胡柔璇 魏 丹 唐洪輝 馮志堅陳友光 黃久香 陳 勇

（1.廣東省森林培育與保護利用重點實驗室/廣東省林業(yè)科學(xué)研究院，廣東 廣州 510520；2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院，廣東 廣州 510642；3.廣東如春生態(tài)集團有限公司，廣東 廣州 510530；4.廣州市林業(yè)和園林科學(xué)研究院，廣東 廣州510405）

基質(zhì)是影響苗木生長的重要因素之一，其配置合理性會直接關(guān)系到育苗效果[1]。早期使用的容器育苗基質(zhì)多采用天然土，不僅容重大，而且保水和孔隙度均比較差[2]。隨著育苗技術(shù)的發(fā)展，輕型化育苗基質(zhì)的篩選和精準(zhǔn)配方的研究應(yīng)用受到廣泛的重視。輕基質(zhì)容器育苗具有容器質(zhì)量小、苗木運輸便利、透水、透氣、透根性能好等優(yōu)點，是目前國內(nèi)廣泛推廣應(yīng)用的育苗技術(shù)[3]。關(guān)于輕基質(zhì)育苗技術(shù)，國內(nèi)學(xué)者做了大量相關(guān)的研究及應(yīng)用。秦愛麗等[4]以森林腐殖土、耕作土、草炭土、珍珠巖和蛭石為基質(zhì)原料，設(shè)置育苗基質(zhì)對崖柏Thuja sutuchuenensis 種子育苗影響的田間試驗。孫開道等[5]從根、莖、葉三方面系統(tǒng)研究輕基質(zhì)配方對油茶Camellia oleifera 苗木的生長影響，該研究以椰糠輕基質(zhì)為基本原料，通過與泥炭土、菌渣和木屑按不同比例混合配置。胡嘉偉等[6]探討了添加不同比例的蘑菇渣對油松Pinus tabuliformis 容器苗基質(zhì)培養(yǎng)的影響。

洋紫荊Bauhinia variegata 為蘇木科羊蹄甲屬觀花喬木，主要分布地為我國南部地區(qū)，印度、中南半島亦有分布。近十幾年來，國內(nèi)圍繞洋紫荊種子萌發(fā)、種子微形態(tài)觀察、與屬內(nèi)其他物種間的關(guān)系、景觀應(yīng)用、扦插繁殖和組織培養(yǎng)等開展了廣泛研究[7-13]，對洋紫荊輕基質(zhì)的研究未見報道。本次試驗以黃心土為基礎(chǔ)，分別添加不同比例的泥炭土、椰糠、蘑菇渣作為基質(zhì)原料，配制成15 種育苗基質(zhì)進行對比試驗，旨在通過測定不同基質(zhì)培養(yǎng)的洋紫荊苗木生長狀況，綜合不同生長指標(biāo)探討出最佳的洋紫荊育苗輕基質(zhì)配比，以提高洋紫荊育苗技術(shù)水平以及洋紫荊在生產(chǎn)中的育苗質(zhì)量。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地設(shè)在廣東省林業(yè)科學(xué)研究院苗圃，位于113°22′23″E，23°11′40″N，屬于海洋性亞熱帶季風(fēng)氣候，氣候特征為溫暖多雨、光熱充足、夏季長、霜期短。全年平均氣溫20～22 ℃，平均相對濕度77%，市區(qū)年降雨量約為1 720 mm，全年中，4—6 月為雨季，7—9 月天氣炎熱，多臺風(fēng)，10 月、11 月和3 月氣溫適中，12 月至翌年2 月為陰涼的冬季。氣候條件適合洋紫荊的生長。

1.2 試驗材料

選取生長健壯、生長旺盛、無病蟲害且長勢基本一致的3 個月洋紫荊實生苗為試驗材料，平均苗高50 cm。將黃土、泥炭土、椰糠、蘑菇渣4種基質(zhì)按不同體積比設(shè)置1 個對照組和14 個處理組（表1），每個處理組種植30 株苗，每個育苗盤為23 cm×18 cm，完全隨機設(shè)計排列重復(fù)3 次。2016 年2 月定植，試驗期間各處理組保持水肥條件一致。

表1 洋紫荊不同輕基質(zhì)成分配比Table 1 The formular ratio of ingredient in different light mediums

1.3 生長調(diào)查和統(tǒng)計

1.3.1 生長指標(biāo)測定 2016 年3 月至2017 年3 月測定生長指標(biāo)，每60 d 測定一次，共測定6 次。在每個處理組隨機選取苗木30 株，用直尺（精度為0.1 cm）測定其苗高，用數(shù)顯游標(biāo)卡尺（精度為0.01 cm）測定其地徑。

1.3.2 地下部分形態(tài)指標(biāo)測定 2017 年3 月，將上述30 株苗木從培養(yǎng)基質(zhì)中取出，用蒸餾水清洗后待用，注意操作時應(yīng)避免傷害根部。將根系從根莖處切下，用 Epson 根系掃描儀進行掃描，掃描過程中應(yīng)操作規(guī)范避免損壞掃描儀，將掃描所得圖像用win RHIZO 根系分析系統(tǒng)分析后得出其地下各形態(tài)指標(biāo)的相關(guān)數(shù)據(jù)。

1.3.3 生長量測定 育苗結(jié)束后，將上述30 株苗木從基質(zhì)中取出，將其根、莖和葉分離，放入烘箱（105℃ ）下殺青20 min，后在65℃烘至恒重，用電子天平（精度為0.01 g）測定其地上部分和根系部分的質(zhì)量。

1.3.4 葉片元素含量測定 育苗結(jié)束后，取上述30 株的葉片，將葉片置于烘箱中以75 ℃烘24 h后取出稱重，將烘干的葉片樣品粉碎后進行養(yǎng)分分析。用凱氏定氮法[14]測定葉片樣品氮含量；樣品用硫酸-雙氧水消煮處理后，用鉬銻抗比色法[15]測定P，用火焰光度法測定K。所有試驗重復(fù)3 次。

1.3.5 基質(zhì)元素含量測定 在育苗結(jié)束后，將苗木取出后，將其基質(zhì)混勻挑出雜物后，取樣裝進小鋁盒中送到廣東省生態(tài)環(huán)境與土壤研究所進行測定與分析。用重鉻酸鉀-濃硫酸消煮后以凱氏定氮法測定N；樣品用硫酸-雙氧水消煮處理后，用鉬銻抗比色法測定P，用火焰光度法測定K。所有試驗重復(fù)3 次。

1.3.6 統(tǒng)計分析方法 用Microsoft Excel 及SAS統(tǒng)計分析軟件進行數(shù)據(jù)分析和作圖。采用隸屬函數(shù)綜合評定法[16]對個基質(zhì)配比的育苗效果進行綜合評價。隸屬函數(shù)綜合評定法運算過程如下：首先，對各指標(biāo)系數(shù)進行計算：指標(biāo)系數(shù)（Xi）=處理組指標(biāo)值/對照組指標(biāo)值，然后通過隸屬函數(shù)計算公式對各指標(biāo)系數(shù)進行定量轉(zhuǎn)換，之后算出各指標(biāo)隸屬函數(shù)值的平均值，進行綜合評價。

隸屬函數(shù)計算公式：U（Xi）=（Xi- Xmin）/（Xmax- Xmin），

公式中，U （Xi）為隸屬函數(shù)值；Xi為某樹種某指標(biāo)的系數(shù)；Xmax和Xmin為某一指標(biāo)內(nèi)系數(shù)中的最大值與最小值。當(dāng)出現(xiàn)某一測定指標(biāo)與綜合評判結(jié)果呈負(fù)相關(guān)的情況，則應(yīng)該使用反隸屬函數(shù)進行轉(zhuǎn)換。

反隸屬函數(shù)計算公式：U（Xi）=1-（Xi-Xmin）/（Xmax- Xmin）。

2 結(jié)果與分析

2.1 洋紫荊容器苗的苗高生長變化規(guī)律

洋紫荊的苗高測量值變化趨勢如表2 所示，洋紫荊容器苗隔月苗高增長呈顯著性差異（P<0.05），生長高峰主要出現(xiàn)在5 月和翌年3 月，9 月到翌年1 月苗高生長大部分處于暫緩期，而Z4、Z5 的生長高峰分別在11 月和翌年1 月。7—9 月苗高增長量最大都是Z15，到11 月至翌年3月Z15 的苗木增長量大幅度下降，Z15 在早期生長快速，之后生長出現(xiàn)停滯。11 月至翌年3 月苗高增量最大的分別是Z4、Z5、Z10。洋紫荊的苗高年增長量如圖1，苗高年增長量的從大到小為：Z14 > Z15> Z4 > Z10 > Z7 > Z13 > Z3 > Z8 > Z5 >Z9 > Z6 > Z12 > Z1 > Z11 > Z2。

2.2 洋紫荊容器苗的地徑生長變化規(guī)律

洋紫荊地徑測量值變化趨勢如表3 所示，洋紫荊容器苗地徑各月增長呈顯著性差異（P<0.05），生長高峰主要出現(xiàn)在9 月和翌年1 月，11 月的地徑生長大部分處于低谷。每個月地徑增長量最大的基質(zhì)配比不盡相同，5 月地徑增長量最大是Z6，7 月徑增長量最大是Z9，9 月地徑增長量最大是Z12，11 月地徑增長量最大是Z5，1 月徑增長量最大是Z9，3 月地徑增長量最大是Z13。洋紫荊的地徑年增長量如圖2，地徑年增長量的從大到小為：Z9 > Z11> Z10 > Z7 > Z8 > Z15 > Z4 > Z13 >Z6 > Z14 > Z12 > Z3 > Z5 > Z2 > Z1。

2.3 不同基質(zhì)對洋紫荊容器苗生物量的影響

如表4 所示，在Z3、Z15、Z7、Z6、Z12、Z14培養(yǎng)基中生長的洋紫荊地上部分平均干重較大，其中最大值為Z3 培養(yǎng)基28.69 g，比最小值Z5 增加了69.01%；根系部分平均干重較大的基質(zhì)配比處理為Z7、Z14、Z1、Z2，最大值Z7 為18.62 g 比最小值Z3 增加了54.56%；根冠比平均值較大的基質(zhì)配比處理為Z5、Z2、Z13、Z1、Z11，這幾組處理的根冠比都大于1，即其根部干重大于地上部分的干重，Z3 的根冠比最小，平均值僅為0.30；生物量

平均值較大的基質(zhì)配比處理為Z7、Z3、Z14、Z15、Z6、Z12，其中最大值Z7 為37.15 g 比最小值Z4 增加了51.01%。

表2 不同配比的輕基質(zhì)洋紫荊苗高隔月增長量Table2 The height growth of Bauhinia variegata in different light mediums

圖1 不同輕基質(zhì)洋紫荊苗高年增長量Fig.1 Annual height growth of Bauhinia variegata in different light mediums

圖2 不同配比輕基質(zhì)的洋紫荊地徑年生長量Fig.2 Annual growth of ground diameter of Bauhinia variegata in different light mediums

表3 不同配比的輕基質(zhì)洋紫荊地徑月增長量Table3 The ground diameter of Bauhinia variegata in different light mediums

表4 不同基質(zhì)配比下洋紫荊生物量比較Table 4 Biomass of Bauhinia variegata in different mediums

2.4 不同基質(zhì)對洋紫荊容器苗根系的影響

如 表5 所 示，Z2、Z8、Z5、Z14、Z12、Z11、Z7 培養(yǎng)基中的洋紫荊根系總長度平均值較長，其根系總長度平均值都長于200 cm，處理組Z13 的根系總長度最短，平均值僅為111.60 cm；主根長度較長的基質(zhì)配比處理為Z15、Z7、Z5、Z4，處理組Z13 的根系總長度平均值最短，僅為5.33 cm ；根系投影面積平均值較大的基質(zhì)配比處理為Z2、Z14、Z7、Z5、Z1，處理組Z3 的根系投影面積最小，平均值僅為103.54 cm2；根系表面積平均值較大的基質(zhì)配比處理為Z2、Z7、Z14、Z5、Z1，處理組Z3 的根系表面積最小，平均值僅為325.27 cm2；根系體積較大的基質(zhì)配比處理為Z7、Z5、Z1、Z14，處理組Z4 的根系體積最小，平均值僅為17.81 cm3；根系平均直徑較大的基質(zhì)配比處理為Z11、Z7、Z13，處理組Z4、Z8 的平均直徑最小，平均值僅為0.67 mm。

2.5 不同基質(zhì)對洋紫荊容器苗氮磷鉀含量的影響

植株的氮磷鉀養(yǎng)分含量也是評價洋紫荊施肥效果的重要指標(biāo)，不同基質(zhì)對洋紫荊氮磷鉀含量的影響各不相同[17]。如圖3 所示，處理組Z3 的葉片氮含量最多，其平均值為34.33 g·kg-1，葉片氮磷鉀吸收比例為1.00:0.05:0.14，葉片中氮含量最多，鉀含量次之，磷含量最少。處理組Z13的葉片氮含量最少，其平均值為15.10 g·kg-1。不同基質(zhì)的洋紫荊葉片中磷含量平均值范圍為1.66～5.39 g·kg-1，各處理組間的差異性不大，處理組Z7、Z10 的葉片磷含量較多，其磷含量平均值分別為5.39 g·kg-1、5.14 g·kg-1，處理組Z3 葉片中磷含量最少，其磷含量平均值為1.66 g·kg-1。不同基質(zhì)的洋紫荊葉片中鉀含量平均值范圍為4.78～9.09 g·kg-1，處理組Z2 的葉片鉀含量最多，其鉀含量平均值為9.09 g·kg-1，處理組Z3 的葉片鉀含量最少，其鉀含量平均值為4.78 g·kg-1。

不同處理基質(zhì)的氮磷鉀含量分析結(jié)果如圖4 所示，氮含量在2.99～9.76 g·kg-1之間，處理 組Z3 氮 含 量 最 多，其 平 均 值 為9.76 g·kg-1，處理組Z2 氮含量最少?；|(zhì)中磷含量在0.17～1.82 g·kg-1之間，處理組Z4 基質(zhì)中的磷含量最多，處理組Z2 基質(zhì)中磷含量最少?；|(zhì)中鉀含量在5.3～12.7 g·kg-1之間，處理組Z1、Z2 基質(zhì)中鉀含量最多，處理組Z3 基質(zhì)中鉀含量最少。

表5 不同基質(zhì)配比下洋紫荊的根系生長Table 5 Root grouth of Bauhinia variegata in different mediums

圖3 不同配比的輕基質(zhì)洋紫荊葉片氮、磷、鉀含量Fig.3 The nitrogen, phosphorus and potassium content in Bauhinia variegata leaf of different light mediums

2.6 不同基質(zhì)配比對洋紫荊容器苗影響的綜合評價

各生長指標(biāo)在不同處理組間的表現(xiàn)存在差異，單一或少數(shù)指標(biāo)難以全面、客觀地反映基質(zhì)配比的育苗效果，因此，采用隸屬函數(shù)綜合評定法對不同基質(zhì)配比的育苗效果進行綜合評價，計算出其變異系數(shù)，剔除變異系數(shù)大于1 的指標(biāo)，用篩選出的指標(biāo)計算出不同處理組的評價值，通過得出的評價值對不同處理組進行綜合排名。根據(jù)數(shù)據(jù)分析得出（表6）：在15 組處理組間，處理組Z7（黃心土:泥炭土:椰糠=2:1:1）為育苗效果最佳的基質(zhì)配比，處理組Z3（椰糠=1）的育苗效果最差。具體排名由好到差分別為：Z7、Z14、Z5、Z2、Z1、Z15、Z10、Z11、Z9、Z8、Z4、Z12、Z6、Z13、Z3。

3 結(jié)論

使用輕質(zhì)、環(huán)保的苗木基質(zhì)是現(xiàn)代林業(yè)苗木培育的發(fā)展方向。近年來有很多學(xué)者開展了輕基質(zhì)對不同植物品種的培育研究， 陳一群等[18]選用木荷Schima superba、桃花心木Swietenia mahagoni、閩楠Phoebe bournei、紅錐Castanopsis hystrix、紅桂木Artocarpus nitidus5 個主要造林樹種，開展輕基質(zhì)與黃心土育苗對比試驗，得出輕基質(zhì)育出的種苗質(zhì)量高的結(jié)果。彭秀等[19]選用泥炭、稻殼、森林表土、黃心土混合配制成5 種輕基質(zhì)配方，開展鵝掌楸Liriodendron chinense 容器育苗技術(shù)研究，其試驗結(jié)果表明了不同輕基質(zhì)配方之間容器苗苗高、地徑、根系、單株干物質(zhì)質(zhì)量達到極顯著差異。

由于不同的植物其生物學(xué)特性各不相同，針對植物特性和立地條件，本次試驗以黃心土為基礎(chǔ)，分別添加不同比例的泥炭土、椰糠、蘑菇渣作為基質(zhì)原料，配制成15 種育苗基質(zhì)進行對比試驗。測定不同基質(zhì)的洋紫荊苗木生長狀況，綜合不同生長指標(biāo)篩選出可以提高洋紫荊育苗技術(shù)水平的培育基質(zhì)。結(jié)果表明：試驗中不同配比的基質(zhì)對容器苗的生長有顯著影響，處理組Z7（黃心土:泥炭土:椰糠=2:1:1）、處理組Z14（黃心土:椰糠=1:4）、處理組Z5（黃心土:椰糠=4:1）的洋紫荊容器苗綜合評價值較高，Z3（椰糠=1）、Z13（黃心土:泥炭土=1:4）、Z6（黃心土:蘑菇渣=4:1）的洋紫荊容器苗綜合評價值較低。綜上所述，基質(zhì)配比黃心土:泥炭土:椰糠= 2:1:1 是洋紫荊容器苗理想的輕型基質(zhì)配方，可以在精準(zhǔn)育苗生產(chǎn)中進行推廣。

表6 不同基質(zhì)配比洋紫荊容器生長影響的綜合評價值Table 6 Comprehensive evaluation value of Bauhinia variegata growth with different light mediums