不同轻基质组合及容器规格对紫椴幼苗生长的影响

吕 家，范春楠，郭忠玲，李佳明，于舒洋，庞 博，宋雪婷

(北华大学林学院，吉林 吉林 132013)

常规的林业育苗方式主要有大田育苗和容器育苗，随着苗木需求量不断增加和对苗木质量要求的提高，容器育苗已经成为国内外重要的林业育苗技术之一[1-2].与传统露地育苗方式相比，容器育苗具有节约种子、繁殖速度快、苗木规格和质量易于控制、起苗方便、便于育苗造林机械化、造林成活率较高、造林季节长、无缓苗期等优点[3-4].影响容器育苗成功与否的关键是采用的基质种类和容器规格.在基质方面，泥炭与蛭石的混合物被认为是容器育苗的理想基质[8]，但目前我国容器育苗的培养基多是就地取材，如用树皮、木屑、甘蔗渣、稻壳、秸秆、城市垃圾、废纸屑等来制作基质代替泥炭[5-7].轻基质就是轻型育苗基质，是经过发酵或炭化处理过的农林废弃物与泥炭、珍珠岩、蛭石等轻体矿物质组成的混合物.轻基质可以减小基质质量，降低远距离运输成本.容器类型和规格是影响育苗质量的另一个重要因素.无纺布袋具有防潮透气、坚韧耐用、质轻、不助燃、容易分解、无毒无刺激性、价格低廉等特点，可进行空气修根，促进根团形成，在移苗过程中可以有效保护苗木根系不受损伤[9]，因此备受青睐.容器规格会影响苗木根系生长，在苗木生长初期，容器规格对苗木生长影响很小，但随着苗木的生长，所需营养增加，容器过小，苗木生长后期不能满足营养需要.因此，在不同规格容器中苗木指标差异较大[10-14].

紫椴(Tiliaamurensis)为椴树科椴树属落叶大乔木，是落叶阔叶林或针阔混交林的重要组成树种之一[15].该树种木材珍贵，经济价值高，但由于多年的过度采伐，加之天然繁殖率低，东北林区紫椴资源退化严重.随着国家对大径级林木需求的不断增加，加大对紫椴人工更新技术研究，提高紫椴苗木快速繁育水平已迫在眉睫.目前，国内关于紫椴更新繁殖技术的研究很少[16-18].本文通过试验探索不同轻基质组合及容器规格对紫椴幼苗生长的影响，以解决紫椴造林成活率和保存率低的问题，为紫椴幼苗规模化扩繁和人工造林奠定基础.

1 试验方法

1.1 试验地点与材料

试验地点位于吉林省中部吉林市北华大学东校区临时苗圃内，地理位置为E 126°36′5″，N 43°50′24″，属中温带季风气候.供试材料为利用紫椴优良种子培育的1 a生生长健壮、高约5 cm苗木；基质选择珍珠岩、蛭石、玉米芯、腐殖土4种(珍珠岩与蛭石在网上购得，玉米芯在吉林市周边农家获得，腐殖土取自吉林市龙潭区新山苗木专业合作社大田土壤).由于珍珠岩、蛭石营养元素含量极少，因此仅分析玉米芯、腐殖土中营养元素含量，结果见表1.

表1 腐殖土和玉米芯养分含量Tab.1 Nutrient contents of humus soil and corncob

由表1可见：玉米芯中的有机质、速磷远大于腐殖土；腐殖土中的速氮、速钾远大于玉米芯；两者的pH状况也有差别，所以混合后养分状况将会发生很大变化.

表2 基质配比Tab.2 Proportions of matrix combination

本次试验育苗容器选取无纺布袋.选取10 cm×12 cm、14 cm×16 cm和20 cm×20 cm 3种规格无纺布制作成直径5.5 cm高9 cm、直径8 cm高12 cm、直径12 cm高14 cm规格的无纺布袋.

1.2 试验设计

选择3种容器规格，以珍珠岩、蛭石、玉米芯和腐殖土基质按表2进行体积配置，共9种组合，每种组合5个重复，分别移入紫椴幼苗进行正交试验L9(34)，将容器按大小组合均匀放置.

在试验初期(2018年7月20日)，将容器放置在空旷地自然生长.每个容器1株幼苗，共135株幼苗，每天浇水1次.

1.3 容器苗生长过程观测

1.3.1 地上形态指标

在紫椴苗木生长期间，每15 d用游标卡尺和卷尺分别测量苗木地径与株高.

1.3.2 生物量及苗木质量指数

在生长期末(10月6日)，将整株苗木取出，洗净后的每株苗木分地上部分和地下部分分别装入信封中，放入105 ℃烘箱烘10 min，再于65 ℃下烘干至恒重，用电子天平(±0.01 g)称量，计算苗木茎干和根干生物量，统计整株生物量及苗木质量指数.

质量指数(QI)=苗木总干质量(g)/{[苗高(cm)/地径(mm)]+[茎干质量(g)/根干质量(g)]}.

1.4 数据处理

利用Excel软件对试验数据进行汇总和初步处理，利用SPSS 10.0分析软件进行方差分析，利用Origin 2018 64Bit软件绘图.

2 结果与分析

2.1 不同基质组合对紫椴苗木生长性状的影响

9种基质紫椴容器苗苗高、地径生长量变化情况见图1、图2，苗木质量指数差异见图3，不同基质组合与容器规格方差分析结果见表3.

图1不同基质组合对紫椴苗木苗高生长的影响Fig.1Effect of different matrix combinations on height growth of Tilia amurensis seedlings 图2不同基质组合对紫椴苗木地径生长的影响Fig.2Effect of different matrix combinations on the ground diameter growth of Tilia amurensisseedlings图3不同基质组合对紫椴苗木质量指数的影响Fig.3Effect of different matrix combinations on quality index of Tilia amurensis seedlings表3 基质组合与容器规格方差分析Tab.3 Variance analysis of matrix combination andcontainer specification 因素F苗高地径基质组合1.340.59容器规格30.63∗∗∗33.60∗∗∗基质组合×容器规格0.821.17 注:∗∗∗.差异极显著,P<0.001.

由图1可见：在生长期末，不同基质组合下苗高平均生长量为6.85 cm，变化范围介于6.12～7.35 cm.由多重比较结果可见，除T9组合苗高生长明显较低外，其他基质组合对紫椴苗木苗高影响都没有显著差异，其中T4基质表现相对较好.

图2反映了生长期末幼苗的地径生长情况.由图2可知：幼苗地径生长量平均为27.29 mm.由多重比较可知，T4与T7组合显著高于其他基质组合，T9组合与其他组合间也存在显著差异.具体分为3种情况：T4、T7为幼苗生长较大组；T1、T2、T3、T5、T6、T8属于第2组；T9单独为第3组，地径生长量最小.

苗木质量指数是衡量苗木综合质量的重要指标之一，苗木质量指数越大，苗木越优.由图3可以看出：苗木质量指数最大的为T1组合，其次为T4组合，最小的为T9组合，优劣顺序为T1>T4>T7>T5>T2>T3>T8>T6>T9.

结合不同基质组合下紫椴幼苗苗高、地径及苗木质量指数的结果可以判定：T4组合是紫椴容器苗生长的较佳组合，基质配比为V(珍珠岩)∶V(蛭石)∶V(玉米芯)∶V(腐殖土)=2∶1∶2∶3.

由表3可见：9种基质组合的苗高、地径生长量没有差异，3种不同容器规格之间苗高、地径生长量有极显著差异，基质组合与容器规格的交互作用没有显著差异.

2.2 不同容器规格对紫椴苗木生长的影响

容器规格不仅影响幼苗根系伸展，也会对养分的持续供应状况产生作用.由3种容器规格下紫椴容器苗木生长的苗高、地径及生物量(图4～6)可以看出，容器规格对苗高、地径和生物量生长量的影响较大.

图4可见：14 cm×16 cm容器规格与20 cm×20 cm容器规格苗高生长量相近，平均值都在7.65 cm左右，且显著高于10 cm×12 cm容器规格.由图5可见：3种容器规格对地径生长影响差异显著，当规格为14 cm×16 cm时，对地径生长最为有利，平均可达30.12 mm，其他两种分别为21.90 mm和29.05 mm.由图6可见：幼苗生物量最小的为10 cm×12 cm，与其他两种容器规格存在显著差异.另外，尽管两种规格差异不显著，但规格为14 cm×16 cm的幼苗生物量相对较大，均值为0.63 g/株.根据不同容器规格苗高、地径及生物量的分析结果可以判定：当无纺布容器规格为14 cm×16 cm时，基本可以满足培养1 a生紫椴幼苗的要求.

3 结论和讨论

本试验着重研究了不同基质配比与容器规格对紫椴苗木生长的影响，结果显示：紫椴苗木生长的最佳基质配比为V(珍珠岩)∶V(蛭石)∶V(玉米芯)∶V(腐殖土)=2∶1∶2∶3，最佳容器规格为14 cm×16 cm.

容器育苗可以有效提高育苗成活率和保存率[9].传统的容器育苗基质为泥炭，但以单一的泥炭作为基质时，因其具有疏水性，干燥后吸水、保水性变差[20].通过栽培基质的相互混配可有效弥补不足[21].本试验采取4种基质原料进行混配，其中，珍珠岩、蛭石质量轻，便于运输、保水和保肥，并可增加基质孔隙度，促进苗木根系生长，而添加玉米芯和腐殖土，可有效增加基质中苗木生长所需营养元素，调节基质的pH.同时，玉米芯价格低廉，便于获得，可降低育苗成本.本试验所研究的9种不同基质配比中，最适宜紫椴苗木生长的基质组合为V(珍珠岩)∶V(蛭石)∶V(玉米芯)∶V(腐殖土)=2∶1∶2∶3，这与张颖[19]研究的大叶女贞容器苗的最佳基质配比为V(泥炭)∶V(珍珠岩)∶V(蛭石)=1∶1∶1的结果相似.

代丽等[9]的研究表明，以无纺布为育苗容器，具有空气剪根的作用，可以抑制主根生长，促进侧根、须根生长及根团形成.同时，无纺布可以降解，容器苗可以直接入土，更好地保护根系不受损伤，提高苗木成活率.在本研究中所设置的3种无纺布袋规格中，10 cm×12 cm规格的苗高、地径、生物量显著低于其他两种规格，可能是因为随着容器规格的增大，玉米芯和腐殖土的比例增大，基质中营养含量变高.而在相对较小的10 cm×12 cm规格的容器中，由于营养不足以提供紫椴苗木正常生长，导致一系列指标显著低于其他规格；14 cm×16 cm与20 cm×20 cm两种规格容器中的紫椴苗木苗高、地径、生物量等评价指标并无显著差异.由方差分析可知，容器规格间存在极显著差异，说明容器规格对于紫椴幼苗的生长有一定影响，从节约成本角度和生产实际考虑，14 cm×16 cm规格最为适宜，这种容器规格与徐玉梅等[22]和柏小娟等[23]研究的印度紫檀和美国蜡梅的最适宜容器规格十分接近.

另外，培育优良的紫椴容器苗木，除了要考虑基质配置及容器规格外，还要考虑光、温、湿、肥料等众多因素，进一步完善紫椴容器育苗技术体系.