全 文 :76 北京农业 2015年9月 中旬刊
农业研究 景观农业
槭树科良种容器苗栽培基质试验研究
文 /项 缨
槭树科植物苗期育苗和大苗培育过程几乎均在大田苗圃或者山地苗圃进行,使得土壤扰动极大,且结构演变更
为疏松,加之有些地方山高地陡,易造成严重的水土流失。与此同时,大苗出圃时土球带土造成土壤损失。为减少
土壤流失,减轻用地紧张带来的环境生态问题,开展槭树科良种容器苗栽培基质试验研究,旨在寻求有利于苗木早
期生长,满足其早期育苗的先进适用栽培技术,实现节约、增效、环保和有利于促进苗木生长的研究工作目标。
容器育苗技术国外研究比较早,
实际应用也很广泛,在发达国家,容
器苗木的市场份额在 70% 以上。我国
研究较晚,实际应用也比较少,主要
存在着容器的开发与研究、容器苗木
的大规模生产、培养基质的研究及成
本控制等限制因素。2008 年,浙江省
萧山花木协会提供数据显示已经达到
1 亿盆园林容器苗木生产量,北仑花
木协会提供数据显示 2009 年园林容器
苗木生产量达到 1 500 万盆。2014 年,
由美国俄勒冈苗木咨询有限公司全资在
浙江省嘉兴市独资成立的海宁俄乐岗苗
木繁育技术有限公司,引进美国优良观
赏树种及容器苗栽培技术,首批 55万
株从美国进口的绿化苗木均为容器栽培
苗。利用无土育苗方式已成为当前解决
育苗困境的现实选择,基于此,开展槭
树科良种容器苗栽培基质试验研究,旨
在寻求有利于苗木早期生长,满足早期
槭树科良种育苗的先进适用栽培技术,
实现节约、增效、环保和有利于促进苗
木生长的研究工作目标。
试验以浙江省林木品种审定委员
会认定的槭树科良种—金叶槭树(Acer
palmatum “Aureum”)一年生嫁接苗
为供试苗木,运用双因素随机区组试
验,针对 2种基质栽培区组的 30 株苗
木,观测统计苗木地上和根系生长量
指标,揭示苗木生长对于基质的响应
特征。
1 试验设计与选用方法
1.1 试验设计 试验于 2014 年 3-10
月在浙江省杭州留下浙江天堂市政景
观工程有限公司苗圃(N 30° 16′,
E 120° 09)进行,供试苗木为槭树
科良种—金叶槭树一年生嫁接苗,苗
木来源于浙江省宁波市奉化大雾山,
栽培基质是宁波海盛生物科技有限公
司加工生产制作的 2种轻型基质,即:
畜禽养殖场的厩肥经风干、翻抛、加
工造粒而成的厩肥造粒基质(O表示),
发酵粉碎风干的蘑菇渣(G)表示。在
金叶槭树前期苗圃种植观测和基质养
分测定的基础上,选择一年生嫁接苗
为栽培苗木,选用陶瓷泥盆作为盆栽
试验容器,泥盆口径为 35.00 cm,高
度为 24.00 cm,盆底中间留有圆孔,
用瓦片盖住,以便保持其下部通气和
起到排水作用。
供试基质类型设为 2 个因素,造
粒基质分 3 个用量水平,每盆 O
1
(0.150 kg)、O
2
(0.180 kg)、O
3
(0.250 kg);蘑 菇 渣 也 分 3 个 用
量 水 平, 每 盆 G
1
(0.100 kg)、G
2
(0.125 kg)、G
3
(0.150 kg);混拌处
理每种基质用量各减半,即O×G处
理,1/2 O
1
+1/2 G
1
(0.125 kg),1/2
O
2
+1/2 G
2
(0.153 kg),1/2 O
3
+1/2
G
3
(0.200 kg),每个基质用量水平
盆栽苗木 9株,即造粒基质 3个用量
计 27 盆,菇渣 3个用量计 27 盆,1/2
O+1/2 G计 27盆。按照双因素交互作
用方差分析,揭示基质及其减半混合处
理对于金叶槭树生长的影响特征。
1.2 选用方法
1.2.1 观测地上部分生长量 用游标
卡尺测量各个试验处理刚栽植时的金
叶槭树根茎直径,以及根部底端至顶
梢长度即苗高(cm),量测其根系水
平伸展范围,分别经过 3个月、6个月
后观测,生长期间日常管理措施有除
草、浇水、除孽、夏季的遮阴防高温
措施以及病虫害防治等。
1.2.2 测定根幅、根系生长量 用游
标卡尺量测金叶槭树 2 个时期的水平
根幅大小(cm),2014 年 6 月 20 日
和 9 月 19 日进行其生物量调查。用游
标卡尺测定其露出基质处的根颈直径,
直尺测量根颈部位至最高分枝点高度,
观测值精确到 0.01 cm。
1.2.3 测定根系表面积和须根质
量 2014 年 9 月 19 日,抽取每一栽植
区盆栽金叶槭树 6 株,清理根群附着
土壤,在清水中洗净后,置于实验室
晾干 15 d,剪去主根、侧根和须根,
分别称质量。用型号 EPSONV7000 根
系扫描仪扫描,扫出完整的须根系范
围,主根截断后测量表面积,侧根也
同样量测,计算精确到 0.01 cm2。
基金项目:2014年度高校国内访问工程师校企合作项目《园林观赏植物—槭树科良种的高效栽培技术研究》(项目编号为FG2014181)。
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1.2.4 有关生长参数的计算方法 进
行金叶槭树根颈直径生长量、相对生
长率、高度生长量、相对生长率、主
根生长量、根系质量以及基质养分与
苗木生长量等相关系数计算。
2 结果与分析
2.1 不同基质混配对试验苗地上生长
量和根系的影响
2.1.1 基质对于试验苗地上生长
量的影响 厩肥造粒基质栽培的金
叶槭树夏季平均苗高 67.84 cm,
高 出 春 季 4.35 cm, 相 对 生 长 率
是 6.80%; 菇 渣 87.97 cm, 高
出 春 季 8.49 cm, 相 对 生 长 率 是
10.70%;厩肥和菇渣分别减半混
和 67.30 cm,高出春季 1.42 cm,
相对生长率是 2.10%,山地红壤夏季
苗高 75.05 cm,高出春季 7.92 cm,
相对生长率是11.70%。春夏时段的3-6
月份苗高生长量大小序列是菇渣>红
壤>厩肥造粒>厩肥和菇渣混拌。
厩肥造粒基质栽培的金叶槭树
秋季平均苗高 69.95 cm,高出春季
6.75 cm,相对生长率是 10.60% ;菇
渣 91.89 cm,高出春季 11.92 cm,
相对生长率是 15.02% ;基质用量 1/2
混合 68.96 cm,高出春季 3.68 cm,
相对生长率是 5.70%;山地红壤秋季苗
高 78.24 cm,高出春季 11.33 cm,相
对生长率是 17.10%。秋季时段的 9-11
月份苗高生长量大小序列是山地红壤>
菇渣>厩肥造粒>厩肥和菇渣混拌。
2.1.2 基质对于试验苗根系生长
的影响 经过 6 个月(3-9 月)的观
测,金叶槭树根幅增长序列为厩肥造
粒(3.96 cm)>厩肥和菇渣的混拌
(3.39 cm)≈菇渣(3.41 cm)>红
壤(0.18 cm);根幅相对增长率序列
是厩肥造粒(30.82% )>厩肥和菇渣
减半的混拌(27.90%)>菇渣(22.32%)
>红壤(1.39%);厩肥对于根系幅度
增加具有明显作用,菇渣略逊于厩肥,
红壤最弱。
经过 6 个月(3-9 月)生长,金
叶槭树平均主根面积大小次序是 1/2
厩肥造粒+1/2菇渣>厩肥造粒>菇渣
>红壤。对应基质侧根面积小于主根,
总体趋势与主根一致,也是厩肥造粒
最高,减半混合次之,菇渣第三,红
壤最小。细根平均单株面积均大于主
根、侧根,次序是厩肥造粒>菇渣>
减半混合>土壤,厩肥造粒、菇渣分
别极显著高于土壤,而两者分别减半
混拌对于细根形成促进作用减弱,可
能是混合后容易诱发昆虫、菌类等微
生物,影响了根系的生长。
2.2 基质养分与试验苗生长的关系 不
同基质养分状况对于金叶槭树的促进
作用存在较大变异,对于养分的积累
作用也存在差异(见表 1)。
2.2.1 不同基质养分与试验苗苗高的
相关性分析 基质养分中有机质含量与
金叶槭树苗高的关系是:有机碳含量对
于苗高影响最大,全氮含量次之,有效
磷含量又显著于碱解氮。这与碳源作为
苗木早期能源利用有关,全氮作为有机
氮、无机氮的总和,通过微生物分解转
化为速效氮素供给苗木生长需要,能较
好反应苗木对于氮素需求;碱解氮虽然
是速效性氮素,但是可利用状态相对简
单,不能满足根系生长过程中对于氮素
的多种需求;速效磷含量对于苗高生长
具有较好的促进作用。
2.2.2 基质养分与试验苗地径的相关
性分析 有机质含量与金叶槭树苗地
径生长量关系是 y=0.629 3x0.202 1,相
关系数 0.641 7。氮素是苗木生长必
需的首要元素,也是土壤最为缺乏的
营养元素,因此需根据苗木生长阶段
及需要状况及时补充。全氮含量可以
较全面地反映氮素总量水平及潜在供
给能力;有机态氮是氮素存在的主要
形式,占全氮量的 95.00% 以上;碱
解氮是有效氮,包括无机态氮如铵态
氮、硝态氮与容易水解的有机态氮,
如氨基酸、氨基糖、酰胺、嘌呤及嘧
啶等含氮杂环化合物,以及易水解蛋
白质的总和;在微生物和酶的作用下,
逐步降解矿化成为 NH4+ 或 NO3-,
其过程虽然较慢但供给持久,可满足
苗木当季、下一季或翌年生长所需;
有效磷包括全溶水溶性磷、部分吸附
态磷及有机态磷,有效磷对于苗木地
径的贡献比较大,对苗木增粗具有明
显促进作用,磷素主要是以 PO
4
3-,
H
2
PO4-,HPO
4
2- 等形式吸收。
2.2.3 基质养分与须根质量的相关
性分析 碱解氮含量与须根质量的指
数关系是 y=0.819 8e0.010 6x,相关系
数 0.830 5;如以线性相关拟合则方程
是 y=-0.018 8x+0.411 7,相关系数
0.860 7;如以乘幂相关拟合则方程是
y=0.062 7x0.780 5,相关系数0.835 0,
比较得出试验区间碱解氮含量增高利
于金叶槭树细根增加,说明速效氮对
表1 不同盆栽基质的养分状况
基质种类 有机质/(g/kg) 全氮/(g/kg) 碱解氮/(mg/kg) 有效磷/(mg/kg)
厩肥造粒 9.550 3.110 87.01 22.91
菇渣 13.320 2.610 63.45 41.12
1/2厩肥造粒+1/2菇渣 10.220 2.830 72.11 33.33
山地红壤(CK) 0.340 0.085 64.46 13.33
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于早期细根形成具有明显促进作用。
有效磷含量与须根质量的关系方
程是 y=0.030 3x2+0.625 6,相关系
数 0.897 7,呈现高度线性相关,说明
有效磷含量越高,越有利于苗木须根
形成,并对根分泌有机酸有明显作用,
从而加快金叶槭树吸收根群形成,进
而促进须根生长和质量增加。
3 讨论
3.1 基质对于试验苗生长量的营养作
用 基质的基本组分是纤维素、半纤维
素、果胶、木质素及糖类等高分子化合
物,所贮存的水分、养分及提供的热量、
温度等条件对于满足金叶槭树生长所需
要的肥力因素具有决定性作用。厩肥加
工颗粒基质、菇渣等基质的养分水平存
在差异,加工工艺对于添加微生物也存
在一定影响。基质理化性状随着时间推
移而发生变化,主要是腐解矿化作用加
速并释放养分离子,不同基质中所蕴含
的养分离子数量不一致,通过根系吸收
产生不同生长效果,进而影响基质综合
生长效应。在实际测定基质养分种类及
其含量的基础上,通过基质栽培营养调
控以满足苗木对于多种养分的需求。苗
木生长主要依托根系吸收来自基质的水
分、养分和相应热量条件,同时通过光
合作用同化二氧化碳,增强苗木营养的
积累和转运。对于根系吸收基质养分、
水分等过程、方式和途径,需要根据苗
木根系形态、苗木种类和吸收利用途径
加以综合分析;生长量形成具有阶段性
和空间差异性,需要定期测定苗木根茎
比、高茎比等苗期形态指标加以分析。
3.2 基质对于试验苗根系形成与养分
利用效率的关系 基质对于苗木根系
的发育主要体现根系分生组织和输导
组织分化、形成和生长等因素,以及
须根数量产生及伸展 2 个方面起到促
进作用。另外,盆栽空间环境对于根
系发育也起到制约作用,在金叶槭树
苗期的一二年生阶段,根系的形成与
基质物理性状关联性十分明显,需要
及时调整基质的水分状况和容量、结
构性,添加中性基质砂砾、蛭石、珍
珠岩等物料。盆栽苗木须根形成后,
养分吸收能力取决于根系幅度和根表
细胞吸收能力,与基质环境中的水分
状况、温度和通气性关联明显。测定
一定阶段金叶槭树苗茎干生物量与地
径相对增长率,从基质有机质、氮、磷、
钾等养分的波动及差异,揭示其生物
量形成与养分利用效率的关系。
4 结论
研究表明,以养殖场猪粪为主要
原料加工的厩肥造粒与食用菌加工厂生
产剩余物蘑菇渣,对槭树科良种—金叶
槭树容器育苗具有促进作用,厩肥造粒
与菇渣混合同样对其具有促进作用。与
土壤栽培相比,由于上述 2种基质腐熟
程度低,颗粒性明显,颗粒结合体用于
栽植后难于在短时期内形成足够的根群
接触面,并且养分的释放需要有微生
物的降解过程完成,在短时间内很难
满足根系生长对于养分的需求,研究
试验也支持这一现象。厩肥造粒和蘑
菇渣土壤具有较好的保水性,理化性
状好,有机质含量丰富,利于苗木根
系对于养分的吸收和利用。发酵烘干
厩肥造粒基质对于金叶槭树根系形成、
根系质量和吸收面积拓展均强于加工
后的蘑菇渣,早期盆栽容器苗地上生
长量如苗高、地径的促进作用弱于红
壤,两者各减半混合后对于根系生长
和苗高、地径生长促进效应降低。
上述盆栽容器苗基质能较好地促
进和满足根系形成和生长发育对于养
分的需求,完全可以作为早期金叶槭
树容器育苗的栽培基质,特别适合在
无性繁殖试验苗培育的容器育苗中推
广,同时也可用于大田、丘陵山地苗
圃育苗中,作为土壤混拌基质充当基
肥使用,可以显著提高育苗土壤肥力
水平,改善土壤结构和通气性,加快
实现苗木高质量快速生长的培育目标。
(作者单位:台州科技职业学院
318000)