基質及遮陰對臺灣榿木生長和光合生理的影響

譚長強 黃志玲 申文輝 郝海坤 曹艷云

摘要：為探討更為適合培育臺灣榿木（A/nus formosana）苗木的基質及環(huán)境條件，以紅心土、椰糠、控釋肥、有機肥、鈣鎂磷肥等為原料配制育苗基質，在不同遮陰條件下培育盆栽臺灣榿木苗木。結果表明，不同遮陰度條件下，臺灣榿木苗木苗高、地徑、凈光合速率（Pn）、氣孔導度（Gs）、蒸騰速率（Tr）均表現(xiàn)為40qo透光率>100%透光率>15%透光率，而胞間CO，濃度（Ci）表現(xiàn)為l5%透光率>100%透光率>40%透光率;育苗基質中添加椰糠更有利于臺灣榿木苗高、地徑、Pn的提高。不同遮陰度條件下，施用不同肥料對臺灣榿木的影響存在一定差異，40%、100%透光率條件下，各施肥處理均表現(xiàn)為有機肥>緩釋肥>鈣鎂磷肥;l5%透光率條件下，緩釋肥對臺灣榿木生長表現(xiàn)了較好的促進作用，有機肥未發(fā)揮其更好的效果。培育臺灣榿木苗木最適處理為40%透光率+69.2%紅泥+30%椰糠+0.8%有機肥。

關鍵詞：臺灣榿木（Alnusformosana）;育苗基質;遮陰;苗木;施肥

中圖分類號：S792.14

文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（ 2020）12-0090-04

D01：10.1408 8/j .cnki.issn0439-8114.2020.12.020

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

臺灣榿木（A/nus formosana）為樺木科榿木屬落葉大喬木，可與弗蘭克氏菌共生形成根瘤，固定空氣中的氮。原產(chǎn)于臺灣，適應性強，生長快，為重要的培肥樹種[1.2]，可用于造紙、生產(chǎn)刨花板、中密度纖維板等，是優(yōu)良的短周期工業(yè)原料用材樹種。在20世紀90年代，四川省、湖南省、福建省等地已開始引種種植[2]。廣西于2012年由廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學研究院引種，生長適應性均表現(xiàn)良好，5年生胸徑、樹高分別可達16.8 cm、15.6 m。

目前，臺灣榿木育苗中，大多為苗木根部單一處理方式的育苗研究，魯瑩瑩等[3]利用不同土壤及氮肥進行了育苗，黃志玲等[4]、郝海坤等[5]則進行了多種基質配方育苗的對比試驗;從地上處理方面，姚平等[6]研究了不同遮陰處理對臺灣榿木的影響。對臺灣榿木地上及根部基質同時進行育苗試驗鮮見報道。因此，本研究通過育苗管理，即常用的地上處理（遮陰處理）和地下處理（黃心土、椰糠、施肥）方式對臺灣榿木進行育苗試驗，以期獲得更有利于培育臺灣榿木苗木的方式，為臺灣榿木苗木培育提供理論和技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學研究院科研試驗基地（108°20'E，22°55'N）進行，海拔約80 m，屬濕潤的亞熱帶季風氣候，年均氣溫21.7℃，1月平均氣溫12.80℃，極端最低氣溫-1.5℃，7-8月平均氣溫28.2℃，極端最高氣溫39.4℃，≥10℃積溫為7 200℃日照時間1550 h以上，全年幾乎無霜;干濕季節(jié)明顯，年均降雨量1 300mm，降雨主要集中在4-9月。

1.2試驗材料及來源

2018年5月將平均高為30 cm的無紡布輕基質容器苗移植到高28 cm、寬28 cm的塑料盆中。采用完全隨機試驗設計，各處理透光率、基質配方見表1，其中基質與基肥以重量比進行配置。紅泥營養(yǎng)含量為pH 4.30，有機質含量2.93 g/kg，全量N、P、K分別為0.7、0.2、5.2 g/kg，控釋肥為N：P2O5：K2O=14：14：14，肥效為3-4個月（21℃下）;有機肥為N+P2O5+K2O>5%，有機質≥40%;鈣鎂磷肥為有效磷（P205》15%。共設21個處理，每處理12次重復。肥料施放量為基于前期試驗總結得出的能耐受最大表1基質、遮陰交互作用處理施肥量，試驗期間不再追肥，管理上進行常規(guī)澆水。

1.3 生長量及光合參數(shù)測定

于2018年7月16日-18日，對臺灣榿木苗高、地徑及光合參數(shù)進行測定。光合作用參數(shù)測定采用LI-6400便捷式光合儀（LI-COR，USA），每處理選取3株平均木，測定時間為上午09： 00-11：00，光強、葉溫、空氣流量、C02濃度分別設為1 200μmol/（ m2.s）、30℃、500μmol/s和400 μmol/mol，每株取完全展開的成熟葉3片測定其凈光合速率（Pn）、氣孔導度（Gs）、胞間CO，濃度（Ci）和蒸騰速率（Tr）。

1.4 數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計

利用Excel以及DPS 7.05軟件對試驗數(shù)據(jù)進行整理及統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

基質和遮陰的交互效應對臺灣榿木生長和光合特征均有明顯影響（表2）。

2.1 基質及遮陰對臺灣榿木生長的影響

在15%透光率條件下，臺灣榿木地徑除A5、A7處理外，其他處理兩兩之間均無顯著差異，其中A3處理低于A2、A5處理，A6處理低于A5、A7處理;苗高則表現(xiàn)為各施肥處理均顯著高于A1處理，其中A5、A7處理苗高顯著高于其他處理，苗高分別比A1處理增加32.7%、28.7%，其次為A4和A6處理。說明加椰糠更有利于臺灣榿木苗高、地徑的增加;有機肥在弱光照條件下并未更好地發(fā)揮其作用，這可能由于光照減弱，土壤溫度處于較低水平，有機質分解緩慢，造成有機肥對臺灣榿木生長的促進效果沒有緩釋肥好。

在40%透光率條件下，除苗高B2處理外，臺灣榿木苗高、地徑各處理均顯著高于B1處理。其中，地徑、苗高B6處理顯著高于B5、B7處理，比B1處理分別增加56.4%、41.7%;苗高B3處理顯著高于B2、B4處理，比B1處理增加45.7%。說明40%透光率條件下，有機肥更能促進臺灣榿木苗木的生長。添加椰糠的B5、B6、B7處理比對應施肥的B2、B3、B4處理地徑、苗高生長量高或者相當，說明加椰糠更有利于臺灣榿木的生長。

在100%透光率條件下，除苗高C2和C5處理外，臺灣榿木苗高、地徑各處理均顯著高于C1處理。其中，地徑、苗高C6處理高于C5、C7處理，比C1處理分別增加42.4%、28.4%;地徑、苗高C3處理高于C2、C4處理，比C1處理分別增加36.5%、26.8%。說明全光照條件下，有機肥更能促進臺灣榿木苗木的生長，而添加椰糠C2、C4處理比對應施肥C5、C7處理地徑生長量高，但地徑、苗高對應處理均無顯著差異，說明加椰糠對臺灣榿木生長的促進作用有限。不同遮陰度苗木地徑生長表現(xiàn)為40%透光率>100%透光率>15%透光率，苗高表現(xiàn)為40%透光率>15%透光率>100%透光率，且40%透光率苗高、地徑均顯著高于15%和100%透光率處理。說明適度遮陰有利于臺灣榿木苗木的生長。

2.2基質及遮陰對臺灣榿木光合生理的影響

2.2.1 基質及遮陰對臺灣榿木凈光合速率（Pn）的影響不同透光率下，大部分施肥處理均明顯提高了臺灣榿木的凈光合速率（Pn）。在15%透光率條件下，除A3處理外，其他處理臺灣榿木的Pn與A1處理之間均存在顯著差異，A2、A4、A5、A6、A7處理之間無顯著差異。各處理Pn的大小順序為A2>A7>A4>A5>A6>A1>A3。在40%透光率條件下，各處理Pn的大小順序為B6>B7>B3>B5>B4>B2>B1。除B3、B5處理之間無顯著差異外，其他處理兩兩之間均達到顯著差異水平;B6處理大于B5、B7處理，比B1處理分別增加77.6%;B3處理大于B2、B4處理，比B1處理分別增加42.5%。在100%透光率條件下，各處理Pn的大小順序為C6>C7>C3>C4>C2>C5>C1，各處理與CI處理之間均達到顯著差異水平。其中，C6>C3，C7>C4，并且達到了顯著差異水平，C2與C5處理之間無顯著差異;C6處理大于C5、C7處理，比C1處理增加76.7%;C3處理大于C2、C4處理，比C1處理分別增加40.8%。

不同透光率對臺灣榿木Pn的影響表現(xiàn)為40%透光率>100%透光率>15%透光率，且40%透光率的Pn均顯著高于15%和100%透光率處理，說明適度遮陰有利于臺灣榿木Pn的提高。

2.2.2對氣孔導度（Gs）的影響不同透光率條件下，施肥均明顯提高了臺灣榿木的氣孔導度（ Gs）。其中，加椰糠處理均顯著高于對應不加椰糠處理，并且與對應100%紅泥處理之間大部分達到顯著差異水平。不同透光率對Gs的影響大部分處理表現(xiàn)為40%透光率>100%透光率>15%透光率。

2.2.3 對胞間二氧化碳（Ci）的影響 在40%及100%透光率條件下，除了C5、C6處理外，施肥均在一定程度降低了臺灣榿木的胞間CO，濃度（Ci），而加椰糠可明顯提高臺灣榿木的Ci，并且在15%透光率條件也有一定的提高。不同透光率對Ci的影響表現(xiàn)為15%透光率>100%透光率>40%透光率，其中15%透光率與40%透光率之間大部分處理差異顯著。

2.2.4對蒸騰速率（Tr）的影響在不同透光率條件下，施肥均在一定程度增加了臺灣榿木的蒸騰速率（ Tr），與100%紅泥處理相比加椰糠可顯著提高臺灣榿木的Tr，并且除C5與C2處理外，其他加椰糠處理與對應施肥處理之間差異均顯著。其中，施有機肥A3處理大于A2、A4處理，B3處理大于B2、B4處理，B6處理大于B5、B7處理，C3處理大于C2、C4處理，C6處理大于C5、C7處理。不同透光率對Tr的影響表現(xiàn)為40%透光率>100%透光率>15%透光率，其中40%透光率與15%透光率各對應處理之間均達顯著差異水平。

2.3 光合參數(shù)與臺灣榿木苗高、地徑的相關性

由表3可知，臺灣榿木Ci與苗高、Pn、Tr呈負相關關系，Ci與Gs為正相關關系，但均未達到顯著水平;Ci與地徑為顯著負相關關系。除以上指標之間的相關關系外，其他各指標之間呈極顯著的正相關關系。

3 結論與討論

不同遮陰度條件下，臺灣榿木苗木苗高、地徑、Pn、Gs、Tr均表現(xiàn)為40%透光率>100%透光率>15%透光率，Ci表現(xiàn)為15%透光率>100%透光率>40%透光率。這與姚平等[6]研究臺灣榿木苗高、地徑在不同透光率下大小順序為50%>100 %>15%結果相似。

育苗基質中加椰糠更有利于臺灣榿木Pn的提高，進而增加生長量。這可能因為紅土酸性過強，影響?zhàn)B分的溶解性及植株的有效吸收[7]，而添加了一定比例椰糠，可促使其pH上升到合理范圍內，同時混合基質為苗木根系提供了適宜的生長環(huán)境，促進植物對養(yǎng)分的吸收[8，9]。同時，椰糠的添加有利于臺灣榿木根系結瘤[5]，這也可能間接促進了其Pn的升高及生長量提高。

除15%透光率+99.2%紅泥+0.8%有機肥處理外，施基肥的處理苗高、地徑、Pn均高于100%紅泥處理。但不同透光率條件下，施不同基肥對臺灣榿木苗木生長的影響存在一定差異，40%和100%透光率條件下，表現(xiàn)為有機肥>緩釋肥>鈣鎂磷肥;15%透光率條件下，緩釋肥表現(xiàn)出較好的促進生長的作用，而有機肥卻未能發(fā)揮較好的效果，這可能是由于透光率過低，使土壤溫度保持在較低水平，不利于有機質分解和釋放營養(yǎng)物質[10，11]。

光合參數(shù)與臺灣榿木苗高、地徑的相關性分析表明，Pn與苗高、地徑呈極顯著正相關關系;Ci與Pn呈負相關關系。說明臺灣榿木葉片Pn的降低一定程度伴隨著Ci值的升高，說明臺灣榿木光合作用的限制因素可能為非氣孔限制因素占主導，外界環(huán)境主要通過影響臺灣榿木葉綠素的合成或原初光化學反應影響其光合能力[12.13]。各處理中，較有利于臺灣榿木生長的2個處理為40%透光率+69.2%紅泥+30%椰糠+0.8%有機肥和40%透光率+99.2%紅泥+0.8%有機肥。但郝海坤等[5]研究表明，以紅心土作基質培育的臺灣榿木苗木雖然生長量大，但其苗木側根粗大、須根少、結瘤量也少，而加有椰糠作基質培育的苗木側根多、須根也多、根瘤量也大，更利于苗木上山造林。因此，40%透光率+69.2%紅泥+30%椰糠+0.8%有機肥作為對臺灣榿木苗木培育是更為理想的選擇。

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基金項目：廣西林科院基本科研業(yè)務費專項（林科201801號）;廣西重點研發(fā)計劃項目（桂科AB16380127）;廣西林業(yè)科技項目（桂林科字[2016]8號）

作者簡介：譚長強（1987-），男，廣西桂林人，工程師，碩士，主要從事森林培育和森林生態(tài)研究，（電話）0771-2797150（電子信箱）315990730@qq.com;通信作者，郝海坤（1975-），女，高級工程師，主要從事鄉(xiāng)土樹種苗木培育研究，（電子信箱）847527034@qq.com。