艾娟娟，厚凌宇，邵國棟，李智超，蒙彩蘭，盧立華，孫啟武，①

(1. 中國林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)研究所 國家林業(yè)局林木培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100091；2. 中國林業(yè)科學(xué)研究院熱帶林業(yè)實(shí)驗(yàn)中心，廣西 憑祥 532600)

林業(yè)廢棄物亦稱林業(yè)剩余物，包括森林采伐剩余物、木材加工剩余物及育林剪枝剩余物，統(tǒng)稱林業(yè)“三剩物”。 林業(yè)廢棄物具有數(shù)量大、易獲取、可再生、可生物降解且含有一定養(yǎng)分等優(yōu)點(diǎn)。長期以來，林業(yè)廢棄物的處理方式多為丟棄或焚燒，不僅造成資源浪費(fèi)，而且嚴(yán)重污染環(huán)境[1-3]。目前，使用廣泛且育苗效果較好的基質(zhì)是草炭，但草炭不可再生且開采受限制，因此，就地取材、開發(fā)利用當(dāng)?shù)乜筛脑煸倮玫膹U棄資源，如林業(yè)廢棄物替代草炭勢在必行，這既可以促進(jìn)林業(yè)廢棄物資源的循環(huán)再利用，又降低了育苗基質(zhì)成本，并且起到保護(hù)環(huán)境的作用[4]。利用玉米(ZeamaysLinn.)秸稈、甘蔗(SaccharumofficinarumLinn.)渣、木薯(ManihotesculentaCrantz)皮和花生(ArachishypogaeaLinn.)殼等農(nóng)業(yè)廢棄物作為育苗基質(zhì)，在園藝、蔬菜、園林花卉和林木等植物培育中已有應(yīng)用[5-7]。目前利用農(nóng)業(yè)廢棄物作為育苗基質(zhì)的研究眾多，而將林業(yè)廢棄物作為林木育苗基質(zhì)的研究卻較少。已有研究結(jié)果表明：大部分類型林業(yè)廢棄物可通過基質(zhì)化開發(fā)技術(shù)實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)再利用[8-9]。合理利用不同林業(yè)廢棄物的特性并按照不同比例混配，可為苗木生長提供優(yōu)良的環(huán)境[3]。張梅坤[10]認(rèn)為，在V(木屑)∶V(椰糠)∶V(泥炭土)∶V(珍珠巖)=5∶2∶3∶2的配方基質(zhì)中尾巨桉(EucalyptusurophyllaS. T. Blake×E.grandisW. Hill)移植成活率、株高、地徑及根系長度均顯著提高。

西樺(BetulaalnoidesBuch.-Ham. ex D. Don)隸屬于樺木科(Betulaceae)樺木屬(BetulaLinn.)，為高大喬木，具有速生、樹體高大、干形通直和材質(zhì)優(yōu)良的優(yōu)點(diǎn)，是中國熱帶、南亞熱帶地區(qū)的優(yōu)良珍貴鄉(xiāng)土用材樹種，具有重要的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)價(jià)值[11-12]。西樺不僅適應(yīng)性強(qiáng)、耐旱瘠生境，而且其林分具有涵養(yǎng)水源和保持地力等優(yōu)良特性[13-14]，是一種值得推廣種植的珍貴樹種。目前，西樺常規(guī)育苗基質(zhì)以黃心土(黃壤心土)為主，但其育苗效果及環(huán)保性有待進(jìn)一步改善[15]。

鑒于此，本研究以木纖維、漚制樹皮、椰糠和鋸末等林業(yè)廢棄物作為西樺幼苗育苗基質(zhì)主料，分析研究不同配方基質(zhì)的特性及其對西樺幼苗生長和葉片部分生理指標(biāo)的影響，通過對不同基質(zhì)育苗效果的綜合評價(jià)篩選出育苗效果較好的基質(zhì)配方，以期最大限度利用林業(yè)廢棄物，降低育苗成本，并為南方地區(qū)用林業(yè)廢棄物替代草炭和黃心土作為西樺的優(yōu)質(zhì)育苗基質(zhì)提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)地概況

實(shí)驗(yàn)地位于廣西省憑祥市中國林業(yè)科學(xué)研究院熱帶林業(yè)實(shí)驗(yàn)中心苗圃(地理坐標(biāo)為北緯21°57′、東經(jīng)106°47′)，地處南亞熱帶，海拔250 m，屬于季風(fēng)氣候，終年溫暖濕潤。年均氣溫21.5 ℃；年日照時(shí)數(shù)1 218～1 620 h；年降水量1 200～1 400 mm，降水集中在4月至9月；空氣相對濕度80%。

1.2 材料

1.2.1 基質(zhì)配制 以林業(yè)廢棄物木纖維(WF)、漚制樹皮(RB)、椰糠(CD)和鋸末(SD)為基質(zhì)主料。其中，木纖維為進(jìn)口壓縮木纖維，使用前經(jīng)松散均一化處理；漚制樹皮為馬尾松(PinusmassonianaLamb.)樹皮，購自木材加工廠，經(jīng)粉碎并充分腐熟處理；椰糠購自市場；鋸末購自當(dāng)?shù)啬静募庸S，經(jīng)暴曬干燥處理。以碳化樹皮(CB)、草炭(PT)、黃心土(YS)、火燒土(BS)、珍珠巖(PL)和蛭石(VC)為基質(zhì)輔料。其中，碳化樹皮為馬尾松樹皮，購自木材加工廠，經(jīng)碳化處理；草炭購自山東商道生物科技股份有限公司廣西分公司；黃心土為中國林業(yè)科學(xué)研究院熱帶林業(yè)實(shí)驗(yàn)中心苗圃20～40 cm土層的土壤；火燒土為干枯雜草與土壤經(jīng)過反復(fù)煅燒后打散形成的細(xì)小顆粒；珍珠巖和蛭石購自市場。

實(shí)驗(yàn)共設(shè)置16種配方基質(zhì)，分別為T1〔V(YS)∶V(SD)∶V(BS)=6∶3∶1〕(對照，CK)、T2〔V(YS)∶V(SD)∶V(CD)∶V(BS)=5∶3∶1∶1〕、T3〔V(YS)∶V(SD)∶V(CD)∶V(BS)=4∶3∶2∶1〕、T4〔V(YS)∶V(SD)∶V(CD)∶V(BS)=3∶3∶3∶1〕、T5〔V(RB)∶V(SD)∶V(CB)=6∶3∶1〕、T6〔V(RB)∶V(SD)∶V(CB)=5∶3∶2〕、T7〔V(RB)∶V(SD)∶V(CB)=4∶4∶2〕、T8〔V(RB)∶V(SD)∶V(CD)∶V(CB)=3∶3∶2∶2〕、T9〔V(WF)∶V(PT)∶V(PL)∶V(VC)=6∶2∶1∶1〕、T10〔V(WF)∶V(PT)∶V(PL)∶V(VC)=5∶3∶1∶1〕、T11〔V(WF)∶V(PT)∶V(CD)=4∶3∶3〕、T12〔V(WF)∶V(PT)∶V(CD)=3∶4∶3〕、T13〔V(SD)∶V(CD)=6∶4〕、T14〔V(SD)∶V(CD)=5∶5〕、T15〔V(SD)∶V(CD)∶V(BS)∶V(PL)=4∶4∶1∶1〕和T16〔V(SD)∶V(CD)∶V(BS)∶V(PL)=3∶3∶2∶2〕。

1.2.2 供試植物材料 于2016年12月25日選擇生長健壯且長勢基本一致、株高為(4±1) cm的西樺組培苗，將幼苗根系附著基質(zhì)(黃心土)洗凈后，分別栽植于裝有上述16種配方基質(zhì)的上、下口徑均為20 cm，高25 cm黑色塑料盆中。每盆1株，每種配方基質(zhì)10盆，3次重復(fù)。實(shí)驗(yàn)期間采用遮陽網(wǎng)遮光，不進(jìn)行任何施肥處理，僅定期噴水。

1.3 方法

1.3.1 基質(zhì)理化性質(zhì)的測定 對上述16種配方基質(zhì)的理化性質(zhì)進(jìn)行測定，參照Tian等[16]的方法測定基質(zhì)的容重、總孔隙度、通氣孔隙度和持水孔隙度；參照程斐等[17]的方法測定基質(zhì)的電導(dǎo)率和pH值；采用LY/T 1229—1999中的堿解-擴(kuò)散法[18]79-80測定基質(zhì)的堿解氮含量；采用LY/T 1233—1999中的鹽酸-硫酸浸提法[18]92-93測定基質(zhì)的有效磷含量；采用LY/T 1236—1999中的乙酸銨浸提-火焰光度法[18]103-104測定基質(zhì)的速效鉀含量；采用LY/T 1237—1999中的重鉻酸鉀氧化-外加熱法[18]106-107測定基質(zhì)的有機(jī)質(zhì)含量。各指標(biāo)均重復(fù)測定3次。

1.3.2 幼苗生長指標(biāo)的測定 在2016年12月25日至2017年3月25日期間，每30 d對所有植株調(diào)查1次，共調(diào)查4次。使用直尺(精度1 mm)測量株高(基質(zhì)表面到頂芽底部的距離)，使用游標(biāo)卡尺(精度0.1 mm)測量地徑(于基質(zhì)表面處測量)。株高和地徑增長量為最后一次測量值與初次測量值的差值。于2017年3月25日，每種基質(zhì)抽取6株標(biāo)準(zhǔn)植株幼苗(株高和地徑接近于平均株高和平均地徑的幼苗)分成莖葉和根2部分，使用電子天平(精度0.000 1 g)分別稱量單株的莖葉鮮質(zhì)量和根鮮質(zhì)量。然后分別裝入信封，于105 ℃殺青15 min，再于80 ℃烘干至恒質(zhì)量，分別稱量單株的莖葉干質(zhì)量和根干質(zhì)量。單株總干質(zhì)量、根冠比、高徑比和苗木質(zhì)量指數(shù)(SQI)的計(jì)算公式分別為：單株總干質(zhì)量=單株莖葉干質(zhì)量+單株根干質(zhì)量；根冠比=單株根干質(zhì)量/單株莖葉干質(zhì)量；高徑比=株高/地徑；苗木質(zhì)量指數(shù)=單株總干質(zhì)量/〔(株高/地徑)+(單株莖葉干質(zhì)量/單株根干質(zhì)量)〕[19]。

1.3.3 幼苗葉片部分生理指標(biāo)的測定 每處理抽取3株標(biāo)準(zhǔn)植株，采集植株自上而下的第3和第4枚葉片混合后進(jìn)行部分生理指標(biāo)的測定。葉綠素含量采用無水乙醇法[20]進(jìn)行測定；可溶性糖含量采用蒽酮比色法[21]進(jìn)行測定；可溶性蛋白質(zhì)含量采用考馬斯亮藍(lán)G-250比色法[22]進(jìn)行測定。各指標(biāo)均重復(fù)測定3次。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

使用EXCEL 2007和SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，采用Duncan’s新復(fù)極差法進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)(P<0.05)，采用Pearson法進(jìn)行相關(guān)性分析，采用隸屬函數(shù)值法計(jì)算不同配方基質(zhì)中幼苗的綜合評價(jià)指數(shù)。

2 結(jié)果和分析

2.1 不同林業(yè)廢棄物配方基質(zhì)理化性質(zhì)的分析

不同林業(yè)廢棄物配方基質(zhì)的理化指標(biāo)見表1。由表1可以看出：16種配方基質(zhì)的容重為0.21～0.81 g·cm-3，其中，T9〔V(木纖維)∶V(草炭)∶V(珍珠巖)∶V(蛭石)=6∶2∶1∶1〕、T10〔V(木纖維)∶V(草炭)∶V(珍珠巖)∶V(蛭石)=5∶3∶1∶1〕、T11〔V(木纖維)∶V(草炭)∶V(椰糠)=4∶3∶3〕和T12〔V(木纖維)∶V(草炭)∶V(椰糠)=3∶4∶3〕配方基質(zhì)的容重較小，顯著小于T1〔V(黃心土)∶V(鋸末)∶V(火燒土)=6∶3∶1〕配方基質(zhì)(對照，CK)，且T10配方基質(zhì)的容重最小。除T10、T11、T13〔V(鋸末)∶V(椰糠)=6∶4〕和T14〔V(鋸末)∶V(椰糠)=5∶5〕配方基質(zhì)的總孔隙度低于對照或與對照差異不顯著外，其他配方基質(zhì)的總孔隙度均顯著高于對照，其中，T9配方基質(zhì)的總孔隙度最高，T14配方基質(zhì)的總孔隙度最低。T6〔V(漚制樹皮)∶V(鋸末)∶V(碳化樹皮)=5∶3∶2〕、T9和T11配方基質(zhì)的通氣孔隙度較高，顯著高于對照及其他配方基質(zhì)。T3〔V(黃心土)∶V(鋸末)∶V(椰糠)∶V(火燒土)=4∶3∶2∶1〕、T5〔V(漚制樹皮)∶V(鋸末)∶V(碳化樹皮)=6∶3∶1〕、T8〔V(漚制樹皮)∶V(鋸末)∶V(椰糠)∶V(碳化樹皮)=3∶3∶2∶2〕和T12配方基質(zhì)的持水孔隙度較高，均顯著高于對照，且除T10、T11、T13和T14配方基質(zhì)的持水孔隙度低于對照或與對照差異不顯著外，其他配方基質(zhì)的持水孔隙度均顯著高于對照。16種配方基質(zhì)的電導(dǎo)率為0.04～0.15 mS·cm-1，T2〔V(黃心土)∶V(鋸末)∶V(椰糠)∶V(火燒土)=5∶3∶1∶1〕至T16〔V(鋸末)∶V(椰糠)∶V(火燒土)∶V(珍珠巖)=3∶3∶2∶2〕配方基質(zhì)的電導(dǎo)率總體上顯著高于對照。除含木纖維的配方基質(zhì)(T9至T12配方基質(zhì))偏酸性(pH 5.29～pH 5.73)外，其他配方基質(zhì)均近中性(pH 6.36～pH 7.43)。T2至T16配方基質(zhì)的堿解氮、速效鉀和有機(jī)質(zhì)含量總體上顯著高于對照；除T5、T8、T11、T13和T14配方基質(zhì)的有效磷含量顯著高于對照外，其他配方基質(zhì)的有效磷含量低于對照或與對照差異不顯著。其中，T9至T12配方基質(zhì)的堿解氮和有機(jī)質(zhì)含量總體上較高，而速效鉀和有效磷含量相對較低。

1)BD：容重Bulk density；TP：總孔隙度Total porosity；AP：通氣孔隙度Aeration porosity；WHP：持水孔隙度Water-holding porosity；EC：電導(dǎo)率Electric conductivity；pH：pH值pH value；CAN：堿解氮含量Available nitrogen content；CAP：有效磷含量Available phosphorus content；CAK：速效鉀含量Available potassium content；COM：有機(jī)質(zhì)含量Organic matter content. 同列中不同的小寫字母表示在0.05水平上差異顯著 Different lowercases in the same column indicate the significant difference at 0.05 level.

2)YS：黃心土Yellow soil；SD：鋸末Sawdust；BS：火燒土Burned soil；CD：椰糠Coir dust；RB：漚制樹皮Retted bark；CB：碳化樹皮Carbonized bark；WF：木纖維Wood fiber；PT：草炭Peat；PL：珍珠巖Perlite；VC：蛭石Vermiculite.

2.2 不同林業(yè)廢棄物配方基質(zhì)對西樺幼苗生長和葉片部分生理指標(biāo)的影響

2.2.1 對幼苗生長指標(biāo)的影響 不同林業(yè)廢棄物配方基質(zhì)中西樺幼苗生長指標(biāo)的測定結(jié)果見表2。由表2可以看出：不同配方基質(zhì)中西樺幼苗的單株莖葉干質(zhì)量、單株總干質(zhì)量、株高增長量、地徑增長量、高徑比和苗木質(zhì)量指數(shù)均存在一定的差異，但單株根干質(zhì)量和根冠比總體上無顯著差異。T11〔V(木纖維)∶V(草炭)∶V(椰糠)=4∶3∶3〕和T12〔V(木纖維)∶V(草炭)∶V(椰糠)=3∶4∶3〕配方基質(zhì)中幼苗的單株莖葉干質(zhì)量和單株總干質(zhì)量較高，T6〔V(漚制樹皮)∶V(鋸末)∶V(碳化樹皮)=5∶3∶2〕和T12配方基質(zhì)中幼苗的單株根干質(zhì)量和苗木質(zhì)量指數(shù)較高，明顯高于T1〔V(黃心土)∶V(鋸末)∶V(火燒土)=6∶3∶1〕配方基質(zhì)(對照，CK)及其他配方基質(zhì)，其中T12配方基質(zhì)中幼苗的單株莖葉干質(zhì)量和單株總干質(zhì)量顯著高于對照。

除T13〔V(鋸末)∶V(椰糠)=6∶4〕配方基質(zhì)外，其他配方基質(zhì)中西樺幼苗的株高增長量均高于對照，其中，T10〔V(木纖維)∶V(草炭)∶V(珍珠巖)∶V(蛭石)=5∶3∶1∶1〕、T11和T12配方基質(zhì)中幼苗的株高增長量分別為3.79、3.66和3.34 cm，均顯著高于對照。除T16〔V(鋸末)∶V(椰糠)∶V(火燒土)∶V(珍珠巖)=3∶3∶2∶2〕配方基質(zhì)外，其他配方基質(zhì)中幼苗的地徑增長量均高于對照，其中，T7〔V(漚制樹皮)∶V(鋸末)∶V(碳化樹皮)=4∶4∶2〕、T11和T12配方基質(zhì)中幼苗的地徑增長量較高，分別為0.56、0.56和0.69 cm，均顯著高于對照。除T3〔V(黃心土)∶V(鋸末)∶V(椰糠)∶V(火燒土)=4∶3∶2∶1〕、T5〔V(漚制樹皮)∶V(鋸末)∶V(碳化樹皮)=6∶3∶1〕、T6和T14〔V(鋸末)∶V(椰糠)=5∶5〕配方基質(zhì)外，其他配方基質(zhì)中幼苗的高徑比均大于對照，其中T11配方基質(zhì)中幼苗的高徑比最大，且與對照間差異顯著。

總體來看，T6、T7、T10、T11和T12配方基質(zhì)對西樺幼苗生長的促進(jìn)作用顯著高于其他配方基質(zhì)，育苗效果較好。

基質(zhì) Substrate編號No.配方2) Formula2)單株莖葉干質(zhì)量/gDry weight of shoot per plant單株根干質(zhì)量/gDry weight of root per plant單株總干質(zhì)量/gTotal dry weight per plant根冠比Root/shoot ratioT1(CK)V(YS)∶V(SD)∶V(BS)=6∶3∶10.20±0.06bc0.10±0.01ab0.30±0.07bcd0.52±0.15aT2V(YS)∶V(SD)∶V(CD)∶V(BS)=5∶3∶1∶10.22±0.04bc0.10±0.04ab0.32±0.07bcd0.48±0.18aT3V(YS)∶V(SD)∶V(CD)∶V(BS)=4∶3∶2∶10.16±0.02c0.08±0.01ab0.24±0.02cd0.52±0.12aT4V(YS)∶V(SD)∶V(CD)∶V(BS)=3∶3∶3∶10.18±0.10c0.10±0.03ab0.28±0.13cd0.60±0.16aT5V(RB)∶V(SD)∶V(CB)=6∶3∶10.16±0.04c0.11±0.02ab0.27±0.05cd0.72±0.19aT6V(RB)∶V(SD)∶V(CB)=5∶3∶20.24±0.04abc0.16±0.06a0.40±0.10abc0.64±0.16aT7V(RB)∶V(SD)∶V(CB)=4∶4∶20.21±0.05bc0.11±0.04ab0.32±0.09bcd0.52±0.06aT8V(RB)∶V(SD)∶V(CD)∶V(CB)=3∶3∶2∶20.22±0.08bc0.12±0.04ab0.34±0.12bcd0.58±0.06aT9V(WF)∶V(PT)∶V(PL)∶V(VC)=6∶2∶1∶10.24±0.08abc0.08±0.03ab0.32±0.07bcd0.38±0.23aT10V(WF)∶V(PT)∶V(PL)∶V(VC)=5∶3∶1∶10.21±0.11bc0.10±0.07ab0.31±0.12bcd0.57±0.49aT11V(WF)∶V(PT)∶V(CD)=4∶3∶30.31±0.02ab0.15±0.06ab0.46±0.08ab0.46±0.16aT12V(WF)∶V(PT)∶V(CD)=3∶4∶30.35±0.06a0.16±0.01a0.50±0.06a0.46±0.06aT13V(SD)∶V(CD)=6∶40.15±0.04c0.08±0.01ab0.23±0.05d0.55±0.09aT14V(SD)∶V(CD)=5∶50.19±0.06bc0.12±0.08ab0.31±0.13bcd0.58±0.22aT15V(SD)∶V(CD)∶V(BS)∶V(PL)=4∶4∶1∶10.14±0.08c0.09±0.04ab0.23±0.10cd0.67±0.28aT16V(SD)∶V(CD)∶V(BS)∶V(PL)=3∶3∶2∶20.16±0.04c0.07±0.01b0.23±0.05d0.47±0.15a基質(zhì) Substrate編號No.配方2) Formula2)株高增長量/cmIncrement of height地徑增長量/cmIncrement of ground diameter高徑比Height/ground diameter ratio苗木質(zhì)量指數(shù)Seedling quality indexT1(CK)V(YS)∶V(SD)∶V(BS)=6∶3∶12.02±0.08d0.35±0.08cd6.05±0.90bc0.036±0.003abT2V(YS)∶V(SD)∶V(CD)∶V(BS)=5∶3∶1∶12.06±0.46d0.52±0.10abc6.16±0.87bc0.039±0.013abT3V(YS)∶V(SD)∶V(CD)∶V(BS)=4∶3∶2∶12.14±0.21d0.50±0.03abc5.87±1.31bc0.032±0.002bT4V(YS)∶V(SD)∶V(CD)∶V(BS)=3∶3∶3∶12.23±0.19d0.52±0.10abc6.28±0.73bc0.034±0.014abT5V(RB)∶V(SD)∶V(CB)=6∶3∶12.59±0.54cd0.46±0.13bcd5.03±0.42c0.041±0.005abT6V(RB)∶V(SD)∶V(CB)=5∶3∶22.50±0.40cd0.47±0.09bcd5.56±0.60c0.058±0.020aT7V(RB)∶V(SD)∶V(CB)=4∶4∶22.85±0.75bcd0.56±0.02ab6.42±0.80bc0.038±0.009abT8V(RB)∶V(SD)∶V(CD)∶V(CB)=3∶3∶2∶22.75±0.74cd0.44±0.15bcd6.06±0.97bc0.043±0.011abT9V(WF)∶V(PT)∶V(PL)∶V(VC)=6∶2∶1∶12.88±0.29bcd0.53±0.10abc7.94±1.89ab0.029±0.008bT10V(WF)∶V(PT)∶V(PL)∶V(VC)=5∶3∶1∶13.79±0.71a0.44±0.08bcd7.88±1.51ab0.031±0.016bT11V(WF)∶V(PT)∶V(CD)=4∶3∶33.66±0.74ab0.56±0.05ab9.39±1.96a0.041±0.013abT12V(WF)∶V(PT)∶V(CD)=3∶4∶33.34±0.59abc0.69±0.10a8.03±1.35ab0.050±0.007abT13V(SD)∶V(CD)=6∶41.99±0.38d0.54±0.08abc6.83±0.78bc0.026±0.003bT14V(SD)∶V(CD)=5∶52.21±0.34d0.44±0.14bcd5.59±0.98c0.046±0.029abT15V(SD)∶V(CD)∶V(BS)∶V(PL)=4∶4∶1∶12.40±0.20d0.51±0.06bcd6.54±0.53bc0.029±0.014bT16V(SD)∶V(CD)∶V(BS)∶V(PL)=3∶3∶2∶22.06±0.29d0.29±0.13d6.28 ±0.56bc0.027±0.006b

1)同列中不同的小寫字母表示在0.05水平上差異顯著 Different lowercases in the same column indicate the significant difference at 0.05 level.

2)YS：黃心土Yellow soil；SD：鋸末Sawdust；BS：火燒土Burned soil；CD：椰糠Coir dust；RB：漚制樹皮Retted bark；CB：碳化樹皮Carbonized bark；WF：木纖維Wood fiber；PT：草炭Peat；PL：珍珠巖Perlite；VC：蛭石Vermiculite.

2.2.2 對幼苗葉片部分生理指標(biāo)的影響 不同林業(yè)廢棄物配方基質(zhì)中西樺幼苗葉片部分生理指標(biāo)的測定結(jié)果見表3。由表3可以看出：T10配方基質(zhì)中西樺幼苗葉片總?cè)~綠素含量最高，達(dá)1.14 mg·g-1，為對照的1.70倍；T4〔V(黃心土)∶V(鋸末)∶V(椰糠)∶V(火燒土)=3∶3∶3∶1〕配方基質(zhì)中幼苗葉片總?cè)~綠素含量也較高，為1.12 mg·g-1，二者均顯著高于對照。除T10、T11和T16配方基質(zhì)中幼苗葉片葉綠素a含量與葉綠素b含量的比值(Chla/Chlb)顯著高于對照外，其他配方基質(zhì)中幼苗葉片Chla/Chlb值均與對照差異不顯著或低于對照。T2〔V(黃心土)∶V(鋸末)∶V(椰糠)∶V(火燒土)=5∶3∶1∶1〕配方基質(zhì)中幼苗葉片可溶性糖含量最高，為4.24 mg·g-1，顯著高于對照；T13、T14和T16配方基質(zhì)中幼苗葉片可溶性糖含量較高，顯著高于對照；T9〔V(木纖維)∶V(草炭)∶V(珍珠巖)∶V(蛭石)=6∶2∶1∶1〕、T10、T11和T12配方基質(zhì)中幼苗葉片可溶性糖含量較低，顯著低于對照。16種配方基質(zhì)中，T13配方基質(zhì)中幼苗葉片可溶性蛋白質(zhì)含量最高，為3.98 mg·g-1，顯著高于對照；T3和T15〔V(鋸末)∶V(椰糠)∶V(火燒土)∶V(珍珠巖)=4∶4∶1∶1〕配方基質(zhì)中幼苗葉片可溶性蛋白質(zhì)含量較高，顯著高于對照；T9配方基質(zhì)中幼苗葉片可溶性蛋白質(zhì)含量最低，但與對照差異不顯著。

上述分析結(jié)果顯示：不同配方基質(zhì)對西樺幼苗葉片的總?cè)~綠素含量和可溶性糖含量的影響較大，而對Chla/Chlb值的影響卻較小。其中，T2、T4、T10、T12、T13和T15配方基質(zhì)中西樺幼苗葉片部分生理指標(biāo)較優(yōu)。

基質(zhì) Substrate葉片部分生理指標(biāo) Some physiological indexes of leaves編號No.配方2) Formula2)總?cè)~綠素含量/mg·g-1Total chlorophyll contentChla/Chlb3)可溶性糖含量/mg·g-1Soluble sugar content可溶性蛋白質(zhì)含量/mg·g-1Soluble protein contentT1(CK)V(YS)∶V(SD)∶V(BS)=6∶3∶10.67±0.06e3.31±0.06b2.68±0.32d2.33±0.13deT2V(YS)∶V(SD)∶V(CD)∶V(BS)=5∶3∶1∶10.87±0.05bcde3.32±0.13b4.24±1.00a2.82±0.55cdeT3V(YS)∶V(SD)∶V(CD)∶V(BS)=4∶3∶2∶10.84±0.12bcde2.83±0.88c3.29±0.60bcd3.65±0.24abT4V(YS)∶V(SD)∶V(CD)∶V(BS)=3∶3∶3∶11.12±0.06a3.50±0.04ab3.70±0.23abc3.19±0.17abcT5V(RB)∶V(SD)∶V(CB)=6∶3∶10.81±0.08cde3.72±0.01ab2.73±0.53d3.30±0.23abcT6V(RB)∶V(SD)∶V(CB)=5∶3∶20.76±0.06de3.68±0.18ab2.64±0.03d3.49±0.14abcT7V(RB)∶V(SD)∶V(CB)=4∶4∶20.79±0.18cde3.77±0.15ab2.81±0.20d2.99±0.18bdeT8V(RB)∶V(SD)∶V(CD)∶V(CB)=3∶3∶2∶20.83±0.20cde3.74±0.24ab3.10±0.77cd3.18±0.36abcT9V(WF)∶V(PT)∶V(PL)∶V(VC)=6∶2∶1∶11.05±0.01abc3.81±0.03ab1.21±0.23e1.92±0.12eT10V(WF)∶V(PT)∶V(PL)∶V(VC)=5∶3∶1∶11.14±0.14a3.86±0.03a1.56±0.63e2.71±1.12cdeT11V(WF)∶V(PT)∶V(CD)=4∶3∶30.98±0.03abcd3.87±0.19a1.12±0.05e2.44±0.30cdeT12V(WF)∶V(PT)∶V(CD)=3∶4∶31.10±0.26ab3.77±0.28ab1.88±0.30e2.66±0.23cdeT13V(SD)∶V(CD)=6∶41.03±0.20abc3.72±0.18ab3.96±0.12ab3.98±0.33aT14V(SD)∶V(CD)=5∶50.89±0.19abcde3.76±0.08ab3.91±0.15ab3.23±0.87abcT15V(SD)∶V(CD)∶V(BS)∶V(PL)=4∶4∶1∶10.85±0.16bcde3.56±0.21ab3.74±0.02abc3.34±1.80abT16V(SD)∶V(CD)∶V(BS)∶V(PL)=3∶3∶2∶20.74±0.10de3.85±0.04a4.02±0.11ab2.91±0.43bcde

1)同列中不同的小寫字母表示在0.05水平上差異顯著 Different lowercases in the same column indicate the significant difference at 0.05 level.

2)YS：黃心土Yellow soil；SD：鋸末Sawdust；BS：火燒土Burned soil；CD：椰糠Coir dust；RB：漚制樹皮Retted bark；CB：碳化樹皮Carbonized bark；WF：木纖維Wood fiber；PT：草炭Peat；PL：珍珠巖Perlite；VC：蛭石Vermiculite.

3)Chla/Chlb：葉綠素a含量與葉綠素b含量的比值Ratio of chlorophyllacontent to chlorophyllbcontent.

2.3 不同林業(yè)廢棄物配方基質(zhì)中西樺幼苗苗木質(zhì)量綜合評價(jià)

不同林業(yè)廢棄物配方基質(zhì)中西樺幼苗的生長指標(biāo)和葉片部分生理指標(biāo)的主成分分析和相關(guān)性分析結(jié)果分別見表4和表5。

結(jié)果顯示：特征值大于1的主成分有4個(gè)，這4個(gè)主成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)80.910%，說明這4個(gè)主成分能夠基本概括不同林業(yè)廢棄物配方基質(zhì)對西樺幼苗生長的影響。本研究中，將各主成分中載荷大于等于0.500的指標(biāo)篩選出來，其中，第1主成分中單株莖葉干質(zhì)量、單株根干質(zhì)量、單株總干質(zhì)量和苗木質(zhì)量指數(shù)的正載荷較高，且這4個(gè)指標(biāo)間極顯著相關(guān)，因此將載荷較大的苗木質(zhì)量指數(shù)納入最小數(shù)據(jù)集；第2主成分中株高增長量、地徑增長量、高徑比和葉片總?cè)~綠素含量的正載荷較高，由于地徑增長量與株高增長量和高徑比不顯著相關(guān)，而高徑比、株高增長量和葉片總?cè)~綠素含量間極顯著相關(guān)，因此將地徑增長量和高徑比納入最小數(shù)據(jù)集；第3主成分中葉片可溶性糖含量和可溶性蛋白質(zhì)含量的載荷較高，且二者極顯著相關(guān)，因此將載荷較高的葉片可溶性糖含量納入最小數(shù)據(jù)集；第4主成分中根冠比的載荷較高，因此將根冠比納入最小數(shù)據(jù)集。綜上所述，選取根冠比、地徑增長量、高徑比、苗木質(zhì)量指數(shù)以及葉片可溶性糖含量納入最終的最小數(shù)據(jù)集作為苗木質(zhì)量綜合評價(jià)指標(biāo)，這些指標(biāo)能夠反映絕大部分西樺幼苗的生長信息。

運(yùn)用隸屬函數(shù)值和權(quán)重計(jì)算函數(shù)確定最小數(shù)據(jù)集中各指標(biāo)的隸屬函數(shù)值和權(quán)重，然后計(jì)算不同林業(yè)廢棄物配方基質(zhì)中西樺幼苗的綜合評價(jià)指數(shù)。綜合評價(jià)結(jié)果(表6)顯示：T11〔V(木纖維)∶V(草炭)∶V(椰糠)=4∶3∶3〕配方基質(zhì)中西樺幼苗的綜合評價(jià)指數(shù)最大(0.444)，育苗效果最好；T12〔V(木纖維)∶V(草炭)∶V(椰糠)=3∶4∶3〕配方基質(zhì)中西樺幼苗的綜合評價(jià)指數(shù)次之(0.440)；T1〔V(黃心土)∶V(鋸末)∶V(火燒土)=6∶3∶1〕配方基質(zhì)(對照，CK)中西樺幼苗的綜合評價(jià)指數(shù)最小(0.287)，育苗效果最差；其他配方基質(zhì)的育苗效果一般，西樺幼苗的綜合評價(jià)指數(shù)為0.319～0.439，但均高于對照。

表4不同林業(yè)廢棄物配方基質(zhì)中西樺幼苗生長指標(biāo)和葉片部分生理指標(biāo)的主成分分析1)

Table4PrincipalcomponentanalysisongrowthindexesandsomephysiologicalindexesofleavesofBetulaalnoidesBuch.-Ham.exD.Donseedlingsindifferentforestrywasteformulasubstrates1)

主成分Principal component載荷 LoadingDWSDWRTDWR/TIHIGDH/GDSQI10.7300.8780.8750.1170.0110.207-0.0960.95520.2870.2140.294-0.0450.6170.7430.621-0.05430.2400.1460.233-0.0410.603-0.1510.2760.0554-0.5470.326-0.2800.9380.0430.078-0.5140.215主成分Principal component載荷 LoadingTCCChla/ChlbSSCSPC特征值Eigenvalue貢獻(xiàn)率/%Contribution rate累計(jì)貢獻(xiàn)率/%Cumulative contribution rate10.3170.1590.037-0.1354.93541.12241.12220.7670.464-0.3270.1962.09917.48958.6113-0.121-0.235-0.866-0.8351.59713.31171.9224-0.1460.2120.0050.2411.0798.98880.910

1)DWS：單株莖葉干質(zhì)量Dry weight of shoot per plant；DWR：單株根干質(zhì)量Dry weight of root per plant；TDW：單株總干質(zhì)量Total dry weight per plant；R/T：根冠比Root/shoot ratio；IH：株高增長量Increment of height；IGD：地徑增長量Increment of ground diameter；H/GD：高徑比Height/ground diameter ratio；SQI：苗木質(zhì)量指數(shù)Seedling quality index；TCC：葉片總?cè)~綠素含量Total chlorophyll content in leaf；Chla/Chlb：葉片葉綠素a含量與葉綠素b含量的比值Ratio of chlorophyllacontent to chlorophyllbcontent in leaf；SSC：葉片可溶性糖含量Soluble sugar content in leaf；SPC：葉片可溶性蛋白質(zhì)含量Soluble protein content in leaf.

表5不同林業(yè)廢棄物配方基質(zhì)中西樺幼苗生長指標(biāo)和葉片部分生理指標(biāo)的相關(guān)性分析1)

Table5CorrelationanalysisongrowthindexesandsomephysiologicalindexesofleavesofBetulaalnoidesBuch.-Ham.exD.Donseedlingsindifferentforestrywasteformulasubstrates1)

指標(biāo)Index相關(guān)系數(shù) Correlation coefficientDWSDWRTDWR/TIHIGDH/GDSQITCCChla/ChlbSSCSPCDWS1.000DWR0.546**1.000TDW0.947**0.785**1.000R/T-0.461**0.427**-0.1781.000IH0.338*0.2420.342*-0.0621.000IGD0.287*0.2680.314*-0.0280.2491.000H/GD0.444**0.0230.337*-0.420**0.475**0.2191.000SQI0.582**0.888**0.770**0.2710.0570.170-0.2591.000TCC0.550**0.327*0.532**-0.1790.589**0.504**0.599**0.1341.000 Chla/Chlb0.2750.1450.259-0.1320.315*0.1430.1230.1410.0251.000SSC-0.401**-0.262-0.396**0.091-0.681**-0.235-0.475**-0.125-0.531**-0.440**1.000SPC-0.415**-0.251-0.402**0.113-0.2160.050-0.210-0.212-0.367*-0.1550.465**1.000

1)DWS：單株莖葉干質(zhì)量Dry weight of shoot per plant；DWR：單株根干質(zhì)量Dry weight of root per plant；TDW：單株總干質(zhì)量Total dry weight per plant；R/T：根冠比Root/shoot ratio；IH：株高增長量Increment of height；IGD：地徑增長量Increment of ground diameter；H/GD：高徑比Height/ground diameter ratio；SQI：苗木質(zhì)量指數(shù)Seedling quality index；TCC：葉片總?cè)~綠素含量Total chlorophyll content in leaf；Chla/Chlb：葉片葉綠素a含量與葉綠素b含量的比值Ratio of chlorophyllacontent to chlorophyllbcontent in leaf；SSC：葉片可溶性糖含量Soluble sugar content in leaf；SPC：葉片可溶性蛋白質(zhì)含量Soluble protein content in leaf. *：P<0.05；** ：P<0.01.

表6不同林業(yè)廢棄物配方基質(zhì)中西樺幼苗育苗效果的綜合評價(jià)

Table6ComprehensiveevaluationonseedlingraisingeffectofBetulaalnoidesBuch.-Ham.exD.Donseedlingsindifferentforestrywasteformulasubstrates

基質(zhì)編號1)No. of substrate1)隸屬函數(shù)值 Subordinate function value根冠比Root/shoot ratio地徑增長量Increment of ground diameter高徑比Height/ground diameter ratio苗木質(zhì)量指數(shù)Seedling quality index葉片可溶性糖含量Soluble sugar content in leaf綜合評價(jià)指數(shù)Comprehensive evaluation index排序OrderT1(CK)0.1920.5750.4880.2100.0550.28716T20.3420.3130.2040.3280.4020.31915T30.3400.5430.2200.2530.5440.37112T40.4310.5570.1990.2900.6400.4176T50.5630.4740.0840.4090.4130.38910T60.2740.8190.4340.5430.2120.4393T70.3430.6210.2220.3600.4320.38511T80.4020.4520.2230.4300.4990.4018T90.5090.5510.2750.2100.6490.4324T100.2960.5630.1880.3760.7670.4324T110.4060.4510.1780.4840.6910.4441T120.4750.4860.1520.6720.3920.4402T130.3980.4390.5150.2470.1390.34113T140.2790.6230.6990.4030.0330.3949T150.2870.2310.2530.1720.7170.33414T160.3740.5950.2480.1670.7030.4067權(quán)重Weight0.1920.5750.4880.2100.055

1)T1：V(YS)∶V(SD)∶V(BS)=6∶3∶1；T2：V(YS)∶V(SD)∶V(CD)∶V(BS)=5∶3∶1∶1；T3：V(YS)∶V(SD)∶V(CD)∶V(BS)=4∶3∶2∶1；T4：V(YS)∶V(SD)∶V(CD)∶V(BS)=3∶3∶3∶1；T5：V(RB)∶V(SD)∶V(CB)=6∶3∶1；T6：V(RB)∶V(SD)∶V(CB)=5∶3∶2；T7：V(RB)∶V(SD)∶V(CB)=4∶4∶2；T8：V(RB)∶V(SD)∶V(CD)∶V(CB)=3∶3∶2∶2；T9：V(WF)∶V(PT)∶V(PL)∶V(VC)=6∶2∶1∶1；T10：V(WF)∶V(PT)∶V(PL)∶V(VC)=5∶3∶1∶1；T11：V(WF)∶V(PT)∶V(CD)=4∶3∶3；T12：V(WF)∶V(PT)∶V(CD)=3∶4∶3；T13：V(SD)∶V(CD)=6∶4；T14：V(SD)∶V(CD)=5∶5；T15：V(SD)∶V(CD)∶V(BS)∶V(PL)=4∶4∶1∶1；T16：V(SD)∶V(CD)∶V(BS)∶V(PL)=3∶3∶2∶2. YS：黃心土Yellow soil；SD：鋸末Sawdust；BS：火燒土Burned soil；CD：椰糠Coir dust；RB：漚制樹皮Retted bark；CB：碳化樹皮Carbonized bark；WF：木纖維Wood fiber；PT：草炭Peat；PL：珍珠巖Perlite；VC：蛭石Vermiculite.

3 討論和結(jié)論

基質(zhì)是培育幼苗的基礎(chǔ)條件，也是決定幼苗質(zhì)量的關(guān)鍵因子，其特性決定了幼苗水分和養(yǎng)分的供給狀況以及生長發(fā)育情況[25-26]?；|(zhì)的容重、通氣性能、電導(dǎo)率以及pH值是影響苗木生長的主要因子[27]。理想基質(zhì)的容重為0.1～0.8 g·cm-3[28]，總孔隙度為60%～95%[29]，通氣孔隙度為15%～30%[30]，電導(dǎo)率應(yīng)小于2.5 mS·cm-1[31]，酸堿性接近中性[28]。本研究中，16種配方基質(zhì)的容重為0.21～0.81 g·cm-3，基本上符合理想基質(zhì)容重范圍，且隨著黃心土的減少，基質(zhì)容重逐漸減小。16種配方基質(zhì)的總孔隙度為35.87%～63.35%，僅T3〔V(黃心土)∶V(鋸末)∶V(椰糠)∶V(火燒土)=4∶3∶2∶1〕、T5〔V(漚制樹皮)∶V(鋸末)∶V(碳化樹皮)=6∶3∶1〕和T9〔V(木纖維)∶V(草炭)∶V(珍珠巖)∶V(蛭石)=6∶2∶1∶1〕配方基質(zhì)的總孔隙度在理想基質(zhì)總孔隙度范圍內(nèi)，其他配方基質(zhì)的總孔隙度均低于60%。16種配方基質(zhì)的電導(dǎo)率為0.04～0.15 mS·cm-1，符合理想基質(zhì)電導(dǎo)率范圍。16種配方基質(zhì)的通氣孔隙度總體上較低，僅T6〔V(漚制樹皮)∶V(鋸末)∶V(碳化樹皮)=5∶3∶2〕、T9和T11〔V(木纖維)∶V(草炭)∶V(椰糠)=4∶3∶3〕配方基質(zhì)的通氣孔隙度在理想基質(zhì)通氣孔隙度范圍內(nèi)，其他配方基質(zhì)通氣性能較差，不利于根系通氣。16種配方基質(zhì)的酸堿度為pH 5.29～pH 7.43，其中以木纖維為主料的T9、T10〔V(木纖維)∶V(草炭)∶V(珍珠巖)∶V(蛭石)=5∶3∶1∶1〕、T11和T12〔V(木纖維)∶V(草炭)∶V(椰糠)=3∶4∶3〕配方基質(zhì)均為酸性，其他配方基質(zhì)均接近中性。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可見：這4種以木纖維為主料的配方基質(zhì)的酸堿度雖然不在理想范圍內(nèi)，但其幼苗的株高增長量和地徑增長量均較高，具有較好的育苗效果，推測原因包括2個(gè)方面：一方面可能是西樺為南方樹種，酸性環(huán)境更利于其生長，另一方面可能是這4種配方基質(zhì)中堿解氮和有機(jī)質(zhì)含量較高，而較高的有機(jī)質(zhì)含量利于根系發(fā)育和苗木生長[32]。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果還可見：T9、T10、T11和T12配方基質(zhì)的堿解氮含量顯著高于其他配方基質(zhì)，這4種配方基質(zhì)中幼苗葉片總?cè)~綠素含量也較高，推測原因?yàn)榈厥侨~綠素的組成成分，當(dāng)基質(zhì)中氮含量供應(yīng)充分時(shí)，植物葉片大而鮮綠，葉綠素含量也相對較高[33]，這與陳紅琳等[34]的研究結(jié)果一致；還可能是較高的堿解氮含量能促進(jìn)西樺幼苗生長，這與林韌安等[35]的相關(guān)研究結(jié)論一致。T8〔V(漚制樹皮)∶V(鋸末)∶V(椰糠)∶V(碳化樹皮)=3∶3∶2∶2〕、T13〔V(鋸末)∶V(椰糠)=6∶4〕和T14〔V(鋸末)∶V(椰糠)=5∶5〕配方基質(zhì)的有效磷和速效鉀含量均較高，但實(shí)際育苗效果并不理想，一方面可能是當(dāng)磷含量達(dá)到一定程度后，磷含量的增加對苗木生長的促進(jìn)作用并不顯著，另一方面可能是較高的鉀含量不利于西樺幼苗的生長，破壞了其體內(nèi)原有的養(yǎng)分平衡，具體原因有待后續(xù)研究。

植株生長指標(biāo)反映植株長勢強(qiáng)弱，可直觀判斷基質(zhì)對植物生長影響的差異，而植株的生理生化指標(biāo)可間接反映不同配方基質(zhì)對植物生長的影響[36]。葉綠素作為光合作用的載體，其含量是衡量植物葉片光合能力和各生長階段狀況的重要指標(biāo)之一[37]。本研究中，以林業(yè)廢棄物為主料的T2〔V(黃心土)∶V(鋸末)∶V(椰糠)∶V(火燒土)=5∶3∶1∶1〕至T16〔V(鋸末)∶V(椰糠)∶V(火燒土)∶V(珍珠巖)=3∶3∶2∶2〕配方基質(zhì)中西樺幼苗葉片總?cè)~綠素含量明顯高于T1〔V(黃心土)∶V(鋸末)∶V(火燒土)=6∶3∶1〕配方基質(zhì)(對照)。可溶性糖是多種植物的主要滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，可以通過其含量變化來判斷植物的生長狀態(tài)和植物生理活性，從而間接反映苗木的生長情況[38-39]。研究結(jié)果表明：T9、T10、T11和T12配方基質(zhì)中西樺幼苗葉片可溶性糖含量較低，而其他配方基質(zhì)中幼苗葉片可溶性糖含量較高，且這4種配方基質(zhì)中西樺幼苗生長狀況較好，這與已有研究結(jié)果[28，40]不一致。究其原因可能是：一方面T9、T10、T11和T12配方基質(zhì)的持水孔隙度相對較小，其他配方基質(zhì)的水分積累相對較多，而西樺不耐水浸，可能在一定程度上對幼苗造成了淹澇脅迫的影響，而受到淹澇脅迫時(shí)，植物根、莖、葉的可溶性糖含量會顯著升高[41]；另一方面可能為雖然這4種配方基質(zhì)中幼苗葉片可溶性糖含量較低，但并不能代表葉片可溶性糖總量，觀察結(jié)果顯示，由于這4種配方基質(zhì)中幼苗的葉面積大于其他配方基質(zhì)，因此這4種配方基質(zhì)的葉片可溶性糖總量應(yīng)該會更高?？扇苄缘鞍踪|(zhì)可以通過調(diào)節(jié)滲透勢減輕植物受到的逆境傷害，其含量可以反映植株總代謝水平，可溶性蛋白質(zhì)含量越高，植株生理活性越強(qiáng)[42]。16種配方基質(zhì)中，以林業(yè)廢棄物為主料的配方基質(zhì)中西樺幼苗葉片可溶性蛋白質(zhì)含量總體上高于對照。

本研究分別以木纖維、漚制樹皮、椰糠和鋸末等林業(yè)廢棄物為配方基質(zhì)的主料培育西樺幼苗，其各項(xiàng)生長指標(biāo)均顯著優(yōu)于以黃心土為主料的T1配方基質(zhì)。綜合西樺苗木生長狀況認(rèn)為，采用質(zhì)量較輕、易獲取、成本較低的林業(yè)廢棄物配方基質(zhì)替代草炭和黃心土作為西樺育苗基質(zhì)具有一定的可行性。T11和T12配方基質(zhì)西樺幼苗的綜合評價(jià)指數(shù)較大，育苗效果較好，但由于T12配方基質(zhì)中草炭含量過高，而草炭資源不可再生且開采受限制，因此，以木纖維為主料的T11配方基質(zhì)最為適宜，建議在今后的育苗基質(zhì)研究中繼續(xù)研發(fā)此類基質(zhì)。

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