不同育苗基質(zhì)對須彌紅豆杉移栽后生長的影響1)

袁瑞玲 楊文忠

(云南省森林植物培育與開發(fā)利用重點實驗室(云南省林業(yè)科學(xué)院)，昆明，650204)(珍稀瀕特森林植物保護和繁育國家林業(yè)局重點實驗室(云南省林業(yè)科學(xué)院))

須彌紅豆杉(Taxus wallichianavar.willichiana)又名云南紅豆杉，是起源于第三紀的孑遺植物，為紅豆杉(T.wallichianavar.chinensis)和南方紅豆杉(T.wallichianavar.mairei)的原變種，國家一級保護植物［1－2］。同時，須彌紅豆杉又是我國紅豆杉屬(Taxus)植物3種2變種中紫杉醇類抗癌活性物質(zhì)含量最高的一種［3］，其平均含量達到或接近曼地亞紅豆杉(T.media)和歐洲紅豆杉(T.baccata)的高紫杉醇含量水平［4］，具有較高的藥用開發(fā)價值。

營建紅豆杉人工原料林，是目前解決紫杉醇原料短缺的有效途徑。規(guī)?；癄I建紅豆杉人工原料林，既能促進紫杉醇產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，又有利于紅豆杉天然資源的保護，是解決珍稀瀕危植物保護和社會經(jīng)濟發(fā)展需求關(guān)系最直接、最有效的方法。苗木是營建人工原料林的基礎(chǔ)，只有優(yōu)質(zhì)壯苗才能實現(xiàn)人工原料林高產(chǎn)高效的目標［5］。容器育苗是獲得優(yōu)質(zhì)苗木的主要措施，對營建速生、豐產(chǎn)、高效人工林十分重要。容器育苗，采用各種容器裝入配制好的基質(zhì)進行育苗;與傳統(tǒng)育苗相比，其造林成活率高、緩苗快、更有利于栽后生長，已成為專業(yè)化、規(guī)?；绲陌l(fā)展方向，是當今世界各國廣泛應(yīng)用的先進育苗技術(shù)［6］。選擇合適的育苗基質(zhì)是培育優(yōu)質(zhì)容器苗的關(guān)鍵，目前紅豆杉育苗基質(zhì)的研發(fā)，多集中在各類復(fù)合基質(zhì)對扦插苗的影響上［7－11］;而研究發(fā)現(xiàn)須彌紅豆杉實生苗造林具有成活率高、長勢好、生長快、不偏冠、生物量大、抗逆性強等優(yōu)點［12－13］，目前已替代扦插苗，成為營建紅豆杉人工林的主要材料。然而，當前對紅豆杉實生容器苗的基質(zhì)研發(fā)不多，僅見王月生等［14］的不同基質(zhì)對南方紅豆杉實生容器苗移栽后生長表現(xiàn)的研究報道，未見有關(guān)須彌紅豆杉育苗基質(zhì)篩選的成果。

前期通過研究4種基質(zhì)對須彌紅豆杉實生容器苗生長的影響，否定了“腐殖土、泥炭基質(zhì)育苗效果最佳，紅壤土育苗效果最差”的傳統(tǒng)認識［15］。本試驗開展了不同基質(zhì)對須彌紅豆杉實生容器苗移栽后，苗木后期生長影響的比較研究，以篩選出適合須彌紅豆杉生長的育苗基質(zhì)，為紅豆杉原料林培育提供參考。

1 試驗地概況

試驗地點設(shè)在麗江市古城區(qū)南郊市林業(yè)科學(xué)研究所試驗基地，屬須彌紅豆杉的天然分布區(qū)。試驗地位于北緯 26°59＇，東經(jīng) 100°15＇，海拔 2 420 m;處于半濕潤與半干旱氣候的過渡區(qū)，屬山地暖溫帶;年平均氣溫12.7℃，最暖月(7月份)平均氣溫17.9℃，最冷月(1月份)平均氣溫9.9℃，極端最高氣溫32.6 ℃，最低氣溫－7.2 ℃;年平均降水量 950 mm，干燥度為1.5，無霜期216 d。圃地土為山地紅壤，地勢平緩，坡度＜10°，半陽坡。

2 材料與方法

供試種子:須彌紅豆杉種子采自須彌紅豆杉原生地麗江玉龍縣老君山，置于冷庫中0～3℃保存60 d，再經(jīng)濕沙貯藏150 d后播種。

育苗容器:育苗前期采用的容器為聚丙烯育苗盤，每盤苗穴45個，苗穴規(guī)格上口5.4 cm×4.8 cm，下口 3.5 cm×3.8 cm，高 10.0 cm;育苗后期采用的容器為18 cm×16 cm的黑色塑料營養(yǎng)缽。

育苗基質(zhì):丹麥基質(zhì)，從丹麥進口的泥炭基質(zhì);紅壤土，試驗基地苗圃的圃地土;腐殖土，采自玉龍縣杵峰山的腐殖土。

育苗方法:將種子播種于大棚河砂苗床內(nèi)，培育小苗。待幼苗剛長出子葉時(2008年4月份)，將其移植入裝有不同基質(zhì)的穴盤中，培育容器苗，按照常規(guī)容器苗培育措施進行管理。培育2 a后，取各處理中長勢一致的幼苗，于2010年4月份，將幼苗連同根部基質(zhì)一起分別移栽至18 cm×16 cm的營養(yǎng)缽中，并統(tǒng)一用圃地紅壤土補充，在遮陰度為0.5的大棚中繼續(xù)培育。

試驗設(shè)計:采用單因素完全隨機試驗設(shè)計，3種基質(zhì)設(shè)4個處理，處理1為丹麥基質(zhì)，處理2為紅壤土，處理3為腐殖土，處理4為V(紅壤土)∶V(腐殖土)=1∶1。每處理2個重復(fù)，每重復(fù)1個45穴育苗盤，8個育苗盤共360株。育苗結(jié)束后移栽，每處理移栽80株，觀測苗木后期生長情況。

移栽后苗木生長情況觀測:于2011年4月份生長季開始前進行抽樣測定，每處理隨機抽取20株，整株完全取出，用鋼卷尺、游標卡尺分別測量苗高、地徑，然后將根部基質(zhì)沖洗干凈，從根莖處剪開，用天平分別稱全株、地上部分和根的鮮質(zhì)量。

數(shù)據(jù)處理:不同基質(zhì)對苗木生長指標影響的差異性用SPSS17.0統(tǒng)計軟件進行方差分析，對各處理間方差進行齊性Levene檢驗，各組方差齊時(P＞0.05)，用Duncan法進行多重比較，方差不齊時(P＜0.05)，采用 Tamhane 法進行多重比較［16］。

采用綜合評分法評定苗木的總體生長狀況，該法是在假定苗高、地莖、地上部分鮮質(zhì)量、根鮮質(zhì)量、全株生物量對壯苗有同等作用的基礎(chǔ)上，用下列公式來衡量基質(zhì)的適宜性［17－18］。

式中:ωj，i為第i處理第j觀測指標的得分;Xj，i為第i處理第j觀測指標的平均值;Xjmin為第j觀測指標各處理平均值中的最小值;Xjmax為第j觀測指標各處理平均值中的最大值;n為觀測指標數(shù);Wi為第i處理的綜合評分。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同育苗基質(zhì)對須彌紅豆杉苗木生長的影響

基質(zhì)是容器苗生長的載體，其成分和配比直接影響苗木的生長狀態(tài)。苗高和地徑顯示植株長勢強弱，在一定程度上可反映植株的健壯程度，是評價容器苗出圃質(zhì)量的重要指標。

3.1.1 苗高生長

抽測結(jié)果顯示，試驗采用的4種基質(zhì)培育的須彌紅豆杉3年生苗，苗高平均為68.7 cm，變幅為44.0～96.4 cm。方差分析結(jié)果顯示，4種不同的育苗基質(zhì)對須彌紅豆杉移栽容器苗的苗高具有極顯著的影響(P＜0.001)。采用Tamhane法進行多重比較(表1)可以看出:處理2與處理4表現(xiàn)出最大的高生長，其次是處理3，最差為處理1。處理2和處理4間差異不顯著，但處理2極顯著高于處理3和處理1，處理3的苗高極顯著高于處理1，而處理1與其他3種處理均存在顯著差異，其他3種處理的苗高較之高出10% ～22%;處理4與處理3苗高無顯著差異。說明紅壤土對促進苗木高生長的效果最好，結(jié)合苗木相對高度和變異程度(標準差)考慮，其效果稍優(yōu)于V(紅壤土)∶V(腐殖土)=1∶1，雖然腐殖土的效果與V(紅壤土)∶V(腐殖土)=1∶1差異不顯著，但明顯不如紅壤土，表明紅壤土比腐殖土更適合苗木高生長;丹麥基質(zhì)最不適宜苗高生長。因此，就苗高這一指標篩選基質(zhì)，由大到小的順序應(yīng)該是紅壤土、V(紅壤土)∶V(腐殖土)=1∶1、腐殖土、丹麥基質(zhì)。

3.1.2 地徑生長

4種處理的3年生苗，地徑平均為5.25 cm，變幅為3.94～6.92 cm。從表 1(Tamhane法多重比較)可以看出，不同基質(zhì)處理須彌紅豆杉地徑差異極顯著(P＜0.001)。其中，以處理4的地徑最大，平均值達5.81 cm，與除處理3外的其他2種處理的地徑均具有極顯著差異;處理1效果最差，與其他3種處理的差異極顯著，其他3種處理的地徑粗度較之高出13% ～28%;處理3與處理2、4之間差異不顯著。表明使用V(紅壤土)∶V(腐殖土)=1∶1或單獨使用腐殖土，均能很好地促進須彌紅豆杉地徑生長，且兩者的變異程度相近，無明顯差異;雖然單獨使用紅壤土與單獨使用腐殖土相比效果相當，差異不顯著，但和V(紅壤土)∶V(腐殖土)=1∶1相比，紅壤土效果較差，且差別顯著。這些差異可能是由于基質(zhì)的質(zhì)地不同造成的，對于3年生的須彌紅豆杉容器大苗來說，地徑的生長既需要基質(zhì)有較好的通透性，同時也要有很好的保水保肥性，在腐殖土中增加紅壤土可以增加基質(zhì)的密實度和穩(wěn)定性，以減少水分和礦物質(zhì)的流失，保障植株地徑的生長，而腐殖土質(zhì)地較輕、密度較小;紅壤土質(zhì)地較重、密度較大，都不是最適合苗木地徑生長的基質(zhì)。因此，從苗木地徑這項生長指標來看，基質(zhì)對苗木生長促進作用由大到小的排序為V(紅壤土)∶V(腐殖土)=1∶1、腐殖土、紅壤土、丹麥基質(zhì)。

表1 不同育苗基質(zhì)對須彌紅豆杉苗木苗高、地徑的影響

3.2 不同育苗基質(zhì)對須彌紅豆杉苗木生物量和分配的影響

從表2(Tamhane法多重比較)中可看出，須彌紅豆杉3年生苗木的地上部分鮮質(zhì)量、根鮮質(zhì)量和全株生物量，受到前期不同育苗基質(zhì)的明顯影響(P＜0.001)，且不同部位生物量的累積受到的影響基本一致。處理3、4的地上部分、根鮮質(zhì)量及全株的生物量均最大，但兩處理間無顯著差異;處理3對苗木各部分的生物量累積的促進作用，均極顯著大于處理2和處理1;處理4與處理2在苗木根鮮質(zhì)量上差異極顯著，在地上部分及全株生物量上差異不明顯;處理1的苗木各部分生物量均最小，與其余3種處理間存在極顯著的差異。腐殖土屬于相對蓬松的基質(zhì)，有利于根系的生長和對營養(yǎng)的吸收，從而提高植株的生物量;而紅壤土和丹麥泥炭基質(zhì)都屬于質(zhì)地較密的基質(zhì)，不利于根系生長，進而阻礙了植株生物量的積累。因此，從苗木生物量指標角度篩選基質(zhì)，由優(yōu)到劣的順序為:V(紅壤土)∶V(腐殖土)=1∶1、腐殖土、紅壤土、丹麥基質(zhì)。

根冠比是指植物地下部分與地上部分的生物量的比率(R/S)，它能反映地下、地上部分的生長發(fā)育及其能量分配狀況，苗期R/S大說明根系機能活性強、根系發(fā)達、苗木蒸騰量小、吸收量大，有利于苗木水分平衡，苗木造林成活率高。對4種處理的R/S進行方差分析顯示各處理間無顯著差異。但從表2可以看出，處理4苗木的R/S最高，達0.90，接近1，表明根系與枝葉的生長速度幾乎相同，這種幼苗出圃，造林初期根系生長占優(yōu)勢，比較容易成活。說明V(紅壤土)∶V(腐殖土)=1∶1基質(zhì)不僅可顯著增加苗木的全株生物量，而且極大地促進苗木根系的生長，容器苗根冠比最高，出圃質(zhì)量最好。

表2 不同育苗基質(zhì)須彌紅豆杉苗木的生物量和根冠比

3.3 不同育苗基質(zhì)應(yīng)用效果綜合評分

各處理苗木的生長指標差異顯著，但各生長指標差異表現(xiàn)并不一致，有必要進行綜合評價。采用綜合評分法來評價各處理基質(zhì)的應(yīng)用效果，按公式(1)分別計算不同處理苗木的苗高、地徑、地上部分鮮質(zhì)量、根鮮質(zhì)量和全株生物量等生長指標得分，并按公式(2)累計得到各處理的綜合評分(表3)。結(jié)果顯示，得分從高到低順序為:V(紅壤土)∶V(腐殖土)=1∶1、腐殖土、紅壤土、丹麥基質(zhì)。綜合以上分析結(jié)果，處理4是最適合須彌紅豆杉容器育苗的混合基質(zhì)。

表3 不同育苗基質(zhì)效果綜合評分

4 結(jié)論與討論

幼苗期(育苗盤育苗階段)采用的基質(zhì)，對移栽后須彌紅豆杉苗木的生長仍然具有極顯著影響;對苗高、地徑、地上部分鮮質(zhì)量、根鮮質(zhì)量和全株生物量的生長指標，在4種基質(zhì)處理中的分析比較顯示，不同基質(zhì)對須彌紅豆杉移栽后生長的促進效果差別顯著，但各生長指標表現(xiàn)不一致;采用綜合評分法，評定苗木的總體生長狀況，4種育苗基質(zhì)對促進須彌紅豆杉苗木后期生長由優(yōu)到劣的順序為:V(紅壤土)∶V(腐殖土)=1∶1、腐殖土、紅壤土、丹麥基質(zhì);比較綜合評分法所得分值和各個生長觀測指標的分析排序結(jié)果，發(fā)現(xiàn)用地徑指標篩選基質(zhì)的優(yōu)劣順序與綜合評分的高低順序一致。

本試驗得到V(紅壤土)∶V(腐殖土)=1∶1混合的基質(zhì)對須彌紅豆杉苗木生長的促進作用最大，而丹麥基質(zhì)的促進效果最差的結(jié)果，與以往研究認為泥炭是最佳的基礎(chǔ)性基質(zhì)［19］的結(jié)果相反，試驗中從丹麥進口的泥炭基質(zhì)對于須彌紅豆杉容器育苗的苗高、地徑和生物量都處于劣勢，而成本在4種試驗基質(zhì)中為最高，因而，最不適合滇西北須彌紅豆杉容器育苗，應(yīng)淘汰。徐玉梅等［20］的研究結(jié)果也表明丹麥泥炭基質(zhì)在南方紅豆杉育苗上沒有優(yōu)勢，育苗效果處于中等偏下水平，但好過紅壤土。因此，紅壤土+腐殖土是云南須彌紅豆杉容器育苗的理想基質(zhì)，且云南大部分山地為紅壤土，腐殖土在滇西北高海拔闊葉林中廣泛存在，獲取方便，可就地取材，價格低廉，具有較大的推廣利用潛力。

混合基質(zhì)能克服單種基質(zhì)理化性狀一致的不足。陳輝［21］、王月生［14］等通過對南方紅豆杉育苗基質(zhì)的研究，鄧華平、沈云、徐斌芬和李愛華等［22－25］通過榆樹、桉樹及園林苗木的基質(zhì)選擇研究，認為混合基質(zhì)中黃心土比例過高既不利于苗木根系生長發(fā)育，又不利于移苗造林，建議黃心土在基質(zhì)中的比例應(yīng)控制在50%以內(nèi)為好，泥炭在基質(zhì)中的所占比例以39% ～49%為宜。徐玉梅等［20，26］通過研究不同基質(zhì)對南方紅豆杉和云南紅豆杉育苗的影響，淘汰了V(草炭)∶V(蛭石)=2∶1和V(草炭)∶V(蛭石)=3∶1配比的混合基質(zhì)。本研究結(jié)果也表明V(紅壤土)∶V(腐殖土)=1∶1的配比比較合適，這種混合基質(zhì)的肥力條件、保水力、吸收力、黏著力、透氣性、排水性等條件均適宜于須彌紅豆杉苗的根系發(fā)育和苗木生長，是高效、輕型的育苗基質(zhì)。因此，配比得當?shù)幕旌匣|(zhì)可彌補單一基質(zhì)的不足，使容器育苗的優(yōu)越性更加顯著。

基質(zhì)類型對苗木各個部分生長的促進作用存在差異，如何評價不同育苗基質(zhì)對苗木生長的綜合影響，進而選擇最佳或較佳育苗基質(zhì)，是推廣和開展規(guī)?；萜饔缲酱鉀Q的問題。本研究采用的綜合評價法，包含了所有生長指標的得分，且計算過程相對簡單，易于理解。此外，根據(jù)本研究得到“地徑指標篩選基質(zhì)的優(yōu)劣順序與綜合評分的高低順序一致”的結(jié)論，結(jié)合賈斌英等［27］對白樺容器育苗基質(zhì)篩選研究中得到的“對于容器苗來說，地徑指標的重要性高于苗高和生物量”的結(jié)論，生產(chǎn)實踐中可直接采用地徑指標。

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