蔣曙光,彭 超,彭凌云,孟 勇,劉玉平,何珊珊,艾文勝
(1.永州市林業(yè)科學(xué)研究所,湖南 永州 425000; 2.湖南省林業(yè)科學(xué)院,湖南 長沙 410004)
容器苗具有造林成活率高、緩苗期短、生長速度快等優(yōu)點[1]。容器育苗最早開始于美國[2],我國于20世紀(jì)50年代引入容器育苗技術(shù)[3-4],經(jīng)過多年的研究,容器苗培育技術(shù)已得到很大發(fā)展并逐步趨于完善。容器苗育苗基質(zhì)配比對苗木生長影響較大[5-6],Wenny[7]認為容器苗能有效利用基質(zhì)中的養(yǎng)分,但不同樹種的苗木在基質(zhì)配比選擇上有較大的差異[8-9],因此,在實際生產(chǎn)中,有必要針對育苗對象選擇合適的基質(zhì)配比。
闊葉箬竹(Indocalamus latifolius)是一種重要的粽葉用商品箬竹,其葉被廣泛加工成食品包裝、墊盤、飼料、造紙等[10]。箬竹富含多種對人體有益的化合物,葉片提取物(多糖類化合物、竹葉黃酮類化合物、芹黃素等)具有抗氧化、抑菌和抗癌等功效[11-13],在醫(yī)療保健領(lǐng)域的開發(fā)利用前景廣闊。箬竹具有形態(tài)優(yōu)美、葉常綠、滯塵能力強等特點,被廣泛應(yīng)用于城市園林綠化中[10],在城市空氣凈化中發(fā)揮著重要作用[14]。目前,粽葉產(chǎn)業(yè)以食品包裝物、食品墊盤等為主要產(chǎn)品,產(chǎn)值逐年攀升,精深加工也有了一定的發(fā)展。箬竹資源開發(fā)正逐漸成為竹產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新引擎。因竹子具有良好的生長和擴鞭習(xí)性,在生產(chǎn)實踐中較少采用容器育苗,多以竹蔸擴繁為主。然而,在長距離運輸和立地條件較差的林地造林,容器苗能最大程度地縮短緩苗期,保證成活率,并迅速擴繁郁閉成林。目前,對竹子容器苗的研究較少,浦嬋等[15]研究得出,黃竹(Dendrocalamusmembranceus)容器育苗最優(yōu)基質(zhì)配方為50%腐殖質(zhì)、25%草炭、15%有機肥、7%蛭石、3%復(fù)合肥。本研究對闊葉箬竹開展了分株移植容器育苗試驗,旨在篩選出有效的育苗基質(zhì)配比,為闊葉箬竹容器育苗提供技術(shù)支撐。
試驗地位于湖南省株洲市炎陵縣十都鎮(zhèn)青石崗村,地處114°01′—114°03′E,26°31′—26°33′N,平均海拔636 m。該區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候區(qū),年平均氣溫12.1~17.2℃,平均太陽輻射86.6~105.1 kcal·cm-1,平均降雨量1 761.5 mm,無霜期288 d,晝夜溫差大。試驗區(qū)土壤為典型的黃棕壤,土層深厚且石礫比例高,土壤pH值4.5~5.3。苗圃地為16年生厚樸(Magnolia officinalis)人工林,平均樹高9.6 m,平均胸徑7.9 cm,株行距2 m×3 m,郁閉度約0.9。
供試闊葉箬竹母株為生長健壯且地徑基本一致(平均地徑5.0 mm)的1年生植株,全部取自苗圃附近的野生闊葉箬竹林。
2.2.1 試驗設(shè)計 以不同比例的泥炭、發(fā)酵谷殼、珍珠巖、椰糠、林地表土混合物作為容器育苗基質(zhì),共設(shè)置4種處理,其中以100%林地表土的處理為對照(見表1)。每種處理30缽,重復(fù)3次。為減少因苗木死亡對試驗結(jié)果的干擾,每缽均移栽2株,共移栽720株。除林地表土外,其他材料均從網(wǎng)上購買。
表1 因素水平表Tab.1 Factors and level stable
2.2.2 基質(zhì)準(zhǔn)備和苗木處理
(1)基質(zhì)準(zhǔn)備。于2021年2月開始準(zhǔn)備基質(zhì)。首先在苗圃地附近的林地中選擇土壤肥厚的地
塊,取0~10 cm土層表土,過1 cm×1 cm網(wǎng)篩,篩出土中的植物根系和石塊,然后將泥炭、發(fā)酵谷殼、珍珠巖、椰糠、林表土等按照表1配比混合均勻待用。營養(yǎng)缽選擇高15 cm、直徑18 cm的圓形黑色聚乙烯塑料缽。
(2)苗木處理。首先將采挖的苗木及時用枝剪截稈并剪除所有枝葉,保留2節(jié),并保留15 cm竹鞭。打泥漿后移栽至營養(yǎng)缽中壓實,整齊擺放到厚樸林苗圃地,用標(biāo)牌做好標(biāo)記后澆定根水。后期加強除草、澆水和除蟲等管護。
移栽6個月后,調(diào)查苗木成活率、新葉數(shù)、新竹數(shù),測量最大葉片寬度和長度;鞭根測量每條新鞭的鞭徑、鞭長、單缽新鞭數(shù)、新鞭率。同時,采集所有鞭根,在60℃條件下烘干至恒質(zhì)量,測定其生物量。成活率以測定時是否萌發(fā)新竹或新葉為標(biāo)準(zhǔn)進行統(tǒng)計。
采用Excel 2010軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和繪圖;采用SPSS 21.0軟件進行差異性分析。
由表2可知:各處理間的新葉性狀均有極顯著差異,其中新萌發(fā)的葉片數(shù)以處理Ⅲ的最少,僅為2.32片·株-1,極顯著(P<0.01)低于其他處理的,較葉片數(shù)最多的處理II的少52.6%;最大葉寬以處理II的最寬,達4.77 cm,極顯著(P<0.01)寬于其他處理的;最大葉片長也以處理II的最長,達20.76 cm,極顯著(P<0.01)長于處理III和處理IV的,但與處理I的差異不顯著,較處理III的長4.33 cm;葉長寬比以處理I的最高,極顯著(P<0.01)大于處理II的,為5.08。苗木成活率在處理間沒有顯著差異(P>0.05),各處理苗木的平均成活率達到了95%,其中以處理IV的最高,達98.7%。由此可見,基質(zhì)配比對新葉性狀的影響較大,其中林地表土比例高更利于新葉萌發(fā)。
表2 不同處理容器苗新葉性狀和苗木移栽成活率的差異Tab.2 The difference to new leaves characteristics and survival rate of container seed lings am ong treatm ents
由圖1可知:基質(zhì)配比對新竹萌發(fā)率沒有顯著(P>0.05)影響,但對新竹數(shù)有顯著 (P<0.05)影響。新竹萌發(fā)數(shù)以處理IV的最多,達1.79株·缽-1,顯著(P<0.05)多于其他處理的,較處理I和處理II的分別多45.8% 和49.7%。處理IV的萌發(fā)率也最高,達57.0%;處理II和處理III的萌發(fā)率較低,分別為35.0%和38.0%。從新竹萌發(fā)數(shù)和萌發(fā)率來看,處理IV的育苗效果最佳。
圖1 不同處理容器苗的新竹數(shù)、新竹萌發(fā)率Fig.1 The bamboo shoot numbers and germ ination ratio of container seedlings among the different treatments
由圖2還可知:新竹萌發(fā)數(shù)最多可達7株·缽-1,但萌發(fā)數(shù)為7株·缽-1的缽數(shù)占總缽數(shù)的比例僅為3.0%;萌發(fā)數(shù)集中在0~2株·缽-1,其中萌發(fā)數(shù)為0株·缽-1的缽數(shù)平均占總缽數(shù)的比例為32.0%,以處理III的比例最高,達37.5%,顯著(P<0.05)高于處理IV的。萌發(fā)1株的缽數(shù)平均占總缽數(shù)的比例為35.6%,以處理I的最高,達50%,顯著(P<0.05)高于處理III和IV的。萌發(fā)數(shù)為2株·缽-1的缽數(shù)平均占總缽數(shù)的比例為23.1%,其中以處理IV 的比例最高,達38.2%,極顯著(P<0.01)高于處理I和II的。處理I中以萌發(fā)數(shù)為1株·缽-1的占總缽數(shù)的比例最高,達50.0%。處理II中萌發(fā)數(shù)為0株·缽-1的占總缽數(shù)的比例為40.0%;萌發(fā)數(shù)為1株·缽-1的占總缽數(shù)的比例最高,達43.3%。處理III中萌發(fā)數(shù)為0株·缽-1的占總缽數(shù)的比例最高,達37.5%。處理IV中以萌發(fā)數(shù)為2株·缽-1的占總缽數(shù)的比例最高,達38.2%。
圖2 不同處理容器苗不同新竹萌發(fā)數(shù)的缽數(shù)占總缽數(shù)的比例Fig.2 The proportions of new bamboo shoots to total pot number of container seed lings among the different treatments
表3結(jié)果表明:處理IV的新鞭數(shù)最多,達1.44鞭·缽-1,顯著(P<0.05)多于處理II和處理III的,較處理II和處理III的分別多67.8%和56.5%,較對照(處理I)的多19.0%。新鞭鞭徑在處理間沒有顯著差異(P>0.05),但以處理IV的最大,達3.19 mm,較最小的對照處理的大14.75%。新鞭鞭長以處理III的最長,顯著(P<0.05)長于處理I和IV的,較處理I的長3.3 cm。新鞭率以處理IV的最高,達67.52%;處理I的最低,僅為 42.75%;處理 IV 的較對照的高24.77%。新鞭單鞭生物量以處理III的最大,達2.46 g·鞭-1,較最小的對照的大0.35 g·鞭-1。由此可知,處理III和處理IV的基質(zhì)配比對新鞭生長更為有利。
表3 不同基質(zhì)配比處理新鞭性狀的差異Tab.3 The difference of grow ing rhizome characteristics among the treatments ofmedium ratios
葉片大小和數(shù)量在很大程度上決定了植株的生物量和生產(chǎn)力水平[16-17]。本研究中,基質(zhì)配比對新葉性狀均有極顯著影響,其中泥炭、發(fā)酵谷殼、珍珠巖、椰糠、林地表土的配比為0∶0∶0∶0∶100(處理I)和4∶10∶4∶2∶80(處理II)的基質(zhì)較有利于母株新葉萌發(fā)和新葉生長,這與基質(zhì)的養(yǎng)分有關(guān)?;|(zhì)的特性在植株對水分和養(yǎng)分獲取上起決定性作用[19],基質(zhì)的配比決定了基質(zhì)的養(yǎng)分狀況,林地表土比例低的基質(zhì)養(yǎng)分含量高[20-21]。本研究還發(fā)現(xiàn),不同基質(zhì)配比處理的苗木成活率均很高,且差異不顯著,這與前人的研究結(jié)果一致[19],表明闊葉箬竹具有很強的生長適應(yīng)性。
新竹萌發(fā)數(shù)能直接反映苗木的分株能力。本研究中新竹萌發(fā)數(shù)主要集中在0~2株·缽-1,其中泥炭、發(fā)酵谷殼、珍珠巖、椰糠、林地表土的配比為16∶40∶16∶8∶20(處理Ⅳ)的基質(zhì)中新竹萌發(fā)數(shù)以2株·缽-1的最多,該處理的新竹萌發(fā)數(shù)最高可達7株·缽-1。處理IV的基質(zhì)配比最利于新鞭生長。新竹源于鞭芽,鞭根活力與新竹萌發(fā)密切相關(guān)。谷瑞等[19]研究發(fā)現(xiàn),鞭徑和鞭長對美麗箬竹(Indocalamus decorus)等容器苗的生長具有明顯影響,大徑鞭意味著立竹獲取資源的能力強。泥炭、發(fā)酵谷殼、珍珠巖、椰糠、林地表土的配比為10∶25∶10∶5∶50的處理(處理Ⅲ)和處理Ⅳ的新鞭生長、新竹萌發(fā)均優(yōu)于處理I和處理II的,說明苗木在生長過程中可能存在養(yǎng)分和生物量結(jié)構(gòu)分配。有研究表明,植株構(gòu)件生物量分配常因環(huán)境條件和生長發(fā)育的差異而發(fā)生變化[22-23],但在苗木培育早期,隨著新鞭率增大,對養(yǎng)分消耗也增多,在一段時間內(nèi),勢必限制鞭長的生長,表現(xiàn)出新鞭數(shù)與新鞭長分異的現(xiàn)象。
需要指出的是,本研究將林地表土作為培養(yǎng)基質(zhì)組分之一,主要是基于其他組分有質(zhì)量輕、透氣性強、保水能力差等特點,在這些基質(zhì)中生長的苗木易倒伏,適當(dāng)增加林地表土比例能有效改善基質(zhì)的團粒結(jié)構(gòu),提高其保水保肥能力[19],這些在本試驗中也得到了證實。本研究還發(fā)現(xiàn),林地表土比例高的基質(zhì)更有利于新葉生長,而比例低的基質(zhì)更有利于新鞭生長,這可能與植物對資源限制性響應(yīng)有關(guān),苗木會調(diào)整地上和地下部分生物量分配來響應(yīng)資源環(huán)境,這一現(xiàn)象也存在于其他植物中[24]。大量研究表明,N、P的添加會使植物的根冠比呈異速生長[25-26],本研究中不同配比基質(zhì)的養(yǎng)分含量存在很大差異,這可能是導(dǎo)致以上結(jié)果的主要原因。在生產(chǎn)實踐中,箬竹鞭根生長和新竹萌發(fā)是判斷苗木存活最重要的指標(biāo),因此在育苗時,建議選擇泥炭、發(fā)酵谷殼、珍珠巖、椰糠、林地表土體積比為16∶40∶16∶8∶20的混合基質(zhì)作為闊葉箬竹容器育苗基質(zhì)。