育苗基质对榉树容器苗质量的影响

骆 漫，杨 康，韦小丽

（1.贵州大学 林学院，贵州 贵阳 550025；2.贵州省册亨县林业局，贵州 册亨 552200）

榉树Zelkova schneiderianaHand.-Mazz.又名大叶榉、血榉、黄榉、大叶榆等，为榆科Ulmaceae 榉属Zelkova落叶硬阔叶乔木。榉树用途非常广泛，目前主要根据其材用价值、药用价值、油用价值、园艺价值、生态价值等方面的价值对其进行开发和利用[1]。榉树因其兼有多种价值，故其资源被过度开发和利用。然而，榉树种子萌发率较低，自然更新速度慢，野生资源非常稀缺，已被列为国家二级重点保护的野生植物[2]。目前，市场对榉树的需求量大增，故培育后备榉树资源迫在眉睫。而优质苗木是榉树后备资源培育的物质基础，因此，开展榉树苗木培育技术的研究，以培养优质壮苗，这是十分必要的。

前人对榉树的研究主要集中在生物学特性、繁殖技术、苗木分级标准等方面[3-6]。而有关榉树容器育苗基质的相关研究报道却较少，仅见到卢翔等人[7]就25种基质对闽楠、木荷、山桐子、榉树容器苗苗高、地径及高径比等方面的影响的研究报道。育苗基质是苗木生长发育的载体，为苗木提供养分和水分，是影响苗木质量的关键因素之一[8-9]。前人对榉树容器苗基质的研究仅停留在苗木形态指标的评价上，缺少从苗木形态指标、生物量积累、生理指标、基质养分状况等方面对基质进行评价和筛选的研究。因此，本研究选用泥炭土、珍珠岩、蛭石、锯木屑和腐殖土5种材料为原料，按照一定比例配制成6种育苗基质，分析其对榉树容器苗形态、生物量及生理特性的影响情况，从中筛选出最适于榉树容器育苗的基质，以期为改进榉树容器育苗技术和提高苗木质量提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验在贵阳市花溪区贵州大学林学院苗圃内（104°34′E、26°34′N）进行，海拔1 159 m。该地区具有高原季风湿润气候的特点，冬无严寒，夏无酷热，无霜期长，雨量充沛，湿度较大。年平均气温为14.9 ℃，无霜期年均246 d，年降水量为1 178.3 mm，≥10 ℃的年活动积温为4 637.5 ℃，太阳辐射总量为3567 MJ/m2，年生长期271 d。

1.2 试验材料

试验所用的榉树种子采自贵州省惠水县,其空壳率为41.5%，千粒质量为17.2 g，采用混沙湿藏。播种前用0.5%的高锰酸钾浸种2 h，然后用清水冲洗干净，再用45～50 ℃的温水浸种24 h。处理的第2天将种子捞出，置于饱和含水率约为60%的细沙中进行层积催芽处理，待种子裂嘴率达1/3以上时即播种。播种容器为10 cm×5 cm× 5 cm的无纺布袋。所用泥炭土、珍珠岩、蛭石均为市售品，腐殖土为松林表土，将其晾干、过筛、混匀；锯木屑所属树种为松木,取自贵州省黎平县的木材加工厂，发酵5个月后才使用。

1.3 试验设计

采用珍珠岩、蛭石、锯木屑、腐殖土和泥炭土按不同比例混合配制而成的6个不同配方基质进行试验，各种基质处理的编号分别为T1、T2、T3、T4、T5、T6，其具体配方见表1。每种配方基质处理各设3个重复，每个重复育苗100袋。将基质配好后用0.02%的多菌灵消毒盖塑料膜放置 2 d后装袋，摆放在苗床上。将已经催好芽的榉树种子播种，每个容器苗播放2粒种子，播完后搭好遮阳网，适时适量浇水以保持基质的湿润。待种子出齐后，记录出苗率，然后间苗，每个容器保留1株，随后对各处理下榉树的形态指标、生物量及生理指标进行观测。

表1 供试基质的配方及营养成分Table 1 Formulation and nutrient composition in tested substrates

1.3.1 生长指标的测定

自2018年4月20日播种至榉树苗完全出苗后统计出苗数量。待其生长结束后，每个育苗基质每个重复各选取生长均匀的苗木10株，统计其叶片数、侧枝数、侧根（L＞1 cm）数、主根长。用电子天平（精度为0.001 g）测定苗木的根鲜质量，然后分别将根、茎用信封装好放入105 ℃的烘箱内杀青30 min后置于65 ℃的烘箱内烘干至恒质量，再用电子天平称量茎干和根干质量。相关指标的计算公式分别如下：

出苗率(%)=出苗数/播种种子数量×100%；

高径比=苗高(cm)/地径(mm)；

茎根比=茎干质量(g)/根干质量(g)；

苗木质量指数(QI)=苗木干质量(g)/[苗高(cm)/ 地径(mm)+茎干质量(g)/根干质量(g)]。

1.3.2 生理指标的测定

选取各处理的标准株（按平均高±5%）和（平均直径±5%）的标准选取，每个处理各设3个重复，每个重复测定3株。采用80%的丙酮研磨浸提法测定叶绿素含量[10]；采用氯化三苯基四氮唑 （TTC）法测定根系活力强度[11]；采用LI-6400XT便携式光合系统分析仪测定净光合速率，即在生长旺盛期（8月）的上午9:00—10:00时进行测定，每个处理的测定各设3次重复。

1.4 数据处理

分别使用Excel 2013和SPSS 19.0软件对试验数据进行统计和分析。采用隶属函数法进行综合评价，隶属函数的计算公式为：U(i)=(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin)。式中：Xi为指标测定值，Xmax为某个处理某项指标的最大值，Xmin为某个处理某项指标的最小值。若某项指标与苗木生长等呈反向关系，则采用反隶属函数的计算公式计算其隶属值：U(i)=[1-(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin)][12]。

2 结果与分析

2.1 不同配方基质对榉树出苗的影响

将榉树种子于2018年4月20日播种于育苗袋中，播种15 d后6个不同配方基质上均有苗长出，播种25～30 d后即大量出苗，榉树出苗时间截止于6月21日，其中T3基质处理的出苗停止时间比另外5种基质处理的提前了5 d。不同配方基质处理的出苗率如图1所示。由图1可知，各种配方基质的出苗率从大到小依次为T3＞T5＞T1＞T2＞ T6＞T4，其中T3基质的出苗率最高（37.8%），T4 基质的出苗率最低（10.9%），前者是后者的3.47倍。

图1 不同配方基质处理下榉树容器苗的出苗率Fig.1 Eemergence rates of Z.schneideriana container seedlings in different substrate formula treatments

2.2 不同配方基质对榉树容器苗各项形态指标的影响

对6种配方基质处理下榉树容器苗各项形态指标的测定值进行了单因素方差分析，结果见表2。表2显示，T1基质的苗高、地径均最大，与其他基质处理间的差异均极显著（P＜0.01，下同）；T2基质的叶片数、侧枝数均最多，其叶片数显著多于除T1和T5外的其他基质处理的（P＜0.05，下同），其侧枝数与其他基质的侧枝数之间表现出显著差异；就高径比、侧根数、主根长而言，6种 基质间均无显著差异（P＞0.05，下同），其中T4基质的高径比、T3基质的侧根数、T1基质的主根长分别为6种基质处理中同一指标的最高值，但T4基质的其他指标值（高径比除外）均最低。

表2 不同配方基质对榉树容器苗各项形态指标的影响†Table 2 Effects of different substrate formulas on morphological indexes in Z.schneideriana container seedlings

2.3 不同配方基质对榉树容器苗生物量及质量指数的影响

对6种配方基质处理下榉树容器苗的生物量进行了单因素方差分析，结果见表3。表3显示，T1基质的茎干质量、根干质量和苗木干质量分别是T4基质的6.18、6.33、6.55倍，均极显著高于其他基质的。T3基质的茎根比的表现最优，但与其他基质间无显著差异；T1基质的苗木质量指数最高，是苗木质量指数最低值（T4基质）的6倍，极显著高于其他基质的。6种基质的苗木生物量及其质量指数的生长趋势基本保持一致，其大小依次为：T1＞T3＞T2＞T5＞T6＞T4。

表3 不同配方基质对榉树容器苗生物量的影响Table 3 Effects of different substrate formulations on biomass in Z.schneideriana container seedlings

2.4 不同配方基质对榉树容器苗各项生理指标的影响

对6种配方基质处理下榉树容器苗各项生理指标的测定值进行了单因素方差分析，结果见表4。表4显示，T1与T2基质处理之间其根系活力强度和叶绿素a与叶绿素总量均无显著差异，而与其他基质处理间的差异均极显著；其中，T1基质的根系活力最强，是T4基质的7.72倍；T1基质的叶绿素a含量最多，是T6基质的1.6倍。T2基质的净光合速率最大，是T4基质的1.25倍，除与T4基质间表现出极显著差异外，而与其他基质间均无显著差异；叶绿素b、叶绿素a/b之值，6种基质间均无显著差异。

2.5 榉树容器育苗基质配方的优选

苗木各项指标间存在着或大或小的相关性，这些指标所提供的信息出现了重叠的现象，因此，剔除了信息重叠度大的同类指标，筛选出出苗率、苗木干质量、苗木质量指数、苗高、地径、根系活力、叶绿素a含量、净光合速率作为综合评价指标，采用模糊数学的隶属函数法对榉树容器苗的苗木质量进行了综合评价，评价结果见表5。表5表明，以不同配方基质培育的榉树容器苗质量的综合得分排名为：T1＞T2＞T3＞T5＞T6＞T4。

表4 不同育苗基质配方对榉树容器苗各项生理指标的影响Table 4 Effects of different substrate formulations on physiological indexes in Z.Schneideriana container seedlings

表5 榉树容器育苗基质配方的优选结果Table 5 Selected results of breeding substrates for Z.schneideriana container seedlings

3 结论与讨论

6种配方基质间其茎根比、主根长、高径比、侧根数、叶绿素b及叶绿素a/b值之间均无显著差异，而其他指标间的差异显著或极显著。由于不同培育基质对榉树容器苗各部分生长的促进作用存在差异，对不同生理指标的影响也不尽一致，因此采用模糊数学的隶属函数法对6种配方基质的育苗质量进行了综合分析和评价，结果表明：T1基质（腐殖土∶泥炭土∶珍珠岩=2∶1∶1）的育苗效果最好，可适用于榉树的育苗；基质T4（腐殖土∶泥炭土∶锯木屑=1∶1∶1）的育苗质量最差，不适用于榉树的育苗。

基质的配方和容器苗的生长密切相关，基质的特性间接影响着苗木的生长发育[13]。育苗基质中营养元素的含量直接影响着苗木生物量的积累[14]。添加了比例较高的腐殖土的基质（T1、T2、T3）所含矿质营养元素的含量较添加了比例较低的腐殖土的基质（T4、T5、T6）都要高，因其有利于容器苗苗木干质量的积累，故苗木质量指数高。T1基质（腐殖土∶泥炭土∶珍珠岩=2∶1∶1）因含有珍珠岩，故其通透性较好，基质疏松则有利于主根长和侧根的生长。但是，本研究所用容器袋的长度为10 cm，苗木的主根长，除T4基质外，其他基质的均超过了20 cm，说明窝根现象明显，造成了生物量的无效积累，这是由于试验所用容器袋的规格大小不能满足苗木根系生长的需要，这与滕飞等人[15]的研究结果类似。T3基质在腐殖土中配以一定比例的锯木屑，提高了基质的毛管孔隙度，基质透气性能好，保水、保肥能力强，有利于种子发芽，故出苗率较高；虽然T3基质营养丰富，但其pH值低于T1、T2基质，这在一定程度上影响了苗木根系对营养元素的吸收，进而影响了苗木的生长。因此，T3基质仅适合用作播种基质，而不适合用作育苗基质。向光锋等人[16]的研究结果表明，用珍珠岩作为播种基质，厚果鸡血藤的发芽率最高，而最适用于培育其容器苗的基质是黄土∶泥炭土∶珍珠岩。这表明所用基质对处于不同生长阶段的同一树种的生长的培育效应也不同，这与本研究结论相似。T4基质含有较高比例的锯木屑，其pH值较其他基质都低，这可能是不利于榉树容器苗生长的原因。这与郑琰燚等人[17]的研究结果一致，他们在研究醋糟基质配比对南方红豆杉幼苗生长的影响情况时发现，在醋糟中添加比例较高的锯末的基质不利于南方红豆杉容器苗的生长。根系不仅具有吸收水分和矿质养分的功能，还能进行合成代谢等生理反应,因此根系活力的大小实际上也反映了苗木活力的大小[18]。T1、T2基质的根系活力较其他基质的都强，T2基质因含有锯木屑故其保水性较T1基质的强，能从基质中吸收到更多的水分，而植物光合作用释放出的氧气是从根系所吸收的水分中释放出来的，因而T2基质的叶绿素总量、净光合速率均最高。