基质种类和含水量对辣木种子发芽率及幼苗生长的影响

张立超，吴道铭，王思佳，林佳娜，张丹丽，陈晓阳，曾曙才

（华南农业大学林学与风景园林学院，广东 广州 510642）

基质种类和含水量对辣木种子发芽率及幼苗生长的影响

张立超，吴道铭，王思佳，林佳娜，张丹丽，陈晓阳，曾曙才

（华南农业大学林学与风景园林学院，广东 广州 510642）

采用赤红壤、赤红壤+泥炭土（1∶1，V/V）、泥炭土3种基质及50%、75%、100%田间持水量3种含水量的两因素完全随机区组设计，研究了不同基质种类和含水量处理对辣木种子发芽率及幼苗早期生长的影响。结果发现，在赤红壤中，随含水量升高辣木种子发芽率增加，但幼苗在实验期内全部死亡；在赤红壤+泥炭土基质和纯泥炭土中，随含水量升高辣木种子发芽率显著下降，且100%田间持水量严重抑制泥炭土中辣木幼苗生长；赤红壤+泥炭土在50%田间持水量时辣木种子发芽率最高、达65%，幼苗株高达33 cm，辣木幼苗小叶片数量达30片。方差分析结果显示，基质种类、基质含水量、基质种类-含水量交互作用均对辣木种子发芽率、幼苗株高和小叶数有显著影响。赤红壤+泥炭土在50%田间持水量时有利于辣木的种子萌发和幼苗早期生长。

辣木；基质；含水量；发芽率；幼苗生长

辣木（Moringa oleifera）是辣木科辣木属的多年生常绿乔木［1］，原产自印度，目前已知有14个品种。印度是目前最大的辣木起源地和种植地，也是最大的辣木生产国。印度种植辣木的历史有数千年之久［2］。辣木喜温耐干旱、耐贫瘠、生长迅速、适应性强，在15℃以上半干旱和热带湿润地区均可种植，是热带和亚热带地区的速生树种［3］。其全株均可利用，富含维生素、氨基酸和矿质元素等物质，被广泛应用于养生、食品、保健、医学及水净化等领域［4-5］。由于营养价值高、生长迅速，辣木在世界各地的的种植范围越来越大，目前已被世界30多个国家引进种植［6］。我国云南、福建、广东、广西、海南等地区已经引进种植辣木，但目前国内辣木育苗成本较高，一定程度上限制了辣木的种植推广［4］。辣木的繁殖方式包括种子繁殖、扦插繁殖和组织培养，主要以种子繁殖为主。

目前国内已开展多项研究，以寻找合适的辣木育苗和播种条件。例如，冯德党等［7］通过比较多种不同基质的辣木育苗效果，发现纯中砂处理的辣木育苗效果最理想。朱小鹏［8］则发现，闽南地区辣木育苗最佳基质是泥炭土+珍珠岩+钙镁磷（8∶1.5∶0.5，V/V），适宜庇荫度为50%，适宜播种时间为4月份。杨焱等［9］研究发现，不同理化性质的基质和适当配比可使栽培基质容重与总空隙度趋于合理，提供栽培作物根系更适合的良好生长环境。陈鸿洁等［10］针对河口地区的辣木育苗情况，采取不同基质处理方法进行播种育苗试验，结果发现纯河沙处理的出苗率最高，幼苗在沙床上的长势最好，株高和茎围均优于其他基质。杨德平［11］试验表明，辣木在恩施地区的适宜播种期为4 月15日至5月初。李贵华等［12］则发现，云南地区辣木育苗的最佳基质是20%有机肥+80%红土。然而，目前国内尚无关于含水量对辣木种子发芽及幼苗生长影响的相关报道。赤红壤是华南地区尤其是广东地区重要的林地土壤类型之一，也是辣木种植区内的主要土壤类型。如何因地制宜地利用赤红壤为基质进行辣木育苗、降低育苗成本、提高辣木移栽成活率是值得研究的重要课题。为此，本试验采用赤红壤、赤红壤+泥炭土（1∶1，V/V）、泥炭土3种基质，设置50%、75%、100%等3个田间持水量水平，研究基质种类和含水量对辣木种子发芽率及幼苗生长的影响，以筛选出适合本地区且经济可行的辣木育苗方法。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验所用辣木种子为尼日利亚进口辣木品种，所用基质包括赤红壤、赤红壤+泥炭土（1∶1，V/V）、泥炭土，其中赤红壤取自华南农业大学树木园、泥炭土购自广州市园林基质厂，各基质的基本性质见表1。

表1 3种基质的田间持水量、容重和孔隙度

1.2 试验方法

赤红壤和泥炭土分别风干，过3 mm筛后备用。试验设赤红壤、赤红壤+泥炭土、泥炭土3种基质处理，每种基质设田间持水量（FC）50%、75%和100%等3个水分含量梯度（表2）。采用两因素完全随机区组设计，按处理设置准备好基质，然后装入长32.5 cm×宽25.5 cm×高2 cm的塑料盘，基质总体积为5.4 L，每盘均匀播20粒辣木种子，每个处理3次重复。

处理后1 d，用环刀法测出3种基质的田间持水量，并按持水量的50%、75%、100%分别计算出每个处理的含水量（C1），然后用烘干法测定3种基质的自然含水量（C2），则播种后第1次补水量=（C1-C2）×每盘基质的质量。第一次补水后，立即称量每盘的整体重量（W1），第2天补水前对每盘进行称重（W2），则当天所需补水量=W1-W2。之后每天用此法进行补水并记录相关数据，每个处理每天的平均补水量见表2。

表2 试验处理设置和补水情况

从播种后1 d开始，每隔4 d观察并记录种子发芽情况。播种后21 d，统计辣木种子发芽率，同时测定辣木幼苗株高和小叶数量，其中种子发芽率（%）=每盆发芽的种子数/每盆供试种子总数×100。

1.3 数据处理

用Excel对试验数据进行整理，采用SPSS 17.0软件进行方差分析和Duncan多重比较。

2 结果与分析

2.1 基质种类和含水量对辣木种子发芽率的影响

辣木种子发芽情况如图1所示。在整个试验期间，T1、T9处理辣木种子均不发芽；T4、T8处理种子发芽最早出现在播种后1 d，T4、T5、T7、T8处理在播种后9 d均达到最大发芽数；T6处理播种后2 d有种子发芽，播种后5 d达到最大发芽数，但最大发芽数很低；T2处理种子发芽较晚，播种后7 d才开始发芽，T2、T3处理在播种后13 d才达最高发芽数。播种后21 d，T4处理辣木种子发芽数量最多，T3次之，T7第三。

图1 不同时期辣木种子发芽数动态变化

图2 基质种类和含水量对辣木种子发芽率的影响

比较不同处理的辣木种子发芽率（图2）发现，T4处理的发芽率最高，达到65%；T1、T9处理发芽率最低、均未发芽。不同基质下各含水量处理间均存在显著差异。在赤红壤基质中，随着土壤含水量增加，辣木种子的发芽率显著升高，且T1、T2、T3处理间存在显著差异。相反，在泥炭土及赤红壤+泥炭土混合基质中，发芽率随含水量增加而显著下降，这可能是因为纯赤红壤的持水量较低，而赤红壤+泥炭土（1∶1，V/V）和纯泥炭土的持水量较高（表1），使各处理相应的含水量存在一定差异，且辣木种子发芽所需含水量有一定的范围，适宜的基质含水量，辣木种子发芽率高；反之，低于或高于适宜的含水量范围，均不利于种子发芽，发芽率较低［13］，含水量太低（不能提供辣木种子充足的水分）或太高（打破了水-气平衡）情况下严重抑制辣木种子的发芽率甚至不发芽，如T1 和T9处理。

2.2 基质种类和含水量对辣木幼苗株高的影响

播种后21 d，测量不同处理辣木幼苗的高度，结果见图3。由于T1、T9处理种子发芽率为0%，T2、T3处理辣木幼苗成活率为0%，在测量时全部死亡，所以以上4个处理的辣木苗高无数据记录，这可能是因为纯赤红壤的持水量较低，而纯泥炭土的持水量较高（表1），导致T1、T9处理后的含水量过低或过高，严重抑制了辣木种子的发芽；虽然适当提高赤红壤的含水量有利于提高种子发芽率，但纯赤红壤的孔隙度太低，不能为辣木种子提供充足的空气，影响了辣木根系的呼吸，降低了根系活力，抑制了辣木根的生长［14］，且也可能因为纯赤红壤中营养成分相对不足，抑制了辣木幼苗的生长，甚至导致辣木幼苗最终全部死亡。T4、T5、T6、T7、T8处理的辣木幼苗长势较好，苗高均达到31 cm，但处理间无显著差异。在赤红壤+泥炭土中，随着含水量增加，辣木幼苗平均株高呈下降趋势，但差异不显著。在泥炭土中，幼苗平均株高随含水量的增加而呈现下降趋势，且T7与T8间无显著差异、但均显著高于T9。

图3 基质种类和含水量对辣木幼苗株高的影响

2.3 基质种类和含水量对辣木幼苗小叶数的影响

叶片数量的多少影响辣木幼苗的正常生长和后续移栽成活率。进一步分析不同处理的辣木幼苗小叶数量（图4），由于T1和T9种子发芽率为0%，T2和T3的辣木苗成活率为0%，在测量时全部死亡，所以这4个处理的辣木小叶数量无数据记录，原因可能是纯赤红壤的持水量较低，而纯泥炭土的持水量较高（表1），导致T1和T9处理后的含水量过低或过高，严重抑制了辣木种子的发芽；虽然适当提高赤红壤的含水量有利于提高种子的发芽率，但纯赤红壤的孔隙度太低，不能为辣木种子提供充足的空气，影响了辣木根系的呼吸，降低了根系活力，抑制了辣木根的生长［14］，且也可能因纯赤红壤中营养成分相对不足，从而抑制辣木幼苗的生长，甚至导致辣木幼苗最终全部死亡。T4、T5、T6、T7和T8处理辣木幼苗的小叶数量均超过28片，但处理间差异不显著。在赤红壤+泥炭土和泥炭土基质处理中，含水量为75%（T5 和T8）条件下辣木幼苗小叶数量均最多，且两个处理间无显著差异。

图4 基质种类和含水量对辣木幼苗小叶数量的影响

2.4 基质种类和含水量对辣木种子发芽和幼苗生长的影响方差分析

方差分析结果（表3）显示，基质对辣木幼苗的株高（F值为52.159）和小叶数量（F值为39.618）具有极显著影响，基质含水量则对辣木种子发芽率（F值为7.989）、辣木幼苗的株高（F值为29.667）和小叶数量（F值为22.208）都具有极显著影响；基质和土壤含水量交互效应极显著。

表3 辣木种子发芽试验的方差分析

3 结论与讨论

基质的组成与物理性状影响着种子萌发和植物根系生长，理想的基质环境应该具有良好的通气状况［14-15］、丰富的营养以及足够的水分［16-17］。良好的水-气平衡有助于不定根的形成并增强根的活力［14，18-19］。本试验结果表明，育苗基质种类及其含水量对辣木种子发芽和幼苗生长具有重要影响，且两者的交互效应极显著。赤红壤不利于辣木种子萌发和幼苗生长，适当提高赤红壤含水量有助于提高种子发芽率，这可能是因为：（1）纯赤红壤的持水量比较低，且辣木种子发芽所需的含水量有一定的范围，低于适宜含水量的范围不利于辣木种子发芽；（2）赤红壤的土壤孔隙度太低，使赤红壤中的辣木种子不能得到充足空气，不利于其不定根的形成，进而影响辣木种子的发芽，而提高赤红壤的含水量能为辣木种子提供充足的水分，从而提高种子发芽率。然而，纯赤红壤基质不利于辣木幼苗的生长，这可能是因为赤红壤孔隙度太低，不能为辣木种子提供充足的空气，影响了辣木幼苗根系呼吸，且也可能因纯赤红壤中的营养成分不足，从而抑制了辣木幼苗的生长。在本试验中，赤红壤+泥炭土、泥炭土中最适合辣木种子发芽和幼苗生长的含水量为50%；随着泥炭土含水量升高，可能超出了辣木种子发芽的适宜含水量范围，且打破了水-气平衡，导致辣木种子发芽率下降，幼苗生长也受到抑制。

值得注意的是，赤红壤和泥炭土等体积混合，提高了辣木种子的发芽率，且能维持幼苗的正常生长，尤其是含水量为田间持水量50%时赤红壤和泥炭土混合基质表现出最高的辣木种子发芽率，且幼苗株高和小叶数量等生长指标也表现良好。这可能是因为泥炭土和赤红壤混合后，形成的土壤孔隙状况有利于辣木种子发芽和幼苗生长，且合理的水分控制（50%基质含水量）有利于种子和根系呼吸和营养吸收。然而，其他因素如基质的养分状况对辣木种子萌发和幼苗生长影响有待进一步深入研究。另外，在本试验中，辣木的种子发芽率普遍较低，最高发芽率仅65%，要获得更高的种子发芽率和更为经济的辣木育苗基质配方，需要在本试验基础上进一步摸索更为合理的含水量及赤红壤和泥炭土混合配比。

综上，本试验发现基质种类及其含水量的交互作用影响辣木的种子发芽和幼苗生长，在本试验条件下，含水量为50%的赤红壤和泥炭土等体积混合基质有利于辣木种子萌发和幼苗生长。

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（责任编辑 张辉玲）

Effects of substrate type and moisture content on seed germination and seedling growth of Moringa oleifera

ZHANG Li-chao，WU Dao-ming，WANG Si-jia，LIN Jia-na，ZHANG Dan-li，CHEN Xiao-yang，ZENG Shu-cai
（College of Forestry & Landscape Architecture，South China Agricultural University，Guangzhou 510642，China）

A pot experiment with three moisture contents （50%，75%，100% of field capacity） and three regimes of substrate （latosolic red soil singly，latosolic red soil + peat soil （1∶1，V/V），and peat singly） was conducted，to study the effects of different substrate types and moisture contents on Moringa oleifera seed germination and seedling growth. Exposed in latosolic red soil，M. oleifera seed germination gradually rose along with the increase of moisture content，but seedlings all died in the course of experimental period. In latosolic red soil + peat （1∶1 by volume） and peat，M. oleifera seed germination decreased significantly with moisture content increasing，and 100% field capacity seriously inhibited the M. oleifera seedling growth in the peat；the latosolic red soil + peat （1∶1 by volume） in the 50% of field capacity was the highest for M. oleifera seed germination，up to 65%，growth of seedling height up to 33 centimeter and M. oleifera seedling leaflet numbers up to 30 pieces. Variance analysis results revealed that effects of substrate type，moisture content of substrate and the interaction of moisture content and substrate were significant for M. oleifera seed germination，seedling height and leaflet numbers. The latosolic red soil + peat （1∶1，V/V） in the 50% of field capacity had the best effect on M. oleifera seed germination and seedling growth.

Moringa oleifera；substrate；moisture content；germination；seedling growth

S758.2

A

1004-874X（2017）02-0062-06

2016-12-07

广东省林业科技创新项目（2015KJCX009）；广东省科技计划项目（2014A020216032，2015B02 0207002）

张立超（1990-），女，在读硕士生，E-mail：1070446701@qq.com

曾曙才（1971-），男，博士，教授，E-mail：sczeng@scau.edu.cn

张立超，吴道铭，王思佳，等.基质种类和含水量对辣木种子发芽率及幼苗生长的影响［J］.广东农业科学，2017，44 （2）：62-67.