育苗基質(zhì)對(duì)櫸樹容器苗質(zhì)量的影響

駱 漫，楊 康，韋小麗

（1.貴州大學(xué) 林學(xué)院，貴州 貴陽 550025；2.貴州省冊(cè)亨縣林業(yè)局，貴州 冊(cè)亨 552200）

櫸樹Zelkova schneiderianaHand.-Mazz.又名大葉櫸、血櫸、黃櫸、大葉榆等，為榆科Ulmaceae 櫸屬Zelkova落葉硬闊葉喬木。櫸樹用途非常廣泛，目前主要根據(jù)其材用價(jià)值、藥用價(jià)值、油用價(jià)值、園藝價(jià)值、生態(tài)價(jià)值等方面的價(jià)值對(duì)其進(jìn)行開發(fā)和利用[1]。櫸樹因其兼有多種價(jià)值，故其資源被過度開發(fā)和利用。然而，櫸樹種子萌發(fā)率較低，自然更新速度慢，野生資源非常稀缺，已被列為國家二級(jí)重點(diǎn)保護(hù)的野生植物[2]。目前，市場對(duì)櫸樹的需求量大增，故培育后備櫸樹資源迫在眉睫。而優(yōu)質(zhì)苗木是櫸樹后備資源培育的物質(zhì)基礎(chǔ)，因此，開展櫸樹苗木培育技術(shù)的研究，以培養(yǎng)優(yōu)質(zhì)壯苗，這是十分必要的。

前人對(duì)櫸樹的研究主要集中在生物學(xué)特性、繁殖技術(shù)、苗木分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)等方面[3-6]。而有關(guān)櫸樹容器育苗基質(zhì)的相關(guān)研究報(bào)道卻較少，僅見到盧翔等人[7]就25種基質(zhì)對(duì)閩楠、木荷、山桐子、櫸樹容器苗苗高、地徑及高徑比等方面的影響的研究報(bào)道。育苗基質(zhì)是苗木生長發(fā)育的載體，為苗木提供養(yǎng)分和水分，是影響苗木質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一[8-9]。前人對(duì)櫸樹容器苗基質(zhì)的研究僅停留在苗木形態(tài)指標(biāo)的評(píng)價(jià)上，缺少從苗木形態(tài)指標(biāo)、生物量積累、生理指標(biāo)、基質(zhì)養(yǎng)分狀況等方面對(duì)基質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)和篩選的研究。因此，本研究選用泥炭土、珍珠巖、蛭石、鋸木屑和腐殖土5種材料為原料，按照一定比例配制成6種育苗基質(zhì)，分析其對(duì)櫸樹容器苗形態(tài)、生物量及生理特性的影響情況，從中篩選出最適于櫸樹容器育苗的基質(zhì)，以期為改進(jìn)櫸樹容器育苗技術(shù)和提高苗木質(zhì)量提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)在貴陽市花溪區(qū)貴州大學(xué)林學(xué)院苗圃內(nèi)（104°34′E、26°34′N）進(jìn)行，海拔1 159 m。該地區(qū)具有高原季風(fēng)濕潤氣候的特點(diǎn)，冬無嚴(yán)寒，夏無酷熱，無霜期長，雨量充沛，濕度較大。年平均氣溫為14.9 ℃，無霜期年均246 d，年降水量為1 178.3 mm，≥10 ℃的年活動(dòng)積溫為4 637.5 ℃，太陽輻射總量為3567 MJ/m2，年生長期271 d。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)所用的櫸樹種子采自貴州省惠水縣,其空殼率為41.5%，千粒質(zhì)量為17.2 g，采用混沙濕藏。播種前用0.5%的高錳酸鉀浸種2 h，然后用清水沖洗干凈，再用45～50 ℃的溫水浸種24 h。處理的第2天將種子撈出，置于飽和含水率約為60%的細(xì)沙中進(jìn)行層積催芽處理，待種子裂嘴率達(dá)1/3以上時(shí)即播種。播種容器為10 cm×5 cm× 5 cm的無紡布袋。所用泥炭土、珍珠巖、蛭石均為市售品，腐殖土為松林表土，將其晾干、過篩、混勻；鋸木屑所屬樹種為松木,取自貴州省黎平縣的木材加工廠，發(fā)酵5個(gè)月后才使用。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用珍珠巖、蛭石、鋸木屑、腐殖土和泥炭土按不同比例混合配制而成的6個(gè)不同配方基質(zhì)進(jìn)行試驗(yàn)，各種基質(zhì)處理的編號(hào)分別為T1、T2、T3、T4、T5、T6，其具體配方見表1。每種配方基質(zhì)處理各設(shè)3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)育苗100袋。將基質(zhì)配好后用0.02%的多菌靈消毒蓋塑料膜放置 2 d后裝袋，擺放在苗床上。將已經(jīng)催好芽的櫸樹種子播種，每個(gè)容器苗播放2粒種子，播完后搭好遮陽網(wǎng)，適時(shí)適量澆水以保持基質(zhì)的濕潤。待種子出齊后，記錄出苗率，然后間苗，每個(gè)容器保留1株，隨后對(duì)各處理下櫸樹的形態(tài)指標(biāo)、生物量及生理指標(biāo)進(jìn)行觀測。

表1 供試基質(zhì)的配方及營養(yǎng)成分Table 1 Formulation and nutrient composition in tested substrates

1.3.1 生長指標(biāo)的測定

自2018年4月20日播種至櫸樹苗完全出苗后統(tǒng)計(jì)出苗數(shù)量。待其生長結(jié)束后，每個(gè)育苗基質(zhì)每個(gè)重復(fù)各選取生長均勻的苗木10株，統(tǒng)計(jì)其葉片數(shù)、側(cè)枝數(shù)、側(cè)根（L＞1 cm）數(shù)、主根長。用電子天平（精度為0.001 g）測定苗木的根鮮質(zhì)量，然后分別將根、莖用信封裝好放入105 ℃的烘箱內(nèi)殺青30 min后置于65 ℃的烘箱內(nèi)烘干至恒質(zhì)量，再用電子天平稱量莖干和根干質(zhì)量。相關(guān)指標(biāo)的計(jì)算公式分別如下：

出苗率(%)=出苗數(shù)/播種種子數(shù)量×100%；

高徑比=苗高(cm)/地徑(mm)；

莖根比=莖干質(zhì)量(g)/根干質(zhì)量(g)；

苗木質(zhì)量指數(shù)(QI)=苗木干質(zhì)量(g)/[苗高(cm)/ 地徑(mm)+莖干質(zhì)量(g)/根干質(zhì)量(g)]。

1.3.2 生理指標(biāo)的測定

選取各處理的標(biāo)準(zhǔn)株（按平均高±5%）和（平均直徑±5%）的標(biāo)準(zhǔn)選取，每個(gè)處理各設(shè)3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)測定3株。采用80%的丙酮研磨浸提法測定葉綠素含量[10]；采用氯化三苯基四氮唑 （TTC）法測定根系活力強(qiáng)度[11]；采用LI-6400XT便攜式光合系統(tǒng)分析儀測定凈光合速率，即在生長旺盛期（8月）的上午9:00—10:00時(shí)進(jìn)行測定，每個(gè)處理的測定各設(shè)3次重復(fù)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

分別使用Excel 2013和SPSS 19.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。采用隸屬函數(shù)法進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，隸屬函數(shù)的計(jì)算公式為：U(i)=(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin)。式中：Xi為指標(biāo)測定值，Xmax為某個(gè)處理某項(xiàng)指標(biāo)的最大值，Xmin為某個(gè)處理某項(xiàng)指標(biāo)的最小值。若某項(xiàng)指標(biāo)與苗木生長等呈反向關(guān)系，則采用反隸屬函數(shù)的計(jì)算公式計(jì)算其隸屬值：U(i)=[1-(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin)][12]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同配方基質(zhì)對(duì)櫸樹出苗的影響

將櫸樹種子于2018年4月20日播種于育苗袋中，播種15 d后6個(gè)不同配方基質(zhì)上均有苗長出，播種25～30 d后即大量出苗，櫸樹出苗時(shí)間截止于6月21日，其中T3基質(zhì)處理的出苗停止時(shí)間比另外5種基質(zhì)處理的提前了5 d。不同配方基質(zhì)處理的出苗率如圖1所示。由圖1可知，各種配方基質(zhì)的出苗率從大到小依次為T3＞T5＞T1＞T2＞ T6＞T4，其中T3基質(zhì)的出苗率最高（37.8%），T4 基質(zhì)的出苗率最低（10.9%），前者是后者的3.47倍。

圖1 不同配方基質(zhì)處理下櫸樹容器苗的出苗率Fig.1 Eemergence rates of Z.schneideriana container seedlings in different substrate formula treatments

2.2 不同配方基質(zhì)對(duì)櫸樹容器苗各項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)的影響

對(duì)6種配方基質(zhì)處理下櫸樹容器苗各項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)的測定值進(jìn)行了單因素方差分析，結(jié)果見表2。表2顯示，T1基質(zhì)的苗高、地徑均最大，與其他基質(zhì)處理間的差異均極顯著（P＜0.01，下同）；T2基質(zhì)的葉片數(shù)、側(cè)枝數(shù)均最多，其葉片數(shù)顯著多于除T1和T5外的其他基質(zhì)處理的（P＜0.05，下同），其側(cè)枝數(shù)與其他基質(zhì)的側(cè)枝數(shù)之間表現(xiàn)出顯著差異；就高徑比、側(cè)根數(shù)、主根長而言，6種 基質(zhì)間均無顯著差異（P＞0.05，下同），其中T4基質(zhì)的高徑比、T3基質(zhì)的側(cè)根數(shù)、T1基質(zhì)的主根長分別為6種基質(zhì)處理中同一指標(biāo)的最高值，但T4基質(zhì)的其他指標(biāo)值（高徑比除外）均最低。

表2 不同配方基質(zhì)對(duì)櫸樹容器苗各項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)的影響?Table 2 Effects of different substrate formulas on morphological indexes in Z.schneideriana container seedlings

2.3 不同配方基質(zhì)對(duì)櫸樹容器苗生物量及質(zhì)量指數(shù)的影響

對(duì)6種配方基質(zhì)處理下櫸樹容器苗的生物量進(jìn)行了單因素方差分析，結(jié)果見表3。表3顯示，T1基質(zhì)的莖干質(zhì)量、根干質(zhì)量和苗木干質(zhì)量分別是T4基質(zhì)的6.18、6.33、6.55倍，均極顯著高于其他基質(zhì)的。T3基質(zhì)的莖根比的表現(xiàn)最優(yōu)，但與其他基質(zhì)間無顯著差異；T1基質(zhì)的苗木質(zhì)量指數(shù)最高，是苗木質(zhì)量指數(shù)最低值（T4基質(zhì)）的6倍，極顯著高于其他基質(zhì)的。6種基質(zhì)的苗木生物量及其質(zhì)量指數(shù)的生長趨勢基本保持一致，其大小依次為：T1＞T3＞T2＞T5＞T6＞T4。

表3 不同配方基質(zhì)對(duì)櫸樹容器苗生物量的影響Table 3 Effects of different substrate formulations on biomass in Z.schneideriana container seedlings

2.4 不同配方基質(zhì)對(duì)櫸樹容器苗各項(xiàng)生理指標(biāo)的影響

對(duì)6種配方基質(zhì)處理下櫸樹容器苗各項(xiàng)生理指標(biāo)的測定值進(jìn)行了單因素方差分析，結(jié)果見表4。表4顯示，T1與T2基質(zhì)處理之間其根系活力強(qiáng)度和葉綠素a與葉綠素總量均無顯著差異，而與其他基質(zhì)處理間的差異均極顯著；其中，T1基質(zhì)的根系活力最強(qiáng)，是T4基質(zhì)的7.72倍；T1基質(zhì)的葉綠素a含量最多，是T6基質(zhì)的1.6倍。T2基質(zhì)的凈光合速率最大，是T4基質(zhì)的1.25倍，除與T4基質(zhì)間表現(xiàn)出極顯著差異外，而與其他基質(zhì)間均無顯著差異；葉綠素b、葉綠素a/b之值，6種基質(zhì)間均無顯著差異。

2.5 櫸樹容器育苗基質(zhì)配方的優(yōu)選

苗木各項(xiàng)指標(biāo)間存在著或大或小的相關(guān)性，這些指標(biāo)所提供的信息出現(xiàn)了重疊的現(xiàn)象，因此，剔除了信息重疊度大的同類指標(biāo)，篩選出出苗率、苗木干質(zhì)量、苗木質(zhì)量指數(shù)、苗高、地徑、根系活力、葉綠素a含量、凈光合速率作為綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用模糊數(shù)學(xué)的隸屬函數(shù)法對(duì)櫸樹容器苗的苗木質(zhì)量進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果見表5。表5表明，以不同配方基質(zhì)培育的櫸樹容器苗質(zhì)量的綜合得分排名為：T1＞T2＞T3＞T5＞T6＞T4。

表4 不同育苗基質(zhì)配方對(duì)櫸樹容器苗各項(xiàng)生理指標(biāo)的影響Table 4 Effects of different substrate formulations on physiological indexes in Z.Schneideriana container seedlings

表5 櫸樹容器育苗基質(zhì)配方的優(yōu)選結(jié)果Table 5 Selected results of breeding substrates for Z.schneideriana container seedlings

3 結(jié)論與討論

6種配方基質(zhì)間其莖根比、主根長、高徑比、側(cè)根數(shù)、葉綠素b及葉綠素a/b值之間均無顯著差異，而其他指標(biāo)間的差異顯著或極顯著。由于不同培育基質(zhì)對(duì)櫸樹容器苗各部分生長的促進(jìn)作用存在差異，對(duì)不同生理指標(biāo)的影響也不盡一致，因此采用模糊數(shù)學(xué)的隸屬函數(shù)法對(duì)6種配方基質(zhì)的育苗質(zhì)量進(jìn)行了綜合分析和評(píng)價(jià)，結(jié)果表明：T1基質(zhì)（腐殖土∶泥炭土∶珍珠巖=2∶1∶1）的育苗效果最好，可適用于櫸樹的育苗；基質(zhì)T4（腐殖土∶泥炭土∶鋸木屑=1∶1∶1）的育苗質(zhì)量最差，不適用于櫸樹的育苗。

基質(zhì)的配方和容器苗的生長密切相關(guān)，基質(zhì)的特性間接影響著苗木的生長發(fā)育[13]。育苗基質(zhì)中營養(yǎng)元素的含量直接影響著苗木生物量的積累[14]。添加了比例較高的腐殖土的基質(zhì)（T1、T2、T3）所含礦質(zhì)營養(yǎng)元素的含量較添加了比例較低的腐殖土的基質(zhì)（T4、T5、T6）都要高，因其有利于容器苗苗木干質(zhì)量的積累，故苗木質(zhì)量指數(shù)高。T1基質(zhì)（腐殖土∶泥炭土∶珍珠巖=2∶1∶1）因含有珍珠巖，故其通透性較好，基質(zhì)疏松則有利于主根長和側(cè)根的生長。但是，本研究所用容器袋的長度為10 cm，苗木的主根長，除T4基質(zhì)外，其他基質(zhì)的均超過了20 cm，說明窩根現(xiàn)象明顯，造成了生物量的無效積累，這是由于試驗(yàn)所用容器袋的規(guī)格大小不能滿足苗木根系生長的需要，這與滕飛等人[15]的研究結(jié)果類似。T3基質(zhì)在腐殖土中配以一定比例的鋸木屑，提高了基質(zhì)的毛管孔隙度，基質(zhì)透氣性能好，保水、保肥能力強(qiáng)，有利于種子發(fā)芽，故出苗率較高；雖然T3基質(zhì)營養(yǎng)豐富，但其pH值低于T1、T2基質(zhì)，這在一定程度上影響了苗木根系對(duì)營養(yǎng)元素的吸收，進(jìn)而影響了苗木的生長。因此，T3基質(zhì)僅適合用作播種基質(zhì)，而不適合用作育苗基質(zhì)。向光鋒等人[16]的研究結(jié)果表明，用珍珠巖作為播種基質(zhì)，厚果雞血藤的發(fā)芽率最高，而最適用于培育其容器苗的基質(zhì)是黃土∶泥炭土∶珍珠巖。這表明所用基質(zhì)對(duì)處于不同生長階段的同一樹種的生長的培育效應(yīng)也不同，這與本研究結(jié)論相似。T4基質(zhì)含有較高比例的鋸木屑，其pH值較其他基質(zhì)都低，這可能是不利于櫸樹容器苗生長的原因。這與鄭琰燚等人[17]的研究結(jié)果一致，他們?cè)谘芯看自慊|(zhì)配比對(duì)南方紅豆杉幼苗生長的影響情況時(shí)發(fā)現(xiàn)，在醋糟中添加比例較高的鋸末的基質(zhì)不利于南方紅豆杉容器苗的生長。根系不僅具有吸收水分和礦質(zhì)養(yǎng)分的功能，還能進(jìn)行合成代謝等生理反應(yīng),因此根系活力的大小實(shí)際上也反映了苗木活力的大小[18]。T1、T2基質(zhì)的根系活力較其他基質(zhì)的都強(qiáng)，T2基質(zhì)因含有鋸木屑故其保水性較T1基質(zhì)的強(qiáng)，能從基質(zhì)中吸收到更多的水分，而植物光合作用釋放出的氧氣是從根系所吸收的水分中釋放出來的，因而T2基質(zhì)的葉綠素總量、凈光合速率均最高。