不同轻基质配方对川西云杉幼苗生长的影响

陶永明，司剑华

（1. 青海省玛可河林业局，青海 果洛 814300； 2. 青海大学 农牧学院，青海 西宁 810003）

不同轻基质配方对川西云杉幼苗生长的影响

陶永明1，司剑华2

（1. 青海省玛可河林业局，青海 果洛 814300； 2. 青海大学 农牧学院，青海 西宁 810003）

2014年4月，对川西云杉Picea likiangensis var. balfouriana进行容器育苗试验，设置了5种不同轻基质配比处理，即P1（泥炭：锯木屑：珍珠岩=4∶5∶1），P2（泥炭﹕锯木屑﹕珍珠岩=5∶4:1），P3（泥炭﹕锯木屑﹕珍珠岩=6∶3∶1），P4（泥炭﹕锯木屑﹕珍珠岩=7∶2∶1），P5（泥炭﹕锯木屑﹕珍珠岩=8∶1∶1），以当地土壤作为对照（CK）基质，研究不同轻基质配比对川西云杉幼苗生长的影响。2016月4月对不同处理幼苗的生长指标进行测定。结果表明，5种轻基质处理的苗高和地径均显著高于CK，其中以P3，P4和P5较大；5个处理的幼苗地上和地下部分生物量均显著高于CK，地上部分生物量P3和P4最大，地下部分生物量P4和P5最大；5种轻基质配方培育的幼苗根系生长均显著优于CK，根系表面积P4最大，总根长和根尖数量P4和P5最大，根系活力P3最大，其次是P4和P5；川西云杉幼苗根系生长指标均与地上部分呈显著正相关。综合考虑成本，以P3处理最优。

川西云杉；容器育苗；轻基质；配比；生长

Abstract:In April of 2014, experiments were conducted on container seedling cultivation of Picea likiangensis var. rubescens with different ratio of light media,namelyP1(peat:sawdust:pearlite=4:5:1),P2(peat:sawdust:pearlite=5:4:1),P3(peat:sawdust:pearlite=6:3:1), P4 (peat:sawdust:pearlite=7:2:1),P5 (peat:sawdust:pearlite=8:1:1), and local soil as control. Determinations were implemented in April of 2016 on growth traits of seedlings. The result showed that seedling on different ratio of light media had larger height growth and ground diameter than CK ,especially on P3, P4 and P5. The aboveground and underground biomass of seedlings on different ratio of media were significantly higher than CK, especially on P3 and P4, and the underground biomass of that on P4 and P5 were larger than the others.The root growth including root surface area, root length, root tip number, root biomass and root activity of seedlings on different ratio of light media was significantly better than that on CK. That on P4 had the largest root surface area, on the P4 and P5 had the longest root length and root tip number, that on P3 had the largest root activity. It showed that root growth had significant positive correlation with aboveground grwoth. Integrated analysis concluded that P3 was the best media for cultivation of container seedling of P. likiangensis var. rubescens.

Key words:Picea likiangensis var. rubescens; light media; ratio; growth

川西云杉Picea likiangensis var. balfouriana属松科Pinaceae云杉属Picea，是青藏高原的特有树种，寿命长，材质好，耐荫耐寒性较强，分布海拔最高可达4 300 m，是青海省南部地区分布最广的树种。近年来，随着退耕还林、封山育林及天保工程的实施，川西云杉已成为青海省的主要造林树种之一[1-3]。目前，用于造林的川西云杉苗多为大田裸根苗，不仅根系较小，起苗时根系受损也较重，对造林成活率影响较大[4-5]。很多研究表明，采用容器育苗是提高造林成活率的一条重要捷径，容器苗具有侧根多、没有返苗期等特点，不仅可提高造林成活率，并且不受造林季节的限制，增加了造林季节的灵活性[6]。

容器育苗的基质是苗木成活和生长发育的基础，是决定苗木质量的关键因素，选择和配制基质，对容器育苗的成败起决定作用[7]。自20世纪80年代容器育苗推广以来，大多数育苗仍以森林腐殖质土及当地泥土作为基质，质量较大，不便运输与机械化作业，上山造林人工成本较高[8-9]。轻基质是经过自然发酵或炭化处理过的农林废弃物与泥炭、珍珠岩、蛭石等轻体矿物质组成的混合物，轻基质容器苗具有质量轻，移栽简便不伤根，造林成活率高，节约造林成本等优点，是目前容器苗发展的主要趋势，广泛应用于农业育苗生产、林木容器育苗等行业。本研究对川西云杉容器育苗，设置多种轻基质配方，研究不同轻基质配方对川西云杉幼苗生长的影响，筛选出适合当地的最佳配方，以期为川西云杉的育苗及造林工程提供有效的技术指导及科技支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料与方法

试验地点设在青海省果洛藏族自治州班玛县境内的玛珂河林区，100°40′ ～ 101°15′ E，32°36′ ～ 32°58′ N，属高原温带气候带，湿润多雨，年平均气温2.4℃，极端最高气温28.1℃，极端最低气温-29.7℃，年平均降水量638.4 mm，年平均日照时数为2 655 h。育苗种子于2013年10月下旬采自玛珂河林区的川西云杉母树林。采回的球果，立即在种子场散开晒干，用木棍敲打脱粒，去掉杂物，将种子晾干，装入麻袋，放置在阴凉、干燥、通风的贮藏室内。育苗容器选择无纺布容器（直径6 cm，高12 cm）。育苗地点设在2 m高的荫棚下。育苗轻基质设置5种配方，分别为P1（泥炭：锯木屑：珍珠岩=4:5:1），P2（泥炭：锯木屑：珍珠岩=5:4:1），P3（泥炭：锯木屑：珍珠岩=6:3:1），P4（泥炭：锯木屑：珍珠岩=7:2:1），P5（泥炭：锯木屑：珍珠岩=8:1:1），所有比例均为体积比，然后以当地土壤（暗棕壤）作为对照基质（CK），各基质的理化性质见表1。于2014年4月5日，配制不同配比的轻基质；对种子进行浸种及消毒处理。用冷水浸种24 h，去掉浮起的瘪子和杂物，再将种子捞出放入0.3%的的高锰酸钾溶液中浸种0.5 h，用清水冲洗，置于20℃左右的室内进行催芽处理。一周后将基质装入无纺布容器（直径10 cm，高12 cm）中，每个配比的基质各100个容器，1个容器播2 ～ 3粒种子，待种子发芽后进行间苗，保持1个容器1株苗。连续培养2 a，期间保持充足的水分，各处理管理一致，2016年4月下旬进行生长指标测定。

表1 不同轻基质配方的理化性质Table 1 Physicochemical property of different treatments

1.2 测定方法

1.2.1 苗高和地径的测定 从各基质配方处理中随机抽取10株（抽样方法为东南西北4个点，中间1个点，各随机取2株），采用精度0.1 cm的钢尺进行苗高的测定、精度0.02 mm的游标卡尺进行地径的测定，取平均值。

1.2.2 生物量的测定 从各基质配方处理中随机抽取10株（抽样方法同1.2.1），采用烘干法，将地上部分和地下部分分别在80℃烘箱烘至恒重[10]，用万分之一电子天平分别测定其干重。

1.2.3 根系形态的测定 从各基质配方处理中随机抽取10株（抽样方法同1.2.1），采用加拿大WinRHIZO根系分析系统测定根系表面积、根长及根尖数量。

1.2.4 根系活力的测定 从各基质配方处理中随机抽取10株（抽样方法同1.2.1），采用TTC法测定[11]。用岛津分光光度计在波长485 nm处比色，以空白试验（先加硫酸，抑制植物根系中脱氢酶所引起的TTC还原，其他操作相同）作参比测出吸光度，查标准曲线，求出根系活力。

1.3 数据处理

采用Microsoft Excel 2007进行数据统计，OriginPro 7.5进行作图，用SPSS17.0 进行方差分析和相关性分析。

2 结果与分析

2.1 不同轻基质配方川西云杉的苗高和地径

在不同轻基质配方培育2 a后的川西云杉，苗高和地径均表现出明显的差异（图1）。5种轻基质配方的苗高和地径均显著高于CK（P＜0.05）。图1A显示P3，P4，P5处理的苗高较大（三者间差异不显著，P＞0.05），比CK高出17.9%以上，其次是P2，P1最小。图1B显示P3，P4，P5处理的地径较大（三者间差异不显著，P＞0.05），比CK高出14.7%以上，而P1和P2明显较小，且两者无显著性差异（P＞0.05）。

图1 不同轻基质配方川西云杉的苗高和地径（平均值±标准误差）Figure 1 The seedling height and base diameter of Picea likiangensis var. rubescensof different media formulations(mean±SE)

图2 不同轻基质配方培育的川西云杉生物量（平均值著标准误差）Figure 2 Aboveground and underground biomass of P. likiangensis var. rubescens on different substrates (mean±SE)

2.2 不同轻基质配方川西云杉的生物量

不同轻基质配方培育的川西云杉的地上部分生物量和根系生物量均表现出明显的差异（图2）。5种轻基质配方的地上部分生物量和根系生物量均显著高于CK（P＜0.05）。图2A显示，P3和P4处理的地上部分生物量最大（两者差异不显著，P＞0.05），比CK高出23.5%以上，其次是P5，比CK高出20.6%，P1和P2最小。5种轻基质中，P4和P5处理的根系生物量最大，详见图2B（两者差异不显著，P＞0.05），比CK高出88.2%以上，其次是P3，P2和P1，分别比CK高出82.4%，55.9%和41.2%。

2.3 不同轻基质配方培育川西云杉的根系生长情况

不同轻基质配方培育的川西云杉根系生长情况如表2所示，5种轻基质处理的根系表面积、总根长、根尖数量和根系活力均显著高于CK（P＜0.05）。P4处理的的根系表面积最大，比CK高出115.4%，其次是P3和P5，分别比CK高出96.0%和90.6%，P2和P1相对较小。5种轻基质培育的苗，P4和P5处理的总根长较大（两者差异不显著，P＞0.05），比CK高出53.6%以上，其次是P3，比CK高出47.4%，P2和P1相对较小。根尖数量以P4和P5处理的较大（两者差异不显著，P＞0.05），比CK高出117.7%以上，其次是P3，比CK高出102.7%，P2和P1相对较小。5种轻基质培育的幼苗，P3处理的根系活力最大，比CK高出78.3%，其次是P4和P5（两者差异不显著，P＞0.05），根系活力分别比CK高出65.2%和60.9%，P1和P2相对较小，但均明显高于CK，表现出更强的吸收能力。

表2 不同轻基质配方培育的川西云杉根系生长情况（平均值±标准误差）Table 2 Root growth of P. likiangensis var. rubescens on different substrates (mean±SE)

2.4 川西云杉根系与地上部分生长情况的相关性

对不同处理的川西云杉根系与地上部分生长情况进行相关性分析，结果见表3。根系表面积、总根长、根尖数量和根生物量之间呈极显著正相关，且与根系活力也表现出显著的正相关；根系表面积、总根长、根尖数量和根生物量均与地上部分生长（株高、地径和地上部生物量）呈极显著正相关，并且根系活力同样与地上部分生长呈显著的正相关。可见，川西云杉根系的生长及吸收能力对地上部分的生长具有显著的促进作用。

表3 川西云杉根系与地上部分生长情况的相关系数Table 3 Correlation coefficients of root system and above-ground growth of P. likiangensis var. rubescens

3 结论与讨论

轻基质材料能为苗木的生长提供适宜的环境并利于苗木生长，而不同育苗基质对容器苗的影响会直接反映在苗木地上形态的变化上[12-13]。本研究选用了以泥炭为主的几种常用轻基质育苗材料，泥炭不仅质量较轻，而且富含N，P，K等植物所需的大量营养，混合锯木屑和珍珠岩等轻质材料后，其养分含量远高于当地土壤，比较适合川西云杉的生长，这从5种不同轻基质配比川西云杉的地上和地下部分生长情况可明显看出，不同配比培育的苗高、地径、地上部分生物量、根系生物量、根系表面积、总根长、根尖数量、根系活力均显著高于CK，表现出更好的长势。土壤结构决定着土壤中氧气和水分的含量，在种子萌发阶段，水分、温度和氧气起着重要作用，但在幼苗生长阶段，光照和矿质营养对植株的生长则显得更为重要，而植株干物质积累则主要利用的是土壤有效养分[14]。因此，本研究在各基质水分充足且环境条件一致的情况下，5个不同处理的基质更加的疏松透气，可利用的有效N，P，K养分更高，明显优于当地土壤基质，更好的促进了川西云杉幼苗的生长。

5种处理的幼苗之间也存在较大的差异，P3，P4和P5处理的幼苗长势更好。一方面与3种基质的有效养分更高有关；另一方面，这3个轻基质配方培育的川西云杉的根系生长相比于其他几个更为旺盛。根系是植物吸收水分和营养元素的主要器官，其大小、分布及活力很大程度决定植物吸收的养分和水分数量，对植物生长发育、产量和品质有很大影响[15]。对各轻基质配方培育的川西云杉幼苗的根系与地上部分生长进行相关性分析，结果表明，根系表面积、总根长、根尖数量、根生物量和根系活力均与地上部分的生长呈显著的正相关，表明旺盛的根系对地上部分的生长具有显著的促进作用，并且地上部分生长旺盛后，植株总的光合能力更强，积累更多的生物量，反过来又能够促进根系的生长。因此，P3，P4和P5的地上部分和根系均表现出更好的长势。另外，根系旺盛的植物在移栽后更容易存活，能更快适应新的土壤环境[16-17]。因此，轻基质营养丰富、疏松透气，能够很好的促进川西云杉的生长，尤其是促进根系旺盛生长，从而提高其上山造林的成活率。

试验结果及分析表明，P3（泥炭：锯木屑：珍珠岩=6:3:1），P4（泥炭：锯木屑：珍珠岩=7:2:1），P5（泥炭：锯木屑：珍珠岩=8:1:1）培育的幼苗，生长情况均较好，三者之间差异不明显，均可作为川西云杉容器育苗的轻基质配方。本研究筛选出的配方中的几种材料，泥炭成本较高，锯木屑较低，为兼顾成本，P3最优。目前，多数轻基质以泥炭为主要材料，且用量较大，而泥炭属于不可再生资源，长期的开采资源易耗竭，因此未来川西云杉的育苗研究中，寻找替代泥炭且可再生的材料，促进川西云杉容器育苗产业的健康发展。

[1] 杜全贵. 川西云杉在高海拔地区不同立地条件下生长情况的调查[J]. 青海农林科技，2009，29（3）：21，76.

[2] 沙红，许娜，蒋明. 川西云杉苗期生长研究[J]. 甘肃林业科技，2015，40（1）：33－34.

[3] 孙文，安三平，王丽芳，等. 川西云杉扦插繁育及强化培育技术研究[J]. 中国园艺文摘，2015，（7）：20－21.

[4]杨燕萍.川西云杉山地育苗管理技术[J].现代农业研究，2017，（4）：52－53.

[5]马廷均.浅谈川西云杉大田育苗技术[J].农家科技旬刊，2016，（3）：361.

[6] 郎晋妮.容器育苗技术的应用现状及发展前景[J].中国高新技术企业，2012，（33）：41－43.

[7] 郑坚，马晓华，廖亮，等. 基质成分配比对木荷容器苗生长及存苗率的影响[J]. 森林与环境学报，2017，37（2）：218－224.

[8]梁金波，张强，戴居会，等.降低秋季大田短穗扦插育苗成本的关键技术[J]. 中国茶叶，2010，32（4）：21－22.

[9]马文君，海泓.油松大田育苗与容器育苗的生长比较[J]. 农业开发与装备，2015，（3）：69，150.

[10] 冯燕，王彦荣，胡小文. 水分胁迫对两种荒漠灌木幼苗生长与水分利用效率的影响[J]. 草业学报，2011，20（4）：293－298.

[11] 张志勇，卜晶晶，王素芳，等. 冠菌素对不同钾水平下TTC法测定的棉花根系活力的影响[J]. 植物生理学报，2015，51（5）：695－701.

[12] 乌丽雅斯，刘勇，李瑞生，等. 容器育苗质量调控技术研究评述[J]. 世界林业研究，2004，17（2）：9－13.

[13] 李贵雨，卫星，汤园园，等.白桦不同轻基质容器苗生长及养分分析[J].林业科学，2016，52（7）：30－37.

[14]秦爱丽，郭泉水，简尊吉，等.不同育苗基质对圃地崖柏出苗率和苗木生长的影响[J].林业科学，2015，51（9）：9－17.

[15] 黄小辉，冯大兰，刘芸，等.模拟石漠化异质生境中桑树的生长和叶绿素荧光特性[J].北京林业大学学报，2016，38（10）：50－58

[16] 梁金华. 内蒙古荒漠化草原四种植物的根系构型特点及其生态适应性研究[D]. 呼和浩特：内蒙古农业大学，2012.

[17] 常君，王开良，姚小华，等. 不同基质、不同容器对薄壳山核桃苗木根系生长影响的研究[J]. 西南师范大学学报（自然科学版），2012，37（8）：86－91.

Effect of Different Ratio of Light Media on Growth of Picea likiangensis var. rubescens Seedlings

TAO Yong-ming1，SI Jian-hua2
（1.Makehe Forestry Bureau of Qinghai, Guoluo 814300, China; 2. College of Agriculture and Animal Husbandry, Qinghai University, Xining 810003, China）

S791.18

A

1001-3776（2017）04-0066-05

10.3969/j.issn.1001-3776.2017.04.012

2017-02-12 ；

2017-06-13

陶永明，工程师，从事林木种苗培育研究；E-mail：765756074@qq.com。通信作者：司剑华，教授，从事森林培育研究，E-mail：sijianhua1@163.com