全 文 :西北林学院学报 2015,30(6):156~160
Journal of Northwest Forestry University
doi:10.3969/j.issn.1001-7461.2015.06.29
狭叶冬青不同基质配比容器育苗试验研究
收稿日期:2015-04-14 修回日期:2015-07-05
基金项目:甘肃省林业厅科研基金项目(2012069)。
作者简介:姚德生,男,教授,研究方向:树木分类、森林培育。E-mail:gsyds@163.com
*通信作者:何彦峰,男,教授,研究方向:森林培育。E-mail:gslyhyf@163.com
姚德生,何彦峰*
(甘肃林业职业技术学院,甘肃 天水741020)
摘 要:以腐殖质、圃地土、细河砂为试验基质,采用完全随机区组试验设计方法研究了不同基质配
比性质对狭叶冬青容器苗生长的影响。结果表明:不同基质配比对狭叶冬青容器苗出苗率、苗高、
地径、高径比、地上干质量、地下干质量及根系生长均有极显著影响,对苗木的根系活力具有显著影
响。基质的容重、速效P是影响苗木地上部分生长的主要因子,容重和有机质是影响苗木地下部
分生长的主要因子,总孔隙度和pH对苗木干物质量的积累影响显著。从生产实际出发,培养狭叶
冬青容器苗的适宜基质为50%腐殖质+25%黄绵土+25% 细河砂。
关键词:狭叶冬青;容器育苗;基质配比;理化性质
中图分类号:S723.1 文献标志码:A 文章编号:1001-7461(2015)06-0156-05
Seedlings Growth of Ilex fargesii on Different Nursery Container Media
YAO De-sheng,HE Yan-feng*
(Gansu Forestry Technology College,Tianshui,Gansu741020,China)
Abstract:Completely randomized block experiment design method was adopted to examined the effects of
culture media on the growth of Ilex fargesii container seedlings that were planted in the media of humus,
nursery soil and fine river sand.The results showed that the emergence rate,seedling height basal diame-
ter,H/D,aboveground dry mass,under ground dry mass and root growth of container seedling presented
significant differences among different media.The root vigor was also significantly different.The bulk
density of the media and the content of soluble phosphorous were the major factors influencing the
aboveground parts of the seedling growth;the bulk density and organic matter in the media were those in-
fluencing the underground parts of the seedling growth;the total porosity and pH had significant effects on
the accumulation of the dry weight of seedling.According to the practical production,the recommended
medium prescription was humus∶nursery soil∶fine river sand=50∶25∶25for I.fargesii.
Key words:Ilex fargesii;container seedling growth;medium composition;physicochemical property
狭叶冬青(Ilex fargesii)为冬青科冬青属常绿
小乔木,是我国北方地区具有广阔开发前景的常绿
阔叶绿化树种[1-2]。但由于该树种种子发芽极为困
难,尤其是裸根苗移植成活率低,为人工栽培和绿化
应用带来了障碍[3]。容器育苗作为当前世界各国广
泛使用的苗木生产技术,具有种子发芽早、发芽率
高、出苗整齐、根系发育良好、起苗、运苗不伤根,造
林成活率高、绿化速度快等优点[4],因此,采用容器
育苗成为提高狭叶冬青造林成活率的有效途径。我
国自20世纪50年代开始容器育苗以来,国内学者
先后针对容器的形状、规格、质地及适宜于不同树种
的基质配比等方面进行了大量试验研究[5-8],然而早
期关于基质配比的研究多集中于速生树种,而针对
优良乡土阔叶树种和珍贵树种基质配比的研究则成
为近年来的热点[9]。本研究以腐殖质、圃地土(黄绵
土)、细河砂为原料,用于狭叶冬青容器育苗,通过分
析不同基质配比对其出苗及苗期生长的影响,筛选
出适合的基质,为狭叶冬青规模化生产提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验在甘肃林业职业技术学院实训基地(105°
53′59″E,34°29′26″N)鞍Ⅱ型日光温室进行。
供试种子于2012年9月采自小陇山林业实验
局麻沿林场老爷山(105°49′15″E,34°01′50″N)[10]。
种子采回后经过脱粒、净种后测得种子千粒重为
16.459±0.757g,优良度为54.76%。
基质原料主要有腐殖质(采自试验地附近林
区)、圃地土(黄绵土)、细河砂(采自试验地附近河
床),基质均用3mm的细筛过筛,播前15~20d用
40%福尔马林消毒,不同基质按体积配比,共设5个
处理。对各配比基质采样,风干,采用文献[11]中方
法测定各基质容重、总孔隙度、pH值、有机质、水解
N、速效P、速效K以及阳离子交换量[12],各基质配
比见表1。
育苗容器采用聚乙烯塑料薄膜制成的容器袋,
口径120mm,高150mm。
表1 不同基质配方及理化性质
Table 1 Different medium components and physicochemical properties
项目
M1
100%
腐殖质
M2
75%腐殖质+
25%细河砂
M3
50%腐殖质+25%黄绵土+
25%细河砂
M4
50%腐殖质+
50%细河砂
M5
50%黄绵土
50%细河砂
容重/(g·cm-3) 0.91 1.13 1.21 1.18 1.26
总孔隙度/% 53.1 51.2 47.6 50.8 44.7
pH 6.7 6.8 7.1 6.9 7.5
有机质/(g·kg-1) 112.4 88.4 69.6 62.5 16.5
水解N/(mg·kg-1) 85.5 64.3 60.1 54.8 33.6
速效P/(mg·kg-1) 22.6 18.7 19.2 17.8 13.6
速效K/(mg·kg-1) 64.6 55.6 61.1 50.6 58.8
1.2 试验方法
1.2.1 试验设计 采用完全随机区组试验设计,3
次重复,每个处理200袋。
1.2.2 种子催芽和处理 将风干种子浸入浓
H2SO4(比重1.84)中处理1.5h,取出用流水冲洗
24h后,沥干水分并用250mg·kg-1 GA3 浸泡24
h,再层积催芽510d[10]。
1.2.3 播种 2014年3月中旬,当种子胚根初露
时取出种子,用0.5%的 KMnO4 溶液浸泡5min,
捞出用清水冲洗干净,晾干水分,播种时每袋下种4
粒,播后覆盖腐殖质,厚度0.3~0.4cm,然后再覆
一层锯末,厚度以不见土为宜。
1.2.4 苗期管理 播后到幼苗出土期间保持基质
湿润,幼苗长出2~3片真叶时开始间苗,每个容器
保留1株健壮苗,定苗后及时浇水,确保幼苗根系与
培养基质紧密结合。定苗后每隔1周叶面交替喷施
0.2%磷酸二氢钾溶液和0.5%尿素溶液,并及时清
除杂草,8月中下旬停止追肥。幼苗长至3~4片真
叶时易发生立枯病,可每隔5~7d用800倍百菌清
液喷施防治。
1.3 观测指标及统计分析
定苗前,在各处理中随机抽取40袋,3个重复
计120袋,调查出苗率。9月下旬在各处理内随机
取样20株生长正常苗木,用游标卡尺测地径,用钢
卷尺测量苗高、主根长、>2cmⅠ级侧根数等,然后
将苗木分成根、茎、叶 3部分,经 105℃ 杀青 30
min,80℃ 烘干至质量恒定,测定各部分的干物质
量,计算根、茎、叶单株平均干重。根系活力用TTC
(2,3,5-三苯基氯化四氮唑)染色法测定[13]。
数据处理与分析用SPSS软件,多重比较采用
LSD法[14]。
2 结果与分析
2.1 不同基质理化性质分析
基质种类对基质理化性质影响较大。在供试的
5种基质中,不同基质配比的容重随着腐殖质所占
比例的降低而增大,容重最小的是 M1,最大的是
M5,两者相差0.35g·cm-3。有机质含量随腐殖质
所占比例的降低而减小,5种处理中,M1 有机质、水
解N、速效P、速效 K含量最高,M5 最低。对各基
质配比有机质与水解N、速效P、速效K进行相关分
析,结果表明,各处理的有机质与水解N(0.984**)、
速效P(0.967**)呈极显著的正相关,与速效 K相
关不明显(表1),说明基质的容重、水解 N、速效P
是影响狭叶冬青容器苗生长的主要因子。
2.2 不同基质配比对狭叶冬青容器苗出苗率的影响
不同基质配比间出苗率差异较大,配方 M3 出
苗率最高,为21.2%,M5 最低,仅为12.5%。百分
751第6期 姚德生 等:狭叶冬青不同基质配比容器育苗试验研究
数反正弦转化后方差分析表明,不同基质配比对狭
叶冬青出苗率的影响有极显著差异(F=41.778>
F0.01(4,10)=5.99);多重比较表明,M3 与其他处理间
均有极显著差异,M2 与 M1、M4、M5 有极显著差异,
而其他基质配比间无差异(表2)。
2.3 狭叶冬青容器苗生长效应的分析
2.3.1 形态指标的分析 在5种基质配比中,腐殖
质含量对狭叶冬青容器苗各生长指标影响较大,相
同腐殖质比例,随着细河砂含量的增加,苗木的高生
长、地径、主根长等生长亦随之减小(表2)。方差分
析表明,不同基质配比对苗高、地径、高径比、主根
长、Ⅰ级侧根数及须根数的影响均达显著水平(F苗高
=4.530,F地径 =22.780,F高径比 =6.119,F主根长 =
12.561,F侧根数 =12.474,F须根数 =16.536,均 >
F0.05(4,10)=3.48)。经多重比较(表2),除高径比
M3、M5 小于其他基质外,基质 M1~M4 苗木各生长
指标均显著高于M5,而M1~M4 间,M3、M1 苗高显
著大于 M2、M4,根干重、总干重、地径 M3 显著大于
M1、M2、M4 主根长。
2.3.2 生物量指标的分析 对表2中不同基质配
比平均单株生物量进行比较分析可以看出:基质
M3 平均单株生物量最大,M2 次之、M5 最小。方差
分析与多重比较表明(表2),不同基质配比对茎干
重、叶干重、根干重和总干重的影响均达极显著水平
(F茎干重=76.361,F叶干重=22.259,F根干重=34.506,
F总干重=62.151,均>F0.01(4,10)=5.99)。其中,M5
与其他4种基质配比间均有极显著差异,而 M3 与
M2,M1 与 M4 间无差异,说明不同基质配比间狭冬
青容器苗生长差异较大。
基质 M3 的苗高、地径、干物质量、根系都显著
高于其它基质,其高径比也较小,说明基质 M3 对苗
木生长量影响最大,苗木品质最好。这是由于 M3
总孔隙度较大,有机质含量较高,速效养分充足,供
水、保肥能力强,通气透水性能好,能够较好地满足
幼苗生长过程中对水分、空气和养分的需求,根团也
很紧密。虽然 M2 苗木各生长指标小于 M3,但Ⅰ级
侧根数、须根数较多,能够形成较好的根团,不容易
散坨。M1 是纯腐殖质,由于养分充足,苗木地上部
分生长旺盛,高茎比大,苗木质量较差,且根团较松,
脱器造林时容易导致基质脱离。M4 由于含砂量较
高,根坨较松散。苗木生长最差的是 M5,这是由于
黄绵土较黏,基质容重较大,总孔隙度较小,且容易
板结,导致苗木通气透水性较差所致,与实际情况相
符。从5种基质配比苗木生长的总体情况来看,在
腐殖质中加入一定比例细河砂和黄绵土,能够较好
地促进狭叶冬青容器苗苗高、地径、主根及Ⅰ级侧根
的生长,且能形成较紧密的根团,但当腐殖质中细河
砂比例超过50%,或黄绵土比例超过50%时,苗木
生长不良。
表2 不同基质对狭叶冬青容器苗生长的影响及多重比较
Table 2 Multiple comparison of container seedling growth of Ilex fargesii for seedling grown in different media
项目 M1 M2 M3 M4 M5
出苗率/% 14.3BC 16.5B 21.2A 12.8C 12.5C
苗高/cm 8.98a 8.76ab 9.72a 8.16ab 5.82c
地径/cm 0.264B 0.276B 0.324A 0.253B 0.198BC
高径比 34.0A 31.7A 30.0AB 32.3A 29.4B
茎干重/g 0.290B 0.354AB 0.394A 0.331B 0.142C
叶干重/g 1.131B 1.492AB 1.658A 1.393AB 0.437C
根干重/g 0.698B 0.887A 0.985A 0.827AB 0.222C
总干重/g 2.119B 2.733A 3.037A 2.551AB 0.801C
主根长/cm 7.4AB 8.2AB 8.9A 6.8B 4.8C
Ⅰ级侧根数/条 4.7AB 5.8A 5.2A 3.8B 2.3C
须根数/条 45.4B 57.2A 52.6A 43.6B 34.8C
TTCH值/(mg·g-1·h-1) 1.271ab 1.362a 1.381a 1.268b 1.257b
注:表中不同大写字母表示均值在0.01水平的差异显著性,不同小写字母表示均值在0.05水平的差异显著性。TTCH为根系活力测定值。
2.4 不同基质配比对狭叶冬青容器苗根系活力的
影响
不同基质配比对狭叶冬青容器苗(F=3.798>
F0.05(4,10)=3.48)根系活力的影响有显著差异,经多
重比较,M3、M2 与 M1、M4、M5 间有显著差异,而
M3 与 M2,M1、M4 与 M5 间无差异差异(表2),对狭
叶冬青容器苗根系活力影响最大的基质配比是
M3、其次是 M2。影响最小的是 M5。基质 M3 与
M2 容重较小,分别为1.13、1.18g·cm-3,孔隙度
较大,通气性能好,有利于根系生长;M1 虽然容重
小,孔隙度大,且基质呈微酸性;M5 基质较黏,通气
性差,在一定程度上抑制了根系生长发育。
2.5 不同基质配比理化性质对狭叶冬青容器苗生
长影响分析
为了掌握影响狭叶冬青容器苗生长的主要土壤
因子,将苗木各生长指标与各项土壤因子进行逐步
851 西北林学院学报 30卷
回归分析(表3)。狭叶冬青容器苗的苗高、地茎与
速效P、容重密切相关;干物质量与总孔隙度、pH密
切相关;主根长、Ⅰ级侧根数和须根数与有机质、容
重密切相关;高茎比与总孔隙度密切相关;水解 N、
速效K与苗木的各项指标均无显著的相关性。这
可能是各基质中这两种营养元素含量处于较高水
平,对苗木生长的影响不大所致。苗木各生长指标
的回归效果均达极显著水平,说明基质的容重和速
效磷含量是影响苗高、地径的主要因子,基质的pH
和总孔隙度是影响干物质量的主要因子,基质的容
重和有机质是影响苗木根系的主要因子。由此可
见,基质的容重、速效磷、pH 和有机质含量是影响
狭叶冬青苗木生长的主要因子。
综上所述,在试验的5种基质配方中,以50%
腐殖质+25%黄绵土+25%细河砂的配方比例是狭
叶冬青容器苗较为理想的配方。
表3 狭叶冬青容器苗生长指标与基质理化性质的回归方程与回归效果
Table 3 Regression equations and regression impression of I.fargesii growth index and physicochemical properties
苗木性状 回归方程 复相关系数 回归F值
苗高 Y=-19.529-0.802 X6+11.489 X1 0.636 10.469**
地径 Y=-0.781-0.27 X6+0.488 X1 0.900 54.249**
高径比 Y=-11.846+0.869 X2 0.699 30.223**
茎干重 Y=16.012-1.415 X3-0.117 X2 0.888 47.571**
叶干重 Y=78.313-6.942 X3-0.576 X2 0.814 26.187**
根干重 Y=52.044-4.786 X3-0.354 X2 0.852 34.454**
总干重 Y=141.48-12.563 X3-1.037 X2 0.874 41.730**
主根长 Y=-15.297+0.08 X4+14.86 X1 0.768 19.845**
侧根数 Y=-86.651+0.453 X4+89.41 X1 0.770 20.134**
须根数 Y=-12.933+0.067 X4+11.07 X1 0.823 27.814**
注:X1:容重,X2:总孔隙度,X3:pH,X4:有机质,X5:水解N,X6:速效P,X7:速效K。F0.01=9.07,**为回归极显著
3 结论与讨论
在腐殖质中配以一定比例的细河砂与黄绵土能
提高种子发芽率。这是由于腐殖质中加入细河砂与
黄绵土,提高了基质的毛管孔隙度,基质透气性能
好,保水、保肥能力强,有利于种子发芽,故出苗率较
高。而细河砂与黄绵土配备的基质,由于容重大,基
质通透性差,且易板结,故出苗率低。由于狭叶冬青
种子发芽困难,总体上出苗率低,与狭叶冬青种子发
芽试验结论一致[10]。在配比基质时适量配以一定
比例的细河砂,既可提高苗木生长量,促进地下根系
生长,又可降低腐殖质的比例以减少生产成本,但细
河砂比例不能超过50%,超过这一比例,苗木容重
过大,不便于运输,也使容器苗根团较松[15]。根系
不仅具有吸收水分和矿质养分的功能,而且还能进
行合成代谢等生理反应,因此根系活力的大小实际
上也反应了苗木的活力[16]。阔叶树容器苗生长对
基质的理化性质反应敏感,其生长反应,不仅取决于
基质的种类和配比,而且还与树种的生物学特性有
关[17]。基质种类对基质理化性质影响较大,基质容
重、pH、有机质、速效磷含量是影响狭叶冬青容器苗
生长的主要因子,特别是容重与狭叶冬青苗地上,地
下部分生长量呈极显著的正相关,与金国庆对3种
乡土阔叶树容器育苗的研究结论一致[18]。
狭叶冬青喜pH 中性生长环境,自然分布生长
在pH值6.7~7.5的土壤中,在5种基质配比中,
虽然 M1(腐殖质)有机质含量高,养分丰富,但呈弱
酸性,在一定程度上影响了苗木根系对营养元素的
吸收。另外,丰富的有机质含量,易造成狭叶冬青容
器苗地上部分长势过旺,导致苗木高径比大,影响苗
木质量。如果在腐殖质中配以适当比例的细河砂和
黄绵土,既可以增加基质的通气性,改善基质的团粒
结构,提高吸附固定根系能力,形成较紧密的根团,
也能够调节基质的pH,使苗木更接近自然生长环
境。因此,在5种基质配比中,从生产实际出发,
50%腐殖质+25%细河沙+25%黄绵土基质配比是
狭叶冬青容器苗较理想的培养基质,资源丰富、取材
方便、成本低,易于在生产中推广应用。
狭叶冬青是一种适应性较强的常绿阔叶树种,
具有喜湿润肥沃且土壤疏松的生物学特性。研究发
现,基质容重对狭叶冬青苗高、地径和根系生长影响
显著,随着腐殖质中配入一定比例的细河砂和一定
比例的黄绵土,基质结构得到改善,苗木的苗高、地
径和根系生长量都明显增加,高径比下降,说明在腐
殖质中配入适当比例的细河砂和黄绵土有利于培养
高质量的狭叶冬青容器苗,但随着腐殖质与黄绵土
的配入,基质容重偏大。马海林[19]等研究认为,基
质密度为0.2~0.8g·cm-3时多数苗木能正常生
长,本试验基质容重偏大,这也许与腐殖质中配入细
河砂和黄绵土有关,更经济的基质配比有待于进一
步研究。
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061 西北林学院学报 30卷