黑松等轻基质无纺布容器育苗技术的研究与应用

曹永富，杨 青，李广云

（临沂市森林湿地保护中心，山东 临沂276000）

临沂市山地面积占国土总面积的72%，其中石灰岩山地主要分布在费县、兰陵县和平邑县境内；砂石山地主要分布在蒙阴县、沂南县和沂水县境内。临沂市现有4.64 万hm2荒山尚未绿化，这些荒山存在土层瘠薄、造林成活率和保存率低、林木生长量小、森林植被恢复慢等问题。

本研究以黑松、侧柏和刺槐等主要荒山造林和园林绿化树种为试材，开展平衡根系轻基质无纺布容器育苗技术研究，通过对3 个树种的苗高、地径、根系等生长节律和造林成活率等指标进行综合研究，筛选出适宜3 个树种的轻基质育苗容器和基质最佳配比和适宜于工厂化、机械化作业的育苗技术，并建立平衡根系轻基质无纺布容器育苗基地1处，面积1.33 hm2，建设生产厂房1 处，实现年无纺布容器20 万个，培育苗木50 万株，为我市的荒山绿化和园林绿化提供大量优质苗木。

1 试验地概况

试验地选在临沂市林业科学研究所寨外办公区（北纬35°16′，东经118°28′），属暖温带季风区大陆性气候，四季分明，雨量充沛，气候温和，全年无霜期200天以上，年平均气温14.1 ℃,极端最高气温36.5 ℃，最低气温-11.1 ℃，年平均日照时数2400-2600 h，年平均降雨量849 mm。

供试土地土壤类型为砂壤土，土壤理化性状较好，土壤有机质含量为0.81%，PH 值6.5～7.0，地下水位1.0～1.5 m，水源充足，灌溉便利，适宜苗木生长。

2 试验方法

2.1 试验材料和机器

种子采集于费县国营塔山林场。

基质：草炭土来源于辽宁沈阳，自制腐熟秸秆、腐熟牛粪，壤土采自试验地。

机器选用山东省林业科学研究院研制生产的LKY-Ⅱ型育苗容器成型机。

2.2 田间试验设计

2.2.1 主基质配方研究

以草炭土、珍珠岩、蛭石为主要成分，按体积百分比设置4 种基质配方（表1），基质材料中加入质量分数为0.5%的过磷酸钙、0.5%的硫酸亚铁、1%的缓释肥等肥料和0.1%的多菌灵。采用山东省林业科学研究院研制生产的LKY-Ⅱ型育苗容器成型机和无纺布生产成4 轻基质网袋容器，每个容器，播种前用5 g/L 的高猛酸钾溶液浇灌杀菌消毒。

表1 育苗基质体积配比（%）

2.2.2 缓释肥用量研究

以草炭土、珍珠岩、蛭石为主要成分，按体积百分比3:1:1 进行混合，基质材料中加入质量分数为0.5%的过磷酸钙、0.5%的硫酸亚铁和0.1%的多菌灵，缓释肥以变量的形式加入，共设置5 种比例，分别为0.5%、0.75%、1%、1.25%和1.5%。采用山东省林业科学研究院研制生产的LKY-Ⅱ型育苗容器成型机和无纺布生产成4 轻基质网袋容器，每个容器，播种前用5 g/L 的高猛酸钾溶液浇灌杀菌消毒。

表2 缓释肥质量百分比（%）

2.2.3 田间试验设计

田间试验设计按照重复、随机、局部控制的原则，4 个树种的容器育苗试验采用随机区组试验设计的方法，3 次重复，每个重复50 株小区，容器苗木的水分等按生产正常管理。

2014年3月16日开始育苗，2014年10月22日检测苗木生长情况，持续观察1年，观测苗木的生长情况，检验缓释肥提供营养的持续性。分析为苗木提供1年的持续营养的最佳缓释肥添加量。

2.3 数据观测

基质含水量测定：采用干燥法测定。

生长节律观测：2014-2015年3-10月，在生长季节每半个月测量1 次苗木株高和地径。

数据分析采用SAS 统计分析软件进行方差分析等处理。

3 结果与分析

3.1 轻基质选配

3.1.1 主基质配方

（1）黑松

表3列出了4 种基质配方的黑松容器苗生长测定值。方差分析结果显示，不同基质配方对苗木的各生长指标影响显著，其中以配方M3 的苗木的生长指标最优：株高达到了15.9 cm，较试验平均值高出12%，较最差的M1 号基质配方提高21%；地径达到了4.1 mm，较试验平均值高出11%，较最差的M1 号基质配方提高21%。这一结果表明黑松耐干旱瘠薄，不耐水涝，适宜在土壤深厚，土壤疏松，且含有腐殖质的土壤中生长。基质配方M3（草炭土：珍珠岩：蛭石=60:20:20）具有良好的透气性和充足的肥料供应，可保证根部的呼吸作用正常进行，又能保证植株营养物质的需求，是黑松最佳的轻基质育苗配方。

表3 不同基质配方的黑松容器苗生长量测定值

（2）侧柏

表4列出了4 种基质配方的侧柏容器苗生长测定值。方差分析结果显示，不同基质配方对苗木的各生长指标影响显著，其中以配方M3 的苗木的生长指标最优：株高达到了30.1 cm，较试验平均值高出10%，较最差的M1 号基质配方提高19%；地径达到了3.3 mm，较试验平均值高出10%，较最差的M1 号基质配方提高22%，这一结果表明侧柏与黑松相似，具有耐干旱瘠薄的特性，不耐水湿，适宜在土壤深厚、土壤疏松且含有腐殖质的土壤中生长。基质配方M3（草炭土：珍珠岩：蛭石=60:20:20）具有良好的透气性和充足的肥料供应，可保证根部的呼吸作用正常进行，又能保证植株营养物质的需求，是黑松最佳的轻基质育苗配方。

表4 不同基质配方的侧柏容器苗生长量测定值

（3）刺槐

表5列出了4 种基质配方的刺槐容器苗生长测定值。方差分析结果显示，不同基质配方对苗木的各生长指标影响显著，其中以配方M2 的苗木的生长指标最优：株高达到了50.0 cm，较试验平均值高出7%，较最差的M4 号基质配方提高12%；地径达到了4.0 mm，较试验平均值高出8%，较最差的M4 号基质配方提高21%%，这一结果表明基质配方M2 是刺槐最佳的轻基质育苗配方。与黑松和侧柏不同，刺槐在配方M2 下生长状况最好，分析原因可能是刺槐对于养料的需求更大，需要更大比例的草炭土，同时M2 基质（草炭土：珍珠岩：蛭石=70:15:15）具有良好的透气性，能够保证植株根部正常的呼吸作用。

表5 不同基质配方的刺槐容器苗生长量测定值

3.2 缓释肥用量

基质应添加适量基肥，用量按树种、培育期限、容器大小及基质肥沃程度等确定。

表6-8 列出了持续观察下4 种基质配方的各容器苗生长节律测定值。分析结果显示，Ⅰ组和Ⅱ组中苗木的株高和地径的生长量明显低于其他三组，且生长速度较慢；Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组中苗木的株高和地径表现基本一致，说明Ⅲ组的缓释肥添加量已经足以供应苗木一个生长周期（一年）的生长需求，即使添加更多的肥料，对于提高苗木的生长速度和生长量方面也见效甚微，只能造成资源的浪费，更甚者可能造成烧苗，得不偿失。最终我们确定了1%的缓释肥添加量为最佳缓释肥配比。

相对于针叶树种，作为阔叶树种的刺槐，其在Ⅳ组条件下，生长量较Ⅲ有一定的提升，说明刺槐这个树种对于肥料的需求量和利用率较高，因此，在培育该树种乃至拓宽到阔叶树种的时候，应该适当提高缓释肥的用量。但是也要根据树种的不同而有所差别。

综上，基质中基肥的用量按树种、培育期限、容器大小及基质肥沃程度等确定。对于针叶树种来说，对肥料的需求较小，1%的添加量即可满足一个生长周期（1a）的需要；而对于阔叶树种来说，对于肥料的需求量较大，1.25%可满足一个生长周期（1a）的需求。在实际的栽培中，要根据树种和培育期限的不同，适当选择基肥的添加量，可有效的提高苗木的生长速度和生长量，培育出优质苗木。

表6 不同缓释肥配比下黑松苗木的生长节律

3.3 无纺布容器袋装填技术

3.3.1 容器袋直径

容器袋的大小决定了树木苗期的养分多少，直接影响着苗木的生长速度，容器袋太小，所含养分不足，苗木后期生长受限，容器袋太大，虽然能满足苗木生长需求，但经济上浪费，效益较低。为此，我们进行了容器袋大小的筛选试验。

表7 不同缓释肥配比下侧柏苗木的生长节律

表8 不同缓释肥配比下刺槐苗木的生长节律

依据试验结果（表9-12）可以看出黑松育苗以直径为10 cm 的容器袋最好，苗木生长较好，也最为经济。对于阔叶树种来说，由于其冠幅大，需要更大的株间距，且根系发达、植株对养分的需求更大，因此需要更大的容器，一般以直径12 cm 的容器袋最好。

表9 不同直径的容器袋黑松苗木生长状况调查表

表10 不同直径的容器袋侧柏苗木生长状况调查表

表11 不同直径的容器袋红叶石楠苗木生长状况调查表

表12 不同直径的容器袋杨树苗木生长状况调查表

3.3.2 基质含水量

容器袋装填受基质含水量的影响，含水量太大，基质紧密，机器受的阻力太大，容易卡壳死机，甚至烧坏电机；含水量太小，基质松散不易成型，废品增多，浪费严重。依据试验以基质含水量在58%～62%时效果最好。（表13、表14）

表13 基质含水量试验（一）

表14 基质含水量试验（二）

3.4 造林后苗木生长规律

以临沂地区最主要的造林树种-黑松为研究对象，以常规容器袋为对照，开展平衡根系轻基质无纺布育苗的造林成活率、生长节律的研究，以揭示轻基质无纺布容器育苗技术的优缺点。

3.4.1 造林成活率

表15 造林成活率调查（%）

由于轻基质无纺布容器袋内含水量、养料充足，黑松苗木在造林后一段时间内能够满足生长需求，保证了造林成活率。

3.4.2 造林后苗木生长规律

苗木造林后一般都有一个苗木为适应新环境的缓苗期，在缓苗期内苗木的地上生长基本停滞，通过观测苗木地上生长情况，能够间接地了造林后缓苗期的长短。

表16 造林地后黑松调查表——高平均值（cm）

通过调查，造林后黑松高生长几乎没有间断，说明用轻基质无纺布培育的黑松苗造林基本没有缓苗期或缓苗期很短，这不但保证了造林的成活率，也加快了林木高生长速度。

地径生长情况基本和高生长相似，间接证明了用轻基质无纺布培育的黑松苗造林基本没有缓苗期或缓苗期很短。

究其原因一是容器袋内基质保水能力强，而水分是苗木成活的关键因素；二是基质肥料足够苗木生长需求；三是轻基质无纺布培育的黑松苗根系平衡发达（表17），保证了造林后及时吸收水分和养料，促进了苗木的成活生长；四是轻基质无纺布容器袋在造林的时候不散。

表17 造林地后黑松调查表——地径平均值（cm）

表18 无纺布黑松苗木造林前后生长调查表

4 结论

本研究以鲁南地区主要造林树种黑松、侧柏和刺槐为试材，开展了轻基质无纺布育苗技术研究，从轻基质配方、容器袋装填技术、造林技术及造林后生长节律等多方面开展研究。筛选出了各树种的轻基质配方，并通过观察造林成活率和造林后的生长节律，揭示轻基质无纺布容器育苗在造林方面的优势。

本研究筛选出了针叶树种轻基质无纺布育苗基质配比是：草炭土：珍珠岩：蛭石=60:20:20；阔叶树种轻基质无纺布育苗基质配比是：草炭土：珍珠岩：蛭石=70:15:15。

本研究通过开展基质缓释肥用量试验，结果表明基质中基肥的用量应按树种、培育期限、容器大小及基质肥沃程度等确定。对于针叶树种来说，对肥料的需求相对较小，1%的添加量即可满足一个生长周期（1a）的需要；而对于阔叶树种来说，对于肥料的需求量较大，1.25%可满足一个生长周期 （1a）的需求。在实际的栽培中，要根据树种和培育期限的不同，适当选择基肥的添加量，可有效的提高苗木的生长速度和生长量，培育出优质苗木。

容器袋的大小决定了黑松苗期的养分多少，直接影响着苗木的生长速度，容器袋太小，所含养分不足，苗木后期生长受限，容器袋太大，虽然能满足苗木生长需求，但经济上浪费，效益较低。为此，我们进行了容器袋大小的筛选试验。研究结果显示，一般针叶树种采用直径10 cm 的轻基质容器即可，对于阔叶树种来说，由于其冠幅大，需要更大的株间距，且根系发达、植株对养分的需求更大，因此需要更大的容器，一般以直径12 cm 的容器袋最好。

采用轻基质无纺布育苗，苗木在整个育林过程中，可以随时移栽。具有良好的保水性，不浇水的苗木成活期可比塑料袋苗延长10～15 天，可实现反季节造林，打破了季节的限制。且利用轻基质无纺布育苗方法培育的苗木基本没有缓苗期或缓苗期很短，这对于提高造林成活率具有重要意义。

综上，利用轻基质无纺布培育的黑松苗造林具有很多优势：①绿色环保，无纺布可降解，不用回收；②重量轻，包装运输方便，可以到一般容器苗木难以到达的地方造林；③生产速度快,育苗质量高；④造林后缓苗期很短，苗木生长迅速；⑤造林成活率高，可达95%以上；⑥突破造林季节的限制，实现多季造林。苗木在整个育林过程中，可以随时移栽。