不同容器規(guī)格對薄殼山核桃苗木生長的影響

杜洋文，鄧先珍

（1.黃岡師范學(xué)院經(jīng)濟(jì)林木種質(zhì)改良與資源綜合利用湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室大別山特色資源開發(fā)湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心，湖北黃岡 438000；2.湖北省林業(yè)科學(xué)研究院，湖北武漢 430075；3.湖北省木本糧油林工程技術(shù)研究中心，湖北武漢 430075）

容器育苗是目前應(yīng)用最廣泛的苗木生產(chǎn)技術(shù)，與傳統(tǒng)裸根苗繁育技術(shù)相比，具有移栽后成活率高[1]的明顯優(yōu)勢。容器育苗能保證苗木根系完整，最大程度地減輕移栽時根系的損失或機(jī)械損傷，幾乎無緩苗期，可大大提高移栽成活率；裸根苗在起苗及包裝過程中，30%以上的須根損失或損傷[2]，這些須根可吸收水分和養(yǎng)分，當(dāng)其被破壞或損失后，植株會逐漸衰弱，嚴(yán)重者會死亡[3]。容器規(guī)格選擇不當(dāng)會導(dǎo)致苗木生長受到空間限制，根系畸形或扭曲，對造林成活率及苗木后期的生長造成影響[4-5]。采用物理控根技術(shù)，可使容器苗主根變短，促進(jìn)側(cè)根發(fā)育，增加側(cè)根數(shù)量和平均長度以及根系體積和表面積，提高苗木質(zhì)量[6]。

薄殼山核桃（Carya illinoinensis）以裸根育苗為主。薄殼山核桃為深根性樹種，采用裸根育苗時，苗木側(cè)根和須根較少，主根深且粗壯[7-8]；起苗時，費(fèi)時費(fèi)力，苗木機(jī)械損傷大，須根損失較大，嚴(yán)重影響其移栽成活率，緩苗期長達(dá)1～2年，不利于苗木后期的生長[9-11]。本研究采用不同規(guī)格的無紡布容器袋和黑色塑料容器袋培育容器苗，探究不同容器規(guī)格對薄殼山核桃苗木生長的影響，以期為薄殼山核桃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供保障。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于湖北省林業(yè)科學(xué)研究院九峰實(shí)驗(yàn)林場（114°29′E，31°22′N），屬亞熱帶大陸季風(fēng)性濕潤氣候，年均氣溫16.7℃，最高氣溫41℃，最低氣溫-17.6℃，年均日照時長2 058.4 h，年均降水量1 200～1 400 mm，年均無霜期239天。該地海拔51.2～202 m，母巖多為砂巖，有零星的石灰?guī)r；土壤以紅黃壤為主，土層厚度80 cm；土壤pH值5.3～6.5，全氮（N）含量0.1%左右，全磷（P）含量5%～6%，全鉀（K）含量1.0%～2.5%，有機(jī)質(zhì)含量1%～5%。

1.2 試驗(yàn)材料與設(shè)計(jì)

2018年2月上旬，將薄殼山核桃'波尼'種子用清水浸泡7天，兩天換水1次，再將已浸泡的種子用沙床催芽。5月上旬，待種子出苗長至10～15 cm時，將幼苗與基質(zhì)一起移栽至容器袋，盡量保持幼苗根系完整，將主根及過長的須根部分截短。容器基質(zhì)為1∶1的泥炭土和黃心土。容器袋為不同規(guī)格的無紡布育苗袋和異形防老化黑色塑料育苗袋（表1）。采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，共6個處理，每處理5株，3次重復(fù)。

表1 試驗(yàn)處理Tab.1 Experimental treatments

1.3 指標(biāo)調(diào)查

當(dāng)年12月上旬，用卷尺測量苗高（精確至0.1 cm），用游標(biāo)卡尺測量地徑（精確至0.01 mm）；將苗木從容器袋內(nèi)緩慢取出，輕微抖動，去掉大部分基質(zhì)，再用清水沖掉剩余基質(zhì)，清洗時盡量保持根系完整，如有洗掉的根系，及時保留；將洗凈的苗木用紙巾吸干水分，從苗木基質(zhì)痕跡處截成地上和地下兩部分，分別稱量地上鮮重和地下鮮重；將地下部分放入掃描儀，掃描成像并保存，利用GXY-A根系分析系統(tǒng)分析根長、根表面積、根直徑和根體積；將地上和地下部分分別放入烘箱，80℃下烘干至恒重，稱量地上干重和地下干重；根冠比為地下鮮重與地上鮮重的比值。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007和SPSS 18.0軟件進(jìn)行方差分析、相關(guān)分析和回歸分析等統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對薄殼山核桃苗木生長的影響

不同處理對苗高生長影響顯著（P＜0.05）（表2）。A3處理最高（23.05 cm），其次為B3處理（20.58 cm），A1處理最矮（17.20 cm）。A3處理與B3處理差異不顯著，與A2處理差異顯著（P＜0.05），與其他處理差異極顯著（P＜0.01）。

表2 不同處理對薄殼山核桃苗木生長的影響Tab.2 Effects of different treatments on growth of C.illinoinensis seedlings

不同處理對地徑生長影響極顯著（P＜0.01）。A3處理的地徑最大（6.04 mm），其次為B3處理（5.65 mm），A1處理最?。?.45 mm）。A3處理與B3處理差異不顯著，兩者均極顯著高于其他處理（P＜0.01），其他處理間差異不顯著。

2.2 不同處理對薄殼山核桃苗木地上和地下部分生長的影響

不同處理對地上鮮重影響極顯著（P＜0.01）（表3）。A3處理的地上鮮重最大（2.67 g），其次為B1處理（1.91 g），A2處理最?。?.48 g），A3處理比A2處理高出80.41%。A3處理與其他處理差異極顯著（P＜0.01），其他處理間差異不顯著。

表3 不同處理對薄殼山核桃苗木地上和地下部分生長的影響Tab.3 Effects of different treatments on growth of aboveground and underground parts of C.illinoinensis seedlings

不同處理對地下鮮重影響極顯著（P＜0.01）。A3處理的地下鮮重最大（18.79 g），其次為B3處理（10.68 g），A2處理最?。?.87 g），A3處理比A2處理高出138.75%。A3處理與其他處理差異極顯著（P＜0.01），其他處理間差異不顯著。

不同處理對地上干重影響顯著（P＜0.05）。A3處理的地上干重最大（1.34 g），其次為B1處理（1.01 g），A2處理最?。?.79 g），A3處理比A2處理高出69.62%。A3處理與B1處理差異顯著（P＜0.05），與其他處理差異極顯著（P＜0.01）。

不同處理對地下干重影響極顯著（P＜0.01）。A3處理地下干重最大（11.70 g），其次為A1處理（6.53 g），A2處理最?。?.96 g），A3處理比A2處理高出135.89%。A3處理與其他處理差異極顯著（P＜0.01），其他處理間差異不顯著。

不同處理對根冠比影響不顯著。A3處理的根冠比最大（7.03），其次為A1處理（6.14），B1處理最?。?.44）。

2.3 不同處理對薄殼山核桃苗木根系生長的影響

不同處理對薄殼山核桃苗木根長影響極顯著（P＜0.01）（表4）。A3處理的根長最長（1 330 cm），其次為B3處理（1 019 cm），B1處理最短（741 cm），A3處理比B1處理高出79.49%。A3處理與B3處理差異顯著（P＜0.05），與其他處理差異極顯著（P＜0.01）。

表4 不同處理對薄殼山核桃苗木根系生長的影響Tab.4 Effects of different treatments on root growth of C.illinoinensis seedlings

不同處理對根表面積影響極顯著（P＜0.01）。A3處理的根表面積最大（717 cm2），其次為A1處理（436 cm2），B1處理最?。?03 cm2），A3處理比B1處理高出136.63%。A3處理與其他處理差異極顯著（P＜0.01），其他處理間差異不顯著。

不同處理對根體積影響極顯著（P＜0.01）。A3處理的根體積最大（62.15 cm3），其次為B3處理（41.97 cm3），B1處理最小（32.38 cm3），A3處理比B1處理高出91.94%。A3處理與B3處理差異不顯著，與其他處理差異極顯著（P＜0.01）。

不同處理對根直徑影響不顯著。A3處理的根直徑最大（9.07 mm），其次為A2處理（8.53 mm），B2處理最?。?.90 mm）。

2.4 苗木生長和根系性狀的相關(guān)性分析

對苗高、地徑、地上鮮重、地下鮮重、地上干重、地下干重、根冠比等生長性狀和根長、根表面積、根體積、根直徑等根系性狀進(jìn)行相關(guān)性分析（表5）。地下鮮重與地下干重呈顯著正相關(guān)（P＜0.05），與根直徑呈顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05）；地下干重與根直徑呈顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05）；根冠比與根表面積呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01），與根直徑呈顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05）；根表面積與根直徑呈顯著正相關(guān)（P＜0.05）。根表面積、根體積、根直徑分別與地上鮮重、地下鮮重、地上干重、地下干重、根冠比、根長呈負(fù)相關(guān)；除與根長的相關(guān)系數(shù)值較小外，其余相關(guān)系數(shù)值均較大，這可能與容器規(guī)格、苗木地下部分生長空間和養(yǎng)分供給等因素有關(guān)。

表5 相關(guān)性分析Tab.5 Correlation analysis

2.5 苗木生長與根系性狀回歸分析

苗木生長和根系性狀存在一定的相關(guān)關(guān)系，為進(jìn)一步明確性狀間的相關(guān)性，對存在相關(guān)關(guān)系的性狀進(jìn)行線性回歸分析，并建立回歸擬合方程（表6）。方程1中的自變量系數(shù)為1.67，表明地下鮮重與地下干重呈正相關(guān)；方程2中的自變量系數(shù)為-185.12，表明根體積隨根冠比的增大而減少，即地上鮮重一定時，地下鮮重增加，根體積減少，這也證實(shí)了地下鮮重與根體積呈負(fù)相關(guān)；方程3中的自變量系數(shù)為-0.18，表明根直徑與地下鮮重呈負(fù)相關(guān)；方程4中的自變量系數(shù)為-0.30，表明根直徑與地下干重呈負(fù)相關(guān)；方程5的自變量系數(shù)為-0.61，表明根直徑與根冠比呈負(fù)相關(guān)；方程6的自變量系數(shù)為0.003，表明根直徑與根體積呈正相關(guān)。

表6 不同指標(biāo)回歸分析Tab.6 Regression analysis of different indicators

3 討論與結(jié)論

薄殼山核桃良種育苗通過種子培育實(shí)生砧木，再進(jìn)行良種嫁接繁殖，由于實(shí)生苗具有直根性且側(cè)根再生較難，移栽后成活率較低，緩苗期長[12]。近年來，薄殼山核桃種苗繁育越來越趨向于容器育苗。容器類型和規(guī)格都會對苗木的生長發(fā)育和質(zhì)量產(chǎn)生影響[13]。隨著苗齡增加，容器規(guī)格對苗木生長的脅迫作用越明顯，探明適宜苗木生長的容器參數(shù)很有必要[14]。

植物體型大小與容器高度或直徑存在顯著相關(guān)關(guān)系。在規(guī)格較小的容器中，可利用的養(yǎng)分、水分和地下部分生長空間有限，植物個體發(fā)育及根系生長可能受到限制[15]，施肥也不能彌補(bǔ)較小規(guī)格容器對苗木根系發(fā)育的限制[16]。規(guī)格較大的容器對苗木苗高、地徑和生物量有顯著促進(jìn)作用[17]。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，在相同容器材料的基礎(chǔ)上，A3（19 cm×25 cm）比A2（15 cm×20 cm）和A1（10.5 cm×25 cm）處理表現(xiàn)好，B3（26 cm×21 cm）比B2（21 cm×21 cm）和B1（16 cm×16 cm）處理表現(xiàn)好，苗高、地徑、生物量、根長、根表面積和根體積均較大，說明較大規(guī)格的容器能為苗木生長提供更大的生長空間以及更多的養(yǎng)分和水分，促進(jìn)其生長發(fā)育，可培育出優(yōu)質(zhì)容器苗[18-19]。

容器規(guī)格不僅對苗高和地徑等產(chǎn)生顯著影響，還對干物質(zhì)積累與分配和根系形態(tài)等有極顯著影響[20]。生物量分配是衡量植物生長狀況的重要指標(biāo)，植物能根據(jù)環(huán)境狀況主動調(diào)節(jié)地上和地下生物量的分配[21]，根、冠間存在既互相依賴又互相競爭的功能均衡關(guān)系[22]。本試驗(yàn)中，各處理間苗木根冠比差異不顯著，表明不同容器規(guī)格對苗木地上和地下部分生長的影響是同時進(jìn)行的。在小規(guī)格容器中，根系生長空間有限，抑制了根系的正常發(fā)育，地上部分卻能快速生長。相關(guān)性分析結(jié)果也顯示，根表面積、根體積和根直徑與地上鮮重、地下鮮重、地上干重和地下干重呈負(fù)相關(guān)。在大規(guī)格容器中，基質(zhì)養(yǎng)分含量較高，容器苗將更多的生物量調(diào)配到地上部分，這也是植物正常的生理現(xiàn)象[23-24]。

試驗(yàn)結(jié)果表明，不同容器規(guī)格對薄殼山核桃苗木的生長和根系性狀均有顯著影響，A3處理的苗木質(zhì)量最好，所有指標(biāo)均最大，苗高23.05 cm，地徑6.04 mm，地上鮮重2.67 g，地下鮮重18.79 g，地上干重1.34 g，地下干重11.70 g，根長1 330 cm，根表面積717 cm2，根體積62.15 cm3。

在實(shí)際生產(chǎn)中，既要考慮苗木質(zhì)量，又要考慮生產(chǎn)成本。本試驗(yàn)中，B3容器袋為0.121元/個，A3容器袋為0.423元/個，后者單價是前者的3.50倍；B3與A3容器袋培育的苗木高度和地徑并無顯著差異。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中，如對苗木質(zhì)量要求較高，建議選擇A3容器袋培育苗木；如從生產(chǎn)成本等經(jīng)濟(jì)角度考慮，可選擇B3容器袋培育苗木。