蒋曙光,彭 超,彭凌云,孟 勇,刘玉平,何珊珊,艾文胜
(1.永州市林业科学研究所,湖南 永州 425000; 2.湖南省林业科学院,湖南 长沙 410004)
容器苗具有造林成活率高、缓苗期短、生长速度快等优点[1]。容器育苗最早开始于美国[2],我国于20世纪50年代引入容器育苗技术[3-4],经过多年的研究,容器苗培育技术已得到很大发展并逐步趋于完善。容器苗育苗基质配比对苗木生长影响较大[5-6],Wenny[7]认为容器苗能有效利用基质中的养分,但不同树种的苗木在基质配比选择上有较大的差异[8-9],因此,在实际生产中,有必要针对育苗对象选择合适的基质配比。
阔叶箬竹(Indocalamus latifolius)是一种重要的粽叶用商品箬竹,其叶被广泛加工成食品包装、垫盘、饲料、造纸等[10]。箬竹富含多种对人体有益的化合物,叶片提取物(多糖类化合物、竹叶黄酮类化合物、芹黄素等)具有抗氧化、抑菌和抗癌等功效[11-13],在医疗保健领域的开发利用前景广阔。箬竹具有形态优美、叶常绿、滞尘能力强等特点,被广泛应用于城市园林绿化中[10],在城市空气净化中发挥着重要作用[14]。目前,粽叶产业以食品包装物、食品垫盘等为主要产品,产值逐年攀升,精深加工也有了一定的发展。箬竹资源开发正逐渐成为竹产业发展的新引擎。因竹子具有良好的生长和扩鞭习性,在生产实践中较少采用容器育苗,多以竹蔸扩繁为主。然而,在长距离运输和立地条件较差的林地造林,容器苗能最大程度地缩短缓苗期,保证成活率,并迅速扩繁郁闭成林。目前,对竹子容器苗的研究较少,浦婵等[15]研究得出,黄竹(Dendrocalamusmembranceus)容器育苗最优基质配方为50%腐殖质、25%草炭、15%有机肥、7%蛭石、3%复合肥。本研究对阔叶箬竹开展了分株移植容器育苗试验,旨在筛选出有效的育苗基质配比,为阔叶箬竹容器育苗提供技术支撑。
试验地位于湖南省株洲市炎陵县十都镇青石岗村,地处114°01′—114°03′E,26°31′—26°33′N,平均海拔636 m。该区属亚热带季风湿润气候区,年平均气温12.1~17.2℃,平均太阳辐射86.6~105.1 kcal·cm-1,平均降雨量1 761.5 mm,无霜期288 d,昼夜温差大。试验区土壤为典型的黄棕壤,土层深厚且石砾比例高,土壤pH值4.5~5.3。苗圃地为16年生厚朴(Magnolia officinalis)人工林,平均树高9.6 m,平均胸径7.9 cm,株行距2 m×3 m,郁闭度约0.9。
供试阔叶箬竹母株为生长健壮且地径基本一致(平均地径5.0 mm)的1年生植株,全部取自苗圃附近的野生阔叶箬竹林。
2.2.1 试验设计 以不同比例的泥炭、发酵谷壳、珍珠岩、椰糠、林地表土混合物作为容器育苗基质,共设置4种处理,其中以100%林地表土的处理为对照(见表1)。每种处理30钵,重复3次。为减少因苗木死亡对试验结果的干扰,每钵均移栽2株,共移栽720株。除林地表土外,其他材料均从网上购买。
表1 因素水平表Tab.1 Factors and level stable
2.2.2 基质准备和苗木处理
(1)基质准备。于2021年2月开始准备基质。首先在苗圃地附近的林地中选择土壤肥厚的地
块,取0~10 cm土层表土,过1 cm×1 cm网筛,筛出土中的植物根系和石块,然后将泥炭、发酵谷壳、珍珠岩、椰糠、林表土等按照表1配比混合均匀待用。营养钵选择高15 cm、直径18 cm的圆形黑色聚乙烯塑料钵。
(2)苗木处理。首先将采挖的苗木及时用枝剪截秆并剪除所有枝叶,保留2节,并保留15 cm竹鞭。打泥浆后移栽至营养钵中压实,整齐摆放到厚朴林苗圃地,用标牌做好标记后浇定根水。后期加强除草、浇水和除虫等管护。
移栽6个月后,调查苗木成活率、新叶数、新竹数,测量最大叶片宽度和长度;鞭根测量每条新鞭的鞭径、鞭长、单钵新鞭数、新鞭率。同时,采集所有鞭根,在60℃条件下烘干至恒质量,测定其生物量。成活率以测定时是否萌发新竹或新叶为标准进行统计。
采用Excel 2010软件进行数据统计和绘图;采用SPSS 21.0软件进行差异性分析。
由表2可知:各处理间的新叶性状均有极显著差异,其中新萌发的叶片数以处理Ⅲ的最少,仅为2.32片·株-1,极显著(P<0.01)低于其他处理的,较叶片数最多的处理II的少52.6%;最大叶宽以处理II的最宽,达4.77 cm,极显著(P<0.01)宽于其他处理的;最大叶片长也以处理II的最长,达20.76 cm,极显著(P<0.01)长于处理III和处理IV的,但与处理I的差异不显著,较处理III的长4.33 cm;叶长宽比以处理I的最高,极显著(P<0.01)大于处理II的,为5.08。苗木成活率在处理间没有显著差异(P>0.05),各处理苗木的平均成活率达到了95%,其中以处理IV的最高,达98.7%。由此可见,基质配比对新叶性状的影响较大,其中林地表土比例高更利于新叶萌发。
表2 不同处理容器苗新叶性状和苗木移栽成活率的差异Tab.2 The difference to new leaves characteristics and survival rate of container seed lings am ong treatm ents
由图1可知:基质配比对新竹萌发率没有显著(P>0.05)影响,但对新竹数有显著 (P<0.05)影响。新竹萌发数以处理IV的最多,达1.79株·钵-1,显著(P<0.05)多于其他处理的,较处理I和处理II的分别多45.8% 和49.7%。处理IV的萌发率也最高,达57.0%;处理II和处理III的萌发率较低,分别为35.0%和38.0%。从新竹萌发数和萌发率来看,处理IV的育苗效果最佳。
图1 不同处理容器苗的新竹数、新竹萌发率Fig.1 The bamboo shoot numbers and germ ination ratio of container seedlings among the different treatments
由图2还可知:新竹萌发数最多可达7株·钵-1,但萌发数为7株·钵-1的钵数占总钵数的比例仅为3.0%;萌发数集中在0~2株·钵-1,其中萌发数为0株·钵-1的钵数平均占总钵数的比例为32.0%,以处理III的比例最高,达37.5%,显著(P<0.05)高于处理IV的。萌发1株的钵数平均占总钵数的比例为35.6%,以处理I的最高,达50%,显著(P<0.05)高于处理III和IV的。萌发数为2株·钵-1的钵数平均占总钵数的比例为23.1%,其中以处理IV 的比例最高,达38.2%,极显著(P<0.01)高于处理I和II的。处理I中以萌发数为1株·钵-1的占总钵数的比例最高,达50.0%。处理II中萌发数为0株·钵-1的占总钵数的比例为40.0%;萌发数为1株·钵-1的占总钵数的比例最高,达43.3%。处理III中萌发数为0株·钵-1的占总钵数的比例最高,达37.5%。处理IV中以萌发数为2株·钵-1的占总钵数的比例最高,达38.2%。
图2 不同处理容器苗不同新竹萌发数的钵数占总钵数的比例Fig.2 The proportions of new bamboo shoots to total pot number of container seed lings among the different treatments
表3结果表明:处理IV的新鞭数最多,达1.44鞭·钵-1,显著(P<0.05)多于处理II和处理III的,较处理II和处理III的分别多67.8%和56.5%,较对照(处理I)的多19.0%。新鞭鞭径在处理间没有显著差异(P>0.05),但以处理IV的最大,达3.19 mm,较最小的对照处理的大14.75%。新鞭鞭长以处理III的最长,显著(P<0.05)长于处理I和IV的,较处理I的长3.3 cm。新鞭率以处理IV的最高,达67.52%;处理I的最低,仅为 42.75%;处理 IV 的较对照的高24.77%。新鞭单鞭生物量以处理III的最大,达2.46 g·鞭-1,较最小的对照的大0.35 g·鞭-1。由此可知,处理III和处理IV的基质配比对新鞭生长更为有利。
表3 不同基质配比处理新鞭性状的差异Tab.3 The difference of grow ing rhizome characteristics among the treatments ofmedium ratios
叶片大小和数量在很大程度上决定了植株的生物量和生产力水平[16-17]。本研究中,基质配比对新叶性状均有极显著影响,其中泥炭、发酵谷壳、珍珠岩、椰糠、林地表土的配比为0∶0∶0∶0∶100(处理I)和4∶10∶4∶2∶80(处理II)的基质较有利于母株新叶萌发和新叶生长,这与基质的养分有关。基质的特性在植株对水分和养分获取上起决定性作用[19],基质的配比决定了基质的养分状况,林地表土比例低的基质养分含量高[20-21]。本研究还发现,不同基质配比处理的苗木成活率均很高,且差异不显著,这与前人的研究结果一致[19],表明阔叶箬竹具有很强的生长适应性。
新竹萌发数能直接反映苗木的分株能力。本研究中新竹萌发数主要集中在0~2株·钵-1,其中泥炭、发酵谷壳、珍珠岩、椰糠、林地表土的配比为16∶40∶16∶8∶20(处理Ⅳ)的基质中新竹萌发数以2株·钵-1的最多,该处理的新竹萌发数最高可达7株·钵-1。处理IV的基质配比最利于新鞭生长。新竹源于鞭芽,鞭根活力与新竹萌发密切相关。谷瑞等[19]研究发现,鞭径和鞭长对美丽箬竹(Indocalamus decorus)等容器苗的生长具有明显影响,大径鞭意味着立竹获取资源的能力强。泥炭、发酵谷壳、珍珠岩、椰糠、林地表土的配比为10∶25∶10∶5∶50的处理(处理Ⅲ)和处理Ⅳ的新鞭生长、新竹萌发均优于处理I和处理II的,说明苗木在生长过程中可能存在养分和生物量结构分配。有研究表明,植株构件生物量分配常因环境条件和生长发育的差异而发生变化[22-23],但在苗木培育早期,随着新鞭率增大,对养分消耗也增多,在一段时间内,势必限制鞭长的生长,表现出新鞭数与新鞭长分异的现象。
需要指出的是,本研究将林地表土作为培养基质组分之一,主要是基于其他组分有质量轻、透气性强、保水能力差等特点,在这些基质中生长的苗木易倒伏,适当增加林地表土比例能有效改善基质的团粒结构,提高其保水保肥能力[19],这些在本试验中也得到了证实。本研究还发现,林地表土比例高的基质更有利于新叶生长,而比例低的基质更有利于新鞭生长,这可能与植物对资源限制性响应有关,苗木会调整地上和地下部分生物量分配来响应资源环境,这一现象也存在于其他植物中[24]。大量研究表明,N、P的添加会使植物的根冠比呈异速生长[25-26],本研究中不同配比基质的养分含量存在很大差异,这可能是导致以上结果的主要原因。在生产实践中,箬竹鞭根生长和新竹萌发是判断苗木存活最重要的指标,因此在育苗时,建议选择泥炭、发酵谷壳、珍珠岩、椰糠、林地表土体积比为16∶40∶16∶8∶20的混合基质作为阔叶箬竹容器育苗基质。