閩楠經(jīng)濟(jì)型大容器苗輕基質(zhì)配方篩選

林素嬌

(福建省沙縣林業(yè)局，福建 沙縣 365500)

閩楠(Phoebebournei)俗稱(chēng)楠木，為樟科楠屬常綠闊葉大喬木，是國(guó)家二級(jí)珍稀漸危樹(shù)種。閩楠樹(shù)形高大端莊，枝葉繁茂，可作優(yōu)良的行道樹(shù)、庭蔭樹(shù)或風(fēng)景樹(shù)。木材芳香耐久，材質(zhì)致密堅(jiān)韌，紋理美觀，是造船、建筑、家具等的優(yōu)良用材[1]。隨著市場(chǎng)需求量的日益增加，閩楠開(kāi)發(fā)利用前景十分廣闊[2]。有研究表明，采用裸根苗或容器小苗進(jìn)行閩楠造林，前期生長(zhǎng)緩慢，營(yíng)林成本高，若采用大容器苗造林則可促進(jìn)閩楠前期生長(zhǎng)，顯著提高造林成效[3-5]。國(guó)內(nèi)外有關(guān)閩楠容器苗方面的研究主要圍繞光照條件、基質(zhì)養(yǎng)分含量、緩釋肥加載、評(píng)價(jià)指標(biāo)與分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)等方面[6-10]進(jìn)行。優(yōu)化基質(zhì)配比作為容器苗培育的關(guān)鍵因素[11-13]，有關(guān)閩楠大容器苗輕基質(zhì)配方篩選方面的研究尚屬空白。輔助基質(zhì)種類(lèi)和比例改變了基質(zhì)的養(yǎng)分狀況和理化性質(zhì)，進(jìn)行輔助基質(zhì)種類(lèi)和比例對(duì)閩楠大容器苗品質(zhì)以及生物量積累影響的研究，對(duì)于探明影響規(guī)律和優(yōu)化基質(zhì)配方至關(guān)重要。為此，作者在福建沙縣圍繞經(jīng)濟(jì)型大容器苗輕基質(zhì)配方篩選進(jìn)行優(yōu)化試驗(yàn)，分析其對(duì)閩楠苗木生長(zhǎng)與質(zhì)量影響規(guī)律，以期解決閩楠大容器苗木生長(zhǎng)不理想，質(zhì)量不高等問(wèn)題，為營(yíng)林生產(chǎn)應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間、地點(diǎn)

試驗(yàn)于2016年1—12月進(jìn)行。試驗(yàn)地位于福建沙縣富口鎮(zhèn)苗圃地，屬中亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，氣候溫暖濕潤(rùn)，海拔165 m；年均降水量1662 mm，年均氣溫19.2 ℃，年無(wú)霜期285～295 d。試驗(yàn)在具有自動(dòng)噴霧設(shè)施的鋼構(gòu)大棚內(nèi)進(jìn)行，棚高5.8 m，棚內(nèi)通風(fēng)良好，頂蓋用透光率50%的遮蔭網(wǎng)遮光。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用雙因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。輔助基質(zhì)種類(lèi)(A)設(shè)計(jì)3個(gè)處理，A1為珍珠巖，A2為炭化谷殼，A3為腐熟木屑；輔助基質(zhì)比例(B)設(shè)計(jì)4個(gè)處理，B1為50%比例(體積比，下同)，B2為40%比例，B3為30%比例，B4為20%比例。共12個(gè)配方處理，3次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)30株苗。

1.3 試驗(yàn)材料與方法

2016年1月，采用福建沙縣當(dāng)?shù)嘏嘤膌年生美植袋閩楠容器苗，選擇苗木生長(zhǎng)較一致，高約35 cm、地徑約3 mm的壯苗，套袋移入直徑15 cm、高18 cm的大無(wú)紡布美植袋容器。按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)，將適量的泥炭土與輔助基質(zhì)混合均勻；同時(shí)按3 kg·m-3加入緩釋肥。所用緩釋肥為美國(guó)愛(ài)貝施(APEX)長(zhǎng)效控釋肥，肥效約270 d，氮含量18%，磷含量6%，鉀含量12%。苗期管理參照一般容器苗管理方法。

1.4 數(shù)據(jù)調(diào)查

2016年12月底進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)查。分別用直尺和游標(biāo)卡尺測(cè)量苗高和地徑，取每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)的平均值。每小區(qū)選擇5株生長(zhǎng)正常的標(biāo)準(zhǔn)株，將其分為根、地上2部分，經(jīng)105 ℃殺青60 min后，再置于80 ℃條件下烘干至恒重，用電子天平分別稱(chēng)取各部分的干質(zhì)量。

根冠比=地下生物量/地上生物量；單株總干質(zhì)量=地上干質(zhì)量+地下干質(zhì)量；苗木品質(zhì)指數(shù)[8](IQ)=單株總干質(zhì)量/[(苗高/地徑)+(地上干質(zhì)量/地下干質(zhì)量)]。

1.5 數(shù)據(jù)處理

利用Excel 2003進(jìn)行方差分析和多目標(biāo)決策計(jì)算，利用LSD法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 輔助基質(zhì)種類(lèi)對(duì)2年生閩楠大容器苗生長(zhǎng)及生物量積累的影響

從表1、表2可知，不同輔助基質(zhì)種類(lèi)對(duì)閩楠2年生大容器苗的苗高地徑生長(zhǎng)、單株生物量積累、地上和地下生物量積累及分配等無(wú)顯著影響。當(dāng)以泥炭土為主時(shí)，珍珠巖、谷殼、木屑等輔助基質(zhì)具備一定可替代性，適當(dāng)添加珍珠巖、谷殼、木屑，對(duì)基質(zhì)理化性質(zhì)和閩楠苗木生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)供給無(wú)明顯影響。

表1 不同輔助基質(zhì)種類(lèi)閩楠大容器苗生長(zhǎng)量

2.2 輔助基質(zhì)比例對(duì)2年生閩楠大容器苗木品質(zhì)以及生物量的影響

2.2.1 輔助基質(zhì)比例對(duì)閩楠大容器苗高、地徑的影響 從表2可知，輔助基質(zhì)比例對(duì)閩楠的苗高、地徑有著極顯著性影響(P值分別3.32E-10，0.000102)，比較P值可知，輔助基質(zhì)比例對(duì)苗高的影響較地徑顯著。進(jìn)一步進(jìn)行多重比較見(jiàn)表3。由表3可知，不同的輔助基質(zhì)比例，閩楠苗木苗高、地徑存在著極顯著性差異。對(duì)促進(jìn)閩楠苗高生長(zhǎng)，以B3最好，B2次之，B4再次之，B1最差；對(duì)促進(jìn)地徑生長(zhǎng)，輔助基質(zhì)比例優(yōu)劣排序?yàn)锽3>B2>B1>B4。這可能是由于輔助基質(zhì)比例為B3時(shí)，容器苗栽培基質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)供給和理化性質(zhì)最適合閩楠生長(zhǎng)，B2次之。當(dāng)輔助基質(zhì)比例提高到B1時(shí)，基質(zhì)的雖然更加疏松，但整體營(yíng)養(yǎng)供給不夠；當(dāng)比例降低到B4，基質(zhì)營(yíng)養(yǎng)供給充足，但基質(zhì)更加致密，基質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)供給與理化性質(zhì)不能協(xié)調(diào)，反而不利于苗木的高度和粗度的生長(zhǎng)。

表2 輔助基質(zhì)種類(lèi)和比例試驗(yàn)結(jié)果方差分析

2.2.2 輔助基質(zhì)比例對(duì)閩楠生物量的影響 表2表明，輔助基質(zhì)比例對(duì)閩楠的苗木總生物量、地上生物量、地下生物量以及根冠比有極顯著影響(P值分別為8.45E-06、7.96E-10、2.52E-04、1.22E-07)。進(jìn)一步進(jìn)行多重比較見(jiàn)表3，在促進(jìn)苗木總生物量積累方面，輔助基質(zhì)比例為B3、B4、B2時(shí)最好；增加苗木地上生物量的輔助基質(zhì)比例排序?yàn)锽4>B3、B2>B1，總體呈現(xiàn)出輔助基質(zhì)比例越高，地上生物量越低的趨勢(shì)；促進(jìn)地下根系生物量的輔助基質(zhì)比例排序?yàn)锽1>B2、B3>B4，總體呈現(xiàn)出輔助基質(zhì)比例越高，地下生物量越高的趨勢(shì)；提高根冠比的輔助基質(zhì)比例為B2、B1。原因分析：泥炭土比例高時(shí)，由于泥炭土比珍珠巖、谷殼、木屑等輔助基質(zhì)營(yíng)養(yǎng)豐富，更能促進(jìn)苗木地上部分的生長(zhǎng)和地上生物量積累，反之，則不利于苗木地上部分的生長(zhǎng)和地上生物量積累；輔助基質(zhì)比例高時(shí)，泥炭土的比例就少，容器基質(zhì)相應(yīng)更加疏松，更加有利于地下根系的伸長(zhǎng)和發(fā)育，反之，由于泥炭土較黏，妨礙根系伸展，不利于地下根系發(fā)育。

表3 不同輔助基質(zhì)比例閩楠大容器苗生長(zhǎng)量多重比較

2.3 大容器苗基質(zhì)配方對(duì)閩楠苗木的品質(zhì)與生物量的影響

將不同輔助基質(zhì)種類(lèi)與比例組合的大容器苗基質(zhì)配方結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析見(jiàn)表4。結(jié)果表明，輔助基質(zhì)種類(lèi)與比例間交互作用在閩楠的苗高、地徑、生物量、地上生物量、根冠比和品質(zhì)指數(shù)方面均存在顯著性影響(P值分別為7.17E-06、0.024089、7.32E-09、1.05E-10、6.03E-05、5.26E-07)，但在苗木的地下生物量方面無(wú)顯著影響(P值為1.15E-01)。不同營(yíng)養(yǎng)成分和理化性質(zhì)的珍珠巖、谷殼、木屑等輔助基質(zhì)按照不同比例與泥炭土混合形成較復(fù)雜的基質(zhì)配方，使得基質(zhì)配方在苗木營(yíng)養(yǎng)供給和基質(zhì)理化性質(zhì)方面有著較大差異的。由表4可知，大容器閩楠苗木苗高性狀最好為A1B3，最差的為A3B1；在促進(jìn)苗木地徑生長(zhǎng)方面，表現(xiàn)最好的基質(zhì)配方為A1B3，最差的為A1B4；在苗木生物量積累方面最理想的為A3B4，最差的為A1B4；在提高根冠比指標(biāo)表現(xiàn)最好的組合為A1B2；在品質(zhì)指數(shù)方面A3B4配方最優(yōu)。

表4 不同大容器苗基質(zhì)配方閩楠苗木的品質(zhì)與生物量

2.4 閩楠大容器苗經(jīng)濟(jì)型輕質(zhì)基質(zhì)配方的篩選

由表4可知，不同基質(zhì)配方對(duì)苗木的苗高、地徑、總生物量和品質(zhì)指數(shù)均存在一定程度的影響，且對(duì)性狀指標(biāo)的影響不盡相同，存在一定差異。為全面、客觀、科學(xué)地評(píng)價(jià)閩楠大容器苗不同基質(zhì)配方的優(yōu)劣，本研究選擇苗高、地徑、總生物量、苗木的品質(zhì)指數(shù)等4個(gè)重要性狀指標(biāo)，應(yīng)用多目標(biāo)決策中的一維比較法進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，優(yōu)選出理想的基質(zhì)配方。首先進(jìn)行性狀指標(biāo)效用值轉(zhuǎn)換，然后根據(jù)閩楠生物學(xué)特性，依據(jù)苗木性狀指標(biāo)的重要性進(jìn)行中的指標(biāo)權(quán)重系數(shù)賦值。苗高權(quán)重系數(shù)賦值為0.25，地徑權(quán)重系數(shù)賦值為0.25，生物量權(quán)重賦值為0.30，品質(zhì)指數(shù)權(quán)重系數(shù)賦值為0.20，進(jìn)行評(píng)價(jià)值計(jì)算，累計(jì)為綜合評(píng)價(jià)值，并進(jìn)行優(yōu)劣排序；綜合評(píng)價(jià)值越大，對(duì)應(yīng)的配方就越優(yōu)；綜合評(píng)價(jià)值越小，對(duì)應(yīng)的配方就越劣。結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 不同基質(zhì)配方多目標(biāo)決策表

由表5可知，基質(zhì)配方A1B3的綜合評(píng)價(jià)值最高(0.86138)，為最佳配方；A3B4排名第2(0.847785)；排名第3的為A2B3(0.745934)。結(jié)果認(rèn)為，泥炭土∶珍珠巖=0.7∶0.3或泥炭土∶木屑=0.8∶0.2或泥炭土∶谷殼=0.7∶0.3(均為體積比)的基質(zhì)配方為佳，可以推廣使用。若考慮生產(chǎn)成本，A3B4、A2B3的基質(zhì)配方成本較低，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，更值得推廣，可選為閩楠大容器苗經(jīng)濟(jì)型輕基質(zhì)配方。

3 小結(jié)與討論

輔助基質(zhì)種類(lèi)對(duì)閩楠2年生大容器苗的苗高、地徑生長(zhǎng)及單株生物量積累，地上和地下生物量積累和分配等無(wú)顯著影響。表明以泥炭土為主時(shí)，珍珠巖、谷殼、木屑等輔助基質(zhì)具備一定可替代性。輔助基質(zhì)比例對(duì)閩楠的苗木、地徑、苗木總生物量、地上生物量、地下生物量以及根冠比有著極顯著影響。較低輔助基質(zhì)比例能促進(jìn)苗木總生物量積累及增加苗木地上生物量積累；較高比例的輔助基質(zhì)則能提高苗木的地下根系生物量及根冠比。在閩楠的苗高、地徑、生物量、地上生物量、根冠比和品質(zhì)指數(shù)方面，輔助基質(zhì)種類(lèi)與比例間交互作用均存在顯著影響，但對(duì)苗木地下生物量方面無(wú)顯著影響。

泥炭土∶珍珠巖=0.7∶0.3或泥炭土∶木屑=0.8∶0.2或泥炭土∶谷殼=0.7∶0.3(均為體積比)的基質(zhì)配方為佳，可以推廣使用。若考慮生產(chǎn)成本，泥炭土∶木屑=0.8∶0.2或泥炭土∶谷殼=0.7∶0.3(均為體積比)的基質(zhì)配方成本較低，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，更值得推廣，可選為閩楠大容器苗經(jīng)濟(jì)型輕基質(zhì)配方。采用雙因素方差分析，經(jīng)多目標(biāo)決策綜合評(píng)價(jià)能夠解決經(jīng)濟(jì)型閩楠大容器苗輕型基質(zhì)配方優(yōu)化的問(wèn)題，優(yōu)選后的配方苗木造林效果尚待下一步的造林驗(yàn)證。