王金旺,盧 翔 ,夏海濤,魏 馨 ,雷海清,陳秋夏
(浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院亞熱帶作物研究所,浙江溫州 3 25005)
輕基質(zhì)的容器育苗是林木工廠化育苗的途徑,也是未來(lái)林木育苗的主流方向,其育苗周期短、苗木規(guī)格和質(zhì)量容易控制、便于造林機(jī)械化,且造林成活率高,已廣泛應(yīng)用[1-3]。容器苗質(zhì)量主要受基質(zhì)和容器的影響[4-6]。目前,國(guó)內(nèi)容器小苗的培育技術(shù)相對(duì)成熟,容器大苗尚處在對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)技術(shù)的吸收借鑒和再創(chuàng)新階段,但是容器大苗造林能夠大幅度提高造林成效,減少營(yíng)林成本[1-2,7]。因此,容器大苗有著廣泛的應(yīng)用前景[7-8]。然而,容器類型和規(guī)格千差萬(wàn)別,針對(duì)不同樹(shù)種如何選擇最佳的容器類型和規(guī)格需要進(jìn)一步研究。
青岡櫟(Cyclobalanopsis glauca(Thunb.)Oerst.)為殼斗科常綠喬木,是亞熱帶常綠闊葉林重要組成樹(shù)種[9];閩楠 (Phoebe bournei(Hemsl.)Yang)為我國(guó)特有二級(jí)珍稀瀕危保護(hù)植物,為珍貴的闊葉樹(shù)種[9],也是浙江省推薦優(yōu)先發(fā)展的珍貴闊葉樹(shù)種[10];臺(tái)灣相思 (Acacia confuse Merr.)為豆科常綠喬木,是我國(guó)東南沿海地區(qū)營(yíng)造防護(hù)林和綠化的重要樹(shù)種[11];木荷 (Schima superba Gardn.et Champ.)為山茶科常綠喬木,是優(yōu)良的防火樹(shù)種[12];無(wú)患子 (Sapindusmukorossi Gaertn.)為無(wú)患子科落葉喬木,是重要的經(jīng)濟(jì)樹(shù)種和彩葉觀賞樹(shù)種[12]。選擇上述浙江省主要生態(tài)經(jīng)濟(jì)造林樹(shù)種為對(duì)象,通過(guò)不同規(guī)格、不同類型容器中的容器苗生長(zhǎng)比對(duì)試驗(yàn),以期尋找不同樹(shù)種最佳育苗容器種類及規(guī)格,為開(kāi)展容器大苗工廠化育苗提供科學(xué)依據(jù)。
試驗(yàn)地位于浙江省亞熱帶作物研究所試驗(yàn)大棚,地理坐標(biāo)為 28°01'N,120°39'E,地處中亞熱帶南部亞地帶南緣,屬典型亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候,年均溫18℃,最冷月為1月均溫8.1℃,最熱月7月均溫28.3℃,年降雨量1 563 mm,年均相對(duì)濕度78%。
受試植物包括青岡櫟、閩楠、木荷、無(wú)患子和臺(tái)灣相思5種,受試材料均為1年生容器苗。該1年生容器苗由種子繁育而來(lái),培育基質(zhì)為泥炭、珍珠巖和稻殼混合物,體積混合比為0.46∶0.27∶0.27,基質(zhì)pH值5.3,有機(jī)質(zhì)含量276 g·kg-1,總磷、總氮和鉀含量分別為0.6,7.0,0.7 g·kg-1。培育容器為無(wú)紡布容器袋,規(guī)格為D 45 mm×H 100 mm(D為直徑,H為高度)。2010年5月,當(dāng)培育的各種樹(shù)種芽苗生長(zhǎng)至1芽2子葉大小時(shí)及時(shí)移植容器中,擺放于塑料托盤(pán)內(nèi),置于大棚內(nèi)育苗架上培育,并長(zhǎng)期保持基質(zhì)濕潤(rùn)、大棚通風(fēng)和適度遮陰,按照一般性生產(chǎn)育苗措施進(jìn)行管護(hù)。
2011年5月,選擇上年度培育的長(zhǎng)勢(shì)均一的1年生容器苗作為受試對(duì)象進(jìn)行試驗(yàn),其中受試植物高度和地徑分別為:青岡櫟24.95±2.58 cm和3.27±0.52 mm、無(wú)患子37±3.09 cm和3.96±0.64 mm、木荷28.89±2.83 cm和3.17±0.66 mm、閩楠28.02±3.14 cm和3.12±0.82 mm、臺(tái)灣相思27.86±3.19 cm和2.99±0.74 mm。受試容器包括美植袋和控根容器2種類型,其中美植袋7種規(guī)格,K-2控根容器3種規(guī)格 (表1)。培育基質(zhì)同上述1年生育苗基質(zhì)。設(shè)5個(gè)樹(shù)種10種容器2個(gè)處理因素,采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),共5×10個(gè)處理,每處理20株,設(shè)3個(gè)重復(fù)小區(qū),共用1年生容器苗3 000株。將所有受試植物放置于鋪有地磚和黑色地膜的室外育苗場(chǎng)進(jìn)行容器大苗培育,按照一般性生產(chǎn)育苗措施進(jìn)行管護(hù)。
試驗(yàn)于2013年11月結(jié)束,苗木出圃時(shí),于每個(gè)處理中選擇每種受試植物10株測(cè)量其高度和地徑。以單株植物測(cè)量值為數(shù)據(jù)單元,采用SPSS統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行方差分析,數(shù)據(jù)間多重比較采用Duncan檢驗(yàn)法。
表1 容器類型與規(guī)格
不同規(guī)格美植袋中受試植物苗木株高和地徑如表2所示。單因變量多因素方差分析表明,受試物種間株高和地徑差異顯著 (F株高=97.877,P<0.001;F地徑=71.098,P<0.001)。出圃時(shí),苗高均值依次為無(wú)患子>臺(tái)灣相思>青岡櫟>木荷>閩楠,其中無(wú)患子顯著高于其他樹(shù)種,株高年均增長(zhǎng)量達(dá)到110 cm;臺(tái)灣相思和青岡櫟株高年均增長(zhǎng)量也達(dá)到100 cm;木荷和閩楠相對(duì)較低,株高年均增長(zhǎng)量分別為74.4和68.9 cm。在7種美植袋中,不同樹(shù)種地徑均值依次為無(wú)患子>臺(tái)灣相思>青岡櫟>木荷>閩楠,其中無(wú)患子、臺(tái)灣相思顯著高于其他樹(shù)種,其地徑年均增長(zhǎng)值分別為9.99和9.64 mm;青岡櫟居中,年均增長(zhǎng)量為8.19 mm;木荷和閩楠顯著低于其他樹(shù)種,年均增長(zhǎng)量分別為6.69和6.34 mm,二者間無(wú)顯著差異。
單因變量多因素方差分析表明,美植袋規(guī)格顯著影響了受試樹(shù)種株高和地徑的生長(zhǎng) (F株高=61.375,P <0.001;F地徑=31.484,P <0.001),隨著規(guī)格的增大,株高和地徑逐漸增大 (表2)。單因素方差分析表明,不同規(guī)格容器中受試植物的生長(zhǎng)差異顯著 (表3),多重比較結(jié)果表明,不論對(duì)于何種受試樹(shù)種,1和2號(hào)容器中株高和地徑均顯著低于其他容器,故這兩種容器不適宜培育受試樹(shù)種的3年生苗木。3號(hào)容器中除無(wú)患子株高和地徑與4號(hào)容器無(wú)顯著差異外,且隨容器規(guī)格的增大無(wú)患子株高地徑逐漸增大,其余樹(shù)種皆顯著低于規(guī)格更大的容器,故3號(hào)容器也不宜作為受試樹(shù)種的3年生苗木的培育容器。對(duì)于青岡櫟而言,4,5,6和7號(hào)容器中地徑無(wú)顯著差異,但5,6和7號(hào)容器中株高顯著高于4號(hào),因此,從節(jié)約成本角度考慮,5號(hào)容器更適用于培育3年生青岡櫟容器苗。對(duì)無(wú)患子而言,6和7號(hào)容器中株高顯著高于其他容器,7號(hào)容器中地徑顯著高于其他處理,故6和7號(hào)容器均可用于培育3年生無(wú)患子,但相比6號(hào)容器,7號(hào)容器體積增加了44%,而株高和地徑僅增加5.9%和12.4%,因此選擇6號(hào)容器培育3年生無(wú)患子容器苗。5,6和7號(hào)容器中,木荷株高顯著高于其他處理,三者間無(wú)明顯差異,7號(hào)容器中木荷地徑顯著高于5號(hào)和6號(hào)容器,其地徑相比5,6號(hào)容器分別增加10.4%和12.8%,但其容器體積相比5和6號(hào)容器分別增加80%和44%,因此,應(yīng)選擇5號(hào)容器培育3年生木荷容器苗。5,6和7號(hào)容器中臺(tái)灣相思株高和地徑均顯著高于其他處理,而三者之間無(wú)明顯差異,故應(yīng)選5號(hào)容器作為3年生臺(tái)灣相思的培育容器。對(duì)于閩楠而言,雖7號(hào)容器中地徑顯著高于其他處理,但4,5,6和7號(hào)容器中苗木株高差異不顯著,且7號(hào)容器中地徑相比4號(hào)僅增加18.1%,而容積卻增加180%,從節(jié)約成本角度考慮,4號(hào)容器更適于培育3年生閩楠容器苗。
表2 美植袋規(guī)格對(duì)5種受試植物容器苗生長(zhǎng)的影響
表3 不同規(guī)格美植袋苗木生長(zhǎng)單因素方差分析 (F值)
單因變量多因素方差分析表明,樹(shù)種間植株高度和地徑差異顯著 (F株高=29.833,P<0.001;F地徑=20.245,P<0.001)。從株高和地徑來(lái)看(圖1),從高到低依次為無(wú)患子>臺(tái)灣相思>青岡櫟>木荷>閩楠,與美植袋處理組中的變化趨勢(shì)一致。
圖1 不同規(guī)格K-2控根容器受試植物株高、地徑比較
K-2控根容器規(guī)格顯著影響受試植物生長(zhǎng)(F株高=82.432,P <0.001;F地徑=62.004,P <0.001;圖1)。隨著容器規(guī)格的增大,受試植物株高和地徑逐漸增大。相比8號(hào)容器,9,10號(hào)容器容積增大56%和181%;從株高來(lái)看,相比8號(hào)容器,無(wú)患子、青岡櫟、木荷、閩楠和臺(tái)灣相思在9和10號(hào)容器中分別增加29.7%和57.9%,21.4%和 42.5%,15.6%和 39.7%,9%和 18.5%,23.7%和41.8%;從地徑來(lái)看,相比8號(hào)容器,無(wú)患子、青岡櫟、木荷、閩楠和臺(tái)灣相思在9和10號(hào)容器中分別增加30.8%和49.1%,19.5%和40.1%,19.4%和 49.5%,10.2%和 28.8%,20.5%和51%。由此可見(jiàn),隨著容器規(guī)格的增加,容器體積增加倍率高于受試植物株高和地徑增長(zhǎng)倍率。從受試植物株高和地徑增長(zhǎng)倍率與容器容積增長(zhǎng)倍率的比值 (δ)來(lái)看,相比8號(hào)容器,9號(hào)容器中株高和地徑的δ均值分別為35.5%和35.9%,10號(hào)容器中株高和地徑的δ均值分別為22.1%和24.2%。δ值越大說(shuō)明基質(zhì)的利用率越高。5種受試植物中株高和地徑δ值高于δ均值的樹(shù)種包括無(wú)患子和臺(tái)灣相思,其中,9號(hào)容器中無(wú)患子株高和地徑δ值均高于50%,30% <δ<50%的樹(shù)種包括青岡櫟和臺(tái)灣相思,20%<δ<30%的樹(shù)種為木荷,閩楠δ值最低,株高和地徑僅為16.1%和18.2%;10號(hào)容器中δ值高于30%的物種僅有無(wú)患子1種,20%<δ<30%的樹(shù)種有青岡櫟、木荷、臺(tái)灣相思,閩楠δ值低于16%,其株高δ值僅為10.2%。因此,考慮基質(zhì)成本情況下,若采用該類型容器培育3年生容器大苗,無(wú)患子應(yīng)選擇10號(hào)容器,青岡櫟、木荷和臺(tái)灣相思應(yīng)選擇9號(hào)容器,而閩楠應(yīng)選擇8號(hào)容器。
容器規(guī)格相同,容器類型不同,苗木生長(zhǎng)狀況存在差異 (圖2)。單因變量多因素方差分析表明容器類型顯著影響了較小規(guī)格容器中受試植物株高和地徑的生長(zhǎng) (F株高=23.524***;F地徑=28.881***),具體表現(xiàn)在,美植袋中無(wú)患子、青岡櫟、木荷、閩楠和臺(tái)灣相思株高和地徑分別比K-2控根容器增加27.9%和31.8%,12.6%和16.6%,10.7%和12.7%,-0.7%和2.8%,24.9%和25.7%。由此可見(jiàn),選取規(guī)格為20 cm×20 cm的容器培育苗木時(shí),以美植袋為佳。
圖2 規(guī)格相同的不同類型容器中受試植物株高和地徑比較
與上述規(guī)格容器不同,單因變量多因素方差分析表明容器類型對(duì)較大規(guī)格容器中受試植物的生長(zhǎng)無(wú)顯著影響 (25 cm×20 cm容器:F株高=1.15ns;F地徑=2.615ns;30 cm×25 cm容器:F株高=0.983ns;F地徑=2.105ns);然而,不同受試樹(shù)種間差異顯著(25 cm × 20 cm 容器:F株高=24.486***;F地徑=25.391***;30 cm × 25 cm 容器:F株高=26.871***;F地徑=15.135***)。25 cm ×20 cm 的美植袋中株高大于相同規(guī)格K-2控根容器的樹(shù)種包括青岡櫟、木荷和臺(tái)灣相思,分別增加8.8%,6%和11.7%;美植袋中無(wú)患子和閩楠株高低于K-2控根容器,分別降低4.3%和8.7%;美植袋中受試物種地徑大于K-2控根容器的樹(shù)種包括青岡櫟、無(wú)患子、木荷和臺(tái)灣相思,分別增加5.3%,0.9%,2.3%和18.9%;但美植袋中閩楠地徑相比K-2控根容器降低了6.3%。因此,若選取規(guī)格為25 cm×20 cm容器培育3年生容器苗時(shí),青岡櫟、木荷和臺(tái)灣相思宜選擇美植袋為佳,閩楠宜選擇K-2控根容器為佳,無(wú)患子選擇美植袋和控根容器均可。30 cm×25 cm的美植袋中受試物種除臺(tái)灣相思外,其余樹(shù)種株高均低于K-2控根容器,青岡櫟、無(wú)患子、木荷和閩楠株高分別降低3.2%,4.8%,5.9%和5.7%,臺(tái)灣相思則增加5.9%;美植袋中受試物種地徑均低于K-2控根容器,青岡櫟、無(wú)患子、木荷、閩楠和臺(tái)灣相思地徑分別降低6.3%,1.4%,9.7%,5.8%和2.9%。由此可見(jiàn),隨著容器規(guī)格的增加,K-2控根容器更加適宜培育3年生容器大苗。
容器大苗培育是容器育苗的重要組成部分,對(duì)提升造林成效具有重要意義,其中容器選擇和育苗基質(zhì)配比是容器大苗培育的兩項(xiàng)最基本的內(nèi)容[13-15]。本試驗(yàn)采用7種規(guī)格的美植袋和3種規(guī)格的K-2控根容器作為5種受試植物3年生苗木的試驗(yàn)容器,探討了育苗容器類型和規(guī)格對(duì)苗木生長(zhǎng)的影響。
容器類型相同時(shí),隨著容器規(guī)格的增大,5種受試苗木株高和地徑生長(zhǎng)量相應(yīng)增大,這與袁冬明等[8]對(duì)樂(lè)東擬單性木蘭 (Parakmeria lotungensis(Chun et Tsoong)Law)等樹(shù)種的研究結(jié)果一致,但不同物種株高和地徑隨容器規(guī)格增大而增長(zhǎng)的速率不同,這與物種的生物學(xué)特性相關(guān)。從多年的育苗實(shí)踐來(lái)看,無(wú)患子和臺(tái)灣相思為速生樹(shù)種,木荷、閩楠和青岡櫟為非速生樹(shù)種。理論上講,培育相同苗齡的速生樹(shù)種容器苗,所需的容器規(guī)格應(yīng)大于非速生樹(shù)種[1],這和文中試驗(yàn)數(shù)據(jù)基本一致。但速生樹(shù)種所需的容器規(guī)格也不盡相同,如無(wú)患子和臺(tái)灣相思雖同為速生樹(shù)種,但無(wú)患子株高和地徑隨容器規(guī)格增大而增加的速率高于臺(tái)灣相思,無(wú)患子所需的容器規(guī)格大于臺(tái)灣相思。閩楠、青岡櫟和木荷雖為非速生樹(shù)種,但3種受試植物所需的容器規(guī)格也不盡相同,青岡櫟和木荷株高和地徑隨容器規(guī)格增大而增大的速率高于閩楠,閩楠所需的容器規(guī)格則小于青岡櫟和木荷。規(guī)格相同的不同類型容器數(shù)據(jù)表明,D20 cm×H20 cm的美植袋中受試植物苗木優(yōu)于相同規(guī)格的K-2控根容器,這與報(bào)道的3年生浙江楠 (Phoebe chekiangensis C.B.Shang)在D20 cm×H20 cm的美植袋容器和K-2控根容器中的株高比較結(jié)果一致,但地徑比較結(jié)果則相反[7];該試驗(yàn)中隨容器規(guī)格的增大,受試植物在K-2控根容器中的生長(zhǎng)表現(xiàn) (株高和地徑)呈現(xiàn)優(yōu)于美植袋的趨勢(shì),這和報(bào)道的3年生浙江楠在規(guī)格相近的容器 (D30 cm×H30 cm)不同,產(chǎn)生差異的原因可能在于幼苗移植至大規(guī)格容器的時(shí)間不同所致,該試驗(yàn)受試苗木為1年生容器小苗移植大規(guī)格容器進(jìn)行了2年期試驗(yàn),而報(bào)道的浙江楠是2年生容器苗移植至大規(guī)格容器進(jìn)行了1年期試驗(yàn)。
在生產(chǎn)實(shí)踐中,在滿足苗木生長(zhǎng)需求的情況下應(yīng)盡量減小容器規(guī)格以降低基質(zhì)用量從而降低育苗成本,同時(shí)還應(yīng)考慮容器本身成本。通過(guò)對(duì)5種受試植物在不同類型和不同規(guī)格容器中的生長(zhǎng)比較發(fā)現(xiàn),若為盡可能培育株高和地徑更大的3年生容器大苗,應(yīng)選擇可拆卸的K-2控根容器,其規(guī)格為D30 cm×H25 cm,但容器成本會(huì)增加。相比K-2控根容器,美植袋更適宜作為3年生容器大苗的培育容器,不同樹(shù)種的適宜容器規(guī)格不同,其中無(wú)患子應(yīng)選擇的規(guī)格為D25 cm×H25 cm、青岡櫟、木荷和臺(tái)灣相思為D25 cm×H20 cm、閩楠為D20 cm×H20 cm。
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