不同基質(zhì)配比對6種青岡屬植物生長的影響

焦雪輝，史喜兵，申瀟瀟

（鄭州市農(nóng)林科學(xué)研究所，河南 鄭州 450005）

青岡屬植物是常綠闊葉珍貴用材樹種，在我國有77種及3個變種，分布的北限大致以秦嶺—伏牛山南坡—桐柏山北坡—大別山北坡—寧鎮(zhèn)山地—上海大金山島—線為界，垂直分布海拔可達(dá)2 400 m，在河南地區(qū)伏牛山南部、大別山和桐柏山區(qū)海拔500~1 300 m處，分布有個別種。青岡屬植物屬于珍貴樹種資源，2017年版《中國珍貴樹種發(fā)展名錄》中，青岡屬占7個。青岡屬植物樹體高大雄偉、樹干端直，是優(yōu)良的園林綠化樹種，同時也是優(yōu)良的涵養(yǎng)水源及水土保持樹種。

目前青岡植物的主要育苗方式為播種育苗，且多采用容器育苗，以保證土壤條件和出苗的整齊度。由不同基質(zhì)成分及配比所產(chǎn)生的基質(zhì)化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)的變化，對培育容器苗質(zhì)量至關(guān)重要[1]。吳小林等[2]以地徑、生物量及根系發(fā)育等指標(biāo)篩選出了赤皮青岡1年苗最優(yōu)育苗方案為泥炭∶谷糠體積比6∶4，并增施2.5 kg/m3緩釋肥愛貝施。容艷兵等[3]進(jìn)行了赤皮青岡容器育苗基質(zhì)篩選試驗(yàn)，結(jié)果表明，赤皮青岡容器育苗基質(zhì)最佳配方為泥炭土∶黃心土∶鈣鎂磷肥=50∶45∶5。王素娟[4]從節(jié)約環(huán)保方面出發(fā)，以常見農(nóng)林廢棄物的收集、發(fā)酵為切入點(diǎn)，研究混合基質(zhì)配方的理化性質(zhì)，并結(jié)合青岡櫟和赤皮青岡在不用基質(zhì)中的生長情況和生理特性進(jìn)行分析，篩選出適宜的基質(zhì)配方，同時比較了露地栽培和輕型基質(zhì)中生長的青岡櫟和赤皮青岡的根系，認(rèn)為輕型基質(zhì)配方有利于苗木根系的生長，促進(jìn)側(cè)根的發(fā)育，形成根團(tuán)。

前人對青岡屬植物容器育苗的研究中，一般只針對單一樹種，其中以赤皮青岡研究較多，沒有對不同樹種之間進(jìn)行對比，也沒有對出苗率等指標(biāo)進(jìn)行橫向比較。本研究采用草炭、椰糠、稻殼炭、珍珠巖、黃心土等為主要原料，以6種青岡屬種子為試材，開展輕基質(zhì)容器育苗試驗(yàn)，以期篩選出適合培育青岡屬植物的輕基質(zhì)配方，為青岡屬基質(zhì)容器苗產(chǎn)業(yè)化發(fā)展及快速育苗提供技術(shù)支持。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

2019年從江西年珠林場、浙江慶元林場、浙江九龍山等地收集青岡屬種子，包括青岡櫟（Cyclobalanopsis glauca）、小葉青岡（Cyclobalanopsis myrsinifolia）、細(xì)葉青岡（Cyclobalanopsis gracilis）、赤皮青岡（Cyclobalanopsis gilva）、云山青岡（Cyclobalanopsis sessilifolia）、多脈青岡（Cyclobalanopsis multinervis）。挑選大小一致、無病蟲害的種子，洗凈晾干后備用。試驗(yàn)所用基質(zhì)原料草炭、椰糠、稻殼炭、珍珠巖，購買自鄭州陳砦花卉市場，黃心土來自試驗(yàn)地。

1.2 試驗(yàn)方法

2020年試驗(yàn)在鄭州市農(nóng)林科學(xué)研究所中牟試驗(yàn)場南院進(jìn)行。6種青岡屬種子沙藏露白后，配制不同配比的輕基質(zhì)，同時基質(zhì)中加入少量多菌靈，將基質(zhì)混勻后裝入無紡布袋（直徑7 cm、高12 cm）中，每種基質(zhì)播種30株，重復(fù)3次。試驗(yàn)期間保持充足的水分，每周調(diào)換各處理苗位置，以消除邊緣效應(yīng)。6月將幼苗移至陰棚下，10月移回溫室。

1.3 測定項(xiàng)目及方法

1.3.1 基質(zhì)理化性質(zhì)的測定 5種原料草炭、椰糠、稻殼炭、珍珠巖、黃心土按體積比共配制了12種基質(zhì)，配比如表1所示。栽植前測定每種基質(zhì)容重、總孔隙度、通氣孔隙度、持水孔隙度、大小空隙比及p H值。

表1 12種基質(zhì)配方Tab.1 12 substrate formulations

取已知體積（V）的容器，稱得質(zhì)量為W1，然后將不同處理的風(fēng)干基質(zhì)加入容器中，稱得質(zhì)量為W2，用紗布封口，將容器置于水中24 h，取出后去掉紗布稱質(zhì)量為W3，然后將容器倒置，瀝干水稱得質(zhì)量為W4[5]。

1.3.2 發(fā)芽率及生長指標(biāo)的測定 自播種60 d后統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率，90 d后每月測量苗高和地徑，直至10月底。

1.4 數(shù)據(jù)分析

利用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，分析不同基質(zhì)理化性質(zhì)之間的差異、不同基質(zhì)條件下樹種之間出苗率和生長量的的差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同基質(zhì)理化性質(zhì)的比較

從表2可以看出，除了4號基質(zhì)，其他基質(zhì)均為酸性，5、12號基質(zhì)酸性較強(qiáng)。10號基質(zhì)容重最大，可能是因?yàn)樘砑恿它S心土的緣故；5號最小，可能是由于椰糠和珍珠巖質(zhì)量都比較輕。1號基質(zhì)總孔隙度最大，因此，該基質(zhì)比較疏松；10號總孔隙度最小，該基質(zhì)比較堅(jiān)實(shí)。大小孔隙比大部分在（1∶3）~（1∶7），4、9號基質(zhì)的大小孔隙比較大。

表2 不同基質(zhì)理化性質(zhì)測定結(jié)果Tab.2 Determination results of physical and chemical properties of different substrates

2.2 不同基質(zhì)下各樹種出苗率的比較

從表3可以看出，青岡櫟、小葉青岡、細(xì)葉青岡和多脈青岡出苗情況較好，在12種基質(zhì)栽培條件下出苗率都比較高，平均出苗率達(dá)到了90%以上。而且在部分基質(zhì)中出苗率達(dá)到了100%，尤其是細(xì)葉青岡，在6種基質(zhì)中的出苗率均達(dá)到了100%。赤皮青岡出苗率最差，平均僅為82.08%。這可能與種子本身特性有關(guān)。

表3 不同基質(zhì)下各樹種出苗率比較Tab.3 Emergence rates of various tree species under different substrate conditions %

青岡櫟在3號基質(zhì)條件下出苗率最高，可以達(dá)到100%，5、6、8、9、11號基質(zhì)出苗率均在95%以上。2號基質(zhì)出苗率最低，出苗率為87.50%。小葉青岡在1、2、7號基質(zhì)中出苗率均為100%，在11號基質(zhì)出苗率最低，僅為70%。細(xì)葉青岡在6種基質(zhì)中出苗率均達(dá)到了100%，在7號基質(zhì)出苗率最低，僅為60%。赤皮青岡在6號基質(zhì)中出苗率最高，為92.5%，在4、7號基質(zhì)中出苗率最低，均為70%。云山青岡在5號基質(zhì)中出苗率最高，為100%，在4號基質(zhì)中出苗率最低，為70%。多脈青岡在1、4、5、6、10號基質(zhì)中出苗率均高達(dá)95%，在8號基質(zhì)中出苗率最低，為75%。從整體來看，所有樹種在5、6號基質(zhì)的出苗效果都很好，在4號基質(zhì)出苗效果大部分都較差。由此看出，稻殼炭和珍珠巖的混合基質(zhì)由于p H值較高，不利于出苗率的提高。酸性混合基質(zhì)對種子的出苗率影響不大，即使在某些酸性較強(qiáng)的基質(zhì)中，出苗率亦可達(dá)到比較高的數(shù)值，有的甚至可以達(dá)到100%。

2.3 不同基質(zhì)對幼苗生長量的影響

從表4可以看出，9月青岡櫟、小葉青岡、細(xì)葉青岡和赤皮青岡株高長速最快，尤其是赤皮青岡，平均株高增加了1.63 cm。8月云山青岡和多脈青岡株高長速最快，10月所有樹種株高幾乎不再增加。9月青岡櫟、細(xì)葉青岡和多脈青岡地徑長速最快，尤其是多脈青岡，地徑增量達(dá)到了0.56 mm，10月小葉青岡和赤皮青岡地徑增量最大。由此可見，6種青岡屬植物株高快速生長期集中在8、9月，地徑快速生長期集中在9、10月。

表4 各樹種在所有基質(zhì)中平均生長量增量Tab.4 Average growth increment of each tree species i n all substrates

從圖1、表5可以看出，除多脈青岡外，其他樹種在1號基質(zhì)條件下株高和地徑生長總量最高，4號基質(zhì)生長總量最低。在4號基質(zhì)中平均長速和生長總量均最慢，這與出苗率結(jié)果基本一致，說明稻殼炭和珍珠巖混合基質(zhì)無論對出苗率還是幼苗生長速度效果均比較差，另一方面也與基質(zhì)p H值有關(guān)，4號基質(zhì)p H值太高，基質(zhì)呈強(qiáng)堿性，盡管對出苗效果影響不大，但是對幼苗生長產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。青岡櫟在8號基質(zhì)中株高和地徑平均月增量均最高，分別為1.20 cm和0.42 mm，其中，株高月增量明顯高于其他基質(zhì)，地徑月增量差異不明顯。小葉青岡在1號基質(zhì)中株高月增量最高，為1.26 cm，且明顯高于其他基質(zhì)，在2號基質(zhì)中地徑月增量最高，為0.48 mm，但與1號基質(zhì)差異不明顯。細(xì)葉青岡在1號基質(zhì)中株高和地徑平均月增量均最高，分別為0.72 cm和0.40 mm。赤皮青岡在1號基質(zhì)中株高和地徑平均月增量均最高，分別為2.05 cm和0.53 mm，均明顯高于其他基質(zhì)，其中，株高平均月增量為所有樹種中最高。從柱狀圖可以看出，赤皮青岡7、8、9月在1號基質(zhì)中株高長速均較快，10月基本停止生長。云山青岡在1號基質(zhì)中株高平均月增量最高，為1.19 cm，且明顯高于其他基質(zhì)，在8號基質(zhì)中地徑增量最高，為0.38 mm，且明顯高于其他基質(zhì)。多脈青岡在3號基質(zhì)中株高月增量最高，為1.08 cm，且明顯高于其他基質(zhì)，在4號基質(zhì)中地徑增量最高，為0.46 mm，與10、11、12號基質(zhì)差異不明顯，與其他基質(zhì)間差異較明顯，其他基質(zhì)間差異不明顯，可能是多脈青岡可以適應(yīng)pH值較高的基質(zhì)。結(jié)合表5可以看出，1、8號基質(zhì)對于青岡屬植物生長促進(jìn)作用明顯，這2種基質(zhì)中均含有草炭和椰糠，它們按一定比例混合后有助于植物快速生長。

以所有樹種長速都較快的1號基質(zhì)為例，分析不同樹種的生長情況。由表5可知，赤皮青岡株高和地徑平均長速均最快，且顯著快于其他樹種；細(xì)葉青岡株高長速最慢，多脈青岡次之。云山青岡地徑長速最慢，多脈青岡次之。

表5 不同基質(zhì)對6個樹種生長總量的影響Tab.5 Effects of different substrates on total growth of six tree species

3 結(jié)論與討論

基質(zhì)篩選是優(yōu)質(zhì)苗木培育的關(guān)鍵[1]。良好的育苗基質(zhì)能給苗木提供生長所需的養(yǎng)分和氧氣，其種類、成分及含量較土壤更利于植株生長[6]。我國輕基質(zhì)容器育苗技術(shù)開始發(fā)展并取得了一定的成績，前人先后對桉樹、白皮松、西南樺、濕地松、馬尾松等輕基質(zhì)網(wǎng)袋育苗進(jìn)行了研究[7-12]。在容器育苗中，育苗基質(zhì)的選擇起到關(guān)鍵作用。研究表明，不同苗木對所需的育苗基質(zhì)配比不同，不同的輕基質(zhì)配比對苗木各項(xiàng)生長、生理指標(biāo)的影響差異顯著[13-17]。董嬌等[18]研究了4種不同基質(zhì)對油松容器苗苗高、地徑、冠幅、生物量等的影響。黃紅麗[19]探討了不同容器和基質(zhì)處理對喬木胸徑和冠幅的影響，認(rèn)為增加有機(jī)肥施用量能夠有效促進(jìn)苗木地上部分的生長量。本研究選用的草炭、椰糠、稻殼炭、珍珠巖都有其各自的特點(diǎn)。草炭成分保持了植物纖維的基本結(jié)構(gòu)，通氣性高且不易降解。椰糠本身具有良好的孔隙結(jié)構(gòu)和較強(qiáng)的保水能力，具有復(fù)雜而優(yōu)良的物理化學(xué)吸收能力和較強(qiáng)的緩沖作用。稻殼炭能增加鉀素，使土壤疏松、透氣、顏色變深，多吸收太陽熱能，提高土溫。珍珠巖可以使基質(zhì)變得疏松透氣，使根部能正常呼吸，同時還可以吸收水肥、保水保肥。容重、總孔隙度和大小孔隙比是反映基質(zhì)物理性質(zhì)的幾個重要指標(biāo)。容重大小與基質(zhì)粒徑和總孔隙度有關(guān)，容重過大，說明基質(zhì)過于緊實(shí)，雖然持水性較好，但通氣性較差；容重過小，說明基質(zhì)過于疏松，雖然通氣性較好，但持水性較差，根系易漂浮。一般基質(zhì)容重在0.1~0.2 g/cm3植物栽培效果較好。本研究中除草炭∶珍珠巖∶黃心土（體積比5∶3∶2）基質(zhì)容重較高外，其他均在范圍內(nèi)?？偪紫抖确从沉嘶|(zhì)的孔隙狀況，總孔隙度大說明基質(zhì)較輕、較疏松，有利于植物根系生長但錨定植物效果較差；反之則基質(zhì)較重、堅(jiān)實(shí)，水分和空氣容納量小，不利于根系伸展?？偪紫抖纫话阋笤?4%~96%即可。本研究中所有基質(zhì)總孔隙度均在范圍內(nèi)。大小孔隙比反映的是基質(zhì)中氣和水的狀態(tài)，大說明空氣容量大而持水量小，貯水力弱但通透性強(qiáng)，小則反之。大小孔隙比一般在（1∶1.5）~（1∶4）為宜。本研究中部分基質(zhì)大小孔隙比略高于此范圍，但大部分都差異不大。

不同基質(zhì)的營養(yǎng)元素含量、通氣持水性、pH值等各不相同，為避免單一基質(zhì)造成的透水透氣性能差、營養(yǎng)元素缺乏等問題，往往使用幾種基質(zhì)配比而成的混合基質(zhì)。本研究中各混合基質(zhì)對6種青岡屬植物的出苗率影響并不顯著，不同基質(zhì)栽培條件下大部分樹種出苗率均比較高。一方面可能因?yàn)樗蟹N子均是在休眠解除萌芽后再播種到基質(zhì)中，生根后再播種在一定程度上提高了出苗率；另一方面所挑選種子質(zhì)量佳且大小一致，也保證了出苗效果。

苗木的生長主要體現(xiàn)在株高、地徑的增長上[20]。本研究中測定了幼苗生長量，發(fā)現(xiàn)不同基質(zhì)對生長速度影響極大。其中，大部分樹種在草炭∶椰糠體積比為7∶3混合基質(zhì)中生長速度最快，在稻殼炭∶珍珠巖體積比為7∶3混合基質(zhì)中生長速度最慢。從基質(zhì)理化性質(zhì)分析來看，草炭∶椰糠體積比為7∶3混合基質(zhì)的pH值6.2，與青岡屬植物在自然生長環(huán)境中的p H值相近，椰糠質(zhì)地疏松、草炭營養(yǎng)成分含量豐富，該混合基質(zhì)的其他物理指標(biāo)都在相對合理的范圍內(nèi)，幼苗根系長期處于適宜的土壤環(huán)境中，既有利于根的生長又可以促進(jìn)根對水肥的吸收。吳小林等[2]研究中篩選出赤皮青岡1年苗最佳配比基質(zhì)為泥炭∶谷糠（6∶4），認(rèn)為較高的泥炭比例（70%）的配比基質(zhì)其飽和持水率大、透氣性差，不利于赤皮青岡容器苗根系的發(fā)育，與本研究中有差異，一方面可能因?yàn)槠渌玫?年苗與播種苗有差異，另一方面可能因?yàn)橐泛凸瓤烦煞钟兴煌率够|(zhì)性質(zhì)發(fā)生變化。而稻殼炭∶珍珠巖體積比7∶3混合基質(zhì)的p H值為9.2，堿性較強(qiáng)，不利于根系生長，且稻殼炭吸水后致使基質(zhì)變得更加緊實(shí)，降低了基質(zhì)的透氣性，不利于根的呼吸，因而對幼苗的生長有抑制作用。