容器类型及规格对油松移植容器苗生长和造林效果的影响1)

彭泰来 刘勇 滕飞 宋协海

(森林培育与保护教育部重点实验室(北京林业大学)，北京，100083)

移植容器苗地径粗壮[1]，侧须根发达，易形成根团[2]，抗逆性强[3]，兼具了移植苗和容器苗的长处，对提高苗木质量和恶劣立地条件造林成活率有显著帮助。容器苗底部渗灌是近年来采取的一项苗木培育灌溉新技术，有利于水肥的循环利用[4]，可减少水资源浪费，以及与之相伴的基质养分流失，环境污染等问题。育苗容器材质和大小对苗木质量和造林效果有着较大影响，国内外很多关于育苗容器类型的研究表明，黑色塑料容器因其方便机器化加工和自动化管理[5]，是国内外应用较为广泛的一种育苗容器，但也会出现盘根、根系呼吸困难和成本较高等问题[6]。无纺布容器作为一种轻型容器类型，比其他容器在育苗过程中更有利于苗木生长，保障根系活力，促进根团的形成，并在猴樟、大叶女贞等树种栽培中取得了一定成功[7-8]。虽然无纺布容器已大量推广，但因为无纺布的融土性和透气性都强于其他育苗容器，导致其可能存在失水过快的问题[9-11]。那么无纺布容器对苗木生长和造林效果有什么影响？本研究以油松为对象，探究基于底部渗灌系统下育苗容器对油松移植容器苗生长和造林效果的影响，以期找到适合的无纺布容器类型及规格，为无纺布容器的应用提供理论依据。

1 试验地概况

容器苗育苗试验地位于北京海淀区鹫峰北京林业大学试验基地育苗温室内(39°54′N，116°28′E)。年日照时间2 662 h，温室内昼/夜温度平均为29 ℃/16 ℃，湿度一般在70%～80%，平均光照6 565 lx。造林试验地位于北京市延庆县永宁镇北京林业大学森林培育学科试验地，海拔高度为650 m，温度最高的7月份，平均达27.3 ℃，气温最低的1月份平均低至-7.6 ℃，年平均气温8.7 ℃，年均降水量372.6 mm。

2 材料与方法

2.1 试验材料

供试油松苗为2014年在河北省承德市平泉县北京林业大学北方基地生长1年的裸根苗，2015年选择生长一致的苗木为试验用苗，测定并记录其形态指标。试验容器采用两种容器类型，分别为国产黑色聚乙烯塑料容器和无纺布容器，每种容器类型两种规格，分别为10 cm(上口直径，下同)×15 cm(长度，下同)、10 cm×20 cm，对照为黑色聚乙烯塑料容器7 cm×9 cm。

2.2 试验设计

育苗试验采用完全随机区组设计，将1年生油松大田裸根苗移植在不同容器中，形成共5个处理，分别为无纺布10 cm×15 cm(A1)，无纺布10 cm×20 cm(A2)，黑塑料10 cm×15 cm(A3)，黑塑料10 cm×20 cm(A4)，黑塑料7 cm×9 cm作为对照(CK)，每个处理设12苗，共10次重复。选用常规的育苗基质配方，即V(泥炭)∶V(珍珠岩)=3∶1，混匀。

造林试验研究对象是底部渗灌下培育的油松移植容器苗，利用完全随机区组试验设计，造林苗木除了不采用所培育的对照移植容器苗外，其他各处理均与育苗试验处理相一致，造林苗木共分为4个处理，每个处理3次重复，每个重复育苗15株，总共造林苗木为180株。

2.3 育苗方法

2015年4月份进行裸根苗移植，缓释肥施入量为150 mg·株-1，一次性倒进基质里并将其均匀混合。移栽前先切去裸根苗下部1/3主根，在装有部分基质的容器中移入苗木，并在移入后再装填基质，固定根系后，喷洒定根水。苗期按常规容器苗管理。

2016年4月份进行移植容器苗造林，株行距50 cm×50 cm，每行种植苗木30株，移栽时在保证根系完整的前提下将容器去掉。移栽苗木后立即充分灌水，生长期定期浇水，及时除草。

2.4 取样和测定

2015年11月份在苗圃对移植容器苗取样，每个处理5次重复，每个重复随机选取5株苗，测定苗高、地径，然后仔细清洗干净苗木，将每株苗剪为根、茎、叶三部分，分别装入带有编号的信封，放入烘箱中70 ℃烘72 h至恒质量。分别测定根、茎、叶生物量。

2016年11月中旬进行造林苗取样，每个重复取5株苗木，测定苗高、地径后，将其小心清洗，将剪好的根、茎、叶分别装入带有编号的信封，放入烘箱70 ℃烘72 h至恒质量，分别测定根、茎、叶生物量。对每个重复苗木各组织生物量粉碎并过筛，利用H2SO4-H2O2法消煮样品，取消煮液用凯氏定氮法测全氮含量，采用钼锑抗比色法测定全磷含量，采用火焰光度计法测定全钾含量[12-14]。

2.5 数据分析

数据的统计整理使用Excel2013软件，并用SPSS18.0对苗木形态指标和养分含量数据等作方差分析，若显著差异，用Duncan法在0.05水平上对生物量，氮、磷、钾含量等进行多重比较，试验结果则使用Excel2013软件制图。

3 结果与分析

3.1 容器类型及规格对油松移植容器苗移植成活率、苗高、地径的影响

由表1可知，在不同容器中培育一个生长期的1年生油松移植苗，移植成活率均在89.3%以上，不同容器组合对苗木移植成活率的影响不显著。A1到A4各处理苗高、苗高生长量、地径、地径生长量均显著高于对照处理；其中A1和A2处理的地径显著高于A3和A4，A2处理最大，为6.28 mm。

表1 不同容器类型及规格的移植容器苗育苗成活率、苗高、地径、生长量

注：表中数据为平均值±标准误；同列不同字母表示差异显著(P<0.05)。

3.2 容器类型及规格对油松移植容器苗生物量的影响

由表2可知，A1到A4各处理的根、叶以及单株生物量均显著大于CK。各处理的茎生物量表现不同，10 cm×20 cm的无纺布容器处理最大，为2.51 g，显著高于10 cm×20 cm的黑塑料容器处理和CK。茎根比最大出现在对照处理，为2.75，显著大于其他处理，而10 cm×15 cm的黑塑料容器处理显著小于除10 cm×20 cm的黑塑料容器处理外的其他处理。

表2 容器类型对油松苗单株和各组织生物量、茎根比的影响

注：表中数据为平均值±标准误，同列不同字母表示差异显著(P<0.05)。

3.3 容器类型及规格对油松移植容器苗养分含量的影响

根据油松各部分氮、磷、钾含量(表3)可知，处理A3和A4的根中氮含量显著大于其他处理，其中A3达到了31.56 mg·株-1；和根中氮含量情况类似，所有处理的茎中氮含量都显著高于对照，其中含量最高的处理是10 cm×15 cm的黑塑料容器处理；处理A1～A4叶中氮含量差异不显著，且显著大于对照处理CK。由表3可知，单株氮含量10 cm×15 cm的黑塑料容器处理最大，为130.20 mg·株-1，其次就是10 cm×20 cm的黑塑料容器处理，为121.97 mg·株-1，所有处理都显著大于对照处理。

表3 不同容器类型培育下苗木各组织及全株氮、磷、钾质量

处理号P元素单株质量/mg·株-1根茎叶全株A1(4.71±0.45)b(3.32±0.25)b(9.94±0.90)a(17.97±1.25)aA2(5.28±0.32)b(4.19±0.25)a(9.45±0.63)a(18.92±0.95)aA3(7.37±0.60)a(3.75±0.30)ab(10.04±0.40)a(21.17±0.91)aA4(7.51±1.13)a(3.48±0.19)ab(10.90±0.88)a(21.89±1.92)aCK(5.24±0.50)b(1.91±0.13)c(5.64±0.68)b(12.79±0.74)b

处理号K元素单株质量/mg·株-1根茎叶全株A1(17.94±2.03)cd(21.32±2.34)ab(53.74±2.20)b(93.00±4.29)aA2(20.41±0.85)bc(26.58±1.44)ab(53.40±3.33)b(100.40±2.67)aA3(27.18±2.12)ab(27.13±2.52)ab(54.96±2.71)a(109.28±5.88)aA4(30.07±5.58)a(20.72±0.91)a(61.21±4.72)a(111.99±8.93)aCK(10.00±1.34)d(7.95±1.01)b(42.62±7.57)c(60.57±7.71)b

注：表中数据为平均值±标准误；同列不同字母表示差异显著(P<0.05)。

A 1到A 4单株磷含量均显著大于CK。对于根中磷含量来说，A 1、A 2和CK处理明显小于A 3和A 4；茎中磷含量变化与根不同，最大为10 cm×20 cm的无纺布容器处理的4.19 mg·株-1，最小为CK的1.91 mg·株-1，且显著小于其他处理；叶中磷含量在处理A1到A4之间变化不明显，但均与对照处理存在显著差异，分别比对照高出76%、67%、78%、93%。

由多重比较结果可知，根中钾含量最大为10 cm×20 cm的黑塑料容器处理的30.07 mg·株-1，显著大于A1、A2、CK；茎中钾含量最大的为10 cm×15 cm的黑塑料容器处理的27.13 mg·株-1，其是对照处理CK(7.95 mg·株-1)的3.4倍；10 cm×20 cm的黑塑料容器处理的叶钾含量显著高于其他处理，为61.21 mg·株-1，而CK叶中钾含量显著小于A1到A4。与单株磷含量表现相仿，A1到A4单株钾质量均显著高于CK处理。

从表3可以看出，处理A1到A4单株氮、磷、钾质量均显著高于对照，说明不同容器的选择能显著影响苗木各组织氮、磷、钾养分含量。

3.4 容器类型及规格对油松造林1年后幼树各部分生物量以及幼树高、地径的影响

由表4可以看出，造林一个生长期后，油松各部分生物量均有明显增加，茎的最终生物量各处理之间呈现显著差异，其最大为10 cm×15 cm的黑塑料容器处理，19.32 g·株-1，显著大于10 cm×15 cm的无纺布容器处理。单株生物量方面各处理间差异不显著。

根据油松幼树高、地径情况(表4)可知，造林一个生长季后，4种容器处理的树高生长量有了显著差异性，最大为10 cm×15 cm的黑塑料容器处理的11.68 cm，显著大于除A2以外的其他处理，而A1到A4的树高间差异显著，A2和A3显著大于处理A4。在地径指标中，最大初始地径为10 cm×20 cm的无纺布容器处理，6.28 mm，明显大于A3和A4，经过一个生长期，最大地径生长量为10 cm×15 cm的黑塑料容器处理，同时最终造林后地径差异显著，最大幼树地径为10 cm×20 cm的无纺布容器处理，13.66 mm，显著大于处理A1和A4。

3.5 容器类型及规格对油松造林1年后幼树各部分N、P、K养分含量的影响

由表5可知，造林一个生长期后，幼树根、茎、叶中氮含量不同处理之间差异不显著。

造林幼树各处理的根、叶中磷含量均差异不显著；而茎中磷含量最高的处理是10 cm×15 cm的黑塑料容器处理，为16.38 mg·株-1，显著大于除A4以外的其他处理。钾含量在根、茎的不同处理之间无显著差异，叶中钾含量最大的是10 cm×20 cm的无纺布容器处理，为193.75 mg·株-1，显著大于A1和A4，但与10 cm×15 cm的黑塑料容器处理无显著差异。

表4 不同容器类型间油松幼树各部分及单株生物量、幼树高、地径、树高以及地径生长量

处理幼树高/cm初始地径/mm地径生长量/mm幼树地径/mmA1(32.34±0.26)ab(6.01±0.06)a(6.47±0.65)bc(12.48±0.62)bcA2(33.80±1.29)a(6.28±0.10)a(7.38±0.27)ab(13.66±0.26)aA3(35.07±1.93)a(5.50±0.08)b(7.87±0.28)a(13.36±0.57)abA4(30.17±0.96)bc(5.56±0.19)b(6.88±0.23)abc(12.44±0.16)bc

注：表中数据为平均值±标准误；同列不同字母表示差异显著(P<0.05)。

表5 油松幼树单株根、茎、叶中N、P、K养分质量

处理号P元素单株质量/mg·株-1根茎叶A1(7.32±1.86)a(7.00±1.27)b(22.04±2.06)abA2(10.45±1.80)a(8.96±0.83)b(25.92±3.04)abA3(11.29±1.45)a(16.38±2.22)a(29.23±3.18)aA4(11.60±0.93)a(13.58±2.67)ab(27.93±1.30)ab

处理号K元素单株质量/mg·株-1根茎叶A1(76.63±20.03)a(86.09±6.04)ab(127.54±6.90)bcA2(86.64±18.78)a(142.20±6.05)a(193.75±24.64)aA3(88.94±9.68)a(145.28±11.49)a(159.61±12.73)abA4(65.29±12.39)a(125.51±34.83)ab(139.92±11.24)bc

注：表中数据为平均值±标准误；同列不同字母表示差异显著(P<0.05)。

4 结论与讨论

容器类型的选择对移植容器苗质量有重要影响[15]，规格为10 cm(直径)×15 cm(高)、10 cm(直径)×20 cm(高)的无纺布容器以及黑塑料容器培育的油松移植苗经过一个生长季度后，虽然苗高增加量、最终苗高均无显著差异，但4种容器处理都显著大于对照处理；地径方面，4种容器处理的苗木地径增长量均无显著差异，但均显著大于对照处理；养分方面，4种容器处理的全株氮、磷、钾养分含量均显著大于对照处理，相关研究表明，较高的养分积累有利于加强苗木抵抗逆境的能力[16]，从而能在造林阶段取得更好的效果，这与Oliet et al.[17]认为苗木造林成功的关键在于根中磷元素积累的研究结果相近。4种容器处理的生长和养分状况表明，底部渗灌系统下培育油松移植容器苗，无纺布容器和黑塑料容器两种容器类型在规格为10 cm(直径)×15 cm(高)、10 cm(直径)×20 cm(高)时均能培育出较高质量的苗木，而更小容器规格7 cm×9 cm(对照)明显抑制了苗木的生长，不适宜培育1年生油松移植容器苗。

对苗木质量评价最重要的是看其造林效果，以不同容器类型苗木造林后，经过一个生长期，10 cm×20 cm的无纺布容器处理的幼树地径最大，显著大于10 cm×15 cm的无纺布容器处理和10 cm×20 cm的黑塑料容器处理，并在树高生长量、地径生长量，幼树高指标上与表现最佳的10 cm×15 cm的黑塑料容器处理之间差异不显著，这与Thompson et al.[18]的研究结果类似。4种容器处理之间养分含量差异不显著，且所有处理苗木的成活率均达到89%以上，表明无纺布容器并未对苗木存活率及其生长产生负面影响，考虑到无纺布容器有较好的空气修根作用，比黑塑料易降解[19-20]，造林不脱袋可节省了大量人力，其优越性高于黑塑料容器，所以，育苗容器类型选择无纺布更适宜。虽然无纺布容器规格为10 cm×15 cm和10 cm×20 cm培育苗木的氮、磷、钾养分的积累均差异不显著。但规格为10 cm×20 cm的无纺布容器处理在造林后地径指标显著大于10 cm×15 cm无纺布处理，且其造林后树高、地径以及生物量分别为33.80 cm、13.66 mm、49.46 g·株-1，均大于10 cm×15 cm无纺布处理，同时其在育苗阶段的苗高、地径和单株生物量分别为23.58 cm、6.28 mm、10.91 g·株-1，苗高、地径较林业行业标准LY1000-91容器育苗技术1-1型油松移植容器苗分别高出96%、109%。

综上所述，基于底部渗灌系统下应用无纺布容器是完全可行的，当无纺布容器规格为10 cm×20 cm时，其在育苗阶段的苗木的形态指标和养分含量与其他3个处理均无显著差异，且苗木养分含量显著大于对照处理，苗木质量较好；同时其造林1 a后幼树地径最大，显著大于10 cm×15 cm的无纺布容器处理，所以10 cm×20 cm的无纺布容器更适宜作为油松1-1移植容器苗的育苗容器。

参 考 文 献

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