桢楠不同基质容器苗生长及养分含量分析

戴前莉，朱恒星，陈 琴，卢 敏，黄飞逸，陈本文，尹思琴，祝元春

（1.重庆市林业科学研究院，重庆 400036；2.重庆市沙坪坝区农业技术服务中心，重庆 400030；3.重庆市巴南区桥口坝林场，重庆 401320；4.重庆瀚业园林工程有限公司，重庆 400036）

桢楠（Phoebe zhennan）为樟科（Lauraceae）楠属高大乔木，是我国独有的珍贵木材树种，为国家二级重点保护树种。其树干通直、树冠紧凑、树形优美、叶片常绿，极具观赏价值。桢楠木材纹理致密、结构细密且材质坚硬，是建筑、高端家具的优良木材原料[1-2]。近年来，随着国家储备林基地建设的实施，桢楠等大径材乡土珍贵树种得到了进一步推广应用。

容器育苗采用各种容器装入配置好的基质进行育苗，具有育苗周期短、节约种子、苗木规格及质量易控和幼苗造林成活率高等优点，尤其适合珍贵树种、濒危树种的苗木繁育[3]。育苗基质是容器育苗的主要影响因素之一，不仅对苗木的生长起到支撑作用，也是苗木吸收营养物质的载体[4]。目前，对桢楠的研究主要集中在木材价值[2]、分布区域[5]和逆境响应[6-10]等方面。寻找适宜桢楠的轻基质进行壮苗培育具有重要的应用价值。谭飞等[3]以农田土、针叶林表层土、阔叶林表层土、鸭粪和土壤按一定比例配置桢楠培养土，探索不同基质配比对桢楠幼苗生长及光合特性的影响。祝浩翔等[11]以珍珠岩、腐熟药渣、发酵谷壳和椰糠等为培养材料，探讨其对桢楠幼苗生长及光合生理的影响。探讨基质对桢楠根系形态特征及各器官生物量和养分含量影响的研究鲜见报道。本研究以1年生桢楠幼苗为试验材料，探讨不同基质配比对桢楠幼苗生长和养分的影响，以期为桢楠轻基质培育提供理论和技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于重庆市歌乐山镇重庆市林业科学研究院育苗基地内（106°25'E，29°34'N），海拔465 m，属中亚热带季风性湿润气候，气候温和、四季分明、雨量充沛。年均气温18.3 ℃，无霜期341.6 天，年均降水量1 082.9 mm，年均相对湿度70%～80%。

1.2 试验材料和方法

材料为生长基本一致的当年生桢楠幼苗（苗龄100 天）。营养袋为可降解的无纺布袋（规格为8 cm×12 cm），草炭土和牛粪购于重庆市花卉市场，黄土和沙壤土取自重庆市林业科学研究院试验苗圃周边。

将草炭土、牛粪和沙壤土根据体积比进行配制，以黄土+沙壤土（1∶1）为对照（表1）。添加多菌灵（v∶v = 1 000∶1）并充分搅拌混合均匀，装入无纺布袋中。将桢楠幼苗移栽至装有不同配比基质的营养袋中，每处理10 株，3 个重复，共计150 袋。置于试验苗圃中，并用遮阳网进行适度遮荫，进行相同的日常管理。

表1 基质组成和理化性质Tab.1 Components and physical and chemical properties of medium

1.3 指标测定

1.3.1 生长指标测定

生长期结束后，采用卷尺（精确至0.01 cm）测量苗高，采用游标卡尺（精确至0.01 mm）测量地径，计算高径比。苗木的高径比是苗高与地径之比，是反映苗木生长的重要指标之一，高径比越低，苗木越健壮[4]。统计全株叶片数。

每处理中选择6株，从根基部处将根系切下，蒸馏水洗净后，经Epson 数字化扫描仪扫描，所得图像用winRHIZO 软件分析后得到总根表面积、总根长和总根尖数。

将上述6 株苗木洗净后分离的根、茎和叶分别置于信封中放入烘箱，105 ℃下烘15 min，90 ℃烘干至恒重。采用电子天平（精确至0.01 g）称量根、茎和叶生物量，计算全株生物量和苗木质量指数（QI），苗木质量指数计算公式为[4]：

1.3.2 元素含量测定

采用凯氏定氮法测定根、茎和叶中全氮（N）含量[12]；采用硝酸-盐酸-高氯酸消煮-ICP 法测定全磷（P）和全钾（K）含量[13]。

1.4 综合评价方法

采用隶属函数法进行综合评价。计算公式为[14]：

式中，Xi为指标的测定值；Xmax为处理指标的最大值；Xmin为最小值；Ui为所对应的最后得分。

若某项指标与苗木生长呈正向关系，采用隶属函数计算公式（2）；若某项指标与苗木生长呈反向关系，则采用计算公式（3）。

1.5 数据处理

采用Excel 软件录入数据，采用SPSS 20.0 软件进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对桢楠容器苗生长的影响

T1 处理的苗高最高（18.88 cm），其次为T3 处理（17.20 cm），分别为CK 的1.40 和1.27 倍；苗高表现为T1＞T3＞T4＞T2＞CK；T1、T3 和T4 处理的苗高均显著高于CK（P＜0.05）（表2）。T4 处理的地径最大（2.56 mm），其次为T3 处理（2.55 mm），均为CK 的1.21倍；地径表现为T4＞T3＞T1=T2＞CK；各处理间的地径差异不显著，均显著大于CK（P＜0.05）。T1 处理的高径比最大（7.85），显著高于其他处理和CK（P＜0.05），为CK 的1.22 倍；高径比表现为T1＞T3＞T4＞CK＞T2。T4 处理的叶片最多（16.03），其次为T3 处理（15.83），分别为CK 的1.36 和1.34 倍；叶片数表现为T4＞T3＞T1＞T2＞CK；T4、T3 和T1处理的叶片数差异不显著，显著大于T2 处理和CK（P＜0.05）。T1 处理的叶面积最大（13.77 cm2），其次为T4 处理（13.69 cm），分别为CK 的2.38 和2.36倍；叶面积表现为T1＞T4＞T2＞T3＞CK；各处理间的叶面积差异不显著，均显著大于CK（P＜0.05）。

表2 不同处理对桢楠容器苗生长的影响Tab.2 Effects of different treatments on growth of P.zhennan container seedling

2.2 不同处理对桢楠容器苗根系形态的影响

T1 处理的总根表面积最大（72.83 cm2），其次为T4 处理（67.98 cm2），分别为CK 的2.33 和2.18 倍；总根表面积表现为T1＞T4＞T2＞T3＞CK；各处理间的总根表面积均差异不显著，均显著大于CK（P＜0.05）（表3）。T4 处理的总根长最长（211.62 cm），其次为T1 处理（210.90 cm），均为CK 的1.63 倍；总根长表现为T4＞T1＞T2＞T3＞CK；各处理间的总根长均差异不显著，均显著大于CK（P＜0.05）。T3 处理的总根尖数最多（251.67），其次为T4 处理（224.73），分别为CK 的1.68 和1.50 倍；总根尖数表现为T3＞T4＞T1＞T2＞CK；T1、T3 和T4 处理的总根尖数均显著大于CK（P＜0.05）。

表3 不同处理对桢楠容器苗根系形态的影响Tab.3 Effects of different treatments on root mophology of P.zhennan container seedling

2.3 不同处理对桢楠容器苗营养器官生物量的影响

生物量是指植物的干质量，是反映苗木物质积累的重要指标之一。T1 处理的根生物量最大（0.57 g），其次为T4 处理（0.52 g），分别为CK 的2.38和2.17 倍；根生物量表现为T1＞T4＞T3＞T2＞CK；各处理间的根生物量均差异不显著，T1、T3 和T4 处理均显著大于CK（P＜0.05）。T1处理的茎生物量最大（0.41 g），其次为T3 处理（0.32 g），分别为CK 的3.73和2.91倍；茎生物量表现为T1＞T3＞T4＞T2＞CK；T1 处理的茎生物量显著大于T2 处理和CK（P＜0.05）。T1 处理的叶生物量最大（0.88 g），其次为T3处理（0.83 g），分别为CK的2.93和2.77倍；叶生物表现为T1＞T3＞T2＞T4＞CK；各处理间的叶生物量均显著大于CK（P＜0.05）。T1、T3、T4和T2处理的整株生物量分别为CK 的2.86、2.56、2.20 和2.14 倍，整株生物量表现为T1＞T3＞T4＞T2＞CK，各处理间的整株生物量均显著大于CK（P＜0.05）（表4）。

表4 不同处理对桢楠容器苗的根、茎和叶生物量的影响Tab.4 Effects of different treatments on biomass of root,stem and leaf of P.zhennan container seedling (g)

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。5 种基质所育苗木的质量指数表现为T1=T3＞T2＞T4＞CK，各处理间差异不显著，均显著高于CK（P＜0.05）（图1）。

图1 不同处理对桢楠容器苗苗木质量指数的影响Fig.1 Effects of different treatments on quality index of P.zhennan container seedling

2.4 不同处理对桢楠容器苗营养器官养分含量的影响

T1 处理的整株全氮含量最高（29.34 mg∕株），其次为T3处理（25.54 mg∕株），分别为CK的2.40和2.09倍；整株全氮含量表现为T1＞T3＞T2＞T4＞CK；各处理间的整株全氮含量均显著高于CK（P＜0.05）（图2）。T1 处理的根全氮含量最大（8.04 mg∕株），其次为T4 处理（7.81 mg∕株），分别为CK 的2.37 和2.30倍；根全氮含量表现为T1＞T4＞T3＞T2＞CK；T1 和T4 处理的根全氮含量均显著高于其他处理和CK（P＜0.05）。T3处理的茎全氮含量最高（6.74mg∕株），其次为T1处理（3.91 mg∕株），分别为CK的4.38和2.54倍；茎全氮含量表现为T3＞T1＞T2＞T4＞CK；各处理间的茎全氮含量均显著高于CK（P＜0.05）。T1处理的叶全氮含量最高（17.40 mg∕株），其次为T2 处理（15.09 mg∕株），分别为CK 的2.38 和2.06 倍；叶全氮含量表现为T1＞T2＞T4＞T3＞CK；各处理间的叶全氮含量均显著高于CK（P＜0.05）。

图2 不同处理对桢楠容器苗全氮含量的影响Fig.2 Effects of different treatments on total N content of P.zhennan container seedling

T1 处理的整株全磷含量最高（6.11 mg∕株），其次为T4 处理（4.48 mg∕株），分别为CK 的2.59 和1.90倍；整株全磷含量表现为T1＞T4＞T3＞T2＞CK；T1、T3 和T4 处理的整株全磷含量均显著高于T2 处理和CK（P＜0.05）（图3）。T1 处理的根全磷含量最高（2.69 mg∕株），其次为T4 处理（2.11 mg∕株），分别为CK 的2.51 和1.96 倍；根 全磷 含量 表现 为T1＞T4＞CK＞T2＞T3；T1和T4处理的根全磷含量均显著高于T2、T3处理和CK（P＜0.05）。T1处理的茎全磷含量最高（0.93 mg∕株），其次为T3处理（0.71 mg∕株），分 别为CK 的3.03 和2.30 倍；茎全磷含量表现为T1＞T3＞T2＞T4＞CK；各处理间的茎全磷含量均显著高于CK（P＜0.05）。T3 处理的叶全磷含量最高（2.42 mg∕株），其次为T1 处理（2.33 mg∕株），分别为CK 的2.47 和2.34 倍；叶全磷含量表现为T3＞T1＞T4＞T2＞CK；各处理间的茎全磷含量均显著高于CK（P＜0.05）。

图3 不同处理对桢楠容器苗全磷含量的影响Fig.3 Effects of different treatments on total P content of P.zhennan container seedling

T1 处理的整株全钾含量最高（14.79 mg∕株），其次是T3处理（13.49 mg∕株），分别为CK的1.96和1.79倍；整株全钾含量表现为T1＞T3＞T4＞T2＞CK；各处理的整株全钾含量均显著高于CK（P＜0.05）（图4）。T1处理的根全钾含量最高（8.37 mg∕株），其次为T2处理（6.10 mg∕株），分别为CK的2.17和1.58倍；根全钾含量表现为T1＞T2＞T4＞CK＞T3；T1、T2和T4处理的根全钾含量均显著高于CK 和T3 处理（P＜0.05）。T3 处理的茎全钾含量最高（2.33 mg∕株），其次为T1 处理（1.42 mg∕株），分别为CK 的3.53 和2.16 倍；茎全钾含量表现为T3＞T1＞T2＞T4＞CK；各处理的茎全钾含量均显著高于CK（P＜0.05）。T3 处理的叶全钾含量最高（8.70 mg∕株），其次为T1处理（4.99 mg∕株），分别为CK 的2.68 和1.54 倍；叶全钾含量表现为T3＞T1＞T4＞T2＞CK；T1、T2 和T4 处理的叶全钾含量均显著高于CK 和T3 处理（P＜0.05）。

图4 不同处理对桢楠幼苗全钾含量的影响Fig.4 Effects of different treatments on total K content of P.zhennan container seedling

2.5 桢楠容器育苗基质配方的优选

筛选苗高、地径、叶片数、高径比、整株生物量、苗木质量指数、叶面积、总根表面积、总根长、总根尖数、整株全N 含量、整株全P 含量和整株全K 含量作为综合评价指标，采用隶属函数法综合评价不同基质下的容器苗苗木质量，结果显示，不同基质配方的桢楠容器苗苗木质量综合得分表现为T1＞T4＞T2＞T3（表5）。

表5 桢楠容器育苗基质配方的选优结果Tab.5 Selected results of media for P.zhennan container seedling

3 讨论与结论

轻基质育苗因其基质质量轻、运输方便和能为苗木生长提供适宜的环境，是容器育苗发展的趋势之一[15-16]。基质是影响容器苗成活率和苗木长势的关键因素之一[17]。不同育苗基质对苗木的影响会反映在苗木的生长状态上[18]。本研究中，4 种处理的容器苗苗高、地径、叶片数和叶面积均高于对照，说明混合基质为苗木根系生长发育提供相对适宜的环境。混合基质培育的幼苗生长速率相对较快，对养分的吸收与利用效率更高[19]。本研究混合基质的基本理化性质更接近谭飞等[3]的研究基质（农田土∶沙壤土=9∶1），两者结论相似。

合适的基质能满足植株根系生长[20]。本研究中，4 种处理的容器苗总根表面积、总根长和总根尖数均显著高于对照，原因可能是草炭土和牛粪会影响土壤的毛管孔隙度和密度，提高土壤的疏松度，使苗木根系处于相对合适的水、肥、气和热环境中，促进苗木根系生长。这与及利等[21]研究结果一致。健壮的根系对于幼苗出圃后移栽的快速生根及上山造林的成活率和保存率均有一定的促进作用[22]。

基质的营养元素含量和可利用率将直接影响苗木干物质积累[23]。李贵雨等[4]研究指出，多种轻基质组成的基质中，其养分能有效转化为苗木可利用的养分，促进苗木生长。本研究中，4 种处理容器苗的整株全氮、全磷和全钾含量及生物量均显著高于对照，说明混合基质中可被利用的养分优于对照，原因可能是牛粪增加了基质的肥性，幼苗根系可将基质中的营养元素同化为自身养分，促进其生长。这与祝浩翔等[11]的研究结果一致。

从隶属函数综合评价来看，T1 处理各指标相对较好，优于其他处理，且基质质量最轻，但在评价得分上并无绝对优势，各组分间更精确的配比还有待进一步研究探索。此外，从草炭土资源的不可再生性、育苗基质成本和管理成本等角度考量，今后的研究中还应考虑组分的替代问题和相应的配套管理技术，以提高桢楠轻基质容器苗的苗木质量。