不同醋糟基质配比对南方红豆杉幼苗生长的影响

郑琰燚 ，任少秋 ，高 飞 ，朱咏莉

（南京林业大学 a.生物与环境学院；b.南方现代林业协同创新中心，江苏 南京 210037）

南方红豆杉Taxus chinensisvar.mairei天然林资源有限，为国家重点保护植物。其种胚休眠期和发芽期均较长，且出苗率和移栽成活率较低[1]，因此目前大多采用容器育苗技术进行培育[2]，尤其轻型基质的开发与应用，显著提高了南方红豆杉造林成活率[3-4]。近20年来，随着设施农业的发展，尤其在可耕种的土壤大面积污染日趋严重、林业种苗生产规模日益扩大的今天，轻基质容器苗的广泛研究和推广应用为种苗产业奠定了基础。而将农林废弃物进行基质化利用，为林业种苗生产提供迫切需要的苗期培育基质，不但能在很大程度上稳定生态平衡和缓解资源短缺，而且对减轻环境压力和保障土壤安全都具有重要意义[5]。

基质的性状对种苗品质具有关键影响。苗木生长要求作为生长介质的基质，必须具备透气、持水、缓冲、提供养分以及支持和固定植株的功能。因此基质的选用应从植物根系的适应性、基质的适用性、基质的经济性3个方面进行考虑。国内从1999年开始关于南方红豆杉苗栽培基质的研究。徐玉梅等[6]认为，用草炭+蛭石（1∶1）作育苗基质时，南方红豆杉苗高、须根数、地上部分鲜质量3个指标的生长表现较好；草炭+锯末+土+牛粪（2∶2∶2∶1）混合基质较适合南方红豆杉苗木的地径、全株鲜质量、地下部分鲜质量3个指标的生长；而草炭+锯末（3︰2）的育苗基质最不利于南方红豆杉苗的生长，生产中不宜推广使用。傅瑞树等[7]在福建三明考察了4种不同基质对南方红豆杉1年生枝条扦插生根的效果，发现以河沙和珍珠岩（按8∶2混合）苗床基质为最佳，可使生根率达84.3%，成苗率达81.7%，其次为河沙和火烧土（按5∶5混配）苗床基质，黄土及单一河沙苗床基质扦插效果较差。王月生等[8]的研究表明，以泥炭为主的配比基质（占配比基质的39%～49%）容器苗生长量大，出圃质量高；容器苗不仅出圃质量较大田裸根苗高，而且移栽当年的树高和地径生长量大，分枝数多，有利于南方红豆杉短周期药用林的高产栽培。徐敏雄等[9]发现，泥炭与谷壳基质不同比例以及容器不同规格对红豆杉容器苗生长影响十分明显，其中泥炭与谷壳体积配比 6∶4 处理的苗木高径比达 72.53；加入一定比例谷壳，使得基质的物理性状发生变化，增加了养分，不但对容器苗根的发育有促进作用，还因谷壳可就地取材，降低了容器基质成本。

从近10年来南方红豆杉容器苗栽培基质的筛选和应用看，生产上应用的基质大都是草炭与珍珠岩、蛭石等的混合物，不仅成本高，并且草炭作为一种不可再生资源其数量有限，大量的开采还会对植被造成严重的破坏。对南方红豆杉立地条件研究可知，该树种喜在弱酸性或中性土壤中生长，适宜的pH值一般要求为5.0～7.5[10]。醋糟营养丰富，N、P、K总含量高，还含钙、赖氨酸、蛋氨酸等多种营养物质，李萍萍等[11]以醋糟为主要材料，通过添加菇渣、芦苇末、鸡粪、粉煤灰等有机和无机物质，调整基质的理化性状，应用于番茄、黄瓜的育苗中，并取得了较好的效果。利用醋糟与不同基质配比作为南方红豆杉的栽培基质，不仅能为南方红豆杉容器苗的无土栽培提供一种新的栽培基质，还能在一定程度上解决醋糟的环境污染问题。为此，以南方红豆杉1年生苗为材料，设置10种不同配比的基质处理，通过对不同配比复合基质性状特征的研究，及在不同配比下南方红豆杉容器苗生长指标的变化，探讨不同基质对南方红豆杉苗期生长的影响，遴选出适宜南方红豆杉容器苗生长的复合基质配比，同时也为有机废弃物的资源化利用提供新的途径。

1 材料与方法

1.1 实验材料及仪器

供试材料包括醋糟、锯末、珍珠岩、蛭石、土壤等基质原料。其中醋糟来自江苏恒顺醋业股份有限公司且经过发酵制成[11]；土壤取自南京林业大学白马基地，晾干、过筛、混匀；锯末、珍珠岩、蛭石等3种基质为市售，锯末买回后堆置3个月后使用。实验仪器为紫外分光光度计（岛津 UV-2550，日本）配备32BitPC汉化软件[UVProbe]。

1.2 实验设计

1.2.1 基质配比和苗木栽培

南方红豆杉幼苗为在南京林业大学白马基地培育1年生幼苗，基质栽培试验于2014年5月至2015年5月进行，历时12个月。实验在基地塑料大棚内进行。

将预处理后的醋糟、锯末、珍珠岩、蛭石、土壤等按不同体积比配制成10种基质，以纯土作为对照，共11个处理，每处理6次重复。具体配比见表1。

表1 不同栽培基质的体积配比Table 1 Volume ratio of different cultivation substrates

2014年5月，将不同基质按表1所示配比混匀后装入PVC盆中（盆高20 cm×直径25 cm），移栽南方红豆杉1年生苗，每盆1株苗。移栽后灌水缓苗。在整个实验期不施肥，水分管理按常规要求进行。

1.2.2 基质理化性状的测定

基质按配比配制完成后，分别取样于采样袋中，带回实验室进行性状指标测定。测定的性状包括：容重、总孔隙度、通气孔隙度、持水孔隙度、pH、EC值等，同时将一部分基质样经晾干、研磨过筛后进行有效N、有效P、有效K含量的测定。

有效N的测定采用硼酸吸收-定氮指示剂滴定法；有效P的测定采用NaHCO3浸提-钼锑抗比色法；有效K的测定采用NH4OAc浸提-火焰光度计法。

1.2.3 苗木生长性状的测定

缓苗后3天开始第1次生长性状的测量，作为初始值；然后分别在移栽后的1、2、4、5、6、7、11、12个月进行苗木株高、地径、总侧枝数等生长指标的测定，取所有重复的平均值。株高用皮尺进行测量，地径用游标卡尺测量。

1.3 数据分析

采用Excel 2003和SPSS17.0进行数据处理。

“要钱不能再随意，花钱必须讲效益。”公共财政是公众的财政，取之于民，用之于民，公众有权知道财政资金用在何处，而且希望财政资金高效使用，力争花尽量少的资金、办尽量多的实事，向社会公众提供更多、更好的公共产品和公共服务。人大财政绩效监督满足了社会公众需要，是加强和完善人大财政监督的重要内容，是提高财政资金使用效益、提升政府财政管理水平的内在要求。金华市人大常委会关注预算资金的产出和结果，由“资金分配”监督转向“使用绩效”监督，同时引入第三方评价，推动人大财政监督由程序性审查向实质性审查转变，这一创新举措无疑具有积极的现实意义和借鉴意义。

2 结果与分析

2.1 不同配比基质的理化性状分析

2.1.1 物理性质

对于容器育苗基质栽培而言，基质的物理性状是容器苗好坏的决定性因素。主要表现在容重、总孔隙度、通气孔隙和持水孔隙等方面。基质容重是农、林业耕作的重要指标，容重过大，说明基质透气、透水性差，容重过小，植株易倒伏，不利于根系固定。一般认为，＜ 0.25 g/cm3属低容重基质，0.25～0.75 g/cm3属中容重基质，＞0.75 g/cm3属高容重基质，通常育苗基质的容重以0.2～0.8 g/cm3为宜[12]。不同配比基质的主要物理性状见表2，从中可以看出，除对照土的容重为1.27 g/cm3，其他基质的容重都比较适合苗木生长。

表2 不同配比基质的物理性状Table 2 Physical properties of substrates with different proportions

基质的容重、总孔隙度、大小孔隙比反映了基质固体颗粒间的孔隙，适度孔隙的基质才具备有利于苗木生长的通气性和保水保肥能力。总孔隙度是通气孔隙和持水孔隙的总和，一般认为，优良基质的总孔隙度在55%～96%[12]。从表2中不同配比基质的总孔隙度来看，除了对照和醋糟∶锯末∶土壤=40∶40∶20处理的总孔隙度低于45%以外，其他基质的总孔隙度都在60%～80%之间，说明这些配比基质的通气性良好，能够为南方红豆杉容器苗生长提供良好的条件。

2.1.2 化学性质

栽培基质的化学性状主要包括基质的酸碱性、电导率、缓冲能力、盐基代换量等。除少数植物通过细胞应急机制能相对适应强酸和强碱生长条件外，大多数植物的生长只在土壤pH为6.0～7.0的条件下才不会受影响。如果基质的pH过酸或者过碱，则需要通过采取一些措施调节基质的酸碱性。李萍萍等[5，11]在醋糟中加入石灰石和蛭石使得醋糟的理化性状得到了明显的改善。因此，本研究参照该方法，在醋糟中添加锯末、蛭石、珍珠岩，配以得到不同比例的混合基质，其主要化学性质见表3。

从表3可以看出，纯醋糟基质的有效养分含量较高；将醋糟与其他有效N含量低的材料配比混合后，基质有效N的含量都有所上升。一般基质的pH都保持在弱酸性或是中性，EC小于2.6 ms/cm时对于植物无害[12]。此次试验中各配比基质的pH值都在较合适的范围内，各EC值都较低，不会对植物造成毒害。

总的来说，基质良好的物理性质和稳定的化学性状是保证植物根系吸收充足水分、养分和氧气的基础，为苗木根系的生长提供最佳的生长环境条件。南方红豆杉根系盘结力强，喜在立地条件良好、pH为5.0～7.5的微酸性或中性土壤中生长，也能适应石灰岩山地钙质土条件。醋糟作为南方红豆杉容器苗的基质时，从理化性来说，其容重小、总孔隙度大，透气性强，保水性较差，基质疏松多孔的同时也很容易造成基质表层缺水。但醋糟是一种有机基质，含有较丰富的氮、磷、钾和其他有效元素成分，能为植物的生长提供必需的养分。

表3 不同配比基质的化学性质Table 3 Chemical properties of matrices with different proportions

2.2 不同基质处理对南方红豆杉苗生长的影响

2.2.1 株高

不同基质处理下不同生长阶段南方红豆杉苗株高的相对增长量比较见图1。

图1 不同配比基质处理下南方红豆杉苗相对株高的变化Fig.1 Different stocking to deal with the comparison of the relative plant height

从图1可以看出，不同基质处理的南方红豆杉苗高增长趋势基本一致，容器苗移栽12个月，苗株高增加2～14 cm。容器移栽后至第5个月（即2014年5—10月），苗木处于快速生长阶段，10月以后，气温降低，南方红豆杉株高生长变缓，到移栽后第8个月（2014年12月），株高增长速率明显减缓，一直到移栽后第12个月（2015年5月初）仍有增长表现，这与冬季塑料大棚的保温作用密切相关。

不同配比基质对株高增加的影响不同，株高相对增长量的差异明显。从图1中可以看出，与CK相比，纯锯末处理的生长最差，且在中后期出现枯萎；醋糟添加比例较高的处理（醋糟80%+土20%和醋糟80%+锯末20%），苗高增长情况尤其在移栽后12个月，与CK接近。

2.2.2 地径

不同基质处理下南方红豆杉苗地径增长的变化见图2。整体来看，移栽后地径的增加模式与株高基本相似，但地径的增长要稍滞后于株高的增长。移栽后7个月时（2014年11月），地径的增长仍处于较快时期，到移栽第8个月以后，地径的增长才变缓。测定发现，栽植1年，不同基质处理的南方红豆杉苗地径可从0.01 cm增加到0.15～0.34 cm。

图2 不同配比基质处理下南方红豆杉苗地径的变化Fig.2 The comparison of different processing stocking DBH

不同基质处理对地径增长具有显著影响。与纯土CK相比，以醋糟添加比例在60%以上处理的苗木地径增长效果较好。对比不同基质对苗高的影响，尽管醋糟60%+锯末20%+蛭石20%配比的基质对南方红豆杉苗高的影响在各处理中处于中等位置，但可明显促进苗木的地径增长（见图2）。可见，醋糟基质对地径生长的影响更为明显。尽管纯锯末基质不利于南方红豆杉的生长，但在醋糟中适量添加锯末则有利于促进其地径的增加。

2.2.3 总侧枝数

枝条数是衡量南方红豆杉苗木培育质量的重要指标。从图3可以看出，移栽后南方红豆杉总侧枝数的增长变化趋势与地径的增加比较相近，整体也滞后于株高的增长变化。移栽12个月期间，南方红豆杉的总侧枝数可从1～2个增加到3～16个。不同基质处理下南方红豆杉总侧枝数的增加量也明显不同。添加锯末比例高于50%的处理②（锯末100）、处理④（锯末∶土壤=80∶20）、处理⑥（醋糟∶锯末∶土壤=40∶40∶20）和处理⑦（醋糟∶锯末=20∶80），南方红豆杉的总侧枝数增加比较缓慢，这与基质对株高、地径的增长效果一致。说明锯末基质（添加锯末比例比较高的基质）不适宜用于南方红豆杉的生长基质。与相比CK，处理⑤（醋糟80%+锯末20%）和处理⑨（醋糟60%+锯末20%+珍珠岩20%）总侧枝数的增加更为明显，处理3（醋糟80%+土20%）对总侧枝数的增加效果与CK接近。可见，醋糟基质对南方红豆杉侧枝的生长有一定的促进作用。尤其醋糟+20%锯末的处理（处理⑤），总侧枝数增加最为明显。

图3 不同配比基质处理南方红豆杉苗总侧枝数相对增长的变化Fig.3 Different stocking to deal with the comparison of the total number of lateral branches relative growth

3 结论与讨论

一般小规格南方红豆杉容器苗培育基质成分主要为泥炭，而大规格容器苗需从3个方面考虑基质配方：一是根幅大，基质的需求量大，大规模生产必须考虑成本因素；二是需适当增加基质的重量，以防止苗木的倒伏；三是树体高大，叶面追肥较为困难，基质中应适当配给基肥。王金凤等[13]在考虑育苗成本和出圃品质的前提下，认为南方红豆杉容器苗（3年生苗）适宜的育苗基质为黄心土∶泥炭∶蛭石（体积比） = 2∶2∶1，每株缓释肥施用量达到 1.5 kg/m3即可。曹基武等[14]采用不同圃地覆盖物、不同基肥、不同遮光度、芽苗移栽与不同播种方式等对南方红豆杉苗生长发育质量做了比较，得出最佳育苗的关键技术是以苗床垫黄心土，播种后覆盖黄心土后再覆盖苔藓，4 000 kg/667 m21∶1配比的腐烂猪牛粪加100 kg复合肥（N：15%，P：10%，K：15%，总养分≥40%）为基肥，控制遮光度为85%等，能够显著提高南方红豆杉苗木的生长发育质量。欧建德等[15]认为，南方红豆杉观赏盆栽轻型基质大多以不可再生的泥炭和珍珠岩作为材料，存在着成本高且盲目配比等不足；选用价廉、易得的锯末、谷壳等农林废弃物，进行配方优化，对南方红豆杉盆栽当年的抽梢、地径生长量、枝叶鲜生物量以及叶片色泽美感均有着极显著性影响，认为适宜的基质配比为泥炭土∶谷壳∶锯末约为6∶3∶1。

本研究以发酵腐熟醋糟为主要基质原料，通过与锯末等其他物料的配比，发现不同配比的各基质理化性状如容重、孔隙度、pH和EC值等均处于南方红豆杉生长的适宜范围。不同基质对南方红豆杉容器苗生长也具有显著影响。添加醋糟比例较高（体积比＞60%）的基质处理（分别为纯醋糟、醋糟+土、醋糟+锯末、醋糟+锯末+珍珠岩）对株高增长效果较好。其中，醋糟配比适量锯末也可有效促进地径增粗和总侧枝数的增加。而以锯末为主的基质处理增长效果较差，纯锯末处理最不利于南方红豆杉生长，在中后期甚至出现了部分枯萎现象。

因此，通过不同混合基质种植的南方红豆杉幼苗生长情况可以得出:醋糟可以作为南方红豆杉容器苗培育的替代基质。醋糟基质可促进南方红豆杉苗株高、地径和枝条的增长，并以醋糟∶锯末体积比为80%∶20%和醋糟∶锯末∶珍珠岩配比为60%∶20%∶20%这2个处理的容器苗生长效果较好。醋糟中添加锯末比例较高的基质不利于南方红豆杉容器苗的生长，不宜作为其容器苗的培育基质。受研究时间的限制，仅对南方红豆杉移栽1年的生长状况进行了监测。但醋糟营养丰富，N、P、K总含量也相对较高，可以为苗木生长发育提供较充足的营养，因此建议可作为更长期苗木生长的栽培基质进行研究。不仅能解决醋糟排放造成的环境污染问题，还能够为容器苗的无土栽培提供新的基质材料。