吳建宇
(莆田市生物工程研究所,福建 莆田 351100)
容器育苗是指采用各種容器進(jìn)行育苗的新型育苗方法[1],是世界各國(guó)常用的苗木生產(chǎn)技術(shù)[2],具有移栽成活率高、緩苗期短、運(yùn)輸方便等優(yōu)點(diǎn)[3],已成為當(dāng)前林業(yè)研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域[4]。容器規(guī)格和基質(zhì)配比能夠影響容器育苗苗木的質(zhì)量[5?7],是容器育苗技術(shù)的重點(diǎn)[8]。山牡荊(Vitex quinata),又名薄姜木、鶯歌、烏甜仔等,為馬鞭草科(Verbenaceae)牡荊屬(Vitex)常綠鄉(xiāng)土闊葉喬木[9],它適應(yīng)性強(qiáng),分布?xì)夂騾^(qū)域跨南亞熱帶至中亞熱帶,在我國(guó)主要分布于東南沿海、華南以及西南等地[10]。山牡荊可以作為名貴家具用材[11],也可以作為中藥材[12],還可以作為綠化樹種[13],具有較高的開發(fā)利用價(jià)值。目前,對(duì)山牡荊的化學(xué)成分研究較多[9,14],對(duì)山牡荊育苗的研究較少,僅蔡益航[15]開展了實(shí)生苗和扦插育苗的技術(shù)研究。目前,山牡荊容器育苗研究還未見報(bào)道。本研究通過不同容器規(guī)格和不同的基質(zhì)配比開展山牡荊容器育苗技術(shù)研究,旨在篩選出適宜山牡荊育苗的容器規(guī)格和基質(zhì)配比,為山牡荊容器育苗提供參考。
1.1 試驗(yàn)地概況試驗(yàn)地位于福建省莆田市仙游縣大濟(jì)鎮(zhèn)山岑村仙游縣滿光花木苗圃專業(yè)合作社育苗基地(25°22′ N,118°39′ E,海拔34 m),屬于亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候,年平均氣溫21.8 ℃,年平均降雨量1 535.5 mm,年平均相對(duì)濕度78%。年平均無霜期318.4 d。年均日照時(shí)數(shù)1 847.6 h,夏秋有臺(tái)風(fēng),年平均風(fēng)速1.7 m·s?1,最多風(fēng)向?yàn)闁|北偏東風(fēng)[15]。
1.2 試驗(yàn)材料選擇2020年2月底播種,規(guī)格基本一致的山牡荊(Vitex quinata)實(shí)生苗(苗高約4 cm,具2~3片葉),在4月初將幼苗移栽到育苗袋中。
1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)采用雙因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),以不同容器規(guī)格和不同配比的基質(zhì)開展容器育苗試驗(yàn)。育苗容器為無紡布育苗袋,設(shè)置3種規(guī)格,直徑×高分別為:8 cm×10 cm(A1)、10 cm×12 cm(A2)和16 cm×16 cm(A3)。設(shè)置5種基質(zhì):V黃心土∶V泥炭∶V珍珠巖=8∶0∶2 (B1)、V黃心土∶V泥炭∶V珍珠巖=7∶1∶2(B2)、V黃心土∶V泥炭∶V珍珠巖=6∶2∶2(B3)、V黃心土∶V泥炭∶V珍珠巖=5∶3∶2(B4)、V黃心土∶V泥炭∶V珍珠巖=4∶4∶2(B5),共15個(gè)處理,每個(gè)處理50株,重復(fù)3次。在2月底將經(jīng)過沙藏催芽的種子清洗干凈,挑選優(yōu)質(zhì)飽滿的種子播種,4月初選擇規(guī)格基本一致的幼苗移栽到無紡布育苗袋中,每袋1株,用塑料薄膜覆蓋保持溫度和濕度[16],做好日常澆水和病蟲害防治管理工作。
1.4 基質(zhì)理化指標(biāo)測(cè)定用環(huán)刀法測(cè)定基質(zhì)容重和總孔隙度含量[17];用《土壤農(nóng)化分析》[18]中的重鉻酸鉀?硫酸消化法測(cè)定全氮含量,用硫酸?高氯酸消煮法測(cè)定全磷含量,用火焰光度計(jì)法測(cè)定全鉀含量,用重鉻酸鉀容量法測(cè)定有機(jī)質(zhì)含量,用電位法測(cè)定pH值,每個(gè)處理重復(fù)3次。
1.5 生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定2020?10?30,在每個(gè)處理中隨機(jī)選取20株山牡荊幼苗,清水清洗干凈后,用鋼尺測(cè)量苗高、主根長(zhǎng)度、根系直徑,用游標(biāo)卡尺測(cè)量地徑,用排水法測(cè)量根系體積。在105 ℃干燥箱中殺青1 h后,85 ℃繼續(xù)烘干至恒重,用分析天平分別稱量根、莖、葉生物量。按下式計(jì)算山牡荊幼苗高徑比、根冠比、總生物量和苗木質(zhì)量指數(shù)等。
式中,Xi表示某處理指標(biāo)測(cè)定值,Xmax表示某處理指標(biāo)測(cè)定最大值,Xmin表示某處理指標(biāo)測(cè)定最小值[19]。
1.6 數(shù)據(jù)處理用WPS表格對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,用SPSS19.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和多重比較。
2.1 不同基質(zhì)理化性質(zhì)分析從表1可知,不同配比的基質(zhì)理化性質(zhì)差異明顯?;|(zhì)容重在0.41~0.51 g·cm?3之間,B1和B2容重差異不顯著,但顯著高于其他處理,B5容重最小。基質(zhì)總孔隙度在64.63 %~70.62 %之間,B4和B5總孔隙度差異不顯著,但都顯著高于其他處理。B5全氮、全磷都顯著高于其他處理;B3、B4和B5的全鉀含量差異不顯著,卻顯著高于B1;B4和B5有機(jī)質(zhì)含量差異不顯著,但顯著高于其他處理;B3、B4和B5的pH差異不顯著,但顯著高于B1和B2。
表1 不同基質(zhì)理化性質(zhì)
2.2 容器規(guī)格和基質(zhì)對(duì)山牡荊苗木地上生長(zhǎng)指標(biāo)的影響方差分析結(jié)果表明(表2),容器規(guī)格對(duì)山牡荊苗木苗高和地徑影響差異極顯著,對(duì)高徑比影響差異顯著?;|(zhì)對(duì)山牡荊苗木苗高和地徑影響差異極顯著,對(duì)高徑比影響差異不顯著。容器規(guī)格和基質(zhì)的交互作用能顯著影響山牡荊的苗高,但對(duì)地徑和高徑比的影響不顯著。
表2 容器規(guī)格和基質(zhì)對(duì)山牡荊苗木地上生長(zhǎng)指標(biāo)的方差分析
從表3可知,隨著容器規(guī)格的增大,苗木苗高和地徑也隨著變大,處理A3的苗高最大,與A2差異不顯著,卻顯著大于A1;處理A3的地徑顯著高于其他處理,A1的高徑比顯著高于A1和A2,A1和A2高徑比差異不顯著。苗高和地徑隨著基質(zhì)中泥炭比例的增大而增加,其中處理B5的苗木最高,與B4差異不顯著,但顯著大于其他處理;處理B5的地徑顯著高于其他處理。
表3 容器規(guī)格和基質(zhì)對(duì)山牡荊苗木地上生長(zhǎng)指標(biāo)的多重比較
2.3 容器規(guī)格和基質(zhì)對(duì)山牡荊苗木根系指標(biāo)的影響由表4可知,容器規(guī)格對(duì)山牡荊苗木主根長(zhǎng)度和根系體積影響極其顯著,對(duì)根系直徑影響顯著?;|(zhì)對(duì)苗木主根長(zhǎng)度和根系體積的影響也極顯著,但對(duì)根系直徑的影響不顯著。容器規(guī)格和基質(zhì)的交互作用對(duì)山牡荊主根長(zhǎng)度和根系體積的影響差異顯著,但對(duì)根系直徑的影響差異不顯著。
表4 容器規(guī)格和基質(zhì)對(duì)山牡荊苗木根系指標(biāo)的方差分析
由表5可知,隨著容器規(guī)格的增大,山牡荊苗木主根長(zhǎng)度、根系直徑和根系體積也不斷變大,其中,處理A3的主根長(zhǎng)度最大,與A2差異不顯著,但顯著大于A1,處理A3的根系直徑和根系體積都顯著高于處理A1和A2。山牡荊苗木主根長(zhǎng)度和根系體積隨著基質(zhì)中泥炭比例的提高而增加,其中,處理B5的主根長(zhǎng)度最長(zhǎng),與B3、B4差異不顯著,但顯著高于B1、B2;處理B5的根系體積最大,與B3、B4差異不顯著,但顯著高于B1、B2。
表5 容器規(guī)格和基質(zhì)對(duì)山牡荊苗木根系指標(biāo)的多重比較
2.4 容器規(guī)格和基質(zhì)對(duì)山牡荊苗木生物量及質(zhì)量指數(shù)的影響由表6可知,容器規(guī)格對(duì)山牡荊苗木葉生物量、總生物量和苗木質(zhì)量指數(shù)的影響極其顯著,對(duì)根生物量的影響顯著,但對(duì)莖生物量和根冠比的影響不顯著。基質(zhì)對(duì)山牡荊苗木的莖生物量、根生物量、總生物量和苗木質(zhì)量指數(shù)的影響極顯著,對(duì)葉生物量和根冠比影響不顯著。容器規(guī)格和基質(zhì)的交互作用對(duì)山牡荊苗木葉生物量的影響差異顯著,對(duì)莖生物量、根生物量、總生物量、根冠比和苗木質(zhì)量指數(shù)的影響差異不顯著。
表6 容器規(guī)格和基質(zhì)對(duì)山牡荊苗木生物量及質(zhì)量指數(shù)的方差分析
由表7可知,隨著容器規(guī)格越來越大,山牡荊苗木葉生物量、根生物量、總生物量和苗木質(zhì)量指數(shù)也不斷變大,其中,處理A3的葉生物量顯著高于處理A1和A2;處理A3的根生物量最大,與A2差異不顯著,但顯著大于A3;處理A3總生物量最大,顯著大于A1和A2;處理A3質(zhì)量指數(shù)與A2差異不顯著,顯著高于A1。山牡荊苗木的葉生物量、莖生物量、根生物量、總生物量和質(zhì)量指數(shù)隨著基質(zhì)中泥炭比例的提高而增加,其中,處理B4和B5的葉生物量、莖生物量、根生物量和質(zhì)量指數(shù)的差異不顯著,但顯著高于其他處理;B5總生物量最大,顯著大于其他處理。
表7 容器規(guī)格和基質(zhì)對(duì)山牡荊苗木生物量及質(zhì)量指數(shù)的多重比較
2.5 容器規(guī)格和基質(zhì)對(duì)山牡荊苗木各指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)通過隸屬函數(shù)計(jì)算山牡荊各處理測(cè)定指標(biāo)的隸屬函數(shù)值,并進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。從表8可知,各處理中排名第1位的是A3+B5組合(直徑16 cm×高16 cm育苗容器+V黃心土∶V泥炭∶V珍珠巖=4∶4∶2基質(zhì)),平均隸屬函數(shù)值達(dá)到了0.97,地上生長(zhǎng)指標(biāo)、根系指標(biāo)、生物量指標(biāo)和根冠比的平均隸屬函數(shù)值均最高。排名第2位的是A3+B4組合(直徑16 cm×高16 cm育苗容器+V黃心土∶V泥炭∶V珍珠巖=5∶3∶2基質(zhì)),平均隸屬函數(shù)值達(dá)到0.80。
表8 不同處理對(duì)山牡荊苗木生長(zhǎng)各指標(biāo)的隸屬函數(shù)評(píng)價(jià)
容器規(guī)格和基質(zhì)配比對(duì)容器育苗的影響較大[20]。容器規(guī)格直接影響苗木地上生長(zhǎng)和根系生長(zhǎng)[21],不同的容器規(guī)格對(duì)不同的樹種育苗也效果不同[22],較大規(guī)格的容器能夠提高幼苗對(duì)營(yíng)養(yǎng)的吸收,從而提高苗木質(zhì)量[23]。在本試驗(yàn)中,隨著容器規(guī)格的增大,山牡荊根系生長(zhǎng)空間增大,苗木苗高、地徑、根系指標(biāo)、生物量指標(biāo)均隨著增大,說明較大規(guī)格容器有利于促進(jìn)山牡荊容器苗的生長(zhǎng),這與王秀花等[24]的研究結(jié)果一致。隨著容器規(guī)格繼續(xù)增大,苗木的生長(zhǎng)指標(biāo)、根系指標(biāo)和生物量指標(biāo)增大差異不顯著,而且成本也高,所以要選擇規(guī)格適宜的容器。
基質(zhì)容重是影響苗木生長(zhǎng)質(zhì)量的重要指標(biāo)[25],基質(zhì)配比不同,理化性質(zhì)也不同。容重越大基質(zhì)越緊實(shí),孔隙數(shù)量越少,基質(zhì)的保水性和透氣性就越差[26],從而影響苗木根系的生長(zhǎng)。一般較理想的基質(zhì)總孔隙度為54%~96%,此時(shí)有利于水分和空氣的協(xié)調(diào),對(duì)根系生長(zhǎng)有利[27]。本研究中,B4和B5基質(zhì)容重較小,總孔隙度較大,保水性和透氣性較強(qiáng),N、P、K和有機(jī)質(zhì)含量較高,植物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境較好,能促進(jìn)苗木生長(zhǎng)。基質(zhì)中全氮、全磷、全鉀和有機(jī)質(zhì)與山牡荊容器苗株高、地徑等多數(shù)生長(zhǎng)指標(biāo)呈正相關(guān),適當(dāng)?shù)娜?、全磷、全鉀和有機(jī)質(zhì)含量能提高山牡荊容器苗質(zhì)量,這與鄧華平等[28]的研究結(jié)果一致?;|(zhì)適宜的pH值也能促進(jìn)山牡荊容器苗的生長(zhǎng),這與余萍等[29]的研究結(jié)果相同。
容器規(guī)格和基質(zhì)交互作用會(huì)影響容器苗的生長(zhǎng)質(zhì)量[30]。本研究中,容器規(guī)格和基質(zhì)的交互作用對(duì)山牡荊容器苗苗高、主根長(zhǎng)度、根系體積和葉生物量影響明顯,對(duì)其他影響不明顯。容器規(guī)格和基質(zhì)的不同組合對(duì)山牡荊容器苗各個(gè)生長(zhǎng)指標(biāo)影響不同。單一指標(biāo)只能反映山牡荊生長(zhǎng)的某個(gè)側(cè)面[31],不能全面衡量山牡荊容器育苗質(zhì)量,需綜合考慮每個(gè)因素及交互作用,比較全面地篩選出最佳山牡荊容器育苗組合方式[32]。因此,利用隸屬函數(shù)對(duì)山牡荊容器育苗多個(gè)指標(biāo)進(jìn)行綜合分析得出,容器規(guī)格為直徑16 cm×高16 cm無紡布育苗袋和基質(zhì)配比為V黃心土︰V泥炭︰V珍珠巖=4︰4︰2組合的平均隸屬函數(shù)值排名第1位,育苗質(zhì)量最佳,最適宜山牡荊容器苗生長(zhǎng)。