠性。挑選完成后將種子晾曬,存放到通風、干燥處,避免受潮和病蟲害。
1.1.2 土壤
試驗土壤為花崗巖發育土壤、石灰巖發育土壤、砂巖發育土壤。其中,花崗巖土主要由花崗巖風化而成,顆粒大、質地粗,主要為黃色、淺棕色,富含長石、石英等礦物。此類土壤有較強的通透性、排水性,不同地區的花崗巖土中的養分含量不同,通常含有一定量的鈣、鎂、鉀,但保水性較差。石灰巖土由石灰巖風化而成,顆粒小、質地細膩,主要為淺黃色或白色,堿性較高,富含鈣、鎂、磷元素,具有較強的保水性,但通透性較差,養分含量較低。砂巖土由砂巖風化而成,顆粒差異大、質地松散,主要為淡紅色或淡黃色,具有較強的通透性,但保水性差,養分含量低,缺少氮、磷、鉀等主要元素。
1.2試驗設計
1.2.1種子發芽試驗
在3種不同巖性土壤中分別播種構樹種子,每個處理設置3個重復,每個重復100粒種子,多個試樣可保障試驗結果的可靠性,降低誤差。在具體操作中,準備培養皿并放入不同巖性土,將土壤表面鋪平,使用噴壺噴濕土壤,達到適宜構樹種子發芽的濕度即可,濕度設定為 6 0 % - 7 0 % 之間。在土壤表面均勻撒入種子,并覆蓋一層薄薄的土壤,厚度為種子直徑的1-2倍,確保種子、土壤緊密接觸,幫助種子發芽、生長。
將播種后的土壤放置在培養箱中,溫度、濕度、光照度分別為 。試驗期間,每天定期觀察種子發芽情況,直至連續3d無新種子發芽為止,對發芽過程進行記錄,包括發芽數量、發芽時間等。
1.2.2苗木生長觀測
將發芽后的樹苗移栽至不同巖性土壤花盆中,每個處理設置3個重復,每個重復10株苗,保證有足夠樣本量。在具體操作中,選擇大小一致、生長健壯的樹苗,將不同巖性土壤加入花盆中,鋪平表面土壤。移栽前對土壤進行施肥、消毒,保障土壤肥力,減少病蟲害影響。移栽時,從培養皿中小心取出樹苗,其間不得傷害根系 (特別是主根),將樹苗移栽至花盆中,保持根系、土壤密切接觸,輕輕按壓土壤,澆灌適量水保持土壤濕潤。
將花盆放置在溫室中,環境條件與培養箱相同。期間定期施肥、澆水,保障樹苗健康生長。每天記錄樹苗生長狀況,記錄高度、地徑、生物量等指標。根據苗木生長速度和試驗需求確定觀測間隔,本次試驗觀測頻率為每周1次。
1.3觀測指標
1.3.1種子發芽指標
種子發芽指標包括發芽率、發芽勢、發芽指數。發芽率 ( % ) = (發芽種子數/供試種子數) × 1 0 0 ,是衡量種子發芽能力的核心指標,可了解不同巖性土壤對構樹種子發芽率的影響;發芽勢 ( % ) = (規定時間內發芽種子數/供試種子數) × 1 0 0 ,可反映指定時間內種子發芽速度、整齊度。發芽指數( (Gt/Dt),其中Gt為在t日的發芽數,Dt為相應的發芽天數。該指標綜合反映了發芽速度、發芽總數,全方面反映出種子發芽能力。
1.3.2苗木生長指標
該指標主要包括高度、地徑、生物量。其中,樹苗高度使用卷尺測量,可衡量樹苗生長狀況。定期測量可了解不同巖性土壤對苗木生長速度的影響。地徑使用游標卡尺測量,測量位置為距離土壤面 處的主干,可反映樹苗粗壯度和生長狀況。生物量指標是通過將樹苗地上、地下部分烘干至恒重,使用電子天平稱量,可直接反映樹苗生長狀況以及養分累積情況
2結果與分析
2.1實驗結果
本次試驗的主要參數包括發芽率、發芽勢、發芽指數、高度、地徑、生物量。不同巖性土壤種植構樹的相關數據如下:
2.1.1花崗巖石種植構樹種子以及生長參數
發芽率 8 5 . 3 % 、發芽勢 7 8 . 7 % 、發芽指數28.5、高度 4 5 . 3 c m 、地徑 5 . 3 m m 生物量 (204號
2.1.2石灰巖土種植構樹種子以及生長參數
發芽率 7 2 . 7 % 、發芽勢 6 5 . 3 % 、發芽指數24.3、高度 3 8 . 7 c m 地徑 4 . 7 m m 生物量 1 2 . 7 g □
2.1.3砂巖土種植構樹種子以及生長參數
發芽率 6 3 . 3 % 、發芽勢 5 6 . 7 % 、發芽指數20.7、高度 3 2 . 7 c m 、地徑 4 . 3 m m 生物量 (204號
2.2不同巖性土壤對構樹種子發芽的影響
構樹種子發芽主要測定的參數為發芽率、發芽勢、發芽指數。試驗結果表現為:
2.2.1發芽率
發芽率代表種子發芽數量占據總試驗數量的比重,是發芽能力的核心指標之一。結合試驗結果表明,不同巖性土壤中的構樹種子發芽率存在顯著差異。從高到低分別為花崗巖土的8 5 . 3 % 、石灰巖土的 7 2 . 7 % 、砂巖土的 6 3 . 3 % 。
花崗巖土具有較好的保水性、透氣性,可為種子發芽提供較好的環境,該土壤孔隙率高、顆粒大,有助于水分流動、空氣流通,確保種子充分吸收水分和呼吸。同時,花崗巖土中含有一定量的礦物質、養分,為種子發芽提供了物質基礎。而砂巖土由于顆粒大、保水性差,種子容易失水,從而對發芽率造成影響,再加上砂巖土中的養分含量較低,也不利于種子萌發。石灰巖土雖然保水性較好,但由于土壤堿性較高,可能會抑制種子發芽。然而,石灰巖中含有鈣、鎂等礦物質元素,在一定程度上可促進種子萌發,不過受到 值影響,會對某些營養元素有效性造成影響,致使其發芽率低于花崗巖土。
2.2.2發芽勢
發芽勢代表種子發芽之后的指定時間內,樹苗發芽速度(即栽種構樹種子與發芽之間的間隔)以及整個試驗組樹苗發芽的整齊度。不同巖性土壤中構樹種子發芽勢存在顯著差異。從高到低分別為花崗巖土的 7 8 . 7 % 、石灰巖土的 6 5 . 3 % 、砂巖土的5 6 . 7 % 。
發芽勢可有效反映在規定時間內種子發芽速度、整齊度。其中,花崗巖土的種子發芽勢最高,表明發芽速度更快,且發芽整齊度更高。這是因為花崗巖具有更適宜的物理性質、養分條件,可幫助構樹種子快速萌發。石灰巖土發芽勢相比花崗巖土明顯降低,可能是因為堿性環境在一定程度上會抑制種子萌發,但依然可確保一定的發芽能力(抑制作用有限)。砂巖土種子發芽勢最低,可能因為土壤保水性差,種子無法吸收足夠水分,再加上山巖土中的養分含量低,最終對其發芽速度、整齊度造成影響。
2.2.3發芽指數
發芽指數作為綜合性參數,也評價構樹種子的發芽綜合能力,該指標考慮了種子發芽速度、發芽數量等多個參數,因此可反映構樹種子的綜合發芽性能。不同巖性土壤中構樹種子發芽指數的存在顯著差異。從高到低分別為花崗巖土的28.5、石灰巖土的24.3、砂巖土的20.7。
發芽指數綜合考量了種子發芽速度、發芽總量,從多個方面綜合反映出種子的發芽能力。其中,花崗巖土的種子發芽指數最高,代表其種子發芽速度快、發芽總量多,綜合發芽能力強。該指數進一步印證了花崗巖土對構樹種子發芽有積極影響。石灰巖土發芽指數次之、砂巖土發芽指數最低,代表這兩類巖性土壤對種子發芽促進效果較弱。石灰巖土中的礦物質元素在一定程度上促進種子發芽,但受到pH值影響,所以發芽速度、發芽率要低于花崗巖土,因此發芽指數相對較低。砂巖土的保水性差、養分含量低,種子發芽速度慢、發芽率低,所以發芽指數最低。
2.2.4綜合分析
通過上述對比結果可知,花崗巖土對構樹種子發芽最為有利,其次是石灰巖土,最后是砂巖土。這是因為花崗巖土具有適宜的物理性質,如透性強、保水性適中,有助于種子吸收水分和呼吸。砂巖土透性不足,保水性過強,容易造成土壤中的種子缺氧,甚至是腐爛。石灰巖可能是由于堿性環境對種子發芽有一定
抑制作用。
2.3不同巖性土壤對構樹苗木生長的影響
構樹苗木生長主要測定的參數為樹苗高度、樹苗地徑以及生物量。試驗結果表現為:
2.3.1高度
構樹苗的高度代表在指定時間內樹苗生長速度,能直接反映樹苗生長狀況,與透水性、土壤養分含量等因素有直接關聯。不同巖性土壤中構樹苗木的高度存在顯著差異。從高到低分別為花崗巖土的 4 5 . 3 c m 、石灰巖土的 3 8 . 7 c m 、砂巖土的3 2 . 7 c m 。
試驗中,花崗巖土的苗木生長高度最高,主要是因為花崗巖土中有較高的養分含量,可滿足樹苗生長發育需求。再者,花崗巖土具有適宜的保水性、較好的透氣性,有助于樹苗根系的生長發育,可有效促進樹苗生長。其次是石灰巖土的苗木高度,可能是由于該類型巖性土壤雖然保水性很好,但是土壤中的養分含量不足,抑制了生長高度。而砂巖土種植的苗木高度最低,主要是因為該類型巖性土壤中養分欠缺,再加上保水性較差,對構樹苗生長發育較為不利。
2.3.2地徑
構樹苗地徑是指苗木基部寬度(即樹苗的粗壯度),同樣可以直接反映樹苗的生長狀況,主要與土壤養分含量、根部吸水量有直接關系。不同巖性土壤中構樹苗木的地徑也存在顯著差異。從高到低分別為花崗巖土的 5 . 3 m m 石灰巖土的 4 . 7 m m 砂巖土的 4 . 3 m m 。
地徑可直接反映構樹苗的粗壯程度。其中,花崗巖土中種植的樹苗地徑最大,表明在該類型巖性土壤中樹苗生長較為健壯。主要是因為花樣巖土中水分條件好、養分充足,可幫助樹苗健康生長和發育。石灰巖土與砂巖土種植的樹苗地徑相對較小,可能是因為土壤條件不利于苗木粗壯生長。雖然石灰巖土中礦物質元素可促進構樹苗生長發育,但由于高巖性土壤的一些特性不如花崗巖土優越,因此樹苗地徑表現要低于花崗巖土。而山巖土的不利因素較多,如保水性過強、通透性差、養分含量少等,這些因素都會影響樹苗的生長發育,樹苗地徑也會更小。
2.3.3生物量
生物量是指苗木自身物質的重量,也就是將苗木水分全部去除所剩余的干重。與養分累積、生長態勢有直接聯系。不同巖性土壤中構樹苗木的地徑也存在顯著差異。從高到低分別為花崗巖土的 1 5 . 3 g 、石灰巖土的 1 2 . 7 g 砂巖土的 1 0 . 3 g 。
生物量作為衡量構樹樹苗生長綜合狀況的核心指標之一。其中,花崗巖土種植的樹苗生物量最大,代表在該類型巖性土壤中樹苗生長狀況最好。主要是因為花崗巖土中的養分含量高,可為樹苗生長提供充足的營養物質,促進樹苗的生長、發育。石灰巖土種植的樹苗生物量次之,受到土壤特性限制,影響了樹苗生物量累積。砂巖土中種植的樹苗生物量最低,土壤不利因素導致樹苗生長緩慢,生物量累積少。該結果進一步印證了不同巖性土壤對構樹苗生長發育的影響。
2.3.4綜合分析
從上述內容得知,花崗巖土更有利于構樹苗木生長發育,其次為石灰巖土,最后為砂巖土。導致這一結果的主要原因是花崗巖土中的養分含量高、土壤肥力好,可滿足構樹苗的生長發育需求。砂巖土中由于養分含量較低,土壤缺少肥力,不利于構樹苗的生長發育。
3結論
通過本次試驗對不同巖性土壤中構樹種子的發芽試驗以及苗木生長觀測,得出下述結論:
3.1不同巖性土壤對構樹種子、苗木生長有顯著影響。其中,花崗巖土更有利于構樹種子發芽、苗木生長,其次是石灰巖土,最后是砂巖土。
3.2花崗巖土具有更好的物理性質,保水性適中,通透性強,具有較高的養分含量,肥力較好,有助于促進構樹苗的發芽、樹苗的生長發育。
3.3砂巖土的保水性過強、通透性較差,土壤中的養分含量較低,肥力不足,不利于構樹種子發芽以及苗木生長發育。
由此可見,在構樹種植栽培以及生態修復中,應選擇花崗巖土等物理性質較好、養分含量高的巖性土壤,可有效加強構樹苗的生長質量、提高種植生態效益。同時,也可以通過土壤改良、科學施肥等有效措施,改善砂巖土等不良土壤物理、化學、生物學性質,為構樹生長提供更有利的土壤條件。
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