不同基质配方对木荷容器苗生长的影响

2024-09-23 00:00:00黄石德林捷黄丽汤行昊
防护林科技 2024年5期

摘要按不同体积比例配制了11种基质配方,研究不同配方基质的理化性质及其对木荷容器苗生长的影响,综合评价不同基质配方对木荷容器苗的育苗效果,并筛选出适宜木荷容器苗的最佳基质配方。结果表明:11种基质配方的容重均低于0.50 g·cm-3,均为轻基质,配方5、6、7、8和9总孔隙度超过了60%,配方10总孔隙度不足40%。配方4有最大的有机质含量,各基质配方的营养元素含量也不相同,配方4、6和8分别有最高的总氮含量、全磷含量和全钾含量。随着培育的进行,不同基质配方木荷苗高、地径及高径比的分化程度逐渐增强,显示了基质配方逐渐增加对其容器苗生长的影响。综合评价结果显示,配方9(树皮∶谷壳∶珍珠岩=5∶2.5∶2.5)是最适宜木荷容器苗生长的基质配方。使用树皮和谷壳等替代泥炭,有良好的育苗效果,且成本更低,为林业生产提供经济可持续的育苗方案。

关键词基质;配方;理化性质;木荷

中图分类号:S723.1 文献标识码:A doi:10.13601/j.issn.1005-5215.2024.05.018

The Influence of Different Substrate Recipes on the Growth of

Schima superba Container Seedlings

Huang Shide, Lin Jie,Huang Li, Tang Xinghao

(Key Laboratory of Forest Culture and Forest Product Processing Utilization of Fujian Province, Fujian Academy of Forestry, Fuzhou 350012, China)

AbstractEleven substrate recipes were prepared according to different volume ratios to study their physical and chemical properties of different substrate recipes and their effects on the growth of Schima superba container seedlings. The effects of different substrate recipes on the cultivation of Schima superba container seedlings were comprehensively evaluated, and the best substrate recipes suitable for Schima superba container seedlings were selected. The results indicated that the bulk density of eleven kinds of substrate recipes was less than 0.50 g·cm-3 and all of them were light substrates. The total porosity of recipe 5, 6, 7, 8 and 9 exceeded 60%, and the total porosity of recipe 10 was less than 40%. Recipe 4 had the highest organic matter content, and the nutrient content of each substrate recipes was also different. Recipe 4, 6 and 8 had the highest total nitrogen content, total phosphorus content and total potassium content, respectively. With the progress of cultivation, the differentiation degree of height, ground diameter and heightdiameter ratio of Schima superba seedlings with different substrate recipes gradually increased, showing the effect of increasing substrate recipes on the growth of container seedlings. The results of comprehensive evaluation showed that

recipe 9(bark∶husk∶perlite=5∶2.5∶2.5)was the most suitable substrate recipe for the growth of Schima superba container seedlings. The use of bark and husk instead of peat has a good seedling effect and lower cost, providing an economical and sustainable seedling scheme for forestry production.

Key wordssubstrate;recipe;physical and chemical properties;Schima superba

木荷(Schima superba)属山茶科(Theaceae)常绿大乔木,是我国珍贵的用材树种,因其树干通直、材质坚韧、结构细致及出色的耐久性而广受青睐。同时,它还具备优良的防火特性,是一种非常优良的防火林种[1,2]。近年来,由于容器育苗在林业生产和造林上的显著优势,木荷等优良乡土树种的育苗方式已逐渐从传统的裸根苗向容器苗转变。当前,木荷容器育苗已经成为其重要的育苗手段。

育苗基质的组成是容器育苗的主要影响因素之一,它不仅支撑苗木的生长,而且也是苗木吸收营养物质的载体[3]。育苗基质良好的物理性质(如较好通气、排水性能)和低肥力的化学性质有利于容器幼苗的营养平衡与规格控制[4]。目前,常用的基质包括泥炭土、珍珠岩、农林废弃物、沙子等[5,6]。尽管泥炭土因其富含养分和良好的保水性而受到欢迎,但其昂贵的成本和不可再生性限制了其应用。因此,寻找资源丰富,易获取且成本低的育苗轻基质成为当前研究的热点。许多研究表明,多数的林业废弃物可通过基质化开发技术实现资源的循环利用[7,8]。南平市作为福建省主要的林区和杉木的重要产地,杉木采伐产生的剩余物如树皮,为容器基质提供一个充足的来源。若能将这些杉木树皮经过适当处理用作育苗基质,不仅保护泥炭土等不可再生资源,还能有效解决农林废弃物带来的环境污染问题[5]。

因而,通过研究不同育苗基质的理化性质及其对木荷容器苗生长的影响,进而筛选出材料来源广泛、制造工艺简单、价格便宜、使用效果较理想的适宜木荷容器苗的育苗基质配比,可为轻基质容器育苗提供技术支撑和理论依据。

1试验地概况

容器育苗试验在福建省南平市延平区森科种苗有限公司育苗基地的温室内进行。育苗基地位于26°33′17″N,118°07′08″E,海拔85 m。试验地所处的南平市延平区境内属中亚热带季风气候区,气候温和湿润,四季分明,雨量充沛,雨季明显,年平均降雨量1 663.9 mm,年均气温17.3 ℃,年均无霜期268 d以上,气候条件适宜福建乡土树种的培育[9]。

2材料与方法

2.1试验材料

试验选用的木荷种子于2021年秋季采集,于2022年3月撒种于苗床,4月选择长势良好,较为一致的壮苗移栽至规格为直径100 mm、高120 mm的无纺布网袋容器中。按照容器苗培育要求,进行常规的水肥管理,定期防虫除草。泥炭土、树皮、谷壳、珍珠岩、黄心土、河沙、田土均由南平森科种苗有限公司供应。

2.2试验设计

将发酵好的农林废弃物基质与常规的黄心土、泥炭土、珍珠岩、河沙、田土等以体积比按表1进行复合配比。试验采用随机区组设计,共11个处理,每个处理30株。

2.3苗木生长调查与统计

试验分别于2022年4月、2022年6月、2022年9月、2022年12月和2023年3月逐株记录试验苗高、地径。采用游标卡尺(精确到0.01 mm)测量幼苗的地径(基质表面处测量),使用直尺(精确到0.1 cm)测量幼苗的株高(基质表面到顶芽底部的距离)[10]。

2.4育苗基质理化性质测定

常规测定方法测定育苗基质的物理性质,包括容重、总孔隙度、通气孔隙度和持水孔隙度等指标。pH测定采用pH计法。有机质采用重铬酸钾氧化-外加热法测定,全氮含量采用硫酸-加速剂消解、凯氏法测定,全钾采用碱熔-钼锑抗分光光度测定,全磷采用碱熔-火焰光度计法测定。

2.5统计方法

植物生长指标均用Excel 2007进行数据计算处理,采用单因素方差分析比较不同基质间苗高、地径和高径比差异性。综合评价采用模糊数学中的隶属函数法对不同基质配方木荷容器苗的生长状况进行综合评价[11]。

3结果与分析

3.1不同基质配方对育苗基质理化性质的影响

如表2所示,11种基质配方的容重为0.11~0.37 g·cm-3,容重均低于0.50 g·cm-3,其中容重最大的为配方7,为0.37 g·cm-3,是容重最小的配方4的3.36倍;总孔隙度最高为配方5,为69.37%,是最小的配方10的1.90倍。不同基质配方的化学性质也存在较大差异,如表3所示,pH为4.26~7.76;有机质含量最大的为配方4(845.35 g·kg-1),是最低的配方7的7.50倍;各基质配方的营养元素含量也不相同,总氮含量配方4最高(8.67 g·kg-1);全磷含量配方6最高(2.40 g·kg-1);全钾含量配方8最高(16.69 g·kg-1)。

3.2不同基质配方对木荷容器苗生长的影响

对木荷容器苗生长数据进行单因素方差分析表明,不同基质配方处理显著影响木荷容器苗苗高(F=5.899**)、地径(F=4.063***)和高径比(F=5.802***)。从图1可以看出,11种基质配方处理的初始苗高均值为3.56 cm,其变化幅度为18.97%。随着苗木的生长,不同基质配方木荷苗高均表现为逐渐增加。但在不同基质配方下,木荷容器苗苗高生长出现了分化。至2023年3月,11种基质配方处理下木荷苗高均值为23.40 cm,其中配方7有最高的苗高,为42.87 cm;其次为配方9、配方6和配方2,超过了苗高均值;其余配方则均低于苗高均值。不同基质配方木荷苗高的变化幅度达126.06%。11种基质配方处理的初始地径均值为0.1 cm。随着苗木的培育,不同基质配方木荷地径表现出逐渐增加。但在不同基质配方下,木荷容器苗地径的生长出现分化。至2023年3月,11种基质配方处理下木荷地径均值为0.47 cm,其中配方10有最大的地径,为0.65 cm;其次为配方9、配方6、配方1和配方3;其余配方则均低于地径均值。不同基质配方木荷地径的变化幅度为74.87%。11种基质配方处理的初始高径比为35.59。随着苗木的生长,不同基质配方木荷高径比总体呈增加趋势。至2023年3月,11种基质配方处理的高径比均值为50.69。配方7有最大的高径比,为95.27;其次为配方9和配方2,高径比分别为63.64和52.86,超过了高径比均值;其余则低于高径比均值。配方10有最低的高径比,仅为23.08。不同基质配方木荷高径比的变化幅度为142.41%。

3.3综合评价

基于各生长指标的隶属函数值和综合评价,由表4可得出不同基质配方的生长处理效果。11种基质配方对木荷生长影响的优劣排序为配方9>配方10>配方6>配方2>配方1>配方3>配方11>配方7>配方8>配方5>配方4。

4结论

良好的育苗基质应有较好的气、液、固相结构和保水和保肥能力,同时还应有良好的透气性和渗透性。本研究11种基质配方的容重均低于0.50 g·cm-3,均为轻基质,结构疏松,配方5、6、7、8和9总孔隙度超过了60%。合理的基质组成和配制比例是容器苗正常生长的基本条件之一,而这是由于不同基质配比的理化性质差异较大,进而影响到对苗木生长不同需求的满足程度。总的来说,本研究不同配方的基质理化性质差异显著,理化性质如容重、总孔隙度和营养元素含量等对苗木生长发育有重要影响[4]。

基质配方是影响苗木生长的关键因素,它直接关系到苗木生长速度、质量和健康状况[12]。本研究显示,木荷的苗高、地径和高径比均受到显著影响。以最终的生长数据分析看,适宜木荷容器苗培育的基质是配方9(树皮∶谷壳∶珍珠岩=5∶2.5∶2.5)。在培育木荷的基质配方中,树皮和谷壳等材料逐渐替代泥炭,却仍然能取得良好的育苗效果,表明树皮和谷壳等替代材料也能提供适合木荷生长的环境。树皮和谷壳等材料的替代使用,极大降低了基质成本,因为树皮等材料通常比泥炭更便宜且容易获得,同时还能为林业生产提供了更加可持续和环保的育苗方法。使用本地资源如树皮和谷壳作为基质配方的一部分,有助于减少对外来资源的依赖,并促进生态系统的可持续性。

参考文献:

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