譚淑玲,孟曉燁,丁 彬,白瑞亮,魏紅軍,解小鋒,李 真
(1.山東省經(jīng)濟(jì)林管理站,山東 濟(jì)南250014;2.德州市自然資源局,山東 德州 253073)
在林木花卉良種工廠化繁育過程中,適宜的栽培基質(zhì)是重要的條件。育苗基質(zhì)不僅要適宜育苗植物的生長,還要易于取材、價格便宜,并且要滿足工廠化的需求[1-3]。平衡根系輕基質(zhì)容器育苗基質(zhì)除了要復(fù)合常規(guī)育苗基質(zhì)的要求,還要適用于育苗成型機(jī)的成型加工。但常規(guī)育苗基質(zhì)經(jīng)過育苗成型機(jī)成型作用后,其孔隙性、吸水性等會發(fā)生很大變化,對育苗效果產(chǎn)生較大影響[4]。由此可見,常規(guī)育苗基質(zhì)直接應(yīng)用容器育苗,并不能保障育苗效果。
在目前育苗過程中,泥炭一直是國內(nèi)外公認(rèn)的最佳育苗基質(zhì),以泥炭為主要原材料的各種復(fù)合基質(zhì),在不同育苗植物中均具有良好的育苗效果[5-6],目前生產(chǎn)中最為常規(guī)的的4種育苗基質(zhì),是美國康奈爾大學(xué)開發(fā)的泥炭和蛭石、珍珠巖按不同比例復(fù)配而成的。但是育苗成型機(jī)的成型作用對育苗基質(zhì)的孔隙性和吸水性具有較大影響,因此常規(guī)基質(zhì)配比不一定能夠滿足平衡根系輕基質(zhì)容器育苗技術(shù)的要求。
此外,泥炭屬于不可再生資源,全球的泥炭資源十分有限,過量開采會對全球產(chǎn)生一定影響[1]。同時,大量文獻(xiàn)顯示,沼澤泥炭還可固定大氣中CO2,泥潭總量的減少會導(dǎo)致空氣中CO2濃度升高,因此,在很多國家草炭的開采收到很大的閑置[7]。我國有機(jī)廢棄物資源非常豐富,如果無法合理利用,不僅浪費(fèi)資源,還對環(huán)境造成很大污染。將各種有機(jī)廢棄物用作容器育苗基質(zhì)的,篩選可以部分或完全替代泥炭的材料,是合理消化各種廢棄物,減少環(huán)境污染的有效途徑。這樣不僅可大幅降低苗成本,對實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)同樣具有十分重要的理論與現(xiàn)實意義[7]。孫延穩(wěn)等人研究了草漿造紙廢料、木漿造紙廢料、玉米秸稈、菇渣基質(zhì)的理化性狀。結(jié)果表明四種有機(jī)廢棄物堆制基質(zhì)均不宜單獨用作栽培基質(zhì),應(yīng)與其他材料進(jìn)行優(yōu)化組合進(jìn)而使其理化性狀達(dá)到理想基質(zhì)的要求[8]。因此,本研究將上述有機(jī)廢棄物與珍珠巖和蛭石進(jìn)行復(fù)配形成復(fù)合基質(zhì),對所栽培苗木的生長狀況進(jìn)行測定和分析,篩選出能夠完全替代或部分替代泥炭的基質(zhì)材料。
1.1 試驗設(shè)計
試驗材料主要有草漿造紙廢料、木漿造紙廢料、玉米秸稈廢料、菇渣和泥炭。采用被動通風(fēng)定期翻堆的腐解方式,將草漿造紙廢料、木漿造紙廢料和玉米秸稈廢料等有機(jī)廢棄物材料進(jìn)行發(fā)酵處理,上用塑料薄膜覆蓋保持水分,溫度降低后風(fēng)干,過篩,裝袋備用。將處理過的基質(zhì)通過育苗成型機(jī)分別裝入直徑10cm,長12cm規(guī)格的無紡布營養(yǎng)缽中,置于山東省林業(yè)科學(xué)研究院試驗苗圃育苗車間,澆水至飽和。將催芽后的側(cè)柏按要求的深度每杯播3粒于育苗容器的基質(zhì)中。試驗共設(shè)9個處理(見表1),其中處理1作為本試驗的對照,每處理60個育苗容器(5箱),重復(fù)3次。
表1 配合基質(zhì)組成及比例(體積%)
1.2 試驗方法
1.3 測定項目與方法
測定時每個小區(qū)隨機(jī)抽樣20株,完全整株取出,測苗高、地莖,然后將根部基質(zhì)沖洗干凈,稍晾干水后,從根莖處剪開用于測定其地上部鮮重、根鮮重,然后于105℃殺青15 min后于75℃恒溫至恒重后稱地上部干重、根干重,并計算高徑比。
1.4 統(tǒng)計分析
采用Excel 2013處理數(shù)據(jù)并作圖,采用SPSS 19.0軟件,通過LSD(Least significant difference)法比較不同處理相關(guān)數(shù)據(jù)的差異性。
由表2可見,不同基質(zhì)處理的側(cè)柏出苗率均在95%以上,處理之間差異未達(dá)顯著水平。處理4側(cè)柏苗的株高顯著高于處理1(對照),處理8的株高略低于處理1(對照),但兩者之間差異不顯著。處理2,7,9,6,3,5 側(cè)柏苗的株高均顯著低于處理 1(對照),處理 2,7,9之間差異不顯著,處理 3較低,處理5最低。處理4,8側(cè)柏苗的地徑皆顯著高于處理1(對照);處理2,9的地徑略高于對照,處理6的地徑略低于對照,但處理2,6,9,1之間差異并不顯著;處理3,5顯著低于其他處理,處理5最低。高徑比可不僅能反映苗木地上部伸長生長與加粗生長之間的協(xié)調(diào)關(guān)系,還可表征地上部生長的健壯程度。處理4,7,8側(cè)柏苗的高徑比與處理1(對照)之間差異不顯著,其他處理顯著低于處理1(對照),處理5最小。綜合各處理側(cè)柏苗木的形態(tài)指標(biāo),處理4,8 優(yōu)于處理 1(對照)。
表2 不同基質(zhì)處理側(cè)柏的出苗率及形態(tài)指標(biāo)比較基質(zhì)處理
不同基質(zhì)對側(cè)柏生物量的影響結(jié)果見表3??梢钥闯觯夯|(zhì)處理4,8的地上部鮮重顯著高于對照,處理9的地上部鮮重略高于處理1(對照),差異不明顯,其他處理的地上部鮮重顯著低于處理1(對照);基質(zhì)處理8的根部鮮重顯著高于對照,基質(zhì)處理4的根部鮮重略低于處理1(對照),差異不明顯;處理6,9與處理1(對照)之間差異不顯著,處理2,3,5,7的根部鮮重均顯著低于處理 1(對照)。 地上部干重的表現(xiàn)與地上部鮮重表現(xiàn)一致,根部干重表現(xiàn)與根部鮮重的表現(xiàn)也基本一致。
表3 不同基質(zhì)處理側(cè)柏的生物量指標(biāo)比較 單位:g
不同處理側(cè)柏生長指標(biāo)數(shù)據(jù)可以看出,處理4(玉米秸稈廢料:珍珠巖:蛭石=6:1:1)側(cè)柏苗木的株高、地徑、地上部干重和鮮重顯著大于對照,處理4的根部干、鮮重與對照差異不顯著;基質(zhì)處理8側(cè)柏苗木的地徑、地上部干鮮重、根部干鮮重均顯著大于對照,處理8的株高與對照差異不顯著。
綜合生長指標(biāo)分析,處理4和處理8均優(yōu)于對照,平衡根系輕基質(zhì)容器育苗技術(shù)的目標(biāo)是實現(xiàn)容器苗根系平衡生長并使容器苗形成更為強(qiáng)大的根系,處理8的根部干、鮮重均顯著大于處理4和對照,鑒于此,處理8更優(yōu)于處理4。
本試驗表明,在以各種有機(jī)廢棄物堆制基質(zhì)為主要材料與珍珠巖、蛭石、泥炭等材料,按照一定比例復(fù)配成的8種基質(zhì)中,處理6,7,8的容重、總孔隙度、氣水比等物理性狀達(dá)到理想基質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn),8種基質(zhì)的pH值中性偏酸,這表明使用珍珠巖、蛭石、泥炭等材料來調(diào)節(jié)各有機(jī)廢棄物堆制基質(zhì)的理化性質(zhì)可以獲得良好的效果,這與劉旭等[9]關(guān)于‘西伯利亞’百合栽培基質(zhì)的研究結(jié)果基本一致。
以玉米秸稈廢料堆制基質(zhì)為主要材料的復(fù)配基質(zhì)8和4明顯優(yōu)于以泥炭為主要材料的復(fù)配基質(zhì),對側(cè)柏苗木的株高、地徑、高徑比、地上部干鮮重、根部干鮮重等生長指標(biāo)的影響較大,分析其原因可能與玉米秸稈廢料堆制基質(zhì)能提高養(yǎng)分有效性有關(guān),這與其力莫格等[10]在培養(yǎng)條件下關(guān)于添加有機(jī)廢棄物對土壤氮磷養(yǎng)分有效性的研究相類似。試驗結(jié)果證實,用玉米秸稈廢料堆制基質(zhì)替代泥炭作為側(cè)柏容器育苗輕型基質(zhì)的主要材料是可行的。
以各種有機(jī)廢棄物堆制基質(zhì)為主要材料的復(fù)配基質(zhì)中,所添加的珍珠巖、蛭石的比例是參照以適宜側(cè)柏生長的泥炭復(fù)配基質(zhì)中的珍珠巖、蛭石的比例設(shè)定的,考慮到各有機(jī)廢棄物與泥炭理化性質(zhì)的差異,不排除添加其他比例的珍珠巖、蛭石或其它基質(zhì)材料會產(chǎn)生良好的效果。
各種基質(zhì)對不同樹種苗木質(zhì)量的影響不同即不同樹種適應(yīng)不同的育苗基質(zhì)。由于側(cè)柏的適應(yīng)性較強(qiáng),對育苗基質(zhì)的要求并不十分嚴(yán)格,因此,在今后的研究中,應(yīng)針對不同樹種尤其是對基質(zhì)反應(yīng)特別敏感的樹種繼續(xù)進(jìn)行有機(jī)廢棄物堆制基質(zhì)的應(yīng)用研究,以期更大范圍的替代泥炭,更大幅度的降低容器育苗輕型基質(zhì)的成本,更大面積的應(yīng)用平衡根系輕基質(zhì)容器育苗技術(shù)。