不同基质对降香黄檀组培苗移植成活率及生长的影响

李湘阳, 曾炳山, 徐大平

(中国林科院热带林业研究所， 广东 广州 510520)

降香黄檀(DalbergiaodoriferaT. Chen)是蝶形花科(Papilionoideae)黄檀属植物,又名花梨木,为半落叶乔木树种，其木材极其珍贵，为国家二级保护植物。由于过度采伐利用，天然资源受到严重破坏,面临表示基质处理间在α=0.01水平差异显著，反之差异不显著。下同。

表1 不同基质处理对降香黄檀组培苗生长影响的Duncan多重比较分析

处理成活率/%苗高/cm地径/cm苗鲜重/g苗干重/g100%黄心土62.23C2.57C1.42B0.23B0.07BV黄心土∶V泥炭土=2∶185.14B8.73A2.98A1.65A0.59AV黄心土∶V蛭石=2∶193.09A4.77B1.77B0.68AB0.21B

注：成活率每个处理的统计株数是180株，其余指标每个处理统计株数是30株。不同大写字母

绝迹。为了满足市场对降香黄檀木材的需求，在华南地区已开展了降香黄檀用材林的建设，但目前人工林采用的是种子培育的实生苗，实生苗造林后林木分化大，心材形成的林龄和比例变化较大，难以获得理想的经济收益，影响种植户的积极性。如果选择心材形成早且心材比例高的优树为母本进行无性繁殖，然后以无性繁殖的苗木造林，就能保证降香黄檀人工林有良好的经济效益[1]。在选优的基础上开展降香黄檀组织培养研究，建立了较为成熟的降香黄檀组培苗的生产工艺。但是降香黄檀组培苗的移植成活率不稳定，移植后组培苗的生长状态也不理想。针对这个问题，对降香黄檀组培苗的移植基质配比进行了研究，发现移植基质的配比对降香黄檀组培苗的成活率及苗木的生长生理状态甚至根瘤的形成都有很大的影响，只有合适的移植基质才能保证组培苗有较高的成活率并且苗木健壮。

1 材料和方法

1.1 试验材料

所有试验材料均来自降香黄檀同一无性系且长势一致的组培生根苗，苗高≥4 cm。降香黄檀组培苗的母株选自海南省尖峰岭镇。共有540株降香黄檀组培生根苗参与试验。黄心土采自广州萝岗，泥炭土和蛭石购自海南福瑞星农贸有限公司，蛭石规格为3 mm。

1.2 试验方法

降香黄檀组培增殖苗转入生根培养21 d后，放入日光温室炼苗15 d。移植时将生根苗从培养瓶中小心取出，用清水洗净组培苗根部培养基后进行移栽。

采用单因素试验设计，除栽培基质组成不同外，其余栽培条件完全相同。设3种基质组合：A处理为100%黄心土、B处理为V黄心土∶V泥炭土=2∶1、C处理为V黄心土∶V蛭石=2∶1(以下简称为A处理、B处理和C处理)。育苗容器为育苗筛，规格为50 cm×35 cm×9 cm，每筛移植60株，3次重复，育苗期间只浇清水，30 d后测定成活率，60 d后每重复随机抽取10株测量苗高、地径、苗鲜质量、苗干质量、根系活力、根系吸收面积、叶绿素含量。90 d后测定每个重复苗木根部接瘤的株数。

移植后管理：移植10 d内，薄膜全封闭管理，定期喷雾和遮阳，薄膜内湿度保持≥80%，苗床遮阳90%。移植10～30 d遮阳75%，早晚打开薄膜通风，配合定期淋水，保持苗床温度<35 ℃。30 d 后实行全光照正常苗圃管理。所有基质在移植前1 d用1‰高锰酸钾溶液消毒，移植时用清水浇透。

1.3 指标观测与数据分析

植株生长指标测定：用卷尺测量苗高(cm)，用游标卡尺测量幼苗地径(mm)(地面土痕处主干的直径)；用纯净水将苗木根系冲洗干净，用滤纸吸干水分，用天平称苗鲜质量(g)，将苗置于65 ℃下烘至恒质量，称其干质量(g)。

生理指标的测定：根系活跃吸收面积的测定采用甲烯蓝法[2]；根系活力的测定采用氯化三苯基四氮唑法(TTC法)[2]；叶绿体色素含量的测定采用分光光度法[2]。

根结瘤率(%)=(每个重复根部产生根瘤株数/每个重复成活株数)×100%。

移植前对各移植基质进行成分检测，有机质的检测采用重铬酸钾容量法，碱解氮的检测采用碱解扩散法，有效磷的检测采用紫外比色法，速效钾的检测采用醋酸氨提取的火焰光度法。

试验数据采用SAS软件进行方差分析和Duncan多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同基质处理对降香黄檀组培苗成活率的影响

不同基质配比对降香黄檀组培苗的成活率有显著影响，C基质中的降香黄檀组培苗成活率最高，达93.09%，B基质中的组培苗成活率为85.14%，A基质中的组培苗成活率最低，仅有62.23%。方差分析及多重比较分析显示，组培苗的成活率在不同基质处理间表现出极显著差异(p<0.01)(表1)。这可能是由于纯黄心土排水性较差，土壤易板结，透气性不良，不利于降香黄檀组培苗的成活，而蛭石或泥炭土的加入改变了基质的结构，提高了基质的透水和透气性，也提高了组培苗的成活率。

2.2 不同基质处理对降香黄檀组培苗生长状态的影响

对不同基质处理的降香黄檀组培苗移植成活后的苗高、地径、苗鲜重、苗干重共4个生长指标的数据进行方差分析及多重比较分析，结果显示：所有的指标在不同基质处理间都表现极显著差异(p<0.01)(表1)，B处理的苗高是A处理苗高的3.4倍，B处理的地径则是A处理地径的2倍，而B处理组培苗的生物量是A处理组培苗的7倍，说明基质的配比既影响降香黄檀组培苗的成活率又显著影响组培苗的生长速度及生物量的形成。纯黄心土的移植基质对成活后降香黄檀组培苗生长非常不利，苗弱而矮小(图1)。在移植基质中加入一定量的蛭石(V黄心土∶V蛭石=2∶1)对降香黄檀组培苗的生长有一定的促进作用，苗木的生长状态比纯黄心土好，但仍然逊色于V黄心土∶V泥炭土=2∶1的基质(图1)。基质配比中加入泥炭土的组培苗各项生长指标都明显优于另外2种基质处理的组培苗，从苗高、地径、苗鲜重、苗干重各项生长指标看，在没有施肥的情况下，含泥炭土基质的组培苗的生长状态最佳，苗高大而径粗、叶大且呈深绿色(图1)。移植基质含一定比例的泥炭土能显著促进降香黄檀组培苗的生长：一方面可能是泥炭土改善了移植基质的结构，有利于组培苗根系的生长，另一方面可能是泥炭土中的成分恰好符合降香黄檀组培苗生长的需要，从而促进了苗木的生长。

注：A为100%黄心土；B为V黄心土∶V泥炭土=2∶1；C为V黄心土∶V蛭石=2∶1。图1 不同基质配比中降香黄檀组培苗的生长状态

表2 不同处理间叶绿素含量、根系活跃吸收面积、根系活力和根结瘤率Duncan多重比较分析

处理叶绿素含/(mg·g-1)根系活跃吸收面积/m2根系活力/[mg/(g·h)-1]根结瘤率/%100%黄心土1.11B0.38C3b0.70BV黄心土∶V泥炭土=2∶14.08A1.26A72a13.90AV黄心土∶V蛭石=2∶12.97A0.50B48a1.50B

注：不同小写字母表示基质处理间在α=0.05水平差异显著。

2.3 不同基质处理对降香黄檀组培苗生理状况的影响

由表2可见，基质成分对降香黄檀组培苗的生理状况有显著影响。其中叶绿素含量及根系活跃吸收面积这2个生理指标表现出极显著差异(p<0.01)，根系活力表现出显著差异(p<0.05)(表2)。B处理的组培苗根系活跃吸收面积最大，显著大于另外2种基质处理生长的组培苗；C处理生长的组培苗的根系活跃吸收面积虽然不如B处理但也显著大于A处理的组培苗；就叶绿素含量及根系活力2个指标而言，含泥炭土基质与含蛭石基质的组培苗的差异不显著但都显著高于纯黄心土基质组培苗。纯黄心土基质的组培苗各项生理指标最差。

从外部形态看，B处理的苗木无论是地上部分的茎叶还是地下部分的根系都都远胜于C处理(图2)，生长状态是苗木外在的表现，本质上则是苗木内部生理状况的折射。根系是植物吸收水分和矿质营养的主要器官，根系活力及根系活跃吸收面积是体现苗木根系生理状况的重要指标，含泥炭土基质中生长的组培苗根系活力强、吸收面积大、根系发达，从而吸收水分和矿质营养的能力强，并进一步促进地上部分茎、叶的生长，叶片大而多，叶绿素含量高，茎粗苗壮(图2)。

2.4 不同基质处理对降香黄檀组培苗根瘤形成的影响

降香黄檀是豆科植物，能与根瘤菌共生形成具有固氮作用的根瘤[3]。本研究表明，并不是任何基质都利于降香黄檀组培苗形成根瘤，不同基质中组培苗根部结瘤的能力存在极显著差异(p<0.01)(表2)，在含泥炭土基质上生长的降香黄檀组培苗的根部发现较多的圆形、褐色的根瘤(图3)。B处理中生长的组培苗根部结瘤的比例显著高于另外2种处理，而含蛭石基质与纯黄心土基质中组培苗形成根瘤的能力差异不显著(表2)。泥炭土对降香黄檀组培苗根部结瘤有积极的作用，原因可能与泥炭土的成分有关；B处理基质(V黄心土∶V泥炭土=2∶1)中速效钾、有效磷、碱减氮及有机质的含量在3种基质中是最高的(表3)，可能根瘤的形成需要基质中含有较高的可利用的氮、磷、钾，也有可能是基质中较高的有机质含量促进了降香黄檀组培苗根部结瘤。

注：A和B图中根部圆形黄色球状体均为在含泥炭土基质(V黄心土∶V泥炭土=2∶1)上生长的降香黄檀组培苗的根瘤。图3 不同基质处理对降香黄檀组培苗根瘤形成的影响

图2 不同基质中降香黄檀组培苗的叶色及根系状态

表3 各处理基质成分含量Duncan多重比较

基质类型有机质/(g·kg-1)碱解氮/(mg·kg-1)有效磷/(mg·kg-1)速效钾/(mg·kg-1)处理A2.140B18.38C1.07C83.41C处理B46.583A121.28A2.28A102.55A处理C2.650B20.83B1.72B87.51B

3 结论与讨论

研究证明，很多植物组培苗的移植成活率受基质成分的影响[4-7]。孙洁等[8]认为不同基质配比对降香黄檀实生种子幼苗的胸径、株高、叶绿素含量有很大影响，但没有涉及成活率、根系吸收面积、根系活力及根瘤菌形成等问题。种子苗的移植不经历生长环境的巨变，但本研究中，降香黄檀组培苗在移植前是生活在恒温恒湿非常舒适的环境中，移植后对诸多外部环境条件的变化非常敏感，表明移植基质是影响降香黄檀组培苗成活率、生长状态及生理状况非常重要的外部因素。多数研究表明，泥炭土和蛭石有利于提高组培苗的成活率[5-7]，但也有研究证明，金茶花组培苗移植成活率最高的基质是纯黄心土[8]。可见不同植物组培苗的最适移植基质有很大差异。对降香黄檀而言，纯黄心土中的组培苗成活率最低，在纯黄心土中加入泥炭土或蛭石都能显著提高成活率。如果单独考虑降香黄檀组培苗的成活率，黄心土中加蛭石的基质最佳，但是从成活后组培苗的生长状况看，泥炭土要明显优于蛭石。冬枣的试管苗尽管在蛭石的基质上成活率最高，但后期生长欠佳[9]，降香黄檀组培苗有类似的情况。柚木组培苗在不同基质中的苗高、地径、生物量等方面都表现出极显著差异[10]。可见基质的成分不仅会影响组培苗的移植成活率，对组培苗生长也有很大影响。降香黄檀组培苗所有的生长指标都是在基质V黄心土∶V泥炭土=2∶1上表现最好，在纯黄心土上表现最差。 尽管黄心土来源丰富，价格相对低廉，病菌和虫卵都比较少，是许多苗圃都喜欢采用的基质，但是黄心土粘性较大，容易板结，加入一定比例的泥炭土能改善土壤的结构，提高组培苗的成活率并促进苗木生长。

已有的研究证明，植物的根系活力与生物量呈正相关[11,12],根系活力大时，植物叶片的叶绿素含量也高[13]。对降香黄檀组培苗根系活跃吸收面积、根系活力及叶绿素含量的测定也证实了这一点。V黄心土∶V泥炭土=2∶1基质生长的组培苗根系活跃吸收面积最大，根系活力最强，相应的苗也最高，生物量(鲜重、干重)最大，叶绿素含量最高，原因可能是通过提高降香黄檀组培苗的根系活力而促进了植株的生长。芳樟扦插苗的根系活力在泥炭土基质中也是明显优于黄心土基质[14]。香蕉组培苗在混有泥炭土基质中的根系面积及体积都优于红壤土[15]。可见泥炭土基质对某些植物根系的活力有正向作用。

本研究显示：V黄心土∶V泥炭土=2∶1基质上的降香黄檀组培苗形成根瘤的能力明显强于另外2种基质。江业根等研究表明：在降香黄檀根毛形成后施入少量的N、P、K肥有助于根瘤的形成，尤其是K肥对根瘤形成的影响最大[16]。尽管本试验全程没有进行施肥处理，但是各基质成分的检测结果显示，基质B中的能被降香黄檀组培苗吸收的N、P、K的含量最高，这一方面可以解释为什么基质B中生长的降香黄檀组培苗容易形成根瘤，另一方面也验证了江业根等的研究结果。降香黄檀根系形成具有固氮作用的根瘤后，不仅能改善土壤的肥力，也能促进自身的生长。研究表明：不施氮肥的条件下形成根瘤的降香黄檀的生长指标与施氮肥的降香黄檀的生长指标并无显著差异[3]，这可能也是V黄心土∶V泥炭土=2∶1基质能显著促进降香黄檀组培苗生长的原因。泥炭土由植物的残体累积而成，富含有机质(表3)。唐洪辉等[17]的研究显示，栽培基质中有机质含量高有利于根瘤的形成，所以在降香黄檀组培苗的移植基质中配入一定比例的泥炭土对促进苗木的生长是有积极意义的。

综上所述，移植基质对降香黄檀组培苗的成活、生长表现及生理状态都有显著影响，因此在进行降香黄檀组培苗移植时，基质的选择至关重要。从降香黄檀组培苗移植后各项生长及生理指标的数据分析来看，组培苗的移植不宜采用纯黄心土做基质，必须在黄心土中配入泥炭土。除了成活率，V黄心土∶V泥炭土=2∶1基质中组培苗的各项指标都最佳，但85%以上的成活率也基本满足了工厂化育苗的技术标准。鉴于V黄心土∶V蛭石=2∶1基质上组培苗的成活率可达到90%以上，也可以考虑先将组培苗移植在V黄心土∶V蛭石=2∶1基质中，待成活后再移到V黄心土∶V泥炭土=2∶1基质中生长至大苗，但这样会增加生产成本。或者考虑在黄心土和泥炭土混合的基质配比中加入一定比例的蛭石，有可能实现更高成活率和最佳生长状态双赢的目标，有待进一步深入的研究。