不同輕基質(zhì)配方對(duì)川西云杉幼苗生長(zhǎng)的影響

陶永明，司劍華

（1. 青海省瑪可河林業(yè)局，青海 果洛 814300； 2. 青海大學(xué) 農(nóng)牧學(xué)院，青海 西寧 810003）

不同輕基質(zhì)配方對(duì)川西云杉幼苗生長(zhǎng)的影響

陶永明1，司劍華2

（1. 青海省瑪可河林業(yè)局，青海 果洛 814300； 2. 青海大學(xué) 農(nóng)牧學(xué)院，青海 西寧 810003）

2014年4月，對(duì)川西云杉Picea likiangensis var. balfouriana進(jìn)行容器育苗試驗(yàn)，設(shè)置了5種不同輕基質(zhì)配比處理，即P1（泥炭：鋸木屑：珍珠巖=4∶5∶1），P2（泥炭﹕鋸木屑﹕珍珠巖=5∶4:1），P3（泥炭﹕鋸木屑﹕珍珠巖=6∶3∶1），P4（泥炭﹕鋸木屑﹕珍珠巖=7∶2∶1），P5（泥炭﹕鋸木屑﹕珍珠巖=8∶1∶1），以當(dāng)?shù)赝寥雷鳛閷?duì)照（CK）基質(zhì)，研究不同輕基質(zhì)配比對(duì)川西云杉幼苗生長(zhǎng)的影響。2016月4月對(duì)不同處理幼苗的生長(zhǎng)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果表明，5種輕基質(zhì)處理的苗高和地徑均顯著高于CK，其中以P3，P4和P5較大；5個(gè)處理的幼苗地上和地下部分生物量均顯著高于CK，地上部分生物量P3和P4最大，地下部分生物量P4和P5最大；5種輕基質(zhì)配方培育的幼苗根系生長(zhǎng)均顯著優(yōu)于CK，根系表面積P4最大，總根長(zhǎng)和根尖數(shù)量P4和P5最大，根系活力P3最大，其次是P4和P5；川西云杉幼苗根系生長(zhǎng)指標(biāo)均與地上部分呈顯著正相關(guān)。綜合考慮成本，以P3處理最優(yōu)。

川西云杉；容器育苗；輕基質(zhì)；配比；生長(zhǎng)

Abstract:In April of 2014, experiments were conducted on container seedling cultivation of Picea likiangensis var. rubescens with different ratio of light media,namelyP1(peat:sawdust:pearlite=4:5:1),P2(peat:sawdust:pearlite=5:4:1),P3(peat:sawdust:pearlite=6:3:1), P4 (peat:sawdust:pearlite=7:2:1),P5 (peat:sawdust:pearlite=8:1:1), and local soil as control. Determinations were implemented in April of 2016 on growth traits of seedlings. The result showed that seedling on different ratio of light media had larger height growth and ground diameter than CK ,especially on P3, P4 and P5. The aboveground and underground biomass of seedlings on different ratio of media were significantly higher than CK, especially on P3 and P4, and the underground biomass of that on P4 and P5 were larger than the others.The root growth including root surface area, root length, root tip number, root biomass and root activity of seedlings on different ratio of light media was significantly better than that on CK. That on P4 had the largest root surface area, on the P4 and P5 had the longest root length and root tip number, that on P3 had the largest root activity. It showed that root growth had significant positive correlation with aboveground grwoth. Integrated analysis concluded that P3 was the best media for cultivation of container seedling of P. likiangensis var. rubescens.

Key words:Picea likiangensis var. rubescens; light media; ratio; growth

川西云杉Picea likiangensis var. balfouriana屬松科Pinaceae云杉屬Picea，是青藏高原的特有樹(shù)種，壽命長(zhǎng)，材質(zhì)好，耐蔭耐寒性較強(qiáng)，分布海拔最高可達(dá)4 300 m，是青海省南部地區(qū)分布最廣的樹(shù)種。近年來(lái)，隨著退耕還林、封山育林及天保工程的實(shí)施，川西云杉已成為青海省的主要造林樹(shù)種之一[1-3]。目前，用于造林的川西云杉苗多為大田裸根苗，不僅根系較小，起苗時(shí)根系受損也較重，對(duì)造林成活率影響較大[4-5]。很多研究表明，采用容器育苗是提高造林成活率的一條重要捷徑，容器苗具有側(cè)根多、沒(méi)有返苗期等特點(diǎn)，不僅可提高造林成活率，并且不受造林季節(jié)的限制，增加了造林季節(jié)的靈活性[6]。

容器育苗的基質(zhì)是苗木成活和生長(zhǎng)發(fā)育的基礎(chǔ)，是決定苗木質(zhì)量的關(guān)鍵因素，選擇和配制基質(zhì)，對(duì)容器育苗的成敗起決定作用[7]。自20世紀(jì)80年代容器育苗推廣以來(lái)，大多數(shù)育苗仍以森林腐殖質(zhì)土及當(dāng)?shù)啬嗤磷鳛榛|(zhì)，質(zhì)量較大，不便運(yùn)輸與機(jī)械化作業(yè)，上山造林人工成本較高[8-9]。輕基質(zhì)是經(jīng)過(guò)自然發(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)容器苗具有質(zhì)量輕，移栽簡(jiǎn)便不傷根，造林成活率高，節(jié)約造林成本等優(yōu)點(diǎn)，是目前容器苗發(fā)展的主要趨勢(shì)，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)育苗生產(chǎn)、林木容器育苗等行業(yè)。本研究對(duì)川西云杉容器育苗，設(shè)置多種輕基質(zhì)配方，研究不同輕基質(zhì)配方對(duì)川西云杉幼苗生長(zhǎng)的影響，篩選出適合當(dāng)?shù)氐淖罴雅浞?，以期為川西云杉的育苗及造林工程提供有效的技術(shù)指導(dǎo)及科技支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與方法

試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)在青海省果洛藏族自治州班瑪縣境內(nèi)的瑪珂河林區(qū)，100°40′ ～ 101°15′ E，32°36′ ～ 32°58′ N，屬高原溫帶氣候帶，濕潤(rùn)多雨，年平均氣溫2.4℃，極端最高氣溫28.1℃，極端最低氣溫-29.7℃，年平均降水量638.4 mm，年平均日照時(shí)數(shù)為2 655 h。育苗種子于2013年10月下旬采自瑪珂河林區(qū)的川西云杉母樹(shù)林。采回的球果，立即在種子場(chǎng)散開(kāi)曬干，用木棍敲打脫粒，去掉雜物，將種子晾干，裝入麻袋，放置在陰涼、干燥、通風(fēng)的貯藏室內(nèi)。育苗容器選擇無(wú)紡布容器（直徑6 cm，高12 cm）。育苗地點(diǎn)設(shè)在2 m高的蔭棚下。育苗輕基質(zhì)設(shè)置5種配方，分別為P1（泥炭：鋸木屑：珍珠巖=4:5:1），P2（泥炭：鋸木屑：珍珠巖=5:4:1），P3（泥炭：鋸木屑：珍珠巖=6:3:1），P4（泥炭：鋸木屑：珍珠巖=7:2:1），P5（泥炭：鋸木屑：珍珠巖=8:1:1），所有比例均為體積比，然后以當(dāng)?shù)赝寥溃ò底厝溃┳鳛閷?duì)照基質(zhì)（CK），各基質(zhì)的理化性質(zhì)見(jiàn)表1。于2014年4月5日，配制不同配比的輕基質(zhì)；對(duì)種子進(jìn)行浸種及消毒處理。用冷水浸種24 h，去掉浮起的癟子和雜物，再將種子撈出放入0.3%的的高錳酸鉀溶液中浸種0.5 h，用清水沖洗，置于20℃左右的室內(nèi)進(jìn)行催芽處理。一周后將基質(zhì)裝入無(wú)紡布容器（直徑10 cm，高12 cm）中，每個(gè)配比的基質(zhì)各100個(gè)容器，1個(gè)容器播2 ～ 3粒種子，待種子發(fā)芽后進(jìn)行間苗，保持1個(gè)容器1株苗。連續(xù)培養(yǎng)2 a，期間保持充足的水分，各處理管理一致，2016年4月下旬進(jìn)行生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定。

表1 不同輕基質(zhì)配方的理化性質(zhì)Table 1 Physicochemical property of different treatments

1.2 測(cè)定方法

1.2.1 苗高和地徑的測(cè)定 從各基質(zhì)配方處理中隨機(jī)抽取10株（抽樣方法為東南西北4個(gè)點(diǎn)，中間1個(gè)點(diǎn)，各隨機(jī)取2株），采用精度0.1 cm的鋼尺進(jìn)行苗高的測(cè)定、精度0.02 mm的游標(biāo)卡尺進(jìn)行地徑的測(cè)定，取平均值。

1.2.2 生物量的測(cè)定 從各基質(zhì)配方處理中隨機(jī)抽取10株（抽樣方法同1.2.1），采用烘干法，將地上部分和地下部分分別在80℃烘箱烘至恒重[10]，用萬(wàn)分之一電子天平分別測(cè)定其干重。

1.2.3 根系形態(tài)的測(cè)定 從各基質(zhì)配方處理中隨機(jī)抽取10株（抽樣方法同1.2.1），采用加拿大WinRHIZO根系分析系統(tǒng)測(cè)定根系表面積、根長(zhǎng)及根尖數(shù)量。

1.2.4 根系活力的測(cè)定 從各基質(zhì)配方處理中隨機(jī)抽取10株（抽樣方法同1.2.1），采用TTC法測(cè)定[11]。用島津分光光度計(jì)在波長(zhǎng)485 nm處比色，以空白試驗(yàn)（先加硫酸，抑制植物根系中脫氫酶所引起的TTC還原，其他操作相同）作參比測(cè)出吸光度，查標(biāo)準(zhǔn)曲線，求出根系活力。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，OriginPro 7.5進(jìn)行作圖，用SPSS17.0 進(jìn)行方差分析和相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同輕基質(zhì)配方川西云杉的苗高和地徑

在不同輕基質(zhì)配方培育2 a后的川西云杉，苗高和地徑均表現(xiàn)出明顯的差異（圖1）。5種輕基質(zhì)配方的苗高和地徑均顯著高于CK（P＜0.05）。圖1A顯示P3，P4，P5處理的苗高較大（三者間差異不顯著，P＞0.05），比CK高出17.9%以上，其次是P2，P1最小。圖1B顯示P3，P4，P5處理的地徑較大（三者間差異不顯著，P＞0.05），比CK高出14.7%以上，而P1和P2明顯較小，且兩者無(wú)顯著性差異（P＞0.05）。

圖1 不同輕基質(zhì)配方川西云杉的苗高和地徑（平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差）Figure 1 The seedling height and base diameter of Picea likiangensis var. rubescensof different media formulations(mean±SE)

圖2 不同輕基質(zhì)配方培育的川西云杉生物量（平均值著標(biāo)準(zhǔn)誤差）Figure 2 Aboveground and underground biomass of P. likiangensis var. rubescens on different substrates (mean±SE)

2.2 不同輕基質(zhì)配方川西云杉的生物量

不同輕基質(zhì)配方培育的川西云杉的地上部分生物量和根系生物量均表現(xiàn)出明顯的差異（圖2）。5種輕基質(zhì)配方的地上部分生物量和根系生物量均顯著高于CK（P＜0.05）。圖2A顯示，P3和P4處理的地上部分生物量最大（兩者差異不顯著，P＞0.05），比CK高出23.5%以上，其次是P5，比CK高出20.6%，P1和P2最小。5種輕基質(zhì)中，P4和P5處理的根系生物量最大，詳見(jiàn)圖2B（兩者差異不顯著，P＞0.05），比CK高出88.2%以上，其次是P3，P2和P1，分別比CK高出82.4%，55.9%和41.2%。

2.3 不同輕基質(zhì)配方培育川西云杉的根系生長(zhǎng)情況

不同輕基質(zhì)配方培育的川西云杉根系生長(zhǎng)情況如表2所示，5種輕基質(zhì)處理的根系表面積、總根長(zhǎng)、根尖數(shù)量和根系活力均顯著高于CK（P＜0.05）。P4處理的的根系表面積最大，比CK高出115.4%，其次是P3和P5，分別比CK高出96.0%和90.6%，P2和P1相對(duì)較小。5種輕基質(zhì)培育的苗，P4和P5處理的總根長(zhǎng)較大（兩者差異不顯著，P＞0.05），比CK高出53.6%以上，其次是P3，比CK高出47.4%，P2和P1相對(duì)較小。根尖數(shù)量以P4和P5處理的較大（兩者差異不顯著，P＞0.05），比CK高出117.7%以上，其次是P3，比CK高出102.7%，P2和P1相對(duì)較小。5種輕基質(zhì)培育的幼苗，P3處理的根系活力最大，比CK高出78.3%，其次是P4和P5（兩者差異不顯著，P＞0.05），根系活力分別比CK高出65.2%和60.9%，P1和P2相對(duì)較小，但均明顯高于CK，表現(xiàn)出更強(qiáng)的吸收能力。

表2 不同輕基質(zhì)配方培育的川西云杉根系生長(zhǎng)情況（平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差）Table 2 Root growth of P. likiangensis var. rubescens on different substrates (mean±SE)

2.4 川西云杉根系與地上部分生長(zhǎng)情況的相關(guān)性

對(duì)不同處理的川西云杉根系與地上部分生長(zhǎng)情況進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果見(jiàn)表3。根系表面積、總根長(zhǎng)、根尖數(shù)量和根生物量之間呈極顯著正相關(guān)，且與根系活力也表現(xiàn)出顯著的正相關(guān)；根系表面積、總根長(zhǎng)、根尖數(shù)量和根生物量均與地上部分生長(zhǎng)（株高、地徑和地上部生物量）呈極顯著正相關(guān)，并且根系活力同樣與地上部分生長(zhǎng)呈顯著的正相關(guān)?？梢?jiàn)，川西云杉根系的生長(zhǎng)及吸收能力對(duì)地上部分的生長(zhǎng)具有顯著的促進(jìn)作用。

表3 川西云杉根系與地上部分生長(zhǎng)情況的相關(guān)系數(shù)Table 3 Correlation coefficients of root system and above-ground growth of P. likiangensis var. rubescens

3 結(jié)論與討論

輕基質(zhì)材料能為苗木的生長(zhǎng)提供適宜的環(huán)境并利于苗木生長(zhǎng)，而不同育苗基質(zhì)對(duì)容器苗的影響會(huì)直接反映在苗木地上形態(tài)的變化上[12-13]。本研究選用了以泥炭為主的幾種常用輕基質(zhì)育苗材料，泥炭不僅質(zhì)量較輕，而且富含N，P，K等植物所需的大量營(yíng)養(yǎng)，混合鋸木屑和珍珠巖等輕質(zhì)材料后，其養(yǎng)分含量遠(yuǎn)高于當(dāng)?shù)赝寥?，比較適合川西云杉的生長(zhǎng)，這從5種不同輕基質(zhì)配比川西云杉的地上和地下部分生長(zhǎng)情況可明顯看出，不同配比培育的苗高、地徑、地上部分生物量、根系生物量、根系表面積、總根長(zhǎng)、根尖數(shù)量、根系活力均顯著高于CK，表現(xiàn)出更好的長(zhǎng)勢(shì)。土壤結(jié)構(gòu)決定著土壤中氧氣和水分的含量，在種子萌發(fā)階段，水分、溫度和氧氣起著重要作用，但在幼苗生長(zhǎng)階段，光照和礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)對(duì)植株的生長(zhǎng)則顯得更為重要，而植株干物質(zhì)積累則主要利用的是土壤有效養(yǎng)分[14]。因此，本研究在各基質(zhì)水分充足且環(huán)境條件一致的情況下，5個(gè)不同處理的基質(zhì)更加的疏松透氣，可利用的有效N，P，K養(yǎng)分更高，明顯優(yōu)于當(dāng)?shù)赝寥阑|(zhì)，更好的促進(jìn)了川西云杉幼苗的生長(zhǎng)。

5種處理的幼苗之間也存在較大的差異，P3，P4和P5處理的幼苗長(zhǎng)勢(shì)更好。一方面與3種基質(zhì)的有效養(yǎng)分更高有關(guān)；另一方面，這3個(gè)輕基質(zhì)配方培育的川西云杉的根系生長(zhǎng)相比于其他幾個(gè)更為旺盛。根系是植物吸收水分和營(yíng)養(yǎng)元素的主要器官，其大小、分布及活力很大程度決定植物吸收的養(yǎng)分和水分?jǐn)?shù)量，對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)有很大影響[15]。對(duì)各輕基質(zhì)配方培育的川西云杉幼苗的根系與地上部分生長(zhǎng)進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果表明，根系表面積、總根長(zhǎng)、根尖數(shù)量、根生物量和根系活力均與地上部分的生長(zhǎng)呈顯著的正相關(guān)，表明旺盛的根系對(duì)地上部分的生長(zhǎng)具有顯著的促進(jìn)作用，并且地上部分生長(zhǎng)旺盛后，植株總的光合能力更強(qiáng)，積累更多的生物量，反過(guò)來(lái)又能夠促進(jìn)根系的生長(zhǎng)。因此，P3，P4和P5的地上部分和根系均表現(xiàn)出更好的長(zhǎng)勢(shì)。另外，根系旺盛的植物在移栽后更容易存活，能更快適應(yīng)新的土壤環(huán)境[16-17]。因此，輕基質(zhì)營(yíng)養(yǎng)豐富、疏松透氣，能夠很好的促進(jìn)川西云杉的生長(zhǎng)，尤其是促進(jìn)根系旺盛生長(zhǎng)，從而提高其上山造林的成活率。

試驗(yàn)結(jié)果及分析表明，P3（泥炭：鋸木屑：珍珠巖=6:3:1），P4（泥炭：鋸木屑：珍珠巖=7:2:1），P5（泥炭：鋸木屑：珍珠巖=8:1:1）培育的幼苗，生長(zhǎng)情況均較好，三者之間差異不明顯，均可作為川西云杉容器育苗的輕基質(zhì)配方。本研究篩選出的配方中的幾種材料，泥炭成本較高，鋸木屑較低，為兼顧成本，P3最優(yōu)。目前，多數(shù)輕基質(zhì)以泥炭為主要材料，且用量較大，而泥炭屬于不可再生資源，長(zhǎng)期的開(kāi)采資源易耗竭，因此未來(lái)川西云杉的育苗研究中，尋找替代泥炭且可再生的材料，促進(jìn)川西云杉容器育苗產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

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Effect of Different Ratio of Light Media on Growth of Picea likiangensis var. rubescens Seedlings

TAO Yong-ming1，SI Jian-hua2
（1.Makehe Forestry Bureau of Qinghai, Guoluo 814300, China; 2. College of Agriculture and Animal Husbandry, Qinghai University, Xining 810003, China）

S791.18

A

1001-3776（2017）04-0066-05

10.3969/j.issn.1001-3776.2017.04.012

2017-02-12 ；

2017-06-13

陶永明，工程師，從事林木種苗培育研究；E-mail：765756074@qq.com。通信作者：司劍華，教授，從事森林培育研究，E-mail：sijianhua1@163.com