楨楠不同基質(zhì)容器苗生長及養(yǎng)分含量分析

戴前莉，朱恒星，陳 琴，盧 敏，黃飛逸，陳本文，尹思琴，祝元春

（1.重慶市林業(yè)科學研究院，重慶 400036；2.重慶市沙坪壩區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)服務中心，重慶 400030；3.重慶市巴南區(qū)橋口壩林場，重慶 401320；4.重慶瀚業(yè)園林工程有限公司，重慶 400036）

楨楠（Phoebe zhennan）為樟科（Lauraceae）楠屬高大喬木，是我國獨有的珍貴木材樹種，為國家二級重點保護樹種。其樹干通直、樹冠緊湊、樹形優(yōu)美、葉片常綠，極具觀賞價值。楨楠木材紋理致密、結(jié)構(gòu)細密且材質(zhì)堅硬，是建筑、高端家具的優(yōu)良木材原料[1-2]。近年來，隨著國家儲備林基地建設(shè)的實施，楨楠等大徑材鄉(xiāng)土珍貴樹種得到了進一步推廣應用。

容器育苗采用各種容器裝入配置好的基質(zhì)進行育苗，具有育苗周期短、節(jié)約種子、苗木規(guī)格及質(zhì)量易控和幼苗造林成活率高等優(yōu)點，尤其適合珍貴樹種、瀕危樹種的苗木繁育[3]。育苗基質(zhì)是容器育苗的主要影響因素之一，不僅對苗木的生長起到支撐作用，也是苗木吸收營養(yǎng)物質(zhì)的載體[4]。目前，對楨楠的研究主要集中在木材價值[2]、分布區(qū)域[5]和逆境響應[6-10]等方面。尋找適宜楨楠的輕基質(zhì)進行壯苗培育具有重要的應用價值。譚飛等[3]以農(nóng)田土、針葉林表層土、闊葉林表層土、鴨糞和土壤按一定比例配置楨楠培養(yǎng)土，探索不同基質(zhì)配比對楨楠幼苗生長及光合特性的影響。祝浩翔等[11]以珍珠巖、腐熟藥渣、發(fā)酵谷殼和椰糠等為培養(yǎng)材料，探討其對楨楠幼苗生長及光合生理的影響。探討基質(zhì)對楨楠根系形態(tài)特征及各器官生物量和養(yǎng)分含量影響的研究鮮見報道。本研究以1年生楨楠幼苗為試驗材料，探討不同基質(zhì)配比對楨楠幼苗生長和養(yǎng)分的影響，以期為楨楠輕基質(zhì)培育提供理論和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于重慶市歌樂山鎮(zhèn)重慶市林業(yè)科學研究院育苗基地內(nèi)（106°25'E，29°34'N），海拔465 m，屬中亞熱帶季風性濕潤氣候，氣候溫和、四季分明、雨量充沛。年均氣溫18.3 ℃，無霜期341.6 天，年均降水量1 082.9 mm，年均相對濕度70%～80%。

1.2 試驗材料和方法

材料為生長基本一致的當年生楨楠幼苗（苗齡100 天）。營養(yǎng)袋為可降解的無紡布袋（規(guī)格為8 cm×12 cm），草炭土和牛糞購于重慶市花卉市場，黃土和沙壤土取自重慶市林業(yè)科學研究院試驗苗圃周邊。

將草炭土、牛糞和沙壤土根據(jù)體積比進行配制，以黃土+沙壤土（1∶1）為對照（表1）。添加多菌靈（v∶v = 1 000∶1）并充分攪拌混合均勻，裝入無紡布袋中。將楨楠幼苗移栽至裝有不同配比基質(zhì)的營養(yǎng)袋中，每處理10 株，3 個重復，共計150 袋。置于試驗苗圃中，并用遮陽網(wǎng)進行適度遮蔭，進行相同的日常管理。

表1 基質(zhì)組成和理化性質(zhì)Tab.1 Components and physical and chemical properties of medium

1.3 指標測定

1.3.1 生長指標測定

生長期結(jié)束后，采用卷尺（精確至0.01 cm）測量苗高，采用游標卡尺（精確至0.01 mm）測量地徑，計算高徑比。苗木的高徑比是苗高與地徑之比，是反映苗木生長的重要指標之一，高徑比越低，苗木越健壯[4]。統(tǒng)計全株葉片數(shù)。

每處理中選擇6株，從根基部處將根系切下，蒸餾水洗凈后，經(jīng)Epson 數(shù)字化掃描儀掃描，所得圖像用winRHIZO 軟件分析后得到總根表面積、總根長和總根尖數(shù)。

將上述6 株苗木洗凈后分離的根、莖和葉分別置于信封中放入烘箱，105 ℃下烘15 min，90 ℃烘干至恒重。采用電子天平（精確至0.01 g）稱量根、莖和葉生物量，計算全株生物量和苗木質(zhì)量指數(shù)（QI），苗木質(zhì)量指數(shù)計算公式為[4]：

1.3.2 元素含量測定

采用凱氏定氮法測定根、莖和葉中全氮（N）含量[12]；采用硝酸-鹽酸-高氯酸消煮-ICP 法測定全磷（P）和全鉀（K）含量[13]。

1.4 綜合評價方法

采用隸屬函數(shù)法進行綜合評價。計算公式為[14]：

式中，Xi為指標的測定值；Xmax為處理指標的最大值；Xmin為最小值；Ui為所對應的最后得分。

若某項指標與苗木生長呈正向關(guān)系，采用隸屬函數(shù)計算公式（2）；若某項指標與苗木生長呈反向關(guān)系，則采用計算公式（3）。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 軟件錄入數(shù)據(jù)，采用SPSS 20.0 軟件進行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對楨楠容器苗生長的影響

T1 處理的苗高最高（18.88 cm），其次為T3 處理（17.20 cm），分別為CK 的1.40 和1.27 倍；苗高表現(xiàn)為T1＞T3＞T4＞T2＞CK；T1、T3 和T4 處理的苗高均顯著高于CK（P＜0.05）（表2）。T4 處理的地徑最大（2.56 mm），其次為T3 處理（2.55 mm），均為CK 的1.21倍；地徑表現(xiàn)為T4＞T3＞T1=T2＞CK；各處理間的地徑差異不顯著，均顯著大于CK（P＜0.05）。T1 處理的高徑比最大（7.85），顯著高于其他處理和CK（P＜0.05），為CK 的1.22 倍；高徑比表現(xiàn)為T1＞T3＞T4＞CK＞T2。T4 處理的葉片最多（16.03），其次為T3 處理（15.83），分別為CK 的1.36 和1.34 倍；葉片數(shù)表現(xiàn)為T4＞T3＞T1＞T2＞CK；T4、T3 和T1處理的葉片數(shù)差異不顯著，顯著大于T2 處理和CK（P＜0.05）。T1 處理的葉面積最大（13.77 cm2），其次為T4 處理（13.69 cm），分別為CK 的2.38 和2.36倍；葉面積表現(xiàn)為T1＞T4＞T2＞T3＞CK；各處理間的葉面積差異不顯著，均顯著大于CK（P＜0.05）。

表2 不同處理對楨楠容器苗生長的影響Tab.2 Effects of different treatments on growth of P.zhennan container seedling

2.2 不同處理對楨楠容器苗根系形態(tài)的影響

T1 處理的總根表面積最大（72.83 cm2），其次為T4 處理（67.98 cm2），分別為CK 的2.33 和2.18 倍；總根表面積表現(xiàn)為T1＞T4＞T2＞T3＞CK；各處理間的總根表面積均差異不顯著，均顯著大于CK（P＜0.05）（表3）。T4 處理的總根長最長（211.62 cm），其次為T1 處理（210.90 cm），均為CK 的1.63 倍；總根長表現(xiàn)為T4＞T1＞T2＞T3＞CK；各處理間的總根長均差異不顯著，均顯著大于CK（P＜0.05）。T3 處理的總根尖數(shù)最多（251.67），其次為T4 處理（224.73），分別為CK 的1.68 和1.50 倍；總根尖數(shù)表現(xiàn)為T3＞T4＞T1＞T2＞CK；T1、T3 和T4 處理的總根尖數(shù)均顯著大于CK（P＜0.05）。

表3 不同處理對楨楠容器苗根系形態(tài)的影響Tab.3 Effects of different treatments on root mophology of P.zhennan container seedling

2.3 不同處理對楨楠容器苗營養(yǎng)器官生物量的影響

生物量是指植物的干質(zhì)量，是反映苗木物質(zhì)積累的重要指標之一。T1 處理的根生物量最大（0.57 g），其次為T4 處理（0.52 g），分別為CK 的2.38和2.17 倍；根生物量表現(xiàn)為T1＞T4＞T3＞T2＞CK；各處理間的根生物量均差異不顯著，T1、T3 和T4 處理均顯著大于CK（P＜0.05）。T1處理的莖生物量最大（0.41 g），其次為T3 處理（0.32 g），分別為CK 的3.73和2.91倍；莖生物量表現(xiàn)為T1＞T3＞T4＞T2＞CK；T1 處理的莖生物量顯著大于T2 處理和CK（P＜0.05）。T1 處理的葉生物量最大（0.88 g），其次為T3處理（0.83 g），分別為CK的2.93和2.77倍；葉生物表現(xiàn)為T1＞T3＞T2＞T4＞CK；各處理間的葉生物量均顯著大于CK（P＜0.05）。T1、T3、T4和T2處理的整株生物量分別為CK 的2.86、2.56、2.20 和2.14 倍，整株生物量表現(xiàn)為T1＞T3＞T4＞T2＞CK，各處理間的整株生物量均顯著大于CK（P＜0.05）（表4）。

表4 不同處理對楨楠容器苗的根、莖和葉生物量的影響Tab.4 Effects of different treatments on biomass of root,stem and leaf of P.zhennan container seedling (g)

苗木質(zhì)量指數(shù)是衡量苗木綜合質(zhì)量的重要指標之一，苗木質(zhì)量指數(shù)越大，苗木越優(yōu)。5 種基質(zhì)所育苗木的質(zhì)量指數(shù)表現(xiàn)為T1=T3＞T2＞T4＞CK，各處理間差異不顯著，均顯著高于CK（P＜0.05）（圖1）。

圖1 不同處理對楨楠容器苗苗木質(zhì)量指數(shù)的影響Fig.1 Effects of different treatments on quality index of P.zhennan container seedling

2.4 不同處理對楨楠容器苗營養(yǎng)器官養(yǎng)分含量的影響

T1 處理的整株全氮含量最高（29.34 mg∕株），其次為T3處理（25.54 mg∕株），分別為CK的2.40和2.09倍；整株全氮含量表現(xiàn)為T1＞T3＞T2＞T4＞CK；各處理間的整株全氮含量均顯著高于CK（P＜0.05）（圖2）。T1 處理的根全氮含量最大（8.04 mg∕株），其次為T4 處理（7.81 mg∕株），分別為CK 的2.37 和2.30倍；根全氮含量表現(xiàn)為T1＞T4＞T3＞T2＞CK；T1 和T4 處理的根全氮含量均顯著高于其他處理和CK（P＜0.05）。T3處理的莖全氮含量最高（6.74mg∕株），其次為T1處理（3.91 mg∕株），分別為CK的4.38和2.54倍；莖全氮含量表現(xiàn)為T3＞T1＞T2＞T4＞CK；各處理間的莖全氮含量均顯著高于CK（P＜0.05）。T1處理的葉全氮含量最高（17.40 mg∕株），其次為T2 處理（15.09 mg∕株），分別為CK 的2.38 和2.06 倍；葉全氮含量表現(xiàn)為T1＞T2＞T4＞T3＞CK；各處理間的葉全氮含量均顯著高于CK（P＜0.05）。

圖2 不同處理對楨楠容器苗全氮含量的影響Fig.2 Effects of different treatments on total N content of P.zhennan container seedling

T1 處理的整株全磷含量最高（6.11 mg∕株），其次為T4 處理（4.48 mg∕株），分別為CK 的2.59 和1.90倍；整株全磷含量表現(xiàn)為T1＞T4＞T3＞T2＞CK；T1、T3 和T4 處理的整株全磷含量均顯著高于T2 處理和CK（P＜0.05）（圖3）。T1 處理的根全磷含量最高（2.69 mg∕株），其次為T4 處理（2.11 mg∕株），分別為CK 的2.51 和1.96 倍；根 全磷 含量 表現(xiàn) 為T1＞T4＞CK＞T2＞T3；T1和T4處理的根全磷含量均顯著高于T2、T3處理和CK（P＜0.05）。T1處理的莖全磷含量最高（0.93 mg∕株），其次為T3處理（0.71 mg∕株），分 別為CK 的3.03 和2.30 倍；莖全磷含量表現(xiàn)為T1＞T3＞T2＞T4＞CK；各處理間的莖全磷含量均顯著高于CK（P＜0.05）。T3 處理的葉全磷含量最高（2.42 mg∕株），其次為T1 處理（2.33 mg∕株），分別為CK 的2.47 和2.34 倍；葉全磷含量表現(xiàn)為T3＞T1＞T4＞T2＞CK；各處理間的莖全磷含量均顯著高于CK（P＜0.05）。

圖3 不同處理對楨楠容器苗全磷含量的影響Fig.3 Effects of different treatments on total P content of P.zhennan container seedling

T1 處理的整株全鉀含量最高（14.79 mg∕株），其次是T3處理（13.49 mg∕株），分別為CK的1.96和1.79倍；整株全鉀含量表現(xiàn)為T1＞T3＞T4＞T2＞CK；各處理的整株全鉀含量均顯著高于CK（P＜0.05）（圖4）。T1處理的根全鉀含量最高（8.37 mg∕株），其次為T2處理（6.10 mg∕株），分別為CK的2.17和1.58倍；根全鉀含量表現(xiàn)為T1＞T2＞T4＞CK＞T3；T1、T2和T4處理的根全鉀含量均顯著高于CK 和T3 處理（P＜0.05）。T3 處理的莖全鉀含量最高（2.33 mg∕株），其次為T1 處理（1.42 mg∕株），分別為CK 的3.53 和2.16 倍；莖全鉀含量表現(xiàn)為T3＞T1＞T2＞T4＞CK；各處理的莖全鉀含量均顯著高于CK（P＜0.05）。T3 處理的葉全鉀含量最高（8.70 mg∕株），其次為T1處理（4.99 mg∕株），分別為CK 的2.68 和1.54 倍；葉全鉀含量表現(xiàn)為T3＞T1＞T4＞T2＞CK；T1、T2 和T4 處理的葉全鉀含量均顯著高于CK 和T3 處理（P＜0.05）。

圖4 不同處理對楨楠幼苗全鉀含量的影響Fig.4 Effects of different treatments on total K content of P.zhennan container seedling

2.5 楨楠容器育苗基質(zhì)配方的優(yōu)選

篩選苗高、地徑、葉片數(shù)、高徑比、整株生物量、苗木質(zhì)量指數(shù)、葉面積、總根表面積、總根長、總根尖數(shù)、整株全N 含量、整株全P 含量和整株全K 含量作為綜合評價指標，采用隸屬函數(shù)法綜合評價不同基質(zhì)下的容器苗苗木質(zhì)量，結(jié)果顯示，不同基質(zhì)配方的楨楠容器苗苗木質(zhì)量綜合得分表現(xiàn)為T1＞T4＞T2＞T3（表5）。

表5 楨楠容器育苗基質(zhì)配方的選優(yōu)結(jié)果Tab.5 Selected results of media for P.zhennan container seedling

3 討論與結(jié)論

輕基質(zhì)育苗因其基質(zhì)質(zhì)量輕、運輸方便和能為苗木生長提供適宜的環(huán)境，是容器育苗發(fā)展的趨勢之一[15-16]。基質(zhì)是影響容器苗成活率和苗木長勢的關(guān)鍵因素之一[17]。不同育苗基質(zhì)對苗木的影響會反映在苗木的生長狀態(tài)上[18]。本研究中，4 種處理的容器苗苗高、地徑、葉片數(shù)和葉面積均高于對照，說明混合基質(zhì)為苗木根系生長發(fā)育提供相對適宜的環(huán)境?；旌匣|(zhì)培育的幼苗生長速率相對較快，對養(yǎng)分的吸收與利用效率更高[19]。本研究混合基質(zhì)的基本理化性質(zhì)更接近譚飛等[3]的研究基質(zhì)（農(nóng)田土∶沙壤土=9∶1），兩者結(jié)論相似。

合適的基質(zhì)能滿足植株根系生長[20]。本研究中，4 種處理的容器苗總根表面積、總根長和總根尖數(shù)均顯著高于對照，原因可能是草炭土和牛糞會影響土壤的毛管孔隙度和密度，提高土壤的疏松度，使苗木根系處于相對合適的水、肥、氣和熱環(huán)境中，促進苗木根系生長。這與及利等[21]研究結(jié)果一致。健壯的根系對于幼苗出圃后移栽的快速生根及上山造林的成活率和保存率均有一定的促進作用[22]。

基質(zhì)的營養(yǎng)元素含量和可利用率將直接影響苗木干物質(zhì)積累[23]。李貴雨等[4]研究指出，多種輕基質(zhì)組成的基質(zhì)中，其養(yǎng)分能有效轉(zhuǎn)化為苗木可利用的養(yǎng)分，促進苗木生長。本研究中，4 種處理容器苗的整株全氮、全磷和全鉀含量及生物量均顯著高于對照，說明混合基質(zhì)中可被利用的養(yǎng)分優(yōu)于對照，原因可能是牛糞增加了基質(zhì)的肥性，幼苗根系可將基質(zhì)中的營養(yǎng)元素同化為自身養(yǎng)分，促進其生長。這與祝浩翔等[11]的研究結(jié)果一致。

從隸屬函數(shù)綜合評價來看，T1 處理各指標相對較好，優(yōu)于其他處理，且基質(zhì)質(zhì)量最輕，但在評價得分上并無絕對優(yōu)勢，各組分間更精確的配比還有待進一步研究探索。此外，從草炭土資源的不可再生性、育苗基質(zhì)成本和管理成本等角度考量，今后的研究中還應考慮組分的替代問題和相應的配套管理技術(shù)，以提高楨楠輕基質(zhì)容器苗的苗木質(zhì)量。