不同基質(zhì)與肥料配比對(duì)楠木育苗效果的影響

張 筍

（高州市森林公園事務(wù)中心，廣東 高州 525200）

0 引言

楠 木（Phoebe zhennanS.Lee et F.N.Wei）又 名楠樹、楨楠，屬樟科楠屬常綠喬木，樹體高大，干形通直，是較好的行道和庭園綠化樹種。楠木木材紋理直、結(jié)構(gòu)致密，不易變形、開裂，且有香氣，價(jià)格高昂，為宮廷建筑和船舶建造方面的高級(jí)優(yōu)良木材。楠木地理分布范圍較窄，為我國(guó)特有樹種，主要分布于湖北省西部、貴州省西北部及四川省、湖南省等地，屬國(guó)家二級(jí)珍稀瀕危保護(hù)植物［1］。楠木苗木培育以種子繁殖為主，其種子富含油脂和水分，易失水開裂、發(fā)霉，發(fā)芽力不高。楠木喜肥沃、濕潤(rùn)、排水良好的土壤，對(duì)立地條件要求高，加之苗期生長(zhǎng)緩慢，常發(fā)生爛根、日灼等現(xiàn)象，育苗成效整體不高［2-3］。

良好的育苗基質(zhì)是實(shí)現(xiàn)壯苗培育的關(guān)鍵。以從往有關(guān)楠木育苗的研究報(bào)道來(lái)看，相較常規(guī)黃泥杯容器苗，輕基質(zhì)容器苗根系發(fā)達(dá)，環(huán)境適應(yīng)能力較強(qiáng)［4-5］，但不同輕型基質(zhì)配比的育苗效果明顯不同。以農(nóng)田土或泥炭土、珍珠巖、谷殼等基質(zhì)按一定比例混合，苗木高徑生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)明顯，Ⅰ、Ⅱ級(jí)苗出圃率明顯增加［6-7］。此外，有研究者提出［8-10］，在育苗基質(zhì)中添加肥料，如雞羊糞、鈣鎂磷肥、生物菌劑等，能加快楠木幼苗生長(zhǎng)，苗木質(zhì)量大幅提升。整體上看，基質(zhì)配比和施肥種類均影響楠木壯苗培育效果，但學(xué)界對(duì)基質(zhì)配比與肥料配方優(yōu)化方面的研究仍較少。為此，筆者通過(guò)試驗(yàn)探討了不同基質(zhì)與肥料配比處理下楠木苗木培育效果的差異，旨在構(gòu)建高效的育苗技術(shù)體系，以期為楠木工廠化壯苗培育提供科學(xué)參考。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

在廣東省高州市境內(nèi)選擇干形通直、生長(zhǎng)健壯的楠木成年樹為采種母樹，于2018年11月采集種子。育苗基質(zhì)采用黃泥及市售的泥炭土、珍珠巖、蛭石4種基質(zhì)。肥料使用復(fù)混肥，以尿素（46% N）或硝酸銨（35% N）、重過(guò)磷酸鈣（52% P2O5）、氯化鉀（60%K2O）為原料，滑石粉為填充料。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 苗木培育。參照朱定軍［2］的方法，搗去外種皮后，將種子放入加有洗衣粉的水中清除油脂，用流水沖洗干凈后，再用0.5%高錳酸鉀消毒3 h，然后用清水洗凈后進(jìn)行濕沙貯藏。2019年3月進(jìn)行沙床播種，子葉出土后，將幼苗移栽至裝有基質(zhì)的育苗袋（8 cm×10 cm）中。苗木培育在自然條件下苗圃地進(jìn)行，地理位置為東經(jīng)110°51′35″、北緯21°53′54″，年平均氣溫22.8 ℃，最高溫度37.6 ℃，最低溫度-1.5 ℃，無(wú)霜期361 d，年平均降水量1 892.7 mm。

1.2.2 基質(zhì)處理。以黃泥、泥炭土、珍珠巖、蛭石4種基質(zhì)混合物作為育苗基質(zhì)，按體積比混合。每種基質(zhì)均設(shè)4個(gè)水平，其中黃泥分別為1份、2份、3份、4份，泥炭土為0份、1份、2份、3份，珍珠巖為0份、1份、2份、3份，蛭石0份、1份、2份、3份（見表1）。利用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)軟件，按4因素4水平進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)，共設(shè)置16個(gè)處理，分別為M1～M16，每個(gè)處理重復(fù)4次，每個(gè)重復(fù)70株。苗木移入基質(zhì)中后，按常規(guī)方法進(jìn)行水肥及病蟲害管理，其中施肥用0.3%復(fù)合肥［m（N）∶m（P2O5）∶m（K2O）=15∶15∶15］肥液，每月淋施1次，每株施250 mL。苗木培育1 a后，于2020年4月中旬統(tǒng)計(jì)苗木高度、地徑生長(zhǎng)量，然后參照匡敏等［11］提出的楠木輕基質(zhì)容器苗分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，將苗高≥20 cm、地徑≥2.5 mm的苗木計(jì)為出圃苗木，統(tǒng)計(jì)各處理苗木出圃率，即出圃苗木株數(shù)占移栽苗木總株數(shù)的百分比。

表1 育苗基質(zhì)組分水平表 份

1.2.3 肥料處理。在上述育苗基質(zhì)研究基礎(chǔ)上，以不同配比的N、P、K復(fù)混肥為基肥。每種營(yíng)養(yǎng)元素有效含量分別設(shè)4個(gè)水平（見表2），采用正交試驗(yàn)法設(shè)置16個(gè)處理分別為P1～P16，每個(gè)處理4次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)70株。其中，處理1（P1）為對(duì)照，未放基肥。根據(jù)各處理中N、P、K配比進(jìn)行配制，施用時(shí)按2.5 kg/m3的用量與基質(zhì)混勻。苗木培育1 a后，于2021年4月中旬統(tǒng)計(jì)出圃率。

表2 復(fù)混肥營(yíng)養(yǎng)元素組分水平表 %

為進(jìn)一步研究不同氮素肥料及供肥量對(duì)育苗的影響，以有機(jī)氮肥料尿素（U，46% N）、無(wú)機(jī)氮肥料硝酸銨（X，35% N）兩種氮肥作為供氮來(lái)源，分別設(shè)置 0.5（N1）、1.5（N2）、2.5 kg/m3（N3）3 種水平的施肥用量處理，共設(shè)置6個(gè)處理UN1、UN2、UN3、XN1、XN2、XN3，每個(gè)處理 4次重復(fù)，每個(gè)重復(fù) 50株。苗木培育1 a后，于2022年4月中旬進(jìn)行苗木質(zhì)量綜合分析，調(diào)查各處理苗木高度、地徑、主根長(zhǎng)、凈光合速率、生物量、出圃率。其中，凈光合速率采用LI-6400便攜式光合儀測(cè)定，生物量為地上、地下部分總的植株鮮質(zhì)量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

對(duì)于試驗(yàn)數(shù)據(jù)，用Excel 2007制作分析圖表，用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行方差分析及LSD多重比較（α=0.05）。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 不同基質(zhì)配比對(duì)育苗效果的影響

不同基質(zhì)配比處理下，苗木出圃率差異顯著。在供試16種基質(zhì)中，處理8（M8）為最優(yōu)配比，該處理下苗木出圃率最高，達(dá)82.2%。相較生產(chǎn)中最為常用的基質(zhì)處理（M1，黃泥），苗木出圃率提高了130.9%。由表3正交設(shè)計(jì)極差分析結(jié)果可知，泥炭土（R=27.9）對(duì)楠木育苗效果影響最大，其次是珍珠巖（R=9.7），黃泥和蛭石的影響相對(duì)較小，R值分別為7.1和7.9。由此可見，泥炭土對(duì)提高楠木苗木質(zhì)量起到關(guān)鍵的主導(dǎo)作用。與黃泥相比，泥炭土疏松透氣，富含大量腐殖質(zhì)與營(yíng)養(yǎng)元素，這說(shuō)明養(yǎng)分供給在楠木壯苗培育中尤為重要。

表3 楠木育苗基質(zhì)不同體積比極差分析

2.2 不同肥料配比對(duì)育苗效果的影響

由表4可知，在采用優(yōu)化配比基質(zhì)（即黃泥、泥炭土、珍珠巖、蛭石體積比為2∶3∶2∶1）的基礎(chǔ)上，肥料配比對(duì)苗木出圃率影響顯著。其中，在P12處理（20% N+15% P+5% K）下苗木出圃率最高，達(dá)90.3%，較對(duì)照P1處理（未放基肥）增加了99.3%。極差分析結(jié)果表明，N（R=35.4）對(duì)楠木苗木培育效果影響最大，其次是P和K（R值為 5.7 ～ 6.6）。

表4 楠木育苗基質(zhì)中不同配比肥料極差分析 %

2.3 不同氮素與施肥量對(duì)苗木質(zhì)量的影響

為進(jìn)一步提升肥效，以P12（20% N+15% P+5% K）為最優(yōu)復(fù)混肥配比，對(duì)不同氮肥種類和施肥量處理下的苗木質(zhì)量進(jìn)行了綜合分析。由表5可知，在6個(gè)處理中，以無(wú)機(jī)氮肥硝酸銨+1.5 kg/m3施肥量（XN2）處理下苗木質(zhì)量最好，與UN3處理（有機(jī)氮肥尿素+2.5 kg/m3施肥量）相比，苗高、地徑、主根長(zhǎng)、凈光合速率、生物量、出圃率均顯著增加，高徑比減小。這說(shuō)明以無(wú)機(jī)氮取代有機(jī)氮，并以較低施肥量即可獲得理想的壯苗培育效果。

表5 氮素及施肥量對(duì)培育楠木苗木質(zhì)量的影響

3 結(jié)論與討論

楠木的利用價(jià)值高，開發(fā)前景廣闊，是優(yōu)良的造林綠化與珍貴用材樹種，大力發(fā)展楠木人工林效益顯著。良種壯苗是實(shí)現(xiàn)人工林高效培育的前提與保障。楠木種子貯藏壽命短，苗期生長(zhǎng)緩慢，育苗困難。目前，國(guó)內(nèi)許多科技工作者探討了楠木苗木培育的方法，在種子處理、基質(zhì)篩選、施肥管理、種植密度等方面取得了較大進(jìn)展，并認(rèn)為優(yōu)化基質(zhì)與肥料配比是有效促進(jìn)苗木質(zhì)量提升的關(guān)鍵［2，4，11］。為探索高效、穩(wěn)定的楠木壯苗培育技術(shù)，筆者重點(diǎn)從育苗基質(zhì)與肥料方面進(jìn)行了研究。通過(guò)正交試驗(yàn)法，筆者分別設(shè)計(jì)了16種基質(zhì)和肥料配比處理，發(fā)現(xiàn)采用黃泥、泥炭土、珍珠巖、蛭石按體積比2∶3∶2∶1組成的混合基質(zhì)，20% N（硝酸銨）+15% P+5%K復(fù)混肥，每立方米基質(zhì)中摻入復(fù)混肥1.5 kg，苗高≥20 cm、地徑≥2.5 mm的苗木出圃率在98%以上，這為今后楠木工廠化壯苗培育提供了可靠的技術(shù)支撐。

楠木對(duì)生境條件要求較高。在基質(zhì)篩選試驗(yàn)中，相較黃泥與蛭石，泥炭土與珍珠巖表現(xiàn)出了較為顯著的影響作用，這與楠木喜肥沃、透氣環(huán)境的生理特性是相吻合的。黃泥成本低，且攜菌少、易消毒，能有效減少楠木幼苗根腐現(xiàn)象，是生產(chǎn)中最為常用的育苗基質(zhì)。但黃泥排水透氣性差，且后期土壤易板結(jié)，不利于植株吸收水分與養(yǎng)分，阻礙了苗木生長(zhǎng)。試驗(yàn)以黃泥為基質(zhì)培育楠木幼苗，苗木出圃率僅為35.6%，而以優(yōu)化配比的黃泥、泥炭土、珍珠巖、蛭石組成的混合基質(zhì)育苗，苗木出圃率提升至80%以上，這表明肥沃、疏松透氣的基質(zhì)最適于楠木苗木培育。近期有學(xué)者認(rèn)為，以桑枝屑、發(fā)酵鋸末、豬羊糞等營(yíng)養(yǎng)豐富的生物廢料作為基質(zhì)組分，也可獲理想的楠木育苗效果［11-12］。從生產(chǎn)成本角度出發(fā)，泥炭土價(jià)格高昂，因此，探尋一種便宜并可替代泥炭土的基質(zhì)十分必要，下一步擬開展相關(guān)基質(zhì)的進(jìn)一步優(yōu)化與篩選。

氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素有效含量對(duì)楠木苗木培育效果有顯著影響。在相同基質(zhì)條件下（M8），以市面上銷售的常規(guī)氮磷鉀［m（N）∶m（P2O5）∶m（K2O）=15∶15∶15］復(fù)合肥進(jìn)行施肥管理，其楠木育苗效果明顯低于試驗(yàn)中優(yōu)化的氮磷鉀［m（N）∶m（P2O5）∶m（K2O）=20∶ 15∶ 5］復(fù)混肥（P12）。在供試16種肥料配比中，當(dāng)?shù)繛?0%、總肥效45%時(shí)，育苗效果明顯低于氮含量20%、總肥效40%的施肥處理。這表明苗木質(zhì)量并未隨著總肥效的增加而增加，而是受到肥料配比尤其是氮素含量的影響。氮肥包括有機(jī)氮肥和無(wú)機(jī)氮肥兩種。植物對(duì)氮的吸收以無(wú)機(jī)氮為主，即硝態(tài)氮（NO3-）和銨態(tài)氮（NH4+），而有機(jī)氮需轉(zhuǎn)化為氨（NH3）才能被植物吸收利用［13-14］。有機(jī)氮在轉(zhuǎn)氨過(guò)程中，需要借助土壤微生物、土壤酶、溫度、水分等作用，通過(guò)轉(zhuǎn)氨作用產(chǎn)生NH3，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)植物對(duì)氮素的利用，因此，施用有機(jī)氮肥時(shí)應(yīng)以基肥和根際追肥為主［15］。由于尿素氮含量高且成本低，生產(chǎn)中使用的復(fù)合肥多以尿素為氮源。試驗(yàn)以總肥效45%、氮含量15%常規(guī)復(fù)合肥進(jìn)行施肥，并未獲得理想的育苗效果，一方面可能是氮含量偏低，另一方面可能是采用了葉面噴施的方式，將其作為基肥是否能改善育苗效果有待進(jìn)一步驗(yàn)證。值得一提的是，在相同氮含量的前提下，試驗(yàn)以無(wú)機(jī)氮肥硝酸銨取代有機(jī)氮肥尿素，在1.5～2.5 kg/m3施肥量下均取得了相近的育苗效果，說(shuō)明以無(wú)機(jī)氮肥取代有機(jī)氮肥能提高植株對(duì)肥料的吸收利用效率，減少化肥使用量。這為緩解當(dāng)前廣受關(guān)注的化肥環(huán)境污染問(wèn)題提供了一個(gè)較好的思路。