油松容器育苗基质性质及苗木生长生理特性关系分析

2024-06-13 21:44林利勤
种子世界 2024年5期
关键词:容器育苗油松

林利勤

摘 要:为探究油松容器育苗过程中基质性质与苗木生长生理特性之间的关系,促进苗木生长,本文首先强调了油松容器育苗基质性质选择的重要性。其次,分析了基质性质对苗木生长发育的影响,包括物理性质对根系发展、化学性质对养分供应以及生物活性对苗木健康的影响。基于上述角度,提出了促进苗木生长的油松容器育苗基质性质选择策略,包括物理性质、化学性质、生物性质、可持续性和环境友好性等方面。

关键词:油松;容器育苗;基质性质;苗木生长

油松容器育苗是一种常见的林木育苗方法,它采用容器栽培基质来提供营养和生长环境。油松苗木的生长生理特性也与容器育苗基质密切相关,以光合作用为例,基质对光合作用的影响主要体现在光合有效辐射的传递和反射上。此外,基质中的养分含量和形态也会对苗木的气孔导度、叶绿素含量、叶片生理特性产生影响,进而影响到植物的生长速率和养分利用效率。因此,深入了解油松容器育苗基质性质及其与苗木生长生理特性之间的关系,有助于优化容器育苗技术,提高油松苗木的生长质量和成活率,为林木育种和造林工作提供科学依据。

1油松容器育苗基质性质选择的重要性

1.1基质结构稳定性的重要性

苗期阶段,苗木需要稳定的生长环境。基质过于松散或者易于压实可能导致根系发展受限制,甚至影响到空气的流通,进而影响根系的呼吸作用。此外,结构不稳定的基质会在灌溉后容易出现沉降,这会改变容器内水分梯度,影响根系对水分的吸收均匀性,从而影响苗木的水分状况和生长速度。因此,选择结构稳定的基质对于保障苗木健康成长极为重要。

1.2水气管理的关键性

基质的水分保持能力和透气性直接关系到苗木的水气平衡,苗木的生长需要适宜的土壤湿度,过多或过少的水分都会对其生长造成影响。基质需要能够在保证足够水分的同时,又不至于水分过多导致缺氧,从而抑制根系生长。透气性差的基质可能会导致根部环境缺氧,影响根系健康,甚至诱发根部病害。因此,选择既能够保持适当水分又能保证良好透气性的基质,对苗木生长尤为关键。

1.3营养供应能力的重要性

质中的营养状况应满足苗木在生长过程中对各种营养元素的需求。不仅要包含足量的宏观营养元素如氮、磷、钾,还需要提供必要的微量元素。缺乏任何一种营养元素都可能导致苗木生长不良或出现营养失调的症状。同时,基质中营养元素的释放速率也需要与苗木的生长速率相匹配,以确保持续地养分供应[1]。

2油松容器育苗基质性质对苗木生长理性特征的影响

2.1物理性质对根系发展的影响

基质的物理性质中最为关键的一项是孔隙结构,它直接影响到根系的扩展和生长。良好的孔隙结构能够保证空气和水分在基质中的有效流动,从而为油松苗木的根部提供必需的氧气和水分,健康发达的根系需要足够的氧气来维持其细胞的代谢活动;如果基质过于紧实,空气交换受阻,根系会因缺氧而窒息,这将严重抑制苗木的生长。适当的孔隙度不仅有利于空气的交换,还能促进根尖的穿透力,允许根系更深入、更广泛地扩展到基质中[2]。

其次,基质中的容重也对根系发展具有显著影响。容重是指基质单位体积的重量,它直接关系到基质的紧实程度以及根系扩展的难易程度。适中的容重可以确保根系在不费力的情况下穿透基质,从而形成强健的根系结构。基质过于轻盈可能会造成植物支撑力不足,导致苗木倒伏;相反,过于沉重的基质则会限制根系的生长空间,使得根部难以扩展,进而影响苗木对水分和养分的吸收能力。此外,适宜的水分保持性能确保水分在不同气候条件下可以被平衡地供应给苗木。基质持水能力差会导致苗木经历干旱应激,特别是在高温或风干条件下,苗木可能会迅速失水,从而影响其正常生长。相反,如果基质过于保水,可能会引起水分过剩,导致根部环境缺氧,从而诱发病害的发生。另外,良好的排水性亦可防止根部积水所造成的厌氧条件,这些条件通常会导致根系疾病并限制根部的呼吸作用[3]。

2.2化学性质对养分供应的影响

基质的pH值直接影响土壤中营养元素的可用性,油松苗木所需的许多微量元素和营养成分在中性或微酸性pH值条件下最易被植物根系吸收。例如,铁和锰在酸性条件下更为可溶,而钙、镁和磷在接近中性的pH值时吸收最优。因此,适宜的pH值能够保障油松苗木有效吸收必需营养,促进其健康生长。

基质的电导率反映了土壤中的总盐浓度,这也是衡量养分供应能力的一项重要指标。较高的电导率意味着较高水平的可溶性盐类和营养素,但若超出一定阈值,便可能对苗木造成渗透压问题,导致根系损伤或抑制生长。相反,电导率过低则表明营养物质不足,不利于苗木发展。因此,适当管理基质的电导率对于确保油松容器育苗的成功非常关键。此外,基质的离子交换能力(CEC)也对养分的供应起到决定性作用,较高的CEC值表示基质能够更有效地保持和供应植物所需的营养离子,如K+、Ca2+和Mg2+等,避免它们被水洗走,从而维持足够的养分供应,支持苗木的连续生长。最后,基质中的微量元素也是不可忽视的化学组成部分,对油松苗木的生长具有重大影响,微量元素虽然只需要极少量,但它们对于植物生理功能的正常进行是必不可少的。例如,铁参与叶绿素合成,缺铁会导致苗木黄化;锌是许多酶的活性中心,缺锌会影响苗木的生长发育[4]。

2.3生物活性对苗木健康的影响

基质中的生物活性是指其内部微生物群落的活力与多样性。这些微生物,包括细菌、真菌、放线菌等,对油松苗木的健康成长有着至关重要的影响。健康的微生物群落能够促进有机质的分解,转化成植物易于吸收的形态,这不仅增加了基质的营养含量,同时也提高了营养元素的利用率。在微生物的帮助下,根系能更有效地吸收水分和养分,从而促进整个植物体的生长和发育。其次,一些特定的微生物还能与油松苗木形成共生关系,比如菌根真菌。这类真菌与植物根系相结合,可以大大扩展植物的根系吸收面积,使苗木在基质中更有效地吸收水分和养分,尤其是磷和其他微量元素。通过这种共生机制,苗木可以在养分较为匮乏的条件下也能正常生长发育[5]。

3基于促进苗木生长的油松容器育苗基质性质选择策略

3.1物理性质

选择基质的物理性质时,粒度组成需根据油松苗木根系的生长习性进行调整。确保基质中粗、细颗粒的合理比例,以便形成多孔结构,促进水分和空气在基质中的良好流动,可使用一定比例的砂砾混合有机质如泥炭或树皮堆肥,既能保持适宜的空隙率,又能为苗木提供必要的水分和固体支撑。具体操作时,可通过筛选不同大小颗粒,组成具有30%~50%的大颗粒(例如2~5mm直径)和50%~70%的小颗粒(低于2mm)的混合物。

其次,在确保基质透气性的同时,还要保证足够的持水性,可通过增加基质中有机质含量,如腐殖土、泥炭等来实现。有机质不仅能吸附和保持水分,还提供了良好的空气交换条件。持水性和透气性的平衡是通过调整有机物与无机物的比例来控制的。例如,在基质中加入15%~30%的泥炭和10%~20%的珍珠岩或蛭石,就能达到良好的水气平衡。此外,基质容重的理想范围应该使得基质在湿润状态下既不会过于沉重,也不会过于轻,从而保证苗木在生长过程中稳定,并易于在育苗场之间移动。调整基质容重可以通过控制有机质和矿质成分的比例来完成,通常加入蛭石、珍珠岩或膨胀页岩等轻质材料以降低容重,提高搬运效率。

对于育苗基质来说,排水性也是非常重要的考虑因素。良好的排水性可以避免水分过多引起的缺氧问题,防止根系病害的发生。通过增加基质中的粗砂、碎石或其他类似材料,可以改善基质的排水性能。排水性的测试可以通过测量饱和基质在自然重力作用下的排水速率来完成,优化配方直至达到快速但不失水分保持能力的排水效果。最后,基质在装填过程中太过压实会导致根系发育不良,而过于松散又可能使植物稳定性不足。因此,在选择基质时,要确保所选材料能在一定压力下保持适度密实度,同时又能允许根系穿透和扩展。通过标准化的压实测试,调整基质成分和湿度,找到最佳的装填密度,确保苗木在移栽和生长过程中都保持较好的稳定性。

3.2化学性质

油松作为针叶树种,一般偏好微酸性到中性土壤(pH 值为5.5~7.0)。因此,基质应调整至这一pH值范围以满足苗木的需求。具体实施时,可以通过添加石灰来提高太酸性的基质pH值,或使用硫黄粉降低过碱性的基质pH值。调节pH值的同时需保持其稳定性,这通常需要将调节剂混合均匀,且可能需要周期性测试以确保其长期稳定。其次,基质的营养含量必须符合油松苗木生长的需要。油松在育苗阶段对氮、磷、钾等营养元素有较高的要求,可通过添加完全配方肥料,可以确保基质中含有适量的N、P、K和其他必需的微量元素。比例通常是通过分析油松的营养消耗模式确定,在育苗期间还要考虑肥料的缓释特性,以避免营养的突然失衡。此外,基质中的电导率(EC)是衡量基质中可溶盐总量的指标,直接影响苗木的水分吸收和盐分胁迫。基质的EC值需控制在适宜范围内,以促进苗木良好生长。如果EC过高,可能需要通过淋洗来降低盐分。通过对基质进行定期的EC测试,并根据结果调整灌溉和施肥策略,以保持适度的EC值。另外,基质的阳离子交换能力(CEC)也是重要化学属性。CEC高的基质能更好地吸附和供应植物所需的阳离子营养元素。通过选择天然有机质如泥炭或者施用腐殖质土等物质,可以提升基质的CEC。由于这些物质具有较高的CEC,它们能增强基质的养分吸持能力,使肥料利用率最大化。

3.3生物性质

在选择油松容器育苗基质的生物性质时,必须考虑基质中的微生物活性。所选用的基质应含有一定量的有益微生物,如真菌和细菌,它们能够促进养分循环,提高苗木对养分的吸收能力,可使用已经过发酵处理的有机肥料,如腐熟的堆肥,它们能提供丰富的微生物群落。为确保有益微生物的活性,应通过实验室测试确认基质的微生物群落结构,保证其对油松生长有益。其次,基质中应包含生物刺激剂,可选择与油松相容的种类,并通过接种实验确保其在基质中的有效结合和增殖,如海藻提取物和腐植酸,可以提升基质的营养状态,并通过刺激根部发展来加速养分的吸收,这些天然成分能够作为植物生长促进因子,提高苗木的整体养分利用效率。生物刺激剂不仅能直接影响植物生长,还能改善微生物环境,可添加如菌根等微生物制剂,与油松苗木根系形成共生关系,使植物更有效地吸收水分和矿物质,同时提高对逆境的抵抗力。此外,部分生物刺激剂包含能够提高土壤透气性和保水能力的物质。例如,腐植酸和有机质能够改善基质结构,确保根部有足够的氧气供应,减少生理应激状况,从而促进根系健康发展。在实际应用中,应当根据具体的基质条件和苗木的生长阶段进行定制化的生物刺激剂管理计划。通常,生物刺激剂可以通过浇灌、喷雾或与基质混合的方式施用。例如,在播种前将基质与生物刺激剂混合,可以帮助刚发芽的幼苗快速建立强健的根系;在生长季节,通过叶面喷施或浇灌的方法定期施用生物刺激剂,以支持苗木的生长并缓解生长压力。

3.4可持续性和环境友好性

油松容器育苗基质应选择可再生或广泛可获得的资源,例如本地的有机废弃物,如林业残留物、农业废料(稻壳、麦秸)和城市绿化废弃物。这些材料不仅减少了生产成本,也减少了环境足迹,同时促进了有机循环利用。例如,可将木屑、树皮、叶子和其他有机废弃物经堆肥化处理后作为基质的一部分。通过这种方式,将废弃物转化为育苗基质,既减少了填埋或焚烧导致的环境污染,又实现了资源的高效利用。其次,选择基质时还需要考虑其对环境的影响,特别是对土壤和水体的潜在污染。应避免使用可能含有重金属或其他有害化学物质的材料。例如,应规避使用接触过有害物质的工业废料。同时,基质的营养成分,如氮、磷、钾等,应保持在促进油松苗木生长所需的最适水平而不过量,以避免肥料流失对周围环境造成污染。在施用肥料时,采用控释肥料可以减少养分流失,通过缓慢释放养分,不仅为苗木提供较为稳定的营养供应,还可减少肥料施用频次,降低劳动成本和环境风险。另外,选用的基质材料应具备良好的分解性能,以便在育苗周期结束后能够自然分解,减少对环境的负担。例如,可生物降解的木质纤维、竹纤维等,作为育苗容器材料,可以在苗木出圃后随土壤一同分解,减少塑料等难降解材料的使用。最后,基质的整体生产和使用过程应考虑能源消耗和温室气体排放。尽量使用机械和能源效率较高的生产线,比如利用太阳能、风能等清洁能源来替代传统能源。在育苗过程中,应通过合理的温室管理和自然通风减少能耗。在运输基质原料和成品过程中,尽量采取减少运输距离和优化物流方式,比如选用地理位置相对较近的供应商,或采用集装箱批量运输等策略,来降低运输过程中的能耗和排放。

综上所述,容器育苗基质性质对油松苗木的生长发育起着至关重要的作用。因此,深入了解油松容器育苗基质性质及其与苗木生长生理特性之间的关系具有重要意义。容器育苗基质的理化性质直接影响到水分、氧气、养分的吸附、保持和释放,从而影响到根系的健康生长和营养吸收。了解并优化油松容器育苗基质性质与苗木生长生理特性之间的关系,对于提高油松苗木的生长质量、抵抗逆境和成活率具有重要意义。

参考文献:

[1]梁基哲.不同基质组成对油松容器苗生长状况的影响[J].基层农技推广,2023,11(04):54-56.

[2]周春新.油松和樟子松容器育苗规格及基质配方研究[J].山西林业科技,2022,51(04):45-47.

[3]王赛,王婧.油松容器育苗基质性质与苗木生长及生理特性关系[J].绿色科技,2022,24(15):162-164+168.

[4]陈霞,武亚敬,毕君,等.油松容器育苗松树皮基质最适粒径筛选[J].河北林业科技,2020(02):20-23.

[5]杨会川.油松容器育苗技术[J].农家参谋,2020(04):142.

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