納塔櫟容器育苗無紡布容器規(guī)格篩選

董筱昀,黃利斌,呂運舟,孫海楠

(江蘇省林業(yè)科學(xué)研究院，江蘇 南京 211153)

納塔櫟(Quercustaxana)為殼斗科(Fagaceae)櫟屬紅櫟組(Sect.Lobatae)落葉高大喬木，原產(chǎn)于美國東南部密西西比河流域[1]，于20世紀(jì)90年代末開始引入我國[2-3]。納塔櫟在我國長江中下游地區(qū)多年的引種實踐表明，該樹種不僅生長速度快，材質(zhì)優(yōu)良，生態(tài)適應(yīng)性強，具有較強的耐水濕性，而且樹姿優(yōu)美，秋季葉色艷麗多彩，具有很高的園林觀賞價值，是引種北美紅櫟中最具推廣潛力的樹種，深受育苗企業(yè)和造林綠化單位的青睞，市場前景廣闊[3-5]。容器育苗是現(xiàn)代林木育苗的重要方式之一，影響容器育苗質(zhì)量的主要因子包括育苗容器材料和類型、容器規(guī)格、基質(zhì)配比，以及水肥管理措施等。其中，容器規(guī)格大小不僅決定了苗木的地上和地下生長空間，直接影響苗木的生長發(fā)育與質(zhì)量，還是影響容器育苗單位面積產(chǎn)量和生產(chǎn)成本的重要因素[6-8]。近年來，國內(nèi)在納塔櫟容器育苗方面已有相關(guān)研究報道，如郁春柳報道了納塔櫟容器育苗的基質(zhì)配比篩選[9]；李峰卿等研究了不同容器規(guī)格和遮蔭措施對納塔櫟容器苗生長的影響[10]；王松等報道了不同無紡布容器規(guī)格和緩釋肥加載量對納塔櫟容器苗生長的影響[11]。但由于上述試驗中設(shè)置的容器規(guī)格太少，對于不同容器規(guī)格對納塔櫟苗木生長影響的規(guī)律性認(rèn)識仍存在不足。本文以具有良好透氣透水性以及空氣斷根作用、原料成本較低廉、生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用的無紡布容器為材料[12-13]，研究不同容器規(guī)格對納塔櫟1—2年生苗生長的影響，并進行綜合評價，為生產(chǎn)上納塔櫟容器育苗的技術(shù)優(yōu)化提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 育苗地概況

試驗地位于南京市江寧區(qū)東善橋江蘇省林業(yè)科學(xué)研究院馬屁山，該地區(qū)屬于江蘇寧鎮(zhèn)丘陵區(qū)，海拔高45 m左右，氣候為北亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，四季分明，溫暖濕潤，年平均氣溫15.3 ℃，7月平均氣溫27.9 ℃，1月平均氣溫2.1 ℃，極端最高氣溫40.5 ℃，極端最低氣溫-13.1 ℃，年均降雨量1 034 mm，年均蒸發(fā)量1 555 mm，年均相對濕度77%，無霜期229 d，年日照時數(shù)2 064.4 h。育苗試驗安排在設(shè)有高度3 m的鋼構(gòu)遮蔭棚和噴灌設(shè)施的育苗場，地面鋪設(shè)碎石子，并覆蓋黑色地布。

1.2 育苗材料與方法

納塔櫟種子采自江蘇省林業(yè)科學(xué)研究院內(nèi)早期引種的大樹，其種源為美國密西西比州。于2018年秋季采種，2019年3月將種子用清水浸泡48 h后，播入裝有泥碳基質(zhì)的5×10穴育苗盤中(穴上徑5 cm、下徑2.5 cm、深8 cm)，搭塑料薄膜拱棚保溫保濕。于4月上旬選擇生長整齊一致的幼苗，帶泥碳根團從穴盤中取出，移入不同規(guī)格的無紡布容器中。白色無紡布材料從市場購買，按試驗設(shè)計的規(guī)格要求進行縫制。育苗基質(zhì)由50%泥碳、40%苗圃表土、10%珍珠巖(比例皆為容積分?jǐn)?shù))，并加入少量復(fù)合肥混合而成。試驗過程中按常規(guī)育苗田間管理，每個生長季節(jié)澆施復(fù)合肥2次，夏季高溫季節(jié)覆蓋1層透光率50%的遮陽網(wǎng)進行遮蔭。

1.3 試驗設(shè)計與分析

采用裂區(qū)試驗設(shè)計，主處理A為容器口徑，設(shè)10，15，20，25，30 cm 5個水平，副處理B為容器深度，設(shè)12，16，20，24 cm 4個水平，共20個處理(見表1)，隨機區(qū)組排列，重復(fù)3次，每處理小區(qū)30株，容器緊密排列成條狀，寬度1 m左右。

表1 不同處理的容器規(guī)格指標(biāo)

于2019年12月上旬，當(dāng)年生長季結(jié)束后，調(diào)查1年生苗的苗高、地徑生長指標(biāo)；苗木原地留置1 a，于2020年12月上旬(第2年)生長季結(jié)束后，調(diào)查2年生苗的苗高、地徑生長指標(biāo)。利用DPS數(shù)據(jù)分析軟件進行方差分析和多重比較，利用EXCEL辦公軟件進行數(shù)據(jù)匯總分析和繪圖。采用隸屬函數(shù)法對苗高、地徑生長數(shù)據(jù)和基質(zhì)容積、育苗密度數(shù)據(jù)進行綜合分析，隸屬函數(shù)值計算公式[14]：R(X)=(X-Xmin)/(Xmax-Xmin)，負(fù)向數(shù)據(jù)按R(X)=1-(X-Xmin)/(Xmax-Xmin)，以確定不同容器規(guī)格育苗的綜合效果。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同容器規(guī)格對1年生苗生長的影響

對納塔櫟1年生苗生長的方差分析結(jié)果可知(見表2)，容器規(guī)格對苗高和地徑生長影響均達極顯著水平(P<0.01)，且A因子的貢獻率大于B因子，說明容器口徑對1年生苗生長影響大于容器深度。不同處理間高徑比的差異未達顯著性水平(P>0.05)。

表2 不同容器規(guī)格生長的1年生納塔櫟容器苗生長量方差分析

從圖1可看出，不同容器規(guī)格的1年生苗高和地徑生長量總體上呈現(xiàn)隨著容器口徑和深度增加而增加的趨勢，其中，A5B3處理的苗高最大，達74.5 cm，是生長量最小的A1B1處理(45.6 cm)的1.63倍，A5B4處理的地徑最大，達1.3 cm，是生長量最小的A1B1處理(0.76 cm)的1.71倍。多重比較結(jié)果顯示，主處理(容器口徑)間，A2與A3，A4與A5之間苗高差異不顯著，A3與A4，A4與A5之間地徑差異不顯著。在所有主處理水平，副處理B1與B3，B4之間的苗高和地徑生長都存在顯著差異，B3與B4之間苗高生長的差異都不顯著；在A1和A2水平，B3與B4之間地徑差異都不顯著，但在A3，A4，A5水平，B4的地徑生長顯著高于其他處理。說明隨著容器深度的增加，苗高生長增加有限，但地徑生長仍有增長潛力。

圖中列出的小寫字母為不同水平處理之間LSD多重比較結(jié)果，含相同字母表示兩者差異不顯著(P>0.05)

2.2 不同容器規(guī)格對2年生苗生長的影響

對納塔櫟2年生容器苗生長方差分析可知(見表3)，容器規(guī)格對納塔櫟2年生苗的苗高和地徑生長影響達極顯著水平(P<0.01)，且因子B的貢獻率大于因子A，說明容器深度對2年生苗生長的影響大于容器口徑。高徑比在A、B因子間均未達差異顯著水平(P>0.05)，容器口徑與深度對于苗高和高徑比性狀存在顯著的交互效應(yīng)。

表3 不同容器規(guī)格的納塔櫟2年生容器苗生長方差分析

從圖2可看出，不同容器規(guī)格的2年生苗高和地徑生長量隨著容器口徑和深度的增加而增加，生長量最小的A1B1處理，苗高和地徑為67，0.87 cm，生長量最大的是A5B4處理，苗高和地徑達164.0，1.84 cm，分別是A1B1處理的2.45倍和2.12倍。多重比較結(jié)果顯示，主處理(容器口徑)間，除A2與A3差異不顯著外，其他處理水平之間苗高和地徑均存在顯著差異。在同一主處理水平上，不同容器深度之間，苗高和地徑生長都存在顯著差異，即隨著容器深度的增加，苗高和地徑生長量顯著增加。高徑比在主處理之間差異不顯著，在A4，A5水平，副處理之間存在一定的差異，呈現(xiàn)出容器的深度越淺或越深，高徑比增加的趨勢。

圖中列出的小寫字母為不同水平處理之間LSD多重比較結(jié)果，含相同字母表示兩者差異不顯著(P>0.05)

2.3 適宜育苗容器規(guī)格的篩選

在容器育苗生產(chǎn)中，除了要增加苗木生長量、提高苗木質(zhì)量外，還要考慮降低育苗的生產(chǎn)成本，提高育苗效率。利用苗高、地徑2個生長指標(biāo)和容器容積、容器擺放密度(單位產(chǎn)苗量)2個育苗成本指標(biāo)，計算隸屬函數(shù)值，進行容器規(guī)格篩選的綜合評價，結(jié)果見表4。從表4可知，在20個不同容器規(guī)格處理中，1年生苗生長的隸屬函數(shù)值排前5位的為A5B4，A4B4，A5B3，A4B3和A3B4，2年生苗生長的隸屬函數(shù)值排前5位的為A5B4，A4B4，A3B4，A2B4和A5B3。與育苗成本因素隸屬值累加后，培育1年生苗隸屬值最大的為A1B4，A1B3；培育2年生苗隸屬值最大的為A1B4，A2B4。因此，認(rèn)為培育納塔櫟1年生容器苗宜選用規(guī)格10 cm×24 cm或者10 cm×20 cm的無紡布容器；培育納塔櫟2年生容器苗宜選用規(guī)格15 cm× 24 cm的無紡布容器，在生產(chǎn)苗木規(guī)格要求不高時，也可以選用規(guī)格10 cm×24 cm的容器生產(chǎn)。

表4 不同容器規(guī)格綜合評價納塔櫟育苗的隸屬函數(shù)值

3 小結(jié)與討論

育苗容器規(guī)格直接影響苗木根系的生長空間，在容器密集擺放時，容器口徑直接影響苗木冠幅的大小，影響容器育苗的質(zhì)量。大量研究表明，適當(dāng)增大育苗容器規(guī)格可以為苗木生長提供較大的營養(yǎng)空間，促進苗木的生長[6,10]。本研究結(jié)果也表明，加大容器規(guī)格有利于納塔櫟1—2年生苗的生長發(fā)育。除容器容積外，容器類型對苗木生長也有顯著影響，已有研究表明，對于栓皮櫟、油松等深根性樹種，一般需要選擇較深的容器，加深容器規(guī)格更有利于苗木根系的生長發(fā)育，從而提高培育苗木的質(zhì)量[12]。邵鵬等研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)容器高度相同時，口徑的增加反而導(dǎo)致了油松苗木生長量和質(zhì)量的下降[12]。納塔櫟為深根性樹種，王松等研究發(fā)現(xiàn)，在納塔櫟容器培育中，容器越深，對苗高和地徑的生長越有利，但在相同深度下，容器口徑的增加并未顯著影響苗木的生長，因此宜采用細(xì)高類型的容器[11]。本試驗中，對于納塔櫟1年生容器苗，所有主處理水平中，副處理B1與B3，B4之間的苗高和地徑都存在顯著差異，說明B1深度已對苗木生長產(chǎn)生明顯的抑制作用，B3與B4之間苗高生長的差異都不顯著，再增加容器深度對苗高影響有限。在A3，A4，A5水平，B4的地徑生長顯著高于其他處理，說明對于較大口徑的容器，增加容器深度，地徑生長仍有增長潛力。對于納塔櫟2年生容器苗，在同一主處理水平上，不同容器深度之間，苗高和地徑生長都存在顯著差異，說明隨著容器深度的增加，苗高和地徑生長量仍有增長的空間。不同容器規(guī)格對納塔櫟高徑比的影響較少，這與王松等研究結(jié)果相似[11]

容器規(guī)格的選擇除了根據(jù)培育高質(zhì)量苗木需求外，還要綜合考慮樹種的生物學(xué)特性、造林成活率、培育目標(biāo)、生產(chǎn)成本、市場需求、育苗管理水平等，尋找綜合平衡方案。容器過小，可能造成苗木生長弱小，根系畸形或盤根等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響苗木質(zhì)量，從而影響造林成活率；容器過大，生產(chǎn)、運輸?shù)瘸杀敬蠓壬仙绊懹缧?。在目前的容器育苗研究中，單純研究容器?guī)格對苗木質(zhì)量影響的較多，綜合研究生產(chǎn)成本與造林后效果的較少[15-16]。在無紡布容器育苗中，無紡布材料價格較低廉，所占成本很少，基質(zhì)用量、單位面積產(chǎn)苗量對育苗成本的影響較大。本試驗中，通過對苗高、地徑2個苗木生長性狀與容器容積、單位面積育苗量2個育苗成本影響因子的綜合評價，進行納塔櫟育苗容器規(guī)格篩選，初步結(jié)論為：培育納塔櫟1年生容器苗宜選用規(guī)格10 cm×24 cm或者10 cm×20 cm的無紡布容器；培育納塔櫟2年生容器苗宜選用規(guī)格15 cm×24 cm的無紡布容器。對生產(chǎn)苗木規(guī)格要求不高時，也可以選用規(guī)格10 cm× 24 cm容器。對生產(chǎn)苗木規(guī)格要求較高時，則要加大容器深度，可選用規(guī)格15 cm×30 cm的容器。