轻基质复配功能菌对江南油杉苗生长的影响

何应会，蒋 燚，李 娟，戴 菱，黄荣林，刘 菲，邓小军

（广西林业科学研究院 国家林业局中南速生材繁育实验室，广西优良用材林资源培育重点实验室，广西 南宁 530002）

轻基质复配功能菌对江南油杉苗生长的影响

何应会，蒋 燚，李 娟，戴 菱，黄荣林，刘 菲，邓小军

（广西林业科学研究院 国家林业局中南速生材繁育实验室，广西优良用材林资源培育重点实验室，广西 南宁 530002）

针对江南油杉造林后蹲苗期长的问题，以提高出圃苗木总生物量和质量为目的，采用2×2×2析因实验设计，研究轻基质复配微生物功能菌对江南油杉苗木生长的影响。试验表明，轻基质配方是影响江南油杉苗木生长的决定性因素，功能菌作为增效剂添加在一定程度上能够提高苗木的存活率并促进生长。主效应结果显示，功能菌对苗高和壮苗指数有显著影响（P＜0.05），对地径和总生物量有极显著影响（P＜0.01），且功能菌与基质配方、容器规格均存在交互作用。单因素方差分析结果表明，轻基质配方体积比为腐殖质土40% + 椰糠45% + 菇渣5% + 珍珠岩10%并复配功能菌，同时容器规格选择7.5 cm×13 cm时育苗效果最佳。在江南油杉轻基质容器育苗中，将复合功能菌作为增效剂应用是一项培育江南油杉优质容器苗的有效技术措施。

容器育苗；江南油杉；功能菌；基质配方；生物量

江南油杉Keteleeria cyclolepis为松科Pinaceae油杉属Keteleeria常绿大乔木[1]，我国南方特有，抗逆性强，根系发达、粗壮，具发达的皮层，能贮藏较多的水分，耐干旱生境，对土壤的适应性较广，是优良的山地造林树种[2]。树干通直、木材坚实、纹理直，除了木材用途广泛外，也是优良的庭院绿化树种[3]。近年来，江南油杉因其材质优、生长快和有较强的生态功能而备受关注，尤其在南方各省（区），广西、广东、福建、浙江已将其列为重点发展的珍贵用材树种，而珍贵用材树种苗木培育将是今后一段时期内林业发展的重点工作之一[4-5]。

油杉属植物存在的一个普遍性问题，即“单根性强蹲苗期长”，这是植物对干旱胁迫的生理生态反应长期积累的结果。这一点在松科其他树种中也有体现，例如云南松[6]，这就出现了造林后前几年难成林和成林质量差的现象，极大地阻碍了人工林的推广。提高苗木出圃时总生物量和质量，缩短蹲苗期，进而提高造林成活率和成林质量是江南油杉树种快速发展的重要保障。本试验研究采用三因素析因实验设计，分析轻基质复配微生物功能菌对江南油杉容器育苗效果的影响，以明确以下科学问题：（1）轻基质复配功能菌会对江南油杉苗木质量的哪些指标产生影响；（2）功能菌、轻基质配方以及容器规格三因素是否产生交互作用，并最终筛选出对江南油杉促生长效果较好的基质配方组合，以期为江南油杉苗木生产提供技术参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

江南油杉家系苗，播种发芽率85%以上。育苗容器为黑色塑料袋。基质原料：腐殖质土（森林腐殖表土，清除枯枝落叶及石砾）、椰糠（市场购买后经6个月堆沤）、菇渣（蘑菇栽培废弃料）、蚕渣（蚕粪等养蚕废弃料经长期堆沤并晾晒）、珍珠岩（市场购买）。生物功能菌（粉剂，产品名为通用型菌种粉，主要菌种含固氮芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌以及胶质芽孢杆菌，为固氮、溶磷、解钾复合微生物菌剂，有效活菌数3.0×109cfu/g，含水量为5%，产自湖南豫园生物科技有限公司）。

1.2 试验设计

试验采用2×2×2析因试验设计，其中三因素各水平分别为：A1（添加功能菌），A2（未添加）；基质配方B1（腐殖质土40% + 椰糠45% +菇渣5% + 珍珠岩10%），基质配方B2（腐殖土35% + 椰糠35% + 菇渣10% + 蚕渣10% + 珍珠岩10%）； C1（大杯：7 cm×14 cm），C2（小杯：6 cm×12 cm）。共8个试验处理，3次重复，每重复50株（详见表1和表2）。

表1 2×2×2析因试验设计Table 1 Factorial experimental design of 2×2×2

表2 各试验处理具体设置Table 2 Specific settings for each test

将基质原料按体积比混合均匀后，用0.5%高锰酸钾溶液喷洒消毒（淋透为宜），再晾晒，以确保杀死虫卵和病菌。消毒7 d后，将生物功能菌与基础配方以质量比1∶1 000进行混合，浇水、堆垛，当垛体内温度达到40～45 ℃并持续10 d后，翻垛一次，再次发酵10 d后装杯育苗。

1.3 指标测定和统计分析

移栽定植后2个月，每处理各重复分别统计成活率，定期测定苗高、地径等生长指标。苗木出圃时，每试验处理随机选取15株，测定苗高、地径、主根长、长度≥5 cm的侧根数，然后将苗木分根、茎、叶分别测定其鲜重、干重，并计算总生物量（根干质量+地上部分干质量）、根冠比（根干质量/地上部分干质量）、壮苗指数等指标[7-8]。壮苗指数=（茎粗/株高+根干质量比/地上部分干质量比）×全株干质量。

实验数据经Excel 2007输入并整理，运用SPSS17.0软件，对苗木存活率、出圃时的苗高、地径、主根长、长度≥5 cm的侧根数、总生物量、根冠比以及壮苗指数等指标进行处理间的单因素方差分析（One-way ANOVA）；以功能菌、基质配方和容器规格为自变量，进行多因素方差分析；采用Excel绘制苗木生长曲线图。

2 结果与分析

2.1 不同试验处理苗木生长变化情况

由图1、图2可见，江南油杉苗木的高生长在8月份以后，不同处理间开始有明显的差异，其中处理A1B1C1和A1B1C2明显高于其他处理；不同处理间地径的生长差异出现在9月份以后。涉及基质配方B2的各处理间其苗高、地径生长差异不明显，且都远远低于基质配方B1的各处理水平。添加功能菌对苗木生长的促进作用在轻基质配方B1组合中得到体现，且对苗高的促进作用较为明显，处理A1B1C1和A1B1C2其苗高生长量高于处理A2B1C1和A2B1C2。同时，容器规格对苗木生长影响也较大，苗高、地径均为A1B1C1＞A1B1C2。直观分析功能菌、基质配方、容器规格3因素对苗木生长的影响得出，苗高、地径受基质配方的影响最大，其次是功能菌。各试验处理中，以A1B1C1和A1B1C2的育苗效果最佳。

图1 不同试验处理的苗高生长情况Fig. 1 The height growth of seedling in different test processing

图2 不同试验处理的地径生长情况Fig. 2 The ground diameter growth of seedling in different test processing

2.2 不同试验处理苗木生长量及根系参数的差异

苗木存活率是育苗技术必须考虑的一项重要指标。本试验统计数据（见表3）表明，处理间苗木存活率均值为87.9%，其中处理A1B1C1和A1B1C2最高，分别为93.3%和94.2%。从各项生长指标均值来看，处理A1B1C1表现最优，其中苗高、地径的均值分别为22.27 cm和3.19 mm，高出处理间平均值45.55%和33.47%，总生物量、主根长以及长度≥5 cm的侧根数分别高出处理间平均值100.56%、41.07%、40.22%。多重比较分析结果表明，苗高、地径、总生物量、苗木长度≥5 cm的侧根数以及根冠比在基质配方B1与B2之间差异显著。

结合生长指标数据，江南油杉根冠比在0.63～0.74时苗木生长较好。目前有关壮苗指数的文献已有不少，但其计算方法和量值范围还没有统一定论，且物种不同，标准不一[9-10]。本试验中壮苗指数多重比较结果差异不显著，其组内变异大于组间变异，因此，本试验中从该指标上很难确定江南油杉苗木的优劣。综上所述，不同的基础原料配方育苗效果差异显著，轻基质在复配功能菌后，一定程度上能够提高江南油杉苗木的存活率并促进生长。本试验中育苗效果较好的处理为A1B1C1和A1B1C2，且根冠比在0.63～0.74时苗木生长较好。

表3 均值及多重比较检验结果Table 3 Descriptives and multiple comparisons

表4列出了苗高、地径等7项指标差异显著性检验结果。表4中数据显示，除壮苗指数外，其余6项生长及质量性状指标在不同试验处理间的差异均达到极显著水平（P＜0.01），通过比较F值发现，主根长在不同试验处理间的差异最小，根冠比在不同试验处理间的差异最大，表明江南油杉育苗措施中，主要可通过改变地上部分生物量以及侧根数量来改善苗木的品质。

表4 差异显著性检验Table 4 Significance test of difference

2.3 不同因素及其交互作用对苗木生长的影响

要确切反映各因素对江南油杉苗木质量的影响效果，还必须考虑各因素间的交互作用。多因素方差分析结果（见表5）表明，对苗高、地径、总生物量的影响大小依次为基质配方＞功能菌＞容器规格，对主根长、长度≥5 cm的侧根数、根冠比的影响依次为基质配方＞容器规格＞功能菌，表明基质配方是影响江南油杉苗木生长的决定性因素，而容器规格大小则影响着苗木根系的生长空间。主效应结果显示，功能菌对苗高和壮苗指数有显著影响（P＜0.05），对地径和总生物量有极显著影响（P＜0.01），但并未对苗木根系生长产生明显作用。因此，功能菌的添加在一定程度上能够促进江南油杉苗木生长，有利于优质壮苗的培育，但调节根冠比以及根系结构的改善仍取决于基质配方以及容器大小。

表5 苗木生长和质量性状的多因素方差分析（F值）Table 5 Multivariate analysis of variance of seedling growth and quality traits（F）

交互作用分析结果显示，功能菌与基质配方、容器规格均存在明显交互作用。其中，功能菌×基质配方对总生物量有显著影响，功能菌×容器规格对地径、总生物量、根冠比均有显著甚至是极显著影响。二级交互作用进一步表明了在江南油杉轻基质容器育苗过程中，轻基质复配复合功能菌剂是培育江南油杉优质容器苗的一项有效技术措施。

3 讨 论

生物功能菌是一种新型性状为粉剂的微生物菌种，复合功能菌剂同时具有固氮、溶磷、解钾的作用，且繁殖快、生命力强、安全无毒，通常是在生产生物有机肥的过程中添加进入，以此提高有机肥的氮磷钾养分含量，而直接作为育苗增效剂的应用及研究还较少。熊凡等人[10]在研究不同功能菌与有机肥混施对蔬菜生长和赤红壤肥力特性的影响时得出，功能菌与有机肥混施能够明显促进蔬菜生长，但也有研究指出，接种方式不同，功能菌的定殖效果有差异[11]。本试验中所用基质原料腐殖表土、椰糠、菇渣、蚕渣中的有机养分含量均较高，通过功能菌的介入，养分不断得到分解、释放，肥效得以充分发挥。

林业上，针对某一树种开展容器育苗基质配方[12-15]、育苗技术[16-17]等方面已有广泛研究，普遍认为，基质配比、容器规格是影响容器苗生长和出圃质量的关键因素。马雪红等人[18]在研究木荷容器育苗时得出，容器规格是影响苗木总干物质量的主要因素，这与本研究结果不相一致。本试验得出，基质配方是苗木生长与质量的决定性因素，功能菌与基质配方、容器规格均存在明显交互作用，表明轻基质通过复配功能菌后，不仅能使轻基质养分得以充分利用，还能起到调节基质配方用量和育苗容器使用规格的作用，从而在提高江南油杉出圃苗木总生物量和质量的同时，达到节约成本的目的。

4 结 论

本试验研究得出，基质配方是影响江南油杉苗木生长的决定性因素，功能菌作为增效剂添加在一定程度上能够提高苗木的存活率并促进生长。主效应结果显示，功能菌对苗高和壮苗指数有显著影响（P＜0.05），对地径和总生物量有极显著影响（P＜0.01），且功能菌与基质配方、容器规格均存在交互作用。单因素方差分析结果表明，轻基质配方体积比为腐殖质土40% + 椰糠45% +菇渣5% + 珍珠岩10%并复配功能菌，同时容器规格选择7 cm×14 cm时育苗效果最佳。结论：在江南油杉轻基质容器育苗中，将复合功能菌作为增效剂应用是一项培育江南油杉优质容器苗的有效技术措施。

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Effect of light matrix compound functional bacteria on the growth of Keteleeria cyclolepis seedlings

HE Ying-hui, JIANG Yi, LI Juan, DAI Ling, HUANG Rong-lin, LIU Fei, DENG Xiao-jun
（Key Laboratory of Central South Fast-growing Timber Cultivation of Forestry Ministry of China, Guangxi Key Laboratory of Superior Timber Trees Resource Cultivation, Guangxi Zhuang Autonomous Region Forestry Research Institute, Nanning 530002, Guangxi, China）

In order to improve the total biomass and quality of Keteleeria cyclolepis seedling under the problem of restrain the growth of seedlings period is too long, the growth-promoting effect of seedling with the light medium compound functional bacteria were studied by using 2×2×2 factorial design. It shows that matrix formula is the decisive factor affecting seedling growth of Keteleeria cyclolepis. At the same time, the survival rate and promote growth of seedling was improved while functional bacteria as synergist added to light medium. Main effect analysis shows that functional bacteria not only has significant influence on seedling height and seedling index (P ＜ 0.05), but also has extremely significant effect on ground diameter and total biomass (P ＜ 0.01). In addition, functional bacteria interact with the matrix formula and container size. One-way ANOVA analysis results indicated that the best choice for breeding is the light medium formula by volume ratio of humus soil 40% + coco coir 45% + mushroom residue 5% +perlite 10%, and which complex functional bacteria, at the same time, the container size is selected by 7.5cm ×13cm. In conclusion, it is an effective technical measure that composite functional bacteria as a synergistic agent to cultivate high quality container seedlings of Keteleeria cyclolepis.

container seedling; Keteleeria cyclolepis; functional bacteria; medium formula; biomass

S723.1；S791.15

A

1673-923X(2016)08-0015-05

10.14067/j.cnki.1673-923x.2016.08.004

2015-08-05

国家林业公益行业科研专项（201304108）；广西林业科技项目（桂林科字[2004]第05号）；广西十百千人才专项资金

何应会，工程师，硕士

蒋 燚，教授级高级工程师，博士；E-mail：jy68@163.com

何应会，蒋 燚，李 娟，等.轻基质复配功能菌对江南油杉苗生长的影响[J].中南林业科技大学学报，2016,36(8):15-19.

[本文编校：文凤鸣]