白木香容器苗基质配比与缓释肥施用量的生长效应1)

庞圣江 张培 马跃 杨保国 刘士玲 冯昌林

(广西友谊关森林生态系统国家定位观测研究站,广西·凭祥，532600)

白木香(Aquilariasinensis)又称白木香树、土沉香和莞香，为瑞香科沉香属常绿乔木，天然分布于我国广西、广东和海南等省区[1],是热带南亚热带地区特有的药材和木材兼用珍贵树种。近年来，白木香种植面积不断增长，其苗木培育研究也引起重视[2-3]，如一些林业工作者对白木香种子发育过程[4]、幼苗生长与生物量积累的限制元素[5]以及缺素对幼苗生长和叶片解剖结构的影响[6]等进行了研究。然而，有关利用轻基质配比与施加缓释肥培育白木香苗木试验研究尚未见报道。

由于轻基质容器苗较好地保持根系土团、便于运输、且造林不受季节限制[7-8]，与裸根苗相比造林后缓苗快，能够有效地提高造林成活率[9-10]。施加适量缓释肥有利于保持培育苗木生长环境的稳定和获取充足养分元素，一直是苗木繁育试验研究的重点[11-12]。近年来，轻基质育苗已被广泛应用于松树(Pinusspp.)、杉木(Cunninghamialanceolata)和桉树(Eucalyptusspp.)等用材树种苗木繁育[13-16]；有关基质配比与施加缓释肥培育闽楠(Phoebebournei)、塔姆岛金花茶(Camelliatamdaoensis)等珍贵树种苗木也陆续得到推广[17-18]。由于生物学特性的差异，苗木培育的轻基质取材、配比和施肥措施亦因树种而异[20]。本试验选用取材低廉的酸性砖红壤土、松树皮和碳化树皮等作为原材料，应用析因试验设计方法，研究基质配比与缓释肥对白木香1年生容器苗生长效应的影响，优选出育苗方案，旨在为白木香苗木繁育规模化生产提供成本低、环保可行的育苗技术。

1 试验地概况

试验地位于广西友谊关森林生态系统国家定位观测研究站热林中心站点苗圃(N21°57′，E106°47′)，地处广西凭祥市，属于南亚热带季风气候区；干湿季节明显，雨季主要集中在4—10月份，年均降水量约1 400 mm；年均温21 ℃，极端最低温-1.5 ℃，最高温39 ℃；≥10 ℃年积温6 000～7 500 ℃；全年日照时间1 200～1 600 h，有霜期3～5 d；土壤为酸性砖红壤，pH值为3.8～6.0，气候与土壤均适宜白木香的生长发育。

2 材料与方法

2.1 试验材料

采用高度相似(10 cm左右)、生长健壮的白木香实生苗。采用无纺布育苗袋作为育苗容器，袋口直径与高度规格为20 cm×15 cm。采用试验区域内取材便利的酸性砖红壤土、松树皮、碳化树皮作为试验的育苗基质。采用吉林云天化农业发展有限公司生产的长效缓释肥，其质量分数w(氮)∶w(磷)∶w(钾)=30∶14∶10，总养分质量分数≥54%，肥料养分释放时间长达8个月左右。

2.2 试验方法

本次试验于2017年2月中旬开始进行，育苗试验涉及基质配比(X)、缓释肥(Y)及其2个因素。其中，育苗基质配比设4个水平，即X1，V(酸性砖红壤土)∶V(松树皮)∶V(碳化树皮)=8∶1∶1；X2，V(酸性砖红壤土)∶V(松树皮)∶V(碳化树皮)=6∶2∶2；X3，V(酸性砖红壤土)∶V(松树皮)∶V(碳化树皮)=4∶3∶3；X4，V(酸性砖红壤土)∶V(松树皮)∶V(碳化树皮)=2∶4∶4。

施用缓释肥量设5个水平，分别为Y1(1.0 kg·m-3)、Y2(1.5 kg·m-3)、Y3(2.0 kg·m-3)、Y4(2.5 kg·m-3)和Y5(3.0 kg·m-3)。按照析因试验设计方法，共设置20个试验处理(T)：X1Y1，X1Y2，X1Y3，X1Y4，X1Y5；X2Y1，X2Y2，X2Y3，X2Y4，X2Y5；X3Y1，X3Y2，X3Y3，X3Y4，X3Y5；X4Y1，X4Y2，X4Y3，X4Y4，X4Y5。每个试验处理12株，重复3次，本试验施用的缓释肥在基质配比过程中，直接与之搅拌均匀。

2.3 数据调查与统计分析

2017年11月底，从每个试验处理中，随机抽取30株生长状况良好的白木香容器苗，测量苗高、地径、根长和根体积等生长指标，测定叶片、茎、根和全株生物量，使用Excel2007对各试验白木香容器苗生长性状等调查数据进行处理，用SPSS16.0软件进行方差分析和Duncan多重比较。

根据模糊数学中隶属函数的求值方法[19]，对白木香容器育苗方案进行优选。各项测定指标的隶属值计算公式：隶属值=(N-Nmin)/(Nmax-Nmin)，式中N表示某处理指标值；Nmin最小指标值；Nmax最大指标值。如果某个测定指标与幼苗生长等呈反向关系，可利用反隶属函数公式进行计算：隶属值=1-(N-Nmin)/(Nmax-Nmin)[20]。

3 结果与分析

3.1 基质配比与缓释肥施用量对白木香容器苗生长的影响

从表1可以看出，4种基质配比的白木香容器苗高、地径等生长表现各不相同，差异达到显著水平。随着基质中V(酸性砖红壤土)∶V(松树皮)∶V(碳化树皮)=8∶1∶1逐渐变至V(酸性砖红壤土)∶V(松树皮)∶V(碳化树皮)=2∶4∶4时，白木香苗高和地径生长均呈先增加后又降低的趋势；其中，基质中V(酸性砖红壤土)∶V(松树皮)∶V(碳化树皮)=6∶2∶2时，白木香苗高和地径生长量均为最高。由此说明，基质配比V(酸性砖红壤土)∶V(松树皮)∶V(碳化树皮)=6∶2∶2时，白木香容器苗的生长表现最优。

由表1可知，轻基质配比过程中，施用缓释肥对白木香容器苗高、地径等生长指标的影响是有差异的。随着缓释肥量的增加，白木香苗高、地径生长测量指标均呈先升高后减缓的趋势，且差异达到显著水平。其中，施用缓释肥量为2.5 kg·m-3，白木香容器苗高、地径生长和高径比均达到最高水平，分别为58.80 cm、6.36 mm和95.68。因此，从各生长测量指标的综合考虑，培育白木香容器苗较为适宜的缓释肥量为2.5 kg·m-3。

3.2 基质配比与缓释肥施用量对白木香容器苗生物量的影响

4种轻基质配比对1年生白木香容器苗生物量的影响，有着显著的差异(表1)。白木香容器苗叶、茎、根和植株生物量，随着基质配比中酸性砖红壤比例的降低均呈增加后减少的趋势；其中，基质中V(酸性砖红壤土)∶V(松树皮)∶V(碳化树皮)=6∶2∶2时，各器官生物量均为最大，与其他基质比例有着显著差异。由此说明，基质配比中V(酸性砖红壤土)∶V(松树皮)∶V(碳化树皮)=6∶2∶2时，较为适宜白木香容器苗生长。

表1结果显示，白木香容器苗配比的轻基质中，施用不同缓释肥量对植株各器官生物量的影响有着明显的差异。白木香容器苗叶、茎、根和植株生物量，随着配比基质中缓释肥量呈现先增加后减小的趋势。其中，施用缓释肥量为2.5 kg·m-3时，白木香容器苗各器官生物量积累均为最高。上述研究结果表明，施用缓释肥量为2.5 kg·m-3时，白木香容器苗获得最好的生长效果。

基质配比和缓释肥用量的双因素方差分析发现，1年生白木香容器苗高、地径和植株生物量的双因素交互效应达到极显著水平(p<0.01)，与根体积的双因素效应也显著(p<0.05)。因此，白木香容器育苗过程中，用隶属函数方法综合评判各种组合的效果。

表1 不同基质配比和缓释肥用量的白木香容器苗生长表现

注：表中数据为平均值±标准差；同列不同小写字母表示不同处理下白木香容器苗的形态指标差异显著性(α=0.05)。

3.3 白木香1年生容器育苗方案优选

根据隶属函数的研究方法，充分考虑白木香容器苗各生长测量指标与互作效应，选取苗高、地径，叶片、茎、根和植株生物量以及根体积的隶属度平均值作为优选标准，为白木香容器苗计算出20种育苗方案(表2)。综合考虑轻基质材料和施用缓释肥的成本，培育健壮的白木香容器苗，最优方案应选取排名第1的育苗方案，即V(酸性砖红壤土)∶V(松树皮)∶V(碳化树皮)=6∶2∶2，缓释肥量为2.5 kg·m-3。

表2 基于指标隶属度值的白木香容器育苗方案优选

注:表中隶属度均值中小写字母为多重比较结果，同列不同字母表示差异显著(p<0.05)。

4 结论与讨论

本试验研究发现，随着基质配比中酸性砖红壤比例的降低，白木香苗高、地径生长和各器官生物量等指标均呈明显先增高再降低趋势；当基质中V(酸性砖红壤土)∶V(松树皮)∶V(碳化树皮)=6∶2∶2时，苗高、地径和植株生物量指标值为最大。在酸性砖红壤、松树皮和碳化树皮的基质配比中，其透气性随着酸性砖红壤比例的降低而升高；说明白木香幼苗期对土壤水分条件要求较高，需要透气性较适宜的育苗基质。较高的酸性砖红壤体积比(V(酸性砖红壤土)∶V(松树皮)∶V(碳化树皮)=8∶1∶1)轻基质中饱和持水率大，透气性能较差，不利于白木香容器苗根系生长发育。若酸性砖红壤配比适量的松树皮和碳化树皮(V(酸性砖红壤土)∶V(松树皮)∶V(碳化树皮)=6∶2∶2)，能够有效地改善基质透气性，使得根系与基质形成比较紧密的根系土团，促进白木香容器苗根系生长。从考虑植物生物学特性方面的差异以及就地取材的便利性，不同类型树种对基质配比的要求亦有所不同。以往其他基质配比育苗试验表明，适宜杉木轻基质容器苗的基质配比为V(泥炭)∶V(稻壳)∶V(木屑)=7∶1.5∶1.5[21]，浙江楠(Phoebechekiangensis)为V(泥炭)∶V(黄心土)∶V(草木灰)=6∶3∶1[22]，而基质配比为V(黄心土)∶V(泥炭)∶V(蛭石)=2∶2∶1时，能够显著地促进南方红豆杉(Taxuswallichianavar.mairei)容器苗生长[23]。本试验结果显示，白木香1年生容器苗生长受基质中酸性砖红壤、松树皮和碳化树皮体积比例改变的影响较大，尤其是苗高、地径和各器官生物量及其根系发育受酸性砖红壤体积比改变的变化较为敏感，即基质配比为V(酸性砖红壤土)∶V(松树皮)∶V(碳化树皮)=6∶2∶2时，白木香1年生容器苗获得最优的生长效果。

施用缓释肥是基质容器育苗十分重要的技术措施，其既可根据苗木生长过程中养分需求而缓慢释放，又减少传统育苗多次施肥的繁琐环节，从而有效地降低育苗成本[10,24]。本试验研究中，随着缓释肥量的增加，白木香苗高、地径生长和各器官生物量均表现为先升高后减缓的趋势，当缓释肥施用量为2.5 kg·m-3时，苗高、地径和各器官生物量指标值最大。这与塔姆岛金花茶[18]、赤皮青冈(Cyclobalanopsisgilva)[25]和欧洲云杉(Piceaabies)[26]容器育苗过程中，施用缓释肥量的试验结果相似，他们同时指出，缓释肥施用过量时，容器苗生长量与生物量的积累反而有所降低，这与苗木地下部分的根系生长受到抑制有着密切关联。

本试验结果显示，白木香容器苗生长对基质配比和施加缓释肥均较为敏感，但根系生长发育的缓释肥效应不够明显。其他育苗试验研究中，赤皮青冈[25]、木荷(Schimasuperba)[27]和挪威云杉(Piceaexcelsa)[28]也得出相类似结论。这原因可能与白木香根系生长特征有着关联，其幼苗期主根发达，直接影响到根系生物量与根体积，而根长直接受侧根数量的影响，侧根生长不旺盛，根须稀疏致使施用缓释肥时，幼苗根长差异不明显。

白木香轻基质容器育苗过程中，基质配比、缓释肥量对幼苗生长、生物量和根系发育有着明显的交互效应。在充分考虑各因素，对白木香1年生容器苗生长的交互效应，利用隶属函数研究方法，选出白木香容器育苗的最优方案，即V(酸性砖红壤土)∶V(松树皮)∶V(碳化树皮)=6∶2∶2时，缓释肥施用量2.5 kg·m-3。