不同栽培基质对降香黄檀幼苗生长的影响

玉峙强，小梅，杨振德，玉舒中

（1.广西大学林学院，南宁 530004；2.岑溪市林业局，广西 岑溪 543200）

降香黄檀（Dalbergia odoriferaT.Chen）是能固氮的豆科高大半落叶乔木，原产于中国海南，在南方多省（地）有少量生长。因过度采伐，自然资源几乎枯竭［1-5］。降香黄檀心材俗称“黄花梨”，是极为高档的红木家具原材料之一。降香黄檀的心材提取物“降香”是一种很好的定香剂，同时在镇痛、降血压血脂、活血化瘀等方面具有很好的功效［6，7］。中国西南地区存在幅员辽阔的喀斯特石漠化生态环境脆弱区，脆弱区的环境退化严重，恢复困难［8-10］，是造林工作的难点。降香黄檀的木材价值和药用价值都很高，且根瘤固氮，有利于提高土壤微生物数量，提升土壤质量，能在中国西南喀斯特石漠化生态脆弱区较好地生长［11-13］，是很有发展前途的本土珍稀树种。

随着造林工作的不断深入，喀斯特石漠化、黄土、沙漠及高寒等立地困难的生态环境脆弱区已成为造林工作的重点。而这些生态环境脆弱区的治理和修复需要质量高、抗性强的苗木。适宜的栽培基质一般都具有良好的理化特性，能为苗木提供养分好、透气性高、保水性佳的根际环境，是培育质量高、抗性强苗木的关键因子之一，也是苗木生产工厂化的关键技术之一［3，14，15］。降香黄檀在广西南亚热带岩溶石灰山地生长良好，但在红壤土中却生长不佳［16］。基质偏酸性及透气性不好可能是降香黄檀长势不好的重要原因之一［15］。以红壤土作为降香黄檀主要育苗基质原料时可通过添加椰壳粉或沙子增加透气性［17］，或使用火烧土［18］、咖啡壳沤制物［19］、泥炭土［3］、炭化锯末粉和炭化谷壳粉［20］等作为基质改良原料可能有利于降香黄檀壮苗的培育。降香黄檀育苗基质适宜pH 范围还存在争议［16，20］。本研究在考虑栽培基质原料经济便宜易于获得的基础上，重点关注栽培基质的透气性和pH 对降香黄檀幼苗生长的影响，旨在为培育质量高、抗性强的降香黄檀苗木提供技术参考，为中国喀斯特石漠化生态环境脆弱区治理和修复提供降香黄檀优质苗木。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验地点位于广西大学林学院校内教学实践基地；试验苗为实验室采自同一棵树自育60 d、大小长势一致的实生幼苗（苗高约14.4 cm，地径约4.2 mm）；容器为20 cm（Φ）×30 cm（h）无纺布育苗袋；泥炭土和珍珠岩购自南宁市北湖路花卉市场，壤土来自广西国有高峰林场林地，木材锯末粉为杉木加工后的废弃物，来自广西国有高峰林场下属苗圃园。

1.2 试验设计

运用控制因素法，各处理只有单一因素变量（栽培基质），其余因素不变（降香黄檀幼苗统一置于带自动灌溉系统的扦插苗床上，光、水、气、热等生长环境基本一致）。综合前人研究成果，考虑栽培基质原料经济便宜易于获得的基础上重点关注栽培基质的透气性和pH 对降香黄檀幼苗生长的影响，共计6 个处理，其中以100%壤土为对照，不同基质配比（体积比）见表1，不同基质配比土壤化学性质见表2。每袋1株，每处理15 个重复，共计90 株。幼苗置于同一苗床上统一管护，随机放置，每15 d 重新放置1次以减少不均匀环境因素的影响。90 d 后测定各处理幼苗的生长和生理指标。

表1 不同基质配比设计

表2 不同基质配比土壤化学性质

1.3 各指标测定方法

地径：根部距离地面1 cm 处用游标卡尺测量地径。

株高：用刻度尺测量株高。

总生物量：每处理随机选取3 株幼苗，用去离子水洗净，滤纸吸干水后先称鲜重；然后装在牛皮纸信封内置于鼓风烘箱115 ℃杀青30 min，后转75 ℃持续72 h 烘干至恒重后称量。

根瘤数：每处理随机选取3 株幼苗，用去离子水洗净，滤纸吸干水后，数出根瘤的数量，称量对应的根系质量，计算出单位根质量的根瘤数。

根系参数：随机选取3 株幼苗，用去离子水洗净，滤纸吸干水后用WinRHIZO 根系分析系统测定。

苗木质量指数参照范辉华等［21］的方法进行，公式如下：

式中，QI为苗木质量指数，W总为总生物量（g），H为苗高（cm），D为地径（mm），W上为地上部分生物量（g），W下为地下部分生物量（g）。

生理指标：叶绿素、根系活性参照郝建军等［22］的方法进行。

光合特性：在晴朗光照充足的上午9：00—11：00，用LI-COR 6400 便携式光合荧光全自动测量仪进行测定。每处理随机选取3 株幼苗，每株幼苗选取3 片完整成熟的叶片，每片叶片重复测定3 次。

1.4 数据处理

采用Microsoft Excel 进行数据整理，SPSS 软件进行方差分析及Duncan 多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同基质配比对降香黄檀幼苗生长指标的影响

2.1.1 不同基质配比对降香黄檀幼苗株高、地径增量及根瘤数的影响 由表3 可以看出，不同基质配比对降香黄檀幼苗生长指标有明显影响。苗高增量除了处理2 以外其他处理均显著大于对照，其中处理3 是对照的1.84 倍；地径增量仅处理1 和处理3 显著大于对照，分别是对照的1.30 和1.66 倍。单位质量根瘤数除了处理1 以外，其他4 个处理均显著多于对照，分别是对照的2.25、2.90、2.58、2.00倍，以处理3 的单位质量根瘤数最多。

表3 不同基质配比对降香黄檀幼苗株高、地径增量及根瘤数的影响

2.1.2 不同基质配比对降香黄檀幼苗生物量的影响 由图1 可以看出，不同基质配比对降香黄檀幼苗的总生物量影响明显，其中处理3 总生物量最高，且显著高于其他处理；由表4 可以看出，茎叶鲜重处理3 最大，且显著高于对照；根鲜重处理3 最大；根冠比仅处理3 和处理4 大于对照，分别是对照的1.29、1.09 倍。茎叶鲜重、根鲜重、茎叶干重、根干重、根冠比均为处理3 最大。

表4 不同基质配比对降香黄檀幼苗生物量的影响

图1 不同基质配比对降香黄檀幼苗总生物量的影响

2.1.3 不同基质配比对降香黄檀幼苗根系生长的影响 由表5 可以看出，总根长除了处理2 以外，其他均显著大于对照，分别是对照的1.33、1.42、1.31、1.38 倍；总根表面积除了处理2 以外，其他均显著大于对照，分别是对照的1.36、1.50、1.36、1.43 倍；根系平均直径均大于对照，分别是对照的1.17、1.15、3.87、1.03、1.48 倍；总根体积处理3 和处理5 显著大于对照；总根尖数均大于对照，分别是对照的1.01、1.07、1.86、1.48、1.75 倍。处理3 的各项根系生长参数均为最大。

表5 不同基质配比对降香黄檀幼苗根系生长的影响

2.1.4 不同基质配比对降香黄檀幼苗苗木质量指数的影响 由图2 可知，处理3 的苗木质量指数最大，显著大于其他5 个处理。数值越大，苗木的造林成活率越高。表明处理3 降香黄檀幼苗生长表现最优、质量最好。

图2 不同基质配比对降香黄檀幼苗苗木质量指数的影响

2.2 不同基质配比对降香黄檀幼苗生理指标的影响

2.2.1 不同基质配比对降香黄檀叶绿素含量的影响 由表6 可以看出，叶绿素a 含量除处理4 以外，其他均高于对照，其中处理3 最高，是对照的1.69倍；叶绿素b 含量处理1 和处理3 显著高于对照，分别是对照的1.47 和1.41 倍；叶绿素总含量处理3 最高，是对照的1.61 倍；叶绿素a/b 处理3 最大。

表6 不同基质配比对降香黄檀叶绿素含量的影响

2.2.2 不同基质配比对降香黄檀幼苗光合作用参数的影响 各处理降香黄檀幼苗的光合特性指标差异明显（表7）。净光合速率处理3 最高，是对照的1.69倍；胞间CO2浓度处理3 最低；气孔导度处理2 显著高于对照；蒸腾速率除了处理1 和处理5 低于对照外，其他3 个处理均显著高于对照，光合速率高通常胞间CO2浓度会低，处理3 降香黄檀幼苗的各项光合特性参数之间保持了较好的一致性。

表7 不同基质配比对降香黄檀幼苗光合作用参数的影响

2.2.3 不同基质配比对降香黄檀幼苗根系活力的影响 由图3 可知，各处理降香黄檀幼苗根系活力不同，其中处理3 的根系活力显著高于其他处理，是对照的1.31倍，表明处理3 的根系具有最强的代谢活力。

图3 不同基质配比对降香黄檀幼苗根系活力的影响

综合以上所有生理代谢指标可以看出，处理3降香黄檀生理代谢活性表现最优。

3 小结与讨论

试验结果表明，处理3 栽培基质（泥炭∶珍珠岩∶木材锯末粉∶壤土=12∶2∶2∶4）培育的降香黄檀幼苗生长最好，生理代谢活力最强，是降香黄檀壮苗培育最适宜的基质配比。栽培基质透气性也是影响降香黄檀壮苗培育的主要因子之一。

基质为苗木提供生长所需的水、肥、气、热等是苗木生长发育的重要影响因子［23］。有研究认为，基质如果偏酸性可能会制约降香黄檀苗木的生长［15，17，24］；但孙洁等［3］研究降香黄檀苗木培育最佳轻基质配比（椰糠∶泥炭土∶黄心土=2∶2∶1）中使用的椰糠和泥炭土都是偏酸性［15，25］。何琴飞等［15］认为基质中添加泥炭土会致使降香黄檀苗木生长表现不佳，是因为泥炭土偏酸性且透气性不佳造成。然而李湘阳等［26］研究表明泥炭土对降香黄檀组培苗生长有较好的正向作用，还能促进根瘤菌的定殖。本研究结果表明基质中添加适量的泥炭土并不制约降香黄檀幼苗的生长，且明显提高了基质的电导率、速效磷和碱解氮含量。泥炭土包含有一些纤维结构，混合一定比例的泥炭土可以改变栽培基质的某些物理特性［27］。陈海军等［20］认为，降香黄檀配制基质的适宜pH 为5.5～5.8，基质中混合不同比例的锯末粉、炭化锯末粉、泥炭土和炭化谷壳粉等轻基质不仅能提高苗木抗性还能促进苗木的生长。虽然杨德军等［18］研究认为80%森林土+20%火烧土是降香黄檀容器育苗最佳的培育基质，但在验证容器对降香黄檀育苗的影响效果时采取的却是森林土+咖啡壳沤制物=1∶1 的培育基质［19］，或许是因火烧土不易获得。刘德朝等［28］研究认为采用泥炭∶木屑∶树皮∶红心土=3∶3∶3∶1 的培育基质种植降香黄檀扦插苗试验效果最好。Yue等［17］在海南海口以椰糠粉、红壤、落叶粉和沙子不同基质组合和配比成18 种培养物质，发现红壤∶椰糠=2∶2，红壤∶沙子=2∶2 的基质配比对降香黄檀的生长和生物量积累的影响最好。椰糠自身良好的孔隙结构不仅有利于提高基质水、气、热的交换能力，同时具有较强的缓冲活性，还有利于微生物的定殖，提高土壤酶活性［29］。基质中椰糠比例过高可能会释放过多次生代谢物，过低则透气性和持水性降低，都不利于苗木生长［15］。红壤和椰糠都偏酸性，即在酸性基质中降香黄檀幼苗可以很好地生长［17］。红壤的有机质含量普遍偏低，仅在红壤中添加沙子提高基质的透气性就能促使降香黄檀幼苗很好地生长［17］。本研究采用易于获得的木材锯末粉代替海南以外成本高且不易获得的椰糠，在保证具有良好透气性、持水性、缓冲活性的同时通过添加珍珠岩，提高了基质的通气性，促进了降香黄檀幼苗的生长。此外，本研究采用透气性良好的无纺布育苗容器也有助于促进降香黄檀幼苗的生长［19］。

总之，降香黄檀对土壤的适应能力较强，对立地养分条件要求不高。基质偏酸性［17］还是碱性［16］对降香黄檀生长的影响不大，红壤土、黄心土、石灰土、森林土、大田土均可作为基质的原料。基质中添加椰糠、沙子、咖啡渣、石砾等的作用更多是提高基质的通透性。基质的透气性越好，越有利于微生物特别是固氮根瘤菌的定殖，降香黄檀苗木根瘤数量形成也就越多，越能从空气中固氮获得更多的氮养分。喀斯特石漠化地区土壤环境中虽然养分十分匮乏，但石砾含量高，透气性好，从这一角度可以解释降香黄檀在石漠化地区耐贫瘠、适应性极强的原因。