李 佳，焦懷明，宋思夢，楊勇智，肖興翠，何芝然，楊檳豪

(1.云南農業(yè)大學，云南 昆明 650201；2.旺蒼縣林產有限公司，四川 廣元 628200；3.四川民族學院，四川 康定 626001；4.四川省林業(yè)科學研究院，四川 成都 610081)

育苗密度為單位育苗面積苗木生長株數，是決定育苗成本、苗木產量的重要因素，也是林業(yè)苗木生產的重要指標之一。育苗密度大小對苗木生長和質量有直接的影響[1]。密度過小，單位面積合格苗數少，苗木空間利用率低，影響產出效益，使得育苗成本高[2-3]；密度過大，苗木單位面積產量高，但苗木生長空間受限[4]，內部通風條件差，形成大批量外形細長質量差的不合格苗木，造成經濟效益低[5]。因此，適宜的育苗密度對提升苗木質量和移栽成活率具有非常重要的意義[6]。苗木質量直接影響到造林成活率和樹木后期的生長[7-8]，最常通過苗高和地徑這兩個基礎形態(tài)指標來評定[9]，并將其作為苗木分級的主要指標[10]。目前，國內外對苗木質量的研究多集中于其外在營養(yǎng)和環(huán)境條件上，如基質配比[11-12]、施肥方式[13-14]及容器規(guī)格[15]等方面，而育苗密度對苗木生長和質量影響方面，孫明慧等[16]研究認為育苗密度對毛白楊苗木生長指標影響顯著，張治民[17]對木荷、蘇瑞琳[18]對馬占相思、徐小燕[19]對麻楝育苗密度的研究均發(fā)現，地徑與苗高及育苗密度呈反比，麻澤虎等[20]研究表明，烏桕苗高隨育苗密度的增大而增大，但地徑減小。

香椿(Toonasinensis)是我國特有的速生珍貴鄉(xiāng)土用材樹種，在我國栽培歷史悠久、分布廣泛，具有極強的抗病蟲害能力和生態(tài)適應能力，是“四旁”綠化和營造速豐林的優(yōu)良品種[21-22]。但由于多年來良種化水平低、苗木質量差等問題[23]，優(yōu)質苗木供應無法滿足生產需求[24]，香椿造林成效差。適宜的育苗密度則可培育出根系發(fā)達、健壯優(yōu)質的苗木[25]。為了提高香椿苗木質量，我們開展了香椿育苗密度試驗，探討不同育苗密度對香椿苗木生長和質量的影響，篩選出最適宜的育苗密度，為促進香椿苗期生長、提高苗木質量及造林質量提供科學依據。

1 試驗地概況

試驗地位于四川省林業(yè)科學研究院川南林業(yè)研究所在瀘州市瀘縣的試驗基地——四川省玉蟾山國家長期科研基地，地理位置105°23′E，29°09′N，海拔350 m～550 m。試驗地屬于亞熱帶季風氣候，氣候溫暖、雨量充沛，年均氣溫17.1 ℃，年有效積溫 5 300 ℃，年均日照時數950.3 h，年降雨量1 110 mm，無霜期320 d左右。試驗地設于山坡中上部，海拔504 m，土壤為黃沙土，之前為油茶育苗地。土壤呈酸性，pH值4.02，有機質含量為17.69 g·kg-1，土壤水解氮含量為46.37 mg·kg-1，有效磷含量為2.06 mg·kg-1，速效鉀含量為52.01 mg·kg-1。

2 材料與方法

2.1 試驗材料

以在合江香椿母樹林中采集的合江2號香椿優(yōu)樹種子為試驗材料，培育芽苗，開展播種育苗試驗。

2.2 試驗設計

試驗采用隨機區(qū)組設計，設置7種育苗密度，即10 cm×5 cm(200株·m-2)、10 cm×10 cm(100株·m-2)、15 cm×10 cm(67株·m-2)、20 cm×10 cm(50株·m-2)、20 cm×15 cm(33株·m-2)、20 cm×20 cm(25株·m-2)、20 cm×25 cm(20株·m-2)，3 m×1 m(60～600株)，3次重復，各小區(qū)之間間隔0.25 m。

2.3 試驗方法

2019年3月，以在合江香椿母樹林中采集的合江2號香椿優(yōu)樹種子培養(yǎng)的芽苗為材料進行播種，培養(yǎng)芽苗。2019年5月，待香椿芽苗長出4～6片真葉時進行移栽。移栽前一周對苗圃地進行整地，進行兩次機械旋耕后做床，苗床寬為100 cm，兩邊溝寬30 cm，深30 cm。移栽前兩天將苗床澆透水。移栽時用鐵鍬將苗床土壤鏟松，取出苗木，修剪掉長于5 cm的根系后進行移栽，隨起隨栽，按照設定的株行距進行移栽。栽后澆透水，用薄膜覆蓋，天晴白天蓋上遮陽網，半個月后逐漸揭除薄膜和遮陽網，進行常規(guī)管理。

2.4 指標測量方法

苗高、地徑測量方法：2019年9月底香椿苗停止生長后，分別用游標卡尺和直尺測量各小區(qū)香椿幼苗地徑與苗高，每個小區(qū)去除邊際效應各測量30株。

生物量及根系測定方法：根據測量出來的各密度的苗高和地徑，計算出各密度香椿苗木平均苗高和平均地徑，按平均值± 5%的誤差在每個密度中選取3株標準株。將標準株完整挖取出來，先用水沖洗干凈后用吸水濾紙吸取苗木表面水分，再將苗木分為干、根、葉3部分，分別稱量其鮮重，并用直尺測量主根長度，記錄長度大于5 cm的Ⅰ級側根數量，再用報紙分裝包好，放置于恒溫鼓風干燥箱中，保持105 ℃烘30 min，再調至80 ℃烘2 d至恒重后分別稱取各部分重量。

2.5 數據處理與分析

采用EXCEL 2010進行試驗數據統(tǒng)計，采用SPSS 20.0軟件進行方差分析、多重比較和相關性分析。

3 結果與分析

3.1 育苗密度對香椿苗木生長的影響

由表1可見，育苗密度對香椿苗木的苗高、地徑和高徑比均有顯著影響(P<0.05)。

表1 不同育苗密度對香椿苗木生長的影響Tab.1 Effects of seedling density on growth of Toona sinen-sis seedlings育苗密度/(株·m-2)苗高/cm地徑/mm高徑比20021.57±4.70 f 2.37± 0.87 f9.83±2.53 a10026.57±3.08 e 3.86± 1.23 e7.48±2.28 c6737.77±5.37 d 5.45± 1.64 d7.39±1.80 c5041.20±4.89 d 6.31± 1.56 c 6.88±1.77 cd3361.83±12.09 b 8.46± 1.72 b7.43±1.33 c2555.80±13.28 c 9.21± 1.88 b6.19±1.44 d2093.73±12.41 a11.40± 2.23 a8.45±1.52 b 注:不同字母表示處理間在0.05水平上有顯著差異,否則沒有顯著差異。下同。

3.1.1 育苗密度對苗高的影響 除25株·m-2外，苗高總體隨育苗密度的增大而減小，與育苗密度成反比，以20株·m-2的低密度最大，為93.73 cm，是最高密度(200株·m-2)的4.3倍，顯著高于其余6種密度；其次是33株·m-2，苗高顯著低于20株·m-2，顯著高于其余5種密度；排在第3的是25株·m-2，苗高顯著高于50株·m-2、67株·m-2、100株·m-2和200株·m-2四種密度；50株·m-2和67株·m-2之間苗高沒有顯著差異，但均顯著高于100株·m-2和200株·m-2。

3.1.2 育苗密度對地徑的影響 地徑隨育苗密度的增大而減小，以20株·m-2的低密度最大，為11.40mm，是最高密度的4.8倍，顯著高于其余6種密度；其次是25株·m-2和33株·m-2，兩者之間地徑沒有顯著差異，但均顯著高于50株·m-2、67株·m-2、100株·m-2和200株·m-2四種密度；排在第3的是50株·m-2，地徑顯著高于67株·m-2、100株·m-2和200株·m-2。

3.1.3 育苗密度對高徑比的影響 高徑比越小，苗木越健壯。高徑比與育苗密度沒有明顯的線性關系，隨育苗密度的減小呈先降低后略升高再降低再升高的“W型”曲線變化趨勢。以25株·m-2的高徑比最小，顯著低于其余6種密度；33株·m-2、50株·m-2、67株·m-2和100株·m-2四種密度之間沒有顯著差異，均顯著低于20株·m-2和200株·m-2。由表1可見，隨著育苗密度的增大，高徑比呈不規(guī)律變化，變幅為6.06～9.11，最小值出現在25株·m-2。

3.2 育苗密度對香椿苗木生物量的影響

由表2可見，不同育苗密度對香椿苗木莖、葉、根、地上部分與單株生物量均有顯著影響(P<0.05)。隨著育苗密度的減小，香椿苗木的葉、根、地上部分、單株生物量均呈先上升后下降的趨勢，均在25株·m-2時值最大；根生物量顯著高于其余6種密度；葉、地上部分、單株生物量與20株·m-2之間沒有顯著差異，顯著高于其余5種密度；莖生物量隨著育苗密度的減小而增大，以20株·m-2的密度最大，顯著高于其余6種密度?？傮w而言，20株·m-2和25株·m-2兩種低密度的生物量均顯著高于其余5種密度。

表2 不同育苗密度對香椿苗木生物量的影響Tab.2 Effects of seedling density on biomass of Toona sinensis seedlings育苗密度/(株·m-2)地上部分生物量/g葉生物量莖生物量小計根生物量/g單株生物量/g200 0.66±0.12 d 0.32±0.06 d 0.98±0.18 c 0.53±0.08 c 1.51±0.26 c100 2.27± 0.18 d 0.75±0.04 d 3.02±0.22 c 0.70±0.21 c 3.72±0.39 c67 3.74±1.05 cd 1.84±0.45 d 5.58±1.50 c 1.87±0.63 c 7.45±2.13 bc50 5.25±1.91 cd 1.98±0.41 d 7.23±2.31 bc 1.81±0.80 c 9.05±3.07 bc33 8.56±3.19 c 4.89±0.95 c13.44±4.11 b 3.26±0.64 c16.70±4.75 b2522.98±7.05 a13.17±2.35 b36.15±9.40 a12.91±3.77 a49.06±13.12 a2014.69±2.11 b18.95±0.55 a33.64±2.54 a 8.91±1.25 b42.56±3.22 a

3.3 育苗密度對香椿苗木根系生長的影響

由表3可見，育苗密度對香椿苗主根長有顯著影響(P<0.05)。隨育苗密度減小，香椿苗主根長呈先升高后降低再升高再降低的“M型”曲線變化趨勢。在50～200株·m-2的密度范圍內，隨育苗密度的減小而增大，以25株·m-2最大，為29.97 cm，顯著高于100株·m-2、200株·m-2；其次是20株·m-2、33株·m-2、50株·m-2和67株·m-2，四種密度之間沒有顯著差異。

表3 不同育苗密度對香椿苗木根系生長的影響Tab.3 Effects of seedling density on root growth of Toona sinensis seedlings育苗密度/(株·m-2)主根長/cmⅠ級側根數/(根·株-1)20017.57±4.27 b 9.67±1.15 a10018.27±6.01 b10.00±1.00 a6724.87±9.76 ab13.33±3.21 a5025.00±7.36 ab13.67±8.96 a3322.90±3.35 ab17.67±4.73 a2529.97±1.91 a12.00±6.00 a2026.33±4.25 ab13.67±3.06 a

育苗密度對Ⅰ級側根數沒有顯著影響。隨著育苗密度的降低，Ⅰ級側根數呈先升高后降低再升高的“N型”曲線變化趨勢，在33～200株·m-2的密度范圍內隨育苗密度的減小而增大，以33株·m-2·的Ⅰ級側根數最多，達17.67根，較100株·m-2和200株·m-2分別增加了76.7%和82.7%。

3.4 相關性分析

苗高、地徑和高徑比都是衡量苗木生長和質量的主要指標。各指標相關性分析結果見表4。苗高與育苗密度呈負相關，與地徑呈極顯著正相關，與地上生物量和單株生物量呈顯著正相關；地徑與育苗密度呈顯著負相關，與地上生物量呈極顯著正相關，與根系生物量和單株生物量呈顯著正相關。

高徑比是衡量苗木質量的主要指標。高徑比越小，苗木越健壯[26]；高徑比越大，苗木越細高，苗木質量越差。高徑比與育苗密度呈正相關，表明苗木質量與育苗密度呈負相關，即育苗密度越大，苗木質量越差。

表4 各指標相關性分析情況Tab.4 Correlation analysis of indicators指標育苗密度苗高地徑苗高-0.7531.0000.960**地徑-0.873*0.960**1.000地上生物量-0.6870.820*0.892**根系生物量-0.6190.6850.798*單株生物量-0.6730.790*0.873*高徑比0.736-0.138-0.387 注: *表示在0.05水平上有顯著相關性,**表示在0.01水平上有顯著相關性。

4 結論與討論

4.1 育苗密度對香椿苗木生長的影響

育苗密度是影響苗木生長的重要因素，苗木間空間距離的大小對其個體間競爭大小有很大影響，是造成苗木苗高、地徑、高徑比表現出差異性的關鍵原因。本研究表明，育苗密度對香椿苗的苗高、地徑和高徑比均有顯著影響，苗高和地徑及育苗密度均呈不同程度的負相關性，總體均隨育苗密度的增大而減小，苗高和地徑均以20株·m-2最大，其次是33株·m-2。高徑比越小，苗木質量越高，以25株·m-2的高徑比最小，高徑比與育苗密度沒有明顯的線性關系，隨育苗密度的減小呈先降低后略升高再降低再升高的“W型”曲線變化趨勢，這與楊瑞國等[27]的研究結果相似。綜合苗高、地徑和高徑比，以20 cm×20 cm(25株·m-2)的育苗密度最佳，其次是20 cm×15 cm(33株·m-2)。綜合考慮單位面積的出苗數量和育苗經濟效益，以20 cm×15 cm(33株·m-2)密度最佳，既能保證苗木苗高、地徑的生長，又能更充分地利用苗圃土地，增加單位面積出苗數量，降低育苗成本，提高育苗效益。

4.2 育苗密度對香椿苗木生物量的影響

育苗密度通過影響苗木生長而影響生物量。育苗密度對香椿苗木各部位、地上部分與單株生物量及苗木質量指數均有顯著影響，地上部分、單株生物量及根系生物量與育苗密度均呈負相關。隨育苗密度的減小，香椿苗的葉、根、地上部分、單株生物量和苗木質量指數均呈先上升后下降的趨勢，均在20 cm×20 cm(25株·m-2)時值最大。根生物量顯著高于其余6種密度；莖生物量隨育苗密度的減小而增大，以20 cm×25 cm(20株·m-2)的密度最大。當育苗密度由20 cm×20 cm(25株·m-2)減小到20 cm×25 cm(20株·m-2)時，苗木各部分生物量變化程度不大，這說明育苗密度過小，競爭已經不是影響苗木生長的主要因素了，這與陳存及等[28]的結果相同。

4.3 育苗密度對香椿苗木根系的影響

側根數量的多少影響到造林成活率，側根數量越多，苗木質量越高，造林后能夠更快的從土壤中吸收水分和養(yǎng)分，苗木越容易成活。育苗密度對香椿苗主根長有顯著影響，但對Ⅰ級側根數影響不顯著。香椿苗主根長和Ⅰ級側根數在50～200株·m-2的密度范圍內均隨育苗密度的減小而增大，主根長隨育苗密度減小呈先升高后降低再升高再降低的“M型”曲線變化，Ⅰ級側根數呈先升高再降低再升高的“N型”曲線變化趨勢，以20 cm×15 cm(33株·m-2)密度下的Ⅰ級側根數最多，達17.67根，用于造林可提高造林成活率。

4.4 最佳香椿育苗密度選擇

相關性分析結果表明，各指標與育苗密度均呈不同程度的負相關。綜上所述，育苗密度顯著影響香椿苗木生長、生物量和根系發(fā)展，適度降低育苗密度能顯著提高苗木苗高、地徑、生物量及Ⅰ級側根數量，從而提高苗木質量。綜合分析，以20 cm×15 cm(33株·m-2)密度下為培育香椿1年生苗木的最佳育苗密度。在20 cm×15 cm(33株·m-2)密度下的苗圃，香椿苗高和地徑長勢較好，苗圃土地利用率較高，單位面積出苗數量較多，育苗成本相對較低；Ⅰ級側根數量最多，苗木質量高，有利于提高后期的造林成效。