可降解育苗筒的降解及其对土壤养分和橡胶苗木生长的影响

姚行成 王军

摘 要 以可降解育苗筒培育橡胶树苗木，研究育苗筒的降解性能及其对土壤营养和苗木生长的影响，为应用可降解育苗筒培育橡胶苗提供理论依据。将小苗芽接桩插在育苗筒内培育至1蓬叶，然后将苗木与育苗筒一起栽植入土壤中，测量苗木的生长量，观测育苗筒在土壤的降解过程，分析育苗筒降解后土壤养分特征的变化。结果表明，苗木与可降解育苗筒一起种植，其生长率与裸根团种植的苗木无显著差异；可降解筒在土壤中2个月出现明显降解，7个月后基本降解完成；降解后，土壤的养分结构无显著变化。

关键词 可降解材质 ；育苗容器 ；土壤营养 ；橡胶树

中图分类号 S153 文献标识码 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2019.01.001

Abstract Degradable root training containers were applied to raise hevea buddings at the nursery， and the degradation characteristics and effect of the degradable root training containers on soil nutrients and plant growth were observed and analyzed. The buddings raised in the degradable root training containers were planted in the holes with the containers attached after they grew into a whorl of the leaves， and their plant growth and the degradation of the degradable root training containers was observed. The change of soil nutrients prior to and post to transplanting of the buddings was compared and analyzed after the containers were degraded. The results showed that the buddings transplanted with or without attachment of the containers were not significantly different in terms of plant growth rate. The degradable containers in the soil obviously degraded within 2 months and their degradation was completed generally after 7 months of degradation. The containers had little influence on soil nutrients after their degradation. The results provided evidence of applying degradable containers in raising of buddings at the nursery.

Keywords degradable material ； root trainer container ； soil nutrient ； rubber tree

橡胶树良种良苗是橡胶树胶园高产的保证[1]，因此提高苗木质量是苗木生产者的主要目标。中国目前橡胶树商业栽培所用的种苗几乎全部是袋苗（含袋装苗和袋育苗）。虽然袋苗是一种较先进的苗木，但依然存在一些问题：袋装苗的主根短，袋育苗根系弯曲盘绕[1-3]，这些问题均影响苗木质量。随着社会进步和环保意识增强，袋苗又出现新的问题：（1）聚乙烯育苗袋造成胶园土壤严重塑料污染；（2）育苗袋装土多，消耗大量表土；（3）袋苗笨重，劳动强度大。

轻简化栽培技术在很多农作物上取得较大成功[4-8]，然而，在橡胶树栽培上轻简化栽培技术发展缓慢。近年来，中国热带农业科学院橡胶研究所创建橡胶树小筒苗育苗技术[9]，培育出的苗木具有重量轻优点，解决了袋苗表土损耗多、笨重问题，并且小筒苗育苗技术可以工厂集约化生产，可初步实现轻简化苗木生产。

农业上使用的塑料膜影响土壤结构、植物生长和生态环境[10-12]，因此可降解材料正逐步取代难以降解的农用塑料，如可降解的地膜、保鲜包装膜、杀虫剂包膜、肥料和种子包膜、保水剂等[13-14]。关于可降解材料在橡胶树苗木生产的应用鲜有报道。本研究为解决橡胶树袋苗的塑料污染问题，在小筒苗育苗技术的基础上，以可降解材质的育苗筒为材料，研究其降解性能及其对土壤养分和苗木生长的影响，为应用可降解育苗筒培育苗木提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

可生物降解育苗筒由河南青源天仁生物材料有限公司生产。育苗筒高36 cm，上端口径6 cm，下部口径2 cm，主要化學成分为聚丙烯酸（67%）和聚内酯型聚氨酯（28%），其它微量成分占5%。

苗木为小苗芽接桩苗。育苗基质为椰糠。

1.2 方法

将椰糠装入可降解育苗筒，然后把小苗芽接桩插入育苗筒，置于配套的育苗架上，灌溉管理为每天浇水一次。待苗木接穗第1蓬叶稳定时，栽植大田，苗木根系连同可降解筒一起埋入株穴，将定根水浇入育苗筒内。以塑料材质育苗筒培育的苗木作为对照，苗木根团先从育苗筒脱出，然后裸根团种植，浇定根水。

定期观测苗木定植成活率和生长率。在容器的外侧挖坑，使筒壁外露出来，观测其降解情况，每月观测一次。

1.3 土壤养分分析

在植苗地块中间挖一个大坑，放入一个塑料大水桶，然后把可降解筒放入水桶内，用刚挖出来的土壤埋进水桶里面。待育苗筒完全降解后，取水桶内的土壤样品，分析土壤的营养成分。以水桶外旁边的土壤作为对照，同样分析营养成分。

土壤pH值采用pH计测定。土壤有机质含量采用重铬酸钾容量—外加热法测定[15]。采用半微量凯氏蒸馏法测定土壤全氮，酸溶-钼锑抗比色法测定全磷，碱溶—火焰光度法测定全钾[7]。土壤速效磷采用钼锑抗比色法测定[16]，土壤速效钾采用火焰光度法测定[15]。铵态氮（NH4+-N）和硝态氮（NO3--N）采用氧化镁—代氏合金蒸馏法测定[16]。

2 结果与分析

2.1 可降解育苗筒对苗木定植的影响

定植成活率统计结果表明，可降解育苗筒与根团一起种植（以下简称“不脱筒”）的苗木其定植成活率达99%以上，裸根团（以下简称“脱筒”）种植的苗木定植成活率97%，两者无显著差异。

种植时，不脱筒定植的苗木需要定根水量仅约200～300 mL；脱筒定植的苗木需要定根水500 mL以上（图1）。

2.2 可降解育苗筒对苗木生长的影响

大田定植后苗木生长率观测结果表明，不脱筒和脱筒2种定植的苗木生长率（茎粗增量和株高增长量）没有显著差异（表1）。表明可降解育苗筒在没有降解前，苗木根系虽然受筒壁限制不能向四周扩展，但不影响根系从底部口端吸取养分和水分，因此苗木的生长未受明显制约。

2.3 可降解育苗筒的降解及其对土壤营养的影響

可降解育苗筒与苗木一起植入土壤中，2个月后育苗筒壁出现明显降解，筒壁出现不规则小孔洞。7个月后，可降解育苗筒在土壤内基本降解完成，仅剩裸露地上部分。这些结果表明，可降解育苗筒在土壤中比空气中更容易降解（图2）。

待可降解育苗筒在土壤内降解完成后，分析土壤的营养成分，结果见表2。结果分析表明，可降解筒在土壤分解后，与对照土壤相比较，土壤的各项营养指标未发生显著差异。因此，可降解材质的育苗筒降解后不影响土壤营养结构。

3 讨论

3.1 利用可降解育苗筒育苗促进橡胶树栽培轻简化

随着劳动成本增加，越来越多的农作需要轻简化栽培技术。橡胶树苗木生产是橡胶树栽培的第一步工作，影响后续的苗木种植工作。橡胶树小筒苗育苗技术与传统袋苗育苗技术相比，进一步简化苗木生产工作。本研究在橡胶树小筒苗育苗技术基础上，应用可生物降解材料制作的育苗筒，培育出的小筒苗与育苗筒直接植入土穴，减少脱筒和回收育苗筒2个工作环节，进一步简化橡胶树小筒苗育苗和定植技术。此外，可降解育苗筒小筒苗培育1蓬叶即可出圃，育苗时间缩短；种植时需要定根水量少，减少灌溉成本。以上结果表明，利用可降解育苗筒培育小筒苗，可实现橡胶树育苗和种植轻简化。

3.2 可降解育苗筒对苗木生长的影响

可降解育苗筒小筒苗的植后成活率达99%以上，这是因为水分基本保持在育苗筒内，不会渗透到筒壁外的土壤，因而水分损失降低；同时地面水分蒸发部位仅限于育苗筒口，水分蒸发面积少，因而蒸发消耗低。

苗木种植时，可降解育苗筒苗木需要的定根水量少于常规脱筒定植苗木，更少于袋苗，这是因为浇定根水时只需浇入育苗筒内，育苗筒容积较小且筒壁限制水分渗透到育苗筒外，少量水就可充满育苗筒。小筒苗脱筒种植时，定根水要渗透到洞穴周围的土壤，因此需水量较多。

塑料材质育苗筒在育苗时，苗木需要长出2蓬叶才能出圃，因为此时苗木根系量足，可裹住育苗基质使其在脱筒时基质不会松散，保证根系不受损伤。而利用可降解育苗筒育苗，苗木种植时不用脱筒，育苗筒内的根系不会受损伤，因此苗木1蓬叶稳定后即可出圃。

可降解育苗筒在土壤中2个月后筒壁已经开始降解，出现不规则蜂窝小孔洞，根系可以穿过孔洞从外面土壤吸收养分。同时，苗木底部根系从育苗筒底端开口伸到地层吸收营养和水分。因此，虽然苗木根系局限在可降解育苗筒内，苗木的生长依然不受影响，与脱筒种植苗木的生长速率无差异。

3.3 可降解育苗筒对土壤的影响

研究发现，可降解育苗筒在土壤内比空气中更容易降解，可能是土壤内的微生物促进育苗筒的分解。何文清等[17]在可降解地膜掩埋试验中也表明土壤微生物是影响降解的重要因素。

可降解育苗筒降解后，土壤的养分结构没有明显变化，这是因为可降解物的化学元素主要是碳、氢、氧，分解后主要是二氧化碳、甲烷、水等小分子物质，因此没有对土壤产生污染，不影响植物和微生物的生长。

3.4 可降解育苗筒的应用前景

可降解材料的价格普遍较贵[14，18]，是普通塑料价格的2～3倍；并且可降解材料的性能较差，加工的时候需要特殊设备，因此又增加成本，这2个因素限制了可降解材料推广和应用。因此，可降解育苗筒因为原材料生产成本高，目前仅处于开发推广阶段，尚不能广泛推广。当可降解材料的制造成本随着技术改进大幅降低时，可降解育苗筒的应用前景光明。

4 结论

使用可降解育苗筒来培育橡胶树小筒苗，可缩短在育苗筒的育苗时间，提高苗木种植速度，节省灌溉用水。因此，利用可降解育苗筒培育橡胶树小筒苗是一项轻简化橡胶树栽培技术。由于苗木根团体积小、株重轻、需灌溉水量少，在偏远和路况差的山地，这项技术更有优势。然而，由于可降解育苗筒的生产成本较高，目前尚不能广泛推广应用。

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