汪秀玲,郑文华,凌高潮,徐卫忠,冯旭东,宣铃娟★
(1.开化县林场,浙江 开化 324300;2.开化县林业局,浙江 开化 324300;3.开化县林业发展有限公司,浙江 开化 324300)
虎皮楠(Daphniphyllum oldnamii)系虎皮楠科(Daphniphyllaceae)虎皮楠属(Daphniphyllum)常绿小乔木,树高可达15 m,分布于长江以南各地,适合生长于海拔200~2300 m 的阔叶林中,喜温暖湿润。在土层深厚、疏松肥沃、水分条件较好的立地条件上生长良好。花期4 月,果期10-11 月[1]。虎皮楠对空气中的SO2具有较强的抗性和净化能力,非常适宜在森林公园和风景区作绿化和观赏树种种植,亦可作防火林树种栽植[2]。
容器苗是人工配制基质并用容器培育的植物幼苗[3],其具有育苗期短、苗木质量优良、造林成活率高、便于工厂化繁育、苗木规格和质量易于控制等优点;特别是在立地条件较差的造林条件下,容器苗造林较裸根苗具有更多的优势[4-6]。在容器育苗实践中,基质是苗木培育的基础,其类型及配比一直是该领域研究的热点[7-8]。目前,有关虎皮楠苗木繁殖及其容器育苗的研究已有初步报道,欧斌等[9]通过对虎皮楠、交让木育苗的观测试验,对其苗木物候、根系生长、苗木生物量分布及苗木高生长规律进行了初步研究。郑勇平等[10]、陈海云等[11]分别开展了利用不同基肥用量的虎皮楠播种育苗技术研究。但是针对不同基质配比的选择研究目前鲜有报道。
试验地位于浙江省开化县林场城关分场十里铺林区(29°29′12″N,118°01′12″ E)自控荫棚,年平均气温16.3℃,年平均稳定大于10℃的持续天数237.4 d,无霜期250 d,年平均降水量1909 mm,年平均相对湿度81%[12]。
试验用种子由钱江源国家公园管理局提供,于2019年、2020年春播种,苗床基质为40%的珍珠岩、60%的泥炭加适量的钙镁磷肥。2020年3 月30 日,将长出真叶的芽苗移栽于4.5 cm× 8 cm 的无纺布轻基质容器中。
选择黄心土、泥炭、松鳞3 种基质,设置6 种基质配比(体积比),每种基质配比加载3 种用量缓释肥,共18 个处理(详见表1)。缓释肥生产厂家为J.R.Simplot Company,型号18-6-12,营养成分为总氮18%、磷酸盐6%、可溶性钾12%、镁1.7%、硫7.3%等。移栽前3 d,将18 个处理的基质拌匀备用。
表1 虎皮楠容器育苗基质配比(体积比)及缓释肥用量Tab. 1 Matrix ratio (volume ratio) and dosage of slowrelease fertilizer for container seedling raising of D. oldnamii
容器选用直径14 cm、高18 cm 的美植袋;幼苗选择苗高、地径基本一致,顶芽饱满的无纺布轻基质容器幼苗(平均苗高13 cm,地径0.1 cm)。于2020年5 月29 日移栽,移栽时撕断无纺布,移栽后浇透水并遮阴。每个处理200 株,每小区50 株,重复4 次,同一重复的苗木摆放在一起,摆放密度25 株·m-2。
水、光、草及病虫管理参照浙江省地方标准《主要珍贵树种大规格容器苗培育技术规程》[13]。为减少试验误差,未施追肥。
2020年11 月下旬逐株测定苗高、地径。苗高使用卷尺测量,精度1 cm,地径用电子游标卡尺测量,精度0.50 mm。以小区为单位,计算平均苗高、地径、保存率和高径比。采用SPSS 20 软件,按双因素方差分析模型进行统计分析。保存率数值按反正弦函数转换后的数据进行统计分析。
3.1.1 基质配比对1年生虎皮楠容器苗保存率的影响
由表2 可知,本试验6 种基质配比虎皮楠总平均保存率为97.20%,A1处理最高,为98.60%,A6处理最低,为95.30%,说明增加黄心土比例有利于提高虎皮楠保存率。据表3 可知,不同基质配比间虎皮楠保存率并无显著差异,说明不同基质配比对1年生虎皮楠容器苗保存率基本无影响。
3.1.2 基质配比对1年生虎皮楠容器苗苗高的影响
苗高是反映植物生长最为直观的重要指标。由表2、表3、表4 可知,该试验1年生虎皮楠容器苗在6 种不同基质配比下,总平均苗高为38.93 cm。不同基质配比下,各处理间苗高依次为A5>A4>A3>A6>A2>A1,苗高最高的为A5,平均苗高为42.79 cm,比最差的A1处理增高28.19%。苗高整体呈现随泥炭和松鳞比例增加,黄心土比例降低而升高,但黄心土比例过低则又导致苗高相对降低的现象。方差分析结果表明,6 种基质配比间,苗高存在显著差异(P<0.05),说明基质配比对1年生虎皮楠容器苗高有显著影响。多重比较结果表明,A3、A4、A5、A6处理间无显著差异,A2、A3、A6处理间无显著差异,A1、A2处理间无显著差异;A1苗高显著低于A2、A3、A4、A5、A6处理,A2处理苗高显著低于A3、A4、A5、A6处理。说明培育1年生虎皮楠不宜选用黄心土占比80%以上的基质。
3.1.3 基质配比对1年生虎皮楠容器苗地径的影响
地径主要影响苗木根系及其抗逆性,与苗木质量的关系比苗高更为密切。由表2、表3、表4 可知,本试验1年生虎皮楠容器苗,总平均地径为0.54 cm,A4、A5处理最大,为0.56 cm,A1处理最低,为0.49 cm,前者比后者粗14.29%。不同基质配比下,同一缓释肥用量中,随着黄心土比例的减少,虎皮楠地径同苗高一样基本呈现出先升高后降低的趋势。方差分析结果表明,6 种基质配比间,地径差异极显著(P<0.01),说明基质配比对一年生容器苗地径生长有极显著影响。多重比较结果表明,A3、A4、A5、A6处理间无显著差异,A2、A3、A4、A6处理间无显著差异,A1、A2处理间无显著差异;A1苗高显著低于A2、A3、A4、A5、A6处理,A2处理苗高显著低于A5处理,结果与苗高完全一致。
表4 不同基质配比下虎皮楠容器苗苗高、地径的多重比较分析Tab. 4 Multiple comparative analysis of container seedling height and ground diameter of D. oldnamii under different substrate ratios
3.1.4 基质配比对1年生虎皮楠容器苗高径比的影响
高径比是指苗木的高与根茎直径之比,反映苗木高与苗粗之间的关系。由表2、表3 可知,该试验1年生虎皮楠容器苗总平均高径比为72.65,A5处理最高,为75.71,A1处理最低,为68.78,说明不同基质配比下,同一缓释肥用量中,随着黄心土比例减少,虎皮楠容器苗高径比也呈现出先增大后减小的趋势,与苗高、地径变化趋势相同。方差分析结果表明,6 种基质配比间,高径比无显著差异,说明不同基质配比对1年生虎皮楠容器苗高径比无显著影响。
表2 不同基质配比、缓释肥用量下虎皮楠容器苗高、地径、高径比、保存率Tab. 2 Height, ground diameter, height diameter ratio and preservation rate of container seedlings of D. oldnamii under different matrix ratio and dosage of slow-release fertilizer
表3 1年生虎皮楠容器苗苗高、地径、高径比、保存率方差分析Tab. 3 Variance analysis of height, ground diameter, height diameter ratio and preservation rate of container seedlings of annual D. oldnamii
3.2.1 缓释肥用量对1年生虎皮楠保存率的影响
如表2、表3 所示,本试验B1、B2、B3三种缓释肥用量的1年生虎皮楠容器苗保存率分别为97.77%、97.77%、96.3%,方差分析结果表明差异不显著(P>0.05)。说明不同的缓释肥用量对1年生虎皮楠容器苗保存率并无显著影响。
3.2.2 缓释肥用量对1年生虎皮楠容器苗苗高的影响
由表2、表3、表5 可知,不同缓释肥用量下,虎皮楠B1、B2、B3处理的平均苗高分别为35.77 cm、39.41 cm、40.47 cm,呈现出随着缓释肥用量增加而增大的变化趋势。但苗高生长量增长幅度随缓释肥用量增加而呈现出下降趋势,B2比B1增长10.18%,B3仅比B2增长2.69%。方差分析结果表明,不同缓释肥用量间苗高生长差异极显著,说明缓释肥用量对虎皮楠1年生容器苗苗高生长有极显著影响。多重比较结果果表明,B2、B3间无显著差异,但与B1均有显著差异,说明适当增加缓释肥用量有利于苗高生长。
3.2.3 缓释肥用量对1年生虎皮楠容器苗地径的影响
由表2、表3、表5 可知,本试验B1、B2、B33 种缓释肥用量下,1年生虎皮楠容器苗平均地径分别为0.51 cm、0.56 cm、0.55 cm,地径在逐渐增加,但增长量在减小,变化趋势与苗高相同。方差分析结果表明,不同缓释肥用量间,地径生长差异极显著。说明缓释肥用量对1年生虎皮楠容器苗地径生长有极显著影响。多重比较结果比较,B2、B3差异不显著,与B1差异显著。虎皮楠地径差异性结果与苗高完全一致。
表5 不同缓释肥用量下虎皮楠容器苗苗高、地径多重比较分析Tab. 5 Multiple comparative analysis of container seedling height and ground diameter of D. oldnamii under different dosage of slow-release fertilizer
3.2.4 缓释肥用量对1年生虎皮楠容器苗高径比的影响
由表2、表3 可知,该试验B1、B2、B3三种缓释肥用量,1年生虎皮楠容器苗高径比分别为70.98、73.27、73.69,即高径比也在逐渐增大,说明缓释肥用量对苗高的促进作用超过地径。方差分析结果表明,不同缓释肥用量间差异不显著。说明不同缓释肥用量对1年生虎皮楠容器苗高径比没有显著影响。
3.3.1 基质配比和缓释肥互作对虎皮楠容器苗保存率影响
该试验6 种基质配比和3 种缓释肥用量组合共18 个处理,其1年生虎皮楠容器苗保存率以A1B3和A2B1处理最高,均为100%,低于95%的只有A6B1和A5B32 个处理,分别为93%、94%,其余14 个处理均在95%~99%之间。方差分析结果表明,基质配比与缓释肥用量互作无显著差异。说明基质配比与缓释肥用量间的互作效应对1年生虎皮楠容器苗保存率没有显著影响。
3.3.2 基质配比和缓释肥互作对虎皮楠容器苗苗高影响
该试验1年生虎皮楠容器苗苗高以A4B3处理最大,平均苗高达45.43 cm,是最小的A1B1处理的1.49倍,是总平均苗高的1.17 倍。方差分析结果表明,基质配比与缓释肥用量的互作效应差异并不显著。说明二者的交互作用对虎皮楠1年生容器苗苗高苗高生长没有影响。基质配比对苗高的影响不因缓释肥用量而异,缓释肥用量对苗高的影响也不因基质配比的不同而异。
3.3.3 基质配比和缓释肥互作对虎皮楠容器苗地径影响
该试验1年生虎皮楠容器苗地径以A4B3处理最大,平均地径达0.59 cm,是最小的A1B1处理的1.26倍,是总平均地径的1.09 倍。方差分析结果表明,基质配比与缓释肥互作效应达显著差异水平。说明基质配比和缓释肥互作对1年生虎皮楠容器苗地径生长有显著影响,可进一步筛选最佳处理,即A4B3处理。
3.3.4 基质配比和缓释肥互作对虎皮楠容器苗高径比影响
根据表2 显示,本试验18 个处理的1年生虎皮楠容器苗平均高径比在64.62~77.02 之间,其中A3B2的高径比最高,为77.02,A1B1最低,为64.62。高径比小于70 的有4 个处理,70~75 之间的有10 个处理,大于75 的有4 个处理。方差分析结果表明,基质配比与缓释肥间互作效应差异不显著。说明二者的互作效应对1年生虎皮楠容器苗高径比没有显著影响。
综合分析6 种基质配比各3 种缓释肥用量共18个处理,1年生虎皮楠容器苗苗高、地径以A4B3处理最大,平均苗高达45.43 cm,平均地径达0.59 cm,是最小的A1B1处理的1.49 倍和1.25 倍。综合考虑育苗成本、苗木质量、造林成活率等因素,虎皮楠1年生容器苗培育宜优选缓释肥用量2.5 kg·m-3的黄心土∶泥炭∶松鳞为4∶3∶3 的基质配比。
容器育苗过程中,植物能够从配置的基质土中吸收生长发育所需的各类养分,不同基质配比对同一植物可产生不同作用,其中,泥炭土是容器育苗应用最为广泛的混合基质[14-17]。因此,该研究以虎皮楠为试验材料,以不同黄心土、泥炭和松鳞的配比进行了6组对比试验,其中每组试验添加3 种比例的缓释肥,并对虎皮楠的保存率、苗高、地径及高径比进行统计和记录,结果表明:黄心土的比例适当增加更有利于提高虎皮楠的保存率,但缓释肥的加入对保存率的影响并不大;随泥炭和松磷比例增加、黄心土比例降低、缓释肥用量增加,苗高呈现出先增加后减少、地径呈先出逐渐增加但其生长量增长幅度随缓释肥用量增加而下降趋势;高径比则在A3、A4处理组B2缓释肥比例时最大,此时黄心土、泥炭和松鳞的比例相差最小,即相对均衡的基质配比最有利于植物的高径比。
在该试验的6 种基质配比下,苗高、地径生长量以全黄心土最低,平均苗高、平均地径为33.38 cm、0.49 cm,这可能是因为黄心土黏性大,透水透气性差,抑制根生长;以黄心土∶泥炭∶松鳞比例为2∶4∶4 最高,平均苗高、平均地径为42.79 cm、0.56 cm,比全泥炭、松鳞的平均苗高、平均地径高了2.80%、1.80%,这说明在基质中加入一定量的黄心土,有助于提高容器基质的质量且能更好地固定根部、抗倒伏,从而更利于虎皮楠的生长。
目前缓释肥已经广泛应用于容器育苗,但是不同树种的生物性不同导致缓释肥用量及类型也不同[18]。李峰卿等[19]认为,浙江樟适宜的缓释肥N∶P 为2.75∶1,适宜施肥量3.5 kg·m-3,南方红豆杉适宜的缓释肥N∶P 为2.25∶1,适宜施肥量3.5 kg·m-3,且随着施肥量增加而生长更好。该试验选用一种类型的缓释肥,以1.5 kg·m-3、2.0 kg·m-3、2.5 kg·m-3的施肥量,发现苗高、地径生长量随施肥量增加而增大,但增长幅度明显下降,只是拐点还未出现。因此,最佳缓释肥类型及施用量还有待进一步研究。
综上,不同基质对虎皮楠的生长发育影响极大。黄心土黏性大,透水率差,对根呼吸以及整株容器苗生长有抑制作用[20],所以黄心土、泥炭和松鳞配比均衡且黄心土偏低时,更有利于虎皮楠的地径及苗高的增加。但适量增加黄心土的比例能够有效提高保存率,且由于其来源广泛,在培育时可添入其他基质如陶粒、蛭石、锯末等,优化基质配比。缓释肥的作用相对较弱,只有适量的缓释肥才能够有效促进容器苗高和地径增加,过度或缺乏都会对苗木的生长产生抑制。因此,在苗株长势、造林成活率和育苗成本等多因素考虑下,虎皮楠1年生容器苗培育宜优选缓释肥用量2.5 kg·m-3的黄心土∶泥炭∶松鳞为4∶3∶3 的基质配比。
基质和缓释肥的类型较多,该研究中只对上述3种基质和1 种缓释肥进行了研究,研究的数量与种类较简单。此外,基质在互作过程中是否产生了有害物质拉低了其促生长作用,不同生长期对基质比例的要求有何不同,缓释肥的添加是否会对动物和环境产生危害,这些问题均有待研究,这也是该研究后续工作的发展方向之一。