呂 家，范春楠，郭忠玲，李佳明，于舒洋，龐 博，宋雪婷

(北華大學(xué)林學(xué)院，吉林 吉林 132013)

常規(guī)的林業(yè)育苗方式主要有大田育苗和容器育苗，隨著苗木需求量不斷增加和對(duì)苗木質(zhì)量要求的提高，容器育苗已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外重要的林業(yè)育苗技術(shù)之一[1-2].與傳統(tǒng)露地育苗方式相比，容器育苗具有節(jié)約種子、繁殖速度快、苗木規(guī)格和質(zhì)量易于控制、起苗方便、便于育苗造林機(jī)械化、造林成活率較高、造林季節(jié)長(zhǎng)、無(wú)緩苗期等優(yōu)點(diǎn)[3-4].影響容器育苗成功與否的關(guān)鍵是采用的基質(zhì)種類(lèi)和容器規(guī)格.在基質(zhì)方面，泥炭與蛭石的混合物被認(rèn)為是容器育苗的理想基質(zhì)[8]，但目前我國(guó)容器育苗的培養(yǎng)基多是就地取材，如用樹(shù)皮、木屑、甘蔗渣、稻殼、秸稈、城市垃圾、廢紙屑等來(lái)制作基質(zhì)代替泥炭[5-7].輕基質(zhì)就是輕型育苗基質(zhì)，是經(jīng)過(guò)發(fā)酵或炭化處理過(guò)的農(nóng)林廢棄物與泥炭、珍珠巖、蛭石等輕體礦物質(zhì)組成的混合物.輕基質(zhì)可以減小基質(zhì)質(zhì)量，降低遠(yuǎn)距離運(yùn)輸成本.容器類(lèi)型和規(guī)格是影響育苗質(zhì)量的另一個(gè)重要因素.無(wú)紡布袋具有防潮透氣、堅(jiān)韌耐用、質(zhì)輕、不助燃、容易分解、無(wú)毒無(wú)刺激性、價(jià)格低廉等特點(diǎn)，可進(jìn)行空氣修根，促進(jìn)根團(tuán)形成，在移苗過(guò)程中可以有效保護(hù)苗木根系不受損傷[9]，因此備受青睞.容器規(guī)格會(huì)影響苗木根系生長(zhǎng)，在苗木生長(zhǎng)初期，容器規(guī)格對(duì)苗木生長(zhǎng)影響很小，但隨著苗木的生長(zhǎng)，所需營(yíng)養(yǎng)增加，容器過(guò)小，苗木生長(zhǎng)后期不能滿(mǎn)足營(yíng)養(yǎng)需要.因此，在不同規(guī)格容器中苗木指標(biāo)差異較大[10-14].

紫椴(Tiliaamurensis)為椴樹(shù)科椴樹(shù)屬落葉大喬木，是落葉闊葉林或針闊混交林的重要組成樹(shù)種之一[15].該樹(shù)種木材珍貴，經(jīng)濟(jì)價(jià)值高，但由于多年的過(guò)度采伐，加之天然繁殖率低，東北林區(qū)紫椴資源退化嚴(yán)重.隨著國(guó)家對(duì)大徑級(jí)林木需求的不斷增加，加大對(duì)紫椴人工更新技術(shù)研究，提高紫椴苗木快速繁育水平已迫在眉睫.目前，國(guó)內(nèi)關(guān)于紫椴更新繁殖技術(shù)的研究很少[16-18].本文通過(guò)試驗(yàn)探索不同輕基質(zhì)組合及容器規(guī)格對(duì)紫椴幼苗生長(zhǎng)的影響，以解決紫椴造林成活率和保存率低的問(wèn)題，為紫椴幼苗規(guī)?；瘮U(kuò)繁和人工造林奠定基礎(chǔ).

1 試驗(yàn)方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)與材料

試驗(yàn)地點(diǎn)位于吉林省中部吉林市北華大學(xué)東校區(qū)臨時(shí)苗圃?xún)?nèi)，地理位置為E 126°36′5″，N 43°50′24″，屬中溫帶季風(fēng)氣候.供試材料為利用紫椴優(yōu)良種子培育的1 a生生長(zhǎng)健壯、高約5 cm苗木；基質(zhì)選擇珍珠巖、蛭石、玉米芯、腐殖土4種(珍珠巖與蛭石在網(wǎng)上購(gòu)得，玉米芯在吉林市周邊農(nóng)家獲得，腐殖土取自吉林市龍?zhí)秴^(qū)新山苗木專(zhuān)業(yè)合作社大田土壤).由于珍珠巖、蛭石營(yíng)養(yǎng)元素含量極少，因此僅分析玉米芯、腐殖土中營(yíng)養(yǎng)元素含量，結(jié)果見(jiàn)表1.

表1 腐殖土和玉米芯養(yǎng)分含量Tab.1 Nutrient contents of humus soil and corncob

由表1可見(jiàn)：玉米芯中的有機(jī)質(zhì)、速磷遠(yuǎn)大于腐殖土；腐殖土中的速氮、速鉀遠(yuǎn)大于玉米芯；兩者的pH狀況也有差別，所以混合后養(yǎng)分狀況將會(huì)發(fā)生很大變化.

表2 基質(zhì)配比Tab.2 Proportions of matrix combination

本次試驗(yàn)育苗容器選取無(wú)紡布袋.選取10 cm×12 cm、14 cm×16 cm和20 cm×20 cm 3種規(guī)格無(wú)紡布制作成直徑5.5 cm高9 cm、直徑8 cm高12 cm、直徑12 cm高14 cm規(guī)格的無(wú)紡布袋.

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選擇3種容器規(guī)格，以珍珠巖、蛭石、玉米芯和腐殖土基質(zhì)按表2進(jìn)行體積配置，共9種組合，每種組合5個(gè)重復(fù)，分別移入紫椴幼苗進(jìn)行正交試驗(yàn)L9(34)，將容器按大小組合均勻放置.

在試驗(yàn)初期(2018年7月20日)，將容器放置在空曠地自然生長(zhǎng).每個(gè)容器1株幼苗，共135株幼苗，每天澆水1次.

1.3 容器苗生長(zhǎng)過(guò)程觀測(cè)

1.3.1 地上形態(tài)指標(biāo)

在紫椴苗木生長(zhǎng)期間，每15 d用游標(biāo)卡尺和卷尺分別測(cè)量苗木地徑與株高.

1.3.2 生物量及苗木質(zhì)量指數(shù)

在生長(zhǎng)期末(10月6日)，將整株苗木取出，洗凈后的每株苗木分地上部分和地下部分分別裝入信封中，放入105 ℃烘箱烘10 min，再于65 ℃下烘干至恒重，用電子天平(±0.01 g)稱(chēng)量，計(jì)算苗木莖干和根干生物量，統(tǒng)計(jì)整株生物量及苗木質(zhì)量指數(shù).

質(zhì)量指數(shù)(QI)=苗木總干質(zhì)量(g)/{[苗高(cm)/地徑(mm)]+[莖干質(zhì)量(g)/根干質(zhì)量(g)]}.

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用Excel軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和初步處理，利用SPSS 10.0分析軟件進(jìn)行方差分析，利用Origin 2018 64Bit軟件繪圖.

2 結(jié)果與分析

2.1 不同基質(zhì)組合對(duì)紫椴苗木生長(zhǎng)性狀的影響

9種基質(zhì)紫椴容器苗苗高、地徑生長(zhǎng)量變化情況見(jiàn)圖1、圖2，苗木質(zhì)量指數(shù)差異見(jiàn)圖3，不同基質(zhì)組合與容器規(guī)格方差分析結(jié)果見(jiàn)表3.

圖1不同基質(zhì)組合對(duì)紫椴苗木苗高生長(zhǎng)的影響Fig.1Effect of different matrix combinations on height growth of Tilia amurensis seedlings 圖2不同基質(zhì)組合對(duì)紫椴苗木地徑生長(zhǎng)的影響Fig.2Effect of different matrix combinations on the ground diameter growth of Tilia amurensisseedlings圖3不同基質(zhì)組合對(duì)紫椴苗木質(zhì)量指數(shù)的影響Fig.3Effect of different matrix combinations on quality index of Tilia amurensis seedlings表3 基質(zhì)組合與容器規(guī)格方差分析Tab.3 Variance analysis of matrix combination andcontainer specification 因素F苗高地徑基質(zhì)組合1.340.59容器規(guī)格30.63???33.60???基質(zhì)組合×容器規(guī)格0.821.17 注:???.差異極顯著,P<0.001.

由圖1可見(jiàn)：在生長(zhǎng)期末，不同基質(zhì)組合下苗高平均生長(zhǎng)量為6.85 cm，變化范圍介于6.12～7.35 cm.由多重比較結(jié)果可見(jiàn)，除T9組合苗高生長(zhǎng)明顯較低外，其他基質(zhì)組合對(duì)紫椴苗木苗高影響都沒(méi)有顯著差異，其中T4基質(zhì)表現(xiàn)相對(duì)較好.

圖2反映了生長(zhǎng)期末幼苗的地徑生長(zhǎng)情況.由圖2可知：幼苗地徑生長(zhǎng)量平均為27.29 mm.由多重比較可知，T4與T7組合顯著高于其他基質(zhì)組合，T9組合與其他組合間也存在顯著差異.具體分為3種情況：T4、T7為幼苗生長(zhǎng)較大組；T1、T2、T3、T5、T6、T8屬于第2組；T9單獨(dú)為第3組，地徑生長(zhǎng)量最小.

苗木質(zhì)量指數(shù)是衡量苗木綜合質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，苗木質(zhì)量指數(shù)越大，苗木越優(yōu).由圖3可以看出：苗木質(zhì)量指數(shù)最大的為T(mén)1組合，其次為T(mén)4組合，最小的為T(mén)9組合，優(yōu)劣順序?yàn)門(mén)1>T4>T7>T5>T2>T3>T8>T6>T9.

結(jié)合不同基質(zhì)組合下紫椴幼苗苗高、地徑及苗木質(zhì)量指數(shù)的結(jié)果可以判定：T4組合是紫椴容器苗生長(zhǎng)的較佳組合，基質(zhì)配比為V(珍珠巖)∶V(蛭石)∶V(玉米芯)∶V(腐殖土)=2∶1∶2∶3.

由表3可見(jiàn)：9種基質(zhì)組合的苗高、地徑生長(zhǎng)量沒(méi)有差異，3種不同容器規(guī)格之間苗高、地徑生長(zhǎng)量有極顯著差異，基質(zhì)組合與容器規(guī)格的交互作用沒(méi)有顯著差異.

2.2 不同容器規(guī)格對(duì)紫椴苗木生長(zhǎng)的影響

容器規(guī)格不僅影響幼苗根系伸展，也會(huì)對(duì)養(yǎng)分的持續(xù)供應(yīng)狀況產(chǎn)生作用.由3種容器規(guī)格下紫椴容器苗木生長(zhǎng)的苗高、地徑及生物量(圖4～6)可以看出，容器規(guī)格對(duì)苗高、地徑和生物量生長(zhǎng)量的影響較大.

圖4可見(jiàn)：14 cm×16 cm容器規(guī)格與20 cm×20 cm容器規(guī)格苗高生長(zhǎng)量相近，平均值都在7.65 cm左右，且顯著高于10 cm×12 cm容器規(guī)格.由圖5可見(jiàn)：3種容器規(guī)格對(duì)地徑生長(zhǎng)影響差異顯著，當(dāng)規(guī)格為14 cm×16 cm時(shí)，對(duì)地徑生長(zhǎng)最為有利，平均可達(dá)30.12 mm，其他兩種分別為21.90 mm和29.05 mm.由圖6可見(jiàn)：幼苗生物量最小的為10 cm×12 cm，與其他兩種容器規(guī)格存在顯著差異.另外，盡管兩種規(guī)格差異不顯著，但規(guī)格為14 cm×16 cm的幼苗生物量相對(duì)較大，均值為0.63 g/株.根據(jù)不同容器規(guī)格苗高、地徑及生物量的分析結(jié)果可以判定：當(dāng)無(wú)紡布容器規(guī)格為14 cm×16 cm時(shí)，基本可以滿(mǎn)足培養(yǎng)1 a生紫椴幼苗的要求.

3 結(jié)論和討論

本試驗(yàn)著重研究了不同基質(zhì)配比與容器規(guī)格對(duì)紫椴苗木生長(zhǎng)的影響，結(jié)果顯示：紫椴苗木生長(zhǎng)的最佳基質(zhì)配比為V(珍珠巖)∶V(蛭石)∶V(玉米芯)∶V(腐殖土)=2∶1∶2∶3，最佳容器規(guī)格為14 cm×16 cm.

容器育苗可以有效提高育苗成活率和保存率[9].傳統(tǒng)的容器育苗基質(zhì)為泥炭，但以單一的泥炭作為基質(zhì)時(shí)，因其具有疏水性，干燥后吸水、保水性變差[20].通過(guò)栽培基質(zhì)的相互混配可有效彌補(bǔ)不足[21].本試驗(yàn)采取4種基質(zhì)原料進(jìn)行混配，其中，珍珠巖、蛭石質(zhì)量輕，便于運(yùn)輸、保水和保肥，并可增加基質(zhì)孔隙度，促進(jìn)苗木根系生長(zhǎng)，而添加玉米芯和腐殖土，可有效增加基質(zhì)中苗木生長(zhǎng)所需營(yíng)養(yǎng)元素，調(diào)節(jié)基質(zhì)的pH.同時(shí)，玉米芯價(jià)格低廉，便于獲得，可降低育苗成本.本試驗(yàn)所研究的9種不同基質(zhì)配比中，最適宜紫椴苗木生長(zhǎng)的基質(zhì)組合為V(珍珠巖)∶V(蛭石)∶V(玉米芯)∶V(腐殖土)=2∶1∶2∶3，這與張穎[19]研究的大葉女貞容器苗的最佳基質(zhì)配比為V(泥炭)∶V(珍珠巖)∶V(蛭石)=1∶1∶1的結(jié)果相似.

代麗等[9]的研究表明，以無(wú)紡布為育苗容器，具有空氣剪根的作用，可以抑制主根生長(zhǎng)，促進(jìn)側(cè)根、須根生長(zhǎng)及根團(tuán)形成.同時(shí)，無(wú)紡布可以降解，容器苗可以直接入土，更好地保護(hù)根系不受損傷，提高苗木成活率.在本研究中所設(shè)置的3種無(wú)紡布袋規(guī)格中，10 cm×12 cm規(guī)格的苗高、地徑、生物量顯著低于其他兩種規(guī)格，可能是因?yàn)殡S著容器規(guī)格的增大，玉米芯和腐殖土的比例增大，基質(zhì)中營(yíng)養(yǎng)含量變高.而在相對(duì)較小的10 cm×12 cm規(guī)格的容器中，由于營(yíng)養(yǎng)不足以提供紫椴苗木正常生長(zhǎng)，導(dǎo)致一系列指標(biāo)顯著低于其他規(guī)格；14 cm×16 cm與20 cm×20 cm兩種規(guī)格容器中的紫椴苗木苗高、地徑、生物量等評(píng)價(jià)指標(biāo)并無(wú)顯著差異.由方差分析可知，容器規(guī)格間存在極顯著差異，說(shuō)明容器規(guī)格對(duì)于紫椴幼苗的生長(zhǎng)有一定影響，從節(jié)約成本角度和生產(chǎn)實(shí)際考慮，14 cm×16 cm規(guī)格最為適宜，這種容器規(guī)格與徐玉梅等[22]和柏小娟等[23]研究的印度紫檀和美國(guó)蠟梅的最適宜容器規(guī)格十分接近.

另外，培育優(yōu)良的紫椴容器苗木，除了要考慮基質(zhì)配置及容器規(guī)格外，還要考慮光、溫、濕、肥料等眾多因素，進(jìn)一步完善紫椴容器育苗技術(shù)體系.