武亚敬 ,毕 君 , 李秋艳 ,髙红真
(1.河北省林木良种工程技术研究中心,河北 石家庄 050061;2.河北省林业科学研究院,河北 石家庄050061;3.河北农业大学,河北 保定 071001)
由于生产需要,每年会产生大量的树皮废料,但由于人们的不合理利用,如作为燃料,造成树皮资源的浪费,因此人们开始关注树皮其他用途的研究[1-10]。松树皮作为一种优良基质应用于花卉栽培已经得到广泛关注[2-10],因此,本研究以松树皮作为研究对象,针对油松所需的生长条件做进一步研究,通过控制松树皮粒径大小及含量来筛选适合油松生长的不同粒径质量含量比例,通过对油松苗生长指标进行评价,筛选出适合油松生长的不同粒径含量的松树皮配方,为今后松树皮作栽培基质栽培油松提供强有力的理论和数据支持。
将腐熟1年的松树皮按照粒径分为2.0~5.0 mm、0.5~2.0 mm、<0.5 mm,并对3种粒径松树皮进行不同粒径间的复配,田园土作为对照,大小粒径质量含量比例详见表1。按照表1复配好的基质装入容积大小为320 mL的塑料杯中,浇透水后播上油松种子,每个杯中播5粒种子,设3个重复,每处理50杯。试验播种日期为4月20号,分别在6月、7月、8月、9月、10月测定油松的形态指标和生物量,并在8月测定油松的生理指标。
测定油松苗的苗高、地径、地上干质量、地下干质量、顶芽干重、苗木品质QI。
苗木品质QI=(苗木总干质量/(苗高/茎粗+茎干质量/根干质量)[11]。
表1 不同粒径基质的复配Table 1 Particle size distribution of different propagation substrates
根系活力:TTC染色图形法;可溶性糖含量:蒽酮比色法;蛋白质含量:考马斯亮兰G250结合测定比色,测定方法参照《植物生理学试验方法》[12]。
数据采用Excel 2003和DPS(v3.1)软件对数据进行处理,对生长末期油松的各项生长指标进行单因素方差分析,用邓肯新复极差法进行比较。
不同粒径配比的松树皮的物理性状详见表2。由表2可以看出,除对照外,其他几个处理的容重均在0.2~0.3 g/cm3之间,属于轻型基质,孔隙度和气水比均满足理想基质的要求[13-18]。其中P1气水比最大,其次是P4、P3、P2、P5,CK最小。
表2 不同处理基质物理性状Table 2 Physical properties of different substrates
不同粒径配比对油松容器苗油松形态指标(见图1~2)。从图1分析不同粒径配比的油松苗高情况,可以看出,在生长初期,几个处理油松苗的苗高差不多,随着时间的增长,各处理之间逐渐显现出差异,到10月份,P4处理的株高已显现优势。在油松苗生长过程中,在7~8月和9~10月之间油松苗木涨势均较快。从图2分析不同粒径配比处理的油松地径生长情况,可以看出,P4处理的一直处于优势地位,在不同月份均比其他处理长势要好,对照明显显现出弱势,随着时间的延长,各个处理之间显现出差异,其中P4最好,其次是P3,P2、P1、P5、CK。因此从苗高和地径上分析,粒径比例2.0~5.0 mm∶0.5~2.0 mm∶0.5 mm为1∶3∶1时油松苗木长势最好。
图1 不同月份油松苗高情况Fig. 1 Plant height at different months
图2 不同月份油松地径生长情况Fig. 2 Stalk width at different months
不同粒径配比对油松容器苗油松生物量逐月生长情况见图3和图4。从图上可以看出,无论是地上部分干重还是地下部分干重P4处理表现突出,干物质最深重,生长最快。从图3地上部分干重分析,P4最好,P4干重好于P3,P3好于P2,P1和对照,各个月份几个处理生长趋势大致相同;从图4分析油松苗地下部分干重,在6~7月间,几个处理没有太大差异且生长速度均较慢,8~9月各处理地下干重增加速度较快,也就是说,在这段时间油松生长较快,7月以后各个处理油松苗生长开始显现差异,其中P4处理油松地上干重最大,处于优势地位,对照明显长势不好。
不同粒径配比对油松容器苗油松顶芽干重详见表3。由表3可以看出,P4处理油松苗顶芽干重最大,为2.32 mg/株,显著高于其他处理,其他处理依次为P3、P2、P1、P5、CK,干重分别为2.13、1.96、1.93、1.92、1.80 mg/株,可见,5个配方的松树皮栽培的油松苗长势均比田园土的要好,松树皮粒径配比P4最有利于油松苗木生长。
图3 不同月份油松地上部分情况Fig. 3 Above ground dry weight at different months
图4 不同月份油松地下部分干重情况Fig. 4 Under ground dry weight at different months
表3 不同基质的油松苗的顶芽干质量†Table 3 Dry mass of terminal bud for Chinese pine seedlings grown in different media
苗高和地径是评价容器育苗品质的主要形态指标,由表4可以看出:从苗高分析,其中P4处理油松苗高显著优于其他几个处理和对照,其苗高大小顺序依次是 P4、P3、P2、P5、P1、CK,P2和P3差异不显著,但均显著高于P1和P5,P5和P1之间差异不显著;从地径粗度分析,P4、P3优于其他几个处理,但各个处理之间差异不显著。苗木生长量反应物质积累情况的主要指标,因此也是作为评价苗木品质的主要指标之一,从地上部分干重方面分析,P4显著优于其他几个处理,P3和P2之间差异不显著,但两者显著优于P1、P5、ck,P1、P5、CK之间差异不显著。
表4 不同处理油松苗的形态指标、生物量及苗木品质指数†Table 4 Morphological index, biomass and quality index of pine
苗木品质指数是综合多项指标来评价苗木品质。苗木品质指数与苗木等级大小呈正相关,即苗木高径比、茎根比越小,总干质量越大,苗木品质越好[11]。由此可见P4苗木品质指数最大。因此通过比较油松苗的形态指标、生物量和苗木品质指数可以看出P4苗木生长最好,其次是P3、P2、P1、P5、CK。
不同不同处理油松生理指标详见表5。由表5可以看出,根系活力T4处理最大,其次是P3、P2、P5、P1和CK,大小分别为为0.133、0.118、0.116、0.114、0.102、0.085 mg/g,可溶性糖P4油松含量最高为0.393%,其次是P3、P2、P1、P5、CK;油松蛋白质含量P4最大为0.378%,优于或显著优于其他处理,几个处理含量大小顺序分别为P3、P2、CK、P1、P5。综合3个生理指标分析,P4处理油松长势较好。
表5 不同处理油松生理指标†Table 5 Physiological indices of Chinese pine in different media
苗木株高、地径、干重、苗木品质指数、顶芽干重、根系活力、可溶性糖和蛋白含量均可作为评价苗木质量的重要指标[11,19-21],将苗木品质指数、顶芽干重、根系活力、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量等各项苗木生长指标进行排序打分,最高分值为10分,其次依次是9、8……5分,各项指标的影响值均设定为1并计算各处总分值,进行综合评判,分值越高,各项综合指标越好,结果见表6。由表6可见,综合得分处理P4最高为50分,其次是P3、P2、P1、P5、CK,说明P4配方油松综合生长指标较好,P4较适合栽培油松苗。
表6 不同处理配方基质综合评价结果Table 6 Different processing matrix formula comprehensive evaluation results
(1)通过对不同粒径不同质量含量的松树皮作为基质栽培油松苗的生长指标进行方差分析,结果表明不同处理的油松形态指标、生物量和生理指标达到显著水平,说明大小粒径不同含量对油松生长有显著影响,其中P4处理油松苗各项生长指标均最好,且最后综合评价得分也最高,说明本研究中大中小粒径含量为1∶3∶1的配比的松树皮基质最适合油松苗生长。
(2)从油松苗木形态指标分析,P4、P3、P2处理油松苗高较好,其中P4最好,几个处理间地径差异不显著;从生物量分析,无论是地上干重还是地下干重,均是P4最好;通过对苗木品质进行评价,结果显示P4苗木品质指数最大,其次是P3、P2、P1、P5、CK,可见P4配方,即松树皮粒径含量按照大中小比例为1∶3∶1的配比最适宜油松生长。顶芽干重也是评价苗木质量的重要指标之一[19-20],本研究中大中小粒径含量为1∶3∶1的配比基质油松顶芽最重,显著高于其他几个处理和对照,因此从顶芽干重上评判,大中小粒径含量为1∶3∶1的配比的香菇渣基质最适合油松生长。
(3)从油松苗木生理指标分析:本研究中P4根系活力最高,根系活力高低关系到容器苗造林后对不良环境适应力和造林成活率,根系活力越高,对不良环境的适应能力越强[19-20];P4 处理油松苗可溶性糖和蛋白含量最高,可溶性糖和蛋白含量越高,苗木生长越好,与鲁敏的研究结果相一致[19-20]。由此可见,P4处理,即大中小粒径含量为1∶3∶1的配比基质最适合培育油松苗。
(4)将苗木品质指数、顶芽干重、根系活力、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量等各项苗木生长指标进行排序打分,P4处理,即大中小粒径含量为1∶3∶1的配比基质培育的油松苗得分最高,长势最好。容器苗的生长与基质的选择密切相关,通过控制基质的粒径来调控栽培基质的物理性质使其满足不同苗木的生长,本研究中,通过控制松树皮大中小粒径的质量含量来调控容重、孔隙度等物理指标,进而选择适合油松生长的不同粒径含量比例,为今后松树皮作基质大量栽培油松提供可靠的数据支持。本研究只是针对不同粒径含量对一年生油松苗生长指标进行测定,如需要进一步评价基质的优劣,还需要对多年生油松苗和基质的理化性质做进一步评价。
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