不同基质配比培育柿砧木容器苗
2019-10-23楼君吴开云龚榜初徐阳江锡兵
楼君,吴开云,龚榜初*,徐阳,江锡兵
(1.杭州市富阳区农业技术推广中心林业站,浙江 杭州 311400;2.中国林业科学研究院 亚热带林业研究所,浙江 杭州 311400)
柿(DiospyroskakiThunb.)包含涩柿和甜柿。涩柿在我国有数千年悠久的栽培历史,我国南北各地均有广泛栽培,其中有北京磨盘柿、陕西尖柿、广西水柿、浙江方山柿等名优涩柿品种。甜柿在我国只有数10 a的引种种植历史。不同于传统涩柿品种,甜柿果实不需要加工处理就可以像苹果一样直接食用,具有甘甜、脆爽、维生素C含量高、不含引起胃石的可溶性单宁成分等优点。尤其是新品种太秋,酥脆、多汁,广受人民群众的欢迎。目前我国正处于甜柿推广面积迅速增长的阶段,优良甜柿品种必须利用高亲和性砧木进行嫁接繁殖,以保证甜柿优良特性不变。因此,培育优质砧木苗是发展甜柿的关键[1]。
长期以来,甜柿都是通过培育裸根苗来进行造林。柿子吸收水分的功能主要由侧根分叉上大量的根须承担。裸根苗根系损伤较大,须根基本上全部脱落,导致根系吸收水分的能力很低。因此,利用裸根苗造林普遍存在造林成活率较低的现象,尤其是柿子植株的根系恢复能力差。这种现象导致造林效率低下,严重制约了甜柿的发展。为了克服甜柿造林成活率低、缓苗期长的问题,培育容器苗是有效的办法,也是林业上常规的苗木培育方法[2]。容器育苗与裸根苗相比,具有播种量小、育苗周期短、工厂化生产性强,能有效延长造林时间、显著提高造林成效等优点[3],是快速营建甜柿果园、大幅提高造林效率的有效途径。育苗基质是容器苗生长发育的载体,其理化特性和适用性一直是容器育苗技术研究的重点。20世纪90年代以来,我国林业工作者开始了轻基质容器育苗技术研究。轻基质容器育苗是采用农作物剩余物或其他生产过程的废物如秸秆、稻壳、炉渣和食用菌栽植废料等作为培育基质,按颗粒大小粉碎过筛后填装在半降解的容器中进行播种或扦插繁育苗木的技术[4],可培育壮苗,提高造林成活率,延长造林季节,促进苗木早期生长,实现林木速生丰产。目前,柿子苗木培育方面尚未见容器苗培育技术的研究报道,也没有相关苗业企业进行柿容器苗生产。偶见有少数农民利用带土球上盆的简易方法培育柿容器苗,这种土法培育的苗木生长较弱、根系发育较差、侧根须根少,质量较差,技术上和带土移栽一样,作业劳动强度较大,效率低下。
本研究通过不同基质配比、容器规格、有机肥配比,进行甜柿容器育苗试验,旨在探索培育优质甜柿容器苗的综合控制方案,以保证苗木健壮、具有发达的根系,为柿树育苗质量控制提供科学依据。
1 材料与方法
试验地点设在浙江省杭州市富阳区三桥镇附近苗圃,位于30°4.6′N、119°53.5′E。地处亚热带季风区,年均气温16.6 ℃,夏季平均气温26.5 ℃,冬季平均气温6.4 ℃,年降水量1 457.8 mm,海拔24 m,四周为灌溉便利的农田。
1.1 基质与容器
以黄心土、生物有机肥为基础,选择菌渣、农糠、珍珠岩、蛭石等价格低廉的基质材料作为主要的基质成分,辅以泥炭、焦泥灰等成分,分别配制6种不同基质。1种不含附加基质的对照,再参考油茶、楠竹、红豆杉等其他树种容器苗培育资料,增设3种基质配比方案,共设10种不同的育苗基质。容器均用直径20 cm、高度30 cm的灰黑色无纺布袋(美植袋)。基质配制如下(按体积比):
基质01∶菌渣∶泥炭(进口草炭)∶有机肥∶黄心土为1∶1∶2∶2,参考楠竹容器苗[5]。
基质02:珍珠岩∶农糠(稻谷壳)∶泥炭∶黄心土为3∶2∶6∶4,参考油茶[6]、小叶榕[7]容器苗。
基质03:焦泥灰∶泥炭∶黄心土为6∶4∶5,参考香樟、木莲[8]等容器苗。
基质04:蛭石∶珍珠岩∶菌渣∶有机肥∶黄心土为1∶1∶4∶4∶5,特点是菌渣比例高,结合轻基质。
基质05:蛭石∶珍珠岩∶农糠∶菌渣∶有机肥∶黄心土为1∶1∶2∶2∶4∶5,菌渣和农糠比例均衡。
基质06:蛭石∶珍珠岩∶农糠∶有机肥∶黄心土为1∶1∶4∶4∶5,特点是农糠比例高,结合轻基质。
基质07:有机肥∶黄心土为4∶11,对照。
基质08:农糠∶有机肥∶黄心土为4∶4∶7,特点是农糠比例高,不含轻基质。
基质09:珍珠岩∶农糠∶有机肥∶黄心土为4∶2∶4∶5,特点是珍珠岩比例高。
基质10:蛭石∶农糠∶有机肥∶黄心土为4∶2∶4∶5,特点是蛭石比例高。
1.2 供试种源与移植
在兰溪苗圃柿子种质资源圃采集的高亲和性砧木亚林柿砧6号的种子,经过浸种催芽等过程,播种于装填基质的无纺布美植袋,并覆盖稻草保湿。待种子出苗后,按照常规方法抚育1 a得到一年生柿砧木实生苗。
1.3 调查与统计方法
于2017年底抽样调查一年生实生苗的生长指标。生长指标的调查包含主干高度(cm)、地径(mm)、根系深度(cm)、宽幅(cm)、侧根数量、须根数量、鲜质量和干质量(g)等。主干高度:用直尺测量小苗主稍顶端到地面的距离。地径:使用游标卡尺测量小苗距离地面20 cm左右的主干直径。根系深度和宽幅:根系挖起并洗净后,在自然伸展的状态下使用直尺测量,其中,根系宽幅是在2个相互垂直的方位进行测量,测量值的几何平均值为根系宽幅。侧根数量:直径2 mm以上的根系分枝数量。须根数:直径小于2 mm的根系分枝数量。鲜质量:采样时及时称量的质量。105 ℃杀青,65 ℃烘干48 h后每隔4 h称量,质量不再变化时即为干质量。
利用SPSS统计分析软件,对调查得到的数据进行统计,以不同处理为自变量,进行各项指标的单因素方差分析。使用Tukey HSD法对不同处理引起的各项指标效应进行多重比较分析。
2 结果与分析
2.1 对柿子砧木苗生长量的影响
苗木的高度和地径是反映苗木生长质量的最基本指标。由表1可知,苗高度以基质05、06和10表现最好,其中,基质05培育的容器苗最高,苗高平均达到69.4 cm,但和基质06和10没有明显差异。地径以基质06为最大,平均为8.1 mm。基质04、05、09处理的地径也较大。
除了苗高、地径等反映生长情况的指标外,苗木的质量反映了苗期生长阶段的生物量积累的情况,可以更好地反映和评价不同基质配比对苗木的影响。表1显示,砧木苗鲜质量、干质量和苗高、地径指标情况基本一致。其中,基质06、10、05地上部鲜质量较大,分别为12.63、11.90、11.08 g;基质06、10、04地上部干质量较大,分别为7.65、7.34、7.26 g,表明农糠、菌渣等成分可以促进容器苗的生长。值得注意的是,基质04的鲜质量低于基质05,但干质量却高于基质05,可能是含水率不同所造成的,这也暗示不同配比基质可能对不同的生长指标产生不同的影响。
基质02、03的苗高分别为51.6、49.1 cm,地径分别为6.5、6.0 mm,鲜质量分别为5.63、5.29 g,干质量分别为3.37、3.35 g,均显著低于其他基质处理,这或许与缺乏有机肥有直接关系。从表中也可以发现,基质08培育的容器苗也相对较弱,其苗高62.3 cm、地径7.4 mm、鲜质量8.26 g、干质量4.96 g,显著低于农糠结合轻基质的基质06处理,仅比基质02、基质03和对照基质07略高。这或许与基质成分简单、农糠的保水性不足有关,表明在基质配比中适当添加保水能力较好的其他矿物轻基质(如蛭石、珍珠岩等)组分是必要的。
表1 不同基质配比方案柿子砧木容器苗的主要生长指标
注: 同列数据后无相同字母者表示品种间有显著差异(P<0.05)。
2.2 对砧木苗根系生长特性的影响
柿子根系属于深根型,柿子实生苗苗期根系表现为有明显主根的直根性根系,根系深度、根系宽幅、侧根数、须根数等是反映根系生长情况的关键指标。表1反映了不同基质配比下,砧木苗根系的生长情况,总体上,基质06、04、01、10、05根系较为发达。其中,基质06、04根深、根宽指标最好,根深分别为16.0、15.1 cm,根宽分别为11.3、10.3 cm,显著高于其他基质;基质06、05、04主根粗分别为10.4、9.9、9.9 mm,显著高于其他基质;而基质01、04、05、10有较多的一级侧根,分别为9.8、10.2、10.4、9.6个,表明基质中含有的菌渣成分有利于侧根生长。基质04、05、10处理有较多的须根,基质04、05的须根数略高于基质10,也许同样与菌渣成分有关。
从根系的生物量来看,基质04、05、06、10根系鲜质量明显高于其他基质。但基质05的根干质量与地上干质量都比较低,或者说明该基质生长的柿子砧木苗整体含水量较高。基质06、04有较高的根系干物质积累,其根系干质量分别为10.30、9.16 g,这可能与这些基质中含有较多的菌渣、农糠有关,较高的生物量积累对于后期的甜柿嫁接苗培育或移栽造林均具有重要意义。而基质07、08、02、03等处理不含或含少量菌渣、农糠成分,根系生长各个指标较差。
综合苗木地上与地下生长指标,高比例的菌渣(基质01、基质04)或高比例的农糠(基质05、06)结合保水性较好的矿物轻基质的基质配比方案,其柿子砧木苗生长表现较好,其中基质06最优。从表1可见,基质06的一年生容器苗主要生长指标分别为:苗高66.0 cm、地径8.1 mm、根系宽11.3 cm、根系深16.0 cm、地上部鲜质量12.63 g、干质量7.65 g、根鲜质量16.35 g、根干质量10.30 g、主根粗10.4 mm、一级侧根数8.1、须根数91.7。根据表1数据推算,基质06处理中,其容器苗地上部干质量、根部干质量分别是对照的1.3、1.4倍;其一级侧根数比对照少1.7个,须根数比对照多8.7个。综合来看,基质06处理(农糠综合)培育的柿子砧木容器苗效果最佳,其积累的生物量最高。
3 小结与讨论
培育柿子容器苗是解决当前甜柿推广造林成活率低、缓苗期长的关键。合格的容器苗必须有粗壮的植株、结实的枝干、发达的根系。配制合适的基质是培育合格容器苗的关键。试验结果表明,不同的基质配比对柿子砧木容器苗各项生长指标的影响有显著差异。总体上,菌渣、农糠、蛭石等基质成分有利于柿子砧木苗生长。其中,农糠与菌渣含量较高的基质配比,苗木生长与根系均表现较好,砧木实生苗苗木质量整体较高,这和楠竹[1]、苹果[9]、油松[10]等容器苗的研究结果一致。农糠资源丰富、质量小、能够增加土壤透气性,逐步降解的过程中能够为根际微生物提供适中的营养环境,有效改善基质的物理性质,促进容器苗的生长和根系发育[11]。菌渣材料容重轻、孔隙度大、持水性能优良、透气性好,同时,菌渣富含各种有机质、生物活性物质,能有效改良土壤的营养结构[12],促进容器苗根系周围形成良好的微生态。蛭石是硅酸盐材料经高温加热膨胀后形成的层状物质,膨胀后的体积相当于原来体积的8~20倍,质量小,能够增加土壤的通气孔隙和保水能力,同时蛭石材料还能释放出适量的钾、钙、镁等矿物元素,对促进容器苗生长有良好促进效果,在楠竹[1]、苹果[13]、油松[14]、油茶[15]、浙江楠[16]等容器苗培育中也有较好的使用效果。考虑到蛭石材料经常混有石棉成分,对工人健康有潜在的威胁,应该减少蛭石的使用。菌渣资源比较稀缺,但农糠来源丰富,因此,培育柿子砧木苗可以利用农糠配制基质。
基质01和基质04均含有较高比例的菌渣,其中,基质01同时含有较高的泥炭成分,和不含泥炭的基质04相比,基质01处理的效果稍差,预示着泥炭对培育柿子砧木容器苗生长没有优势。这和浙江楠[9,17]、红豆杉[18]等其他树种利用泥炭基质的研究结果不一致,是否与泥炭的来源或质量有关有待进一步研究。这也进一步佐证了基质中适当添加蛭石、珍珠岩等矿物轻基质可以提高柿子容器苗的培育效果。
综合各种指标,基质06培育柿子砧木容器苗效果最好,培育的容器苗生长健壮、根系发达。苗高、地径、生物量(地上部分干质量)分别是对照的1.2、1.1、1.9倍,根干质量、侧根数、须根数等根部指标分别是对照的2.0、1.4、1.3倍,且容器苗根系与基质紧密结合,移栽造林时,无缓苗期,移栽成活率几乎是100%。苗体中储存了较多的营养物质,对进一步培育嫁接苗和移栽造林后恢复生长有综合的优势,保证了容器苗造林后能尽早恢复长势、实现造林效益。建议在进行柿子砧木容器苗生产时,使用蛭石∶珍珠岩∶农糠∶有机肥∶黄心土体积比1∶1∶4∶4∶5的配比方案,取材资源丰富,质量小,运输成本低,劳动强度低,苗木损失小。