不同基质配方对樟树容器育苗的影响

邱凤英， 章 挺， 戴小英， 符 潮， 周 诚

(江西省林业科学院， 江西 南昌 330032)

樟树Cinnamomumcamphora(L.) Presl为樟科Lauraceae樟属Cinnamomum高大常绿乔木，是我国南方重要的材用、园林绿化、特种经济用途树种。樟树木材坚硬、耐腐抗虫，是家具和木雕的上好用材，其树形优美、适应性强，还是南方广泛种植的园林绿化树种；其枝叶富含精油，是日用化工、医药及食品等重要原料。已有研究根据樟树叶精油中不同的主要化学成分将樟树划分为5种不同的化学型[1]，均具有重要的经济开发价值。总体而言，樟树研究起步较晚，大多数研究在2000年之后才开始开展[2]，主要集中在樟树育苗技术[3-5]、病虫害防治[6]、人工林结构与生态[7-8]、生理与抗逆性[9-10]、林产化工[11]及分子生物学[12-13]等方面。已有对樟树育苗技术的研究包括播种[14]、组培[15]、扦插[3]及嫁接育苗[16]等各个方面，但对樟树育苗基质的研究比较少。何波祥等[17]于2019年对樟树轻基质泡沫育苗进行了研究，从5种不同配比的基质配方(包含泥炭土、珍珠岩、椰丝、土木灰等)中筛选出了较适宜的基质配方。近年来，樟树作为南方重要的珍贵用材和特种经济树种被大面积种植，市场对樟树优质壮苗的需求量剧增。为筛选出经济适用的樟树无纺布容器育苗基质及配方，本研究在“十三五”国家重点研发课题的支撑下，以泥炭土、南方低成本农业废弃物稻谷壳及樟树主要适生土壤黄心土为原材料，研究了3种原料不同的基质配比对苗木生长及质量的影响，并综合考虑育苗基质成本，优选出适合樟树无纺布育苗的基质配方，为樟树无纺布容器育苗解决关键的基质配方问题，为樟树无纺布容器育苗提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地设在江西省林业科学院育苗圃内(115°49′36″E， 28°45′41″N)，属亚热带湿润季风气候，光照充足，年均温17 ℃左右，年降雨量1 600～1 700 mm。

1.2 试验材料

本试验采用的樟树种子于2017年12月采自江西省南昌市，千粒干重(131.78±0.11)g，经层积沙藏，于2018年4月上旬湿沙催芽长至苗高5 cm左右，再移栽至不同配方基质中。

本试验采用泥炭土、稻谷壳、黄心土作试验基质原料，育苗容器采用10 cm×15 cm(口径×高度)的无纺布育苗袋。

1.3 试验方法

1.3.1 试验设计 采用单因素随机区组设计，以泥炭土、稻谷壳、黄心土为原料按不同配比设计配方，基质配比为体积比，以黄心土为对照基质，共设计19个不同基质处理，每处理30株， 重复3次，各处理其它条件及管护措施一致。基质配方设计见表1。

1.3.2 指标测定方法

(1) 生长量测定：于2018年11月上旬使用测高木尺与游标卡尺分别测定不同基质处理的苗高和地径，数值均保留小数点两位。每处理测定90株，求出每处理的平均苗高和地径。

(2) 生物量测定：于2018年11月上旬，根据各基质处理的平均苗高和地径，每基质处理选取5株标准株，分别称取根、茎、叶鲜重，置于烘箱中先120 ℃杀青30 min，再在65 ℃恒温条件下烘24 h至绝干称重。

(3) 根冠比:地下部分干物质重量比地上部分干物质重量。

(4) 叶绿素测定：采用乙醇提取分光光度计法[18]，于8月中旬，每基质配方处理的每个重复取2个混合样进行测定，每基质处理测定6次重复。

(5) 光合速率测定：于2018年8月中旬上午9:00—11:00采用汉莎便携式光合作用测定仪(CIRAS-3)测定，每处理测定6株，每株测定5片叶。

于2018年12月对19种配比基质理化性质进行了测定(见表2)。pH值采用电位法，有机质采用重铬酸钾外加热法，全氮和速效氮采用凯氏定氮仪测定，全磷和有效磷采用酸溶-钼锑抗比色法测定，全钾和速效钾采用氢氧化钠碱溶-火焰光度法[19-20]。

1.4 数据处理方法

苗木品质指数(QI)计算[21]：

苗木品质综合评价分析：采用多目标决策法[22]综合评价不同基质处理优劣性，筛选出最佳基质配方。首先采用一维比较法将各指标换算为统一的效用单位，各指标的指标系数Ui=Vi/Vmax，其中Vi为各指标测定值，Vmax为各指标测定值中的最大值。对苗高、地径、总生物量、苗木品质指数等4个指标进行综合评价，根据这4个性状指标的重要程度分别赋予0.23、0.23、0.24、0.30的权重，不同基质处理各性状指标得分(Wi)为权重与各指标系数之积，不同基质处理综合评价得分(W)为各性状指标得分之和[23]。

2 结果与分析

2.1 不同配方基质的理化指标

不同配方基质的理化指标见表2。由表2可知，19种配方基质pH值在4.45～5.13之间，18种配比基质中有机质、全氮、速效氮、全磷、有效磷、速效钾含量均高于对照黄心土基质。随着泥炭土比例的增大，基质中有机质和全氮含量呈上升趋势；随着稻谷壳比例的增大，基质中有效磷和速效钾含量呈上升趋势，而随着黄心土比例的上升，基质中有机质、全氮、速效钾含量均呈下降趋势。

表2 不同基质配方的理化性质Tab.2 Physical and chemical properties of different substrate treatments基质处理pH值有机质/(g·kg-1)NPK全氮/(g·kg-1)速效氮/(mg·kg-1)全磷/(g·kg-1)有效磷/(mg·kg-1)全钾/(g·kg-1)速效钾/(mg·kg-1)T14.66 136.8014.1901 154.0 0.891 4 485.531.182 207.0T24.70 111.0011.280663.8 0.664 5 207.233.011 502.0T34.68 89.929.388665.5 0.748 2 309.229.14955.5T45.04 116.8013.460859.5 0.734 8 337.533.961 497.0T54.87 102.9010.650858.9 0.631 1 365.929.96972.0 T64.99 102.409.922633.2 0.642 8 334.129.40 901.3T74.90 128.9012.960668.9 0.563 3 301.230.551 449.0T84.90 109.2010.670659.7 0.608 3 278.934.20 1 035.0T94.91 71.666.979606.7 0.623 3 240.531.45 743.9T105.13 120.5011.950884.0 0.620 1 235.230.18882.4T114.87 103.709.092727.3 0.473 6 215.833.53922.3T124.81 84.518.233707.7 0.701 0 228.231.95525.6T134.74 132.7012.2101 016.0 0.551 9 262.837.43628.3T144.45 112.0012.3701 534.0 0.669 6 235.932.09664.0 T154.63 115.2012.150713.6 0.658 4 217.532.19634.3T164.67 127.6012.670545.8 0.573 0 216.332.42 596.1T174.65 113.2012.270691.8 0.699 7 217.432.31624.8T184.45 145.9710.400325.9 0.589 6 217.831.37662.3T194.70 31.791.518139.0 0.465 3 192.530.13 316.5

2.2 不同基质配方对樟树苗木生长的影响

不同基质配比对樟树容器苗的苗高、地径、生物量及根冠比等生长指标的影响均达到显著水平(P<0.05)。如表3所示，在19种不同基质配比中，基质T16平均苗高最大，达103.8 cm，是19种基质配比处理均值的1.2倍，显著高于除T13、T15、T17、T18之外的其它处理。基质T11的平均地径最大，达到0.89 cm，显著高于除T9和T15之外的其它处理。苗木总生物量、叶生物量、茎生物量均在T18处理下最高，与处理T8、T9、T11、T15、T16、T17均无显著差异。苗木根生物量在T15处理下最大，与处理T8和T18无显著差异，但显著高于其它处理。19种基质配方中苗木根冠比在0.170～0.328之间。苗木品质指数以T15最高，与T8、T9、T11、T16、T17、T18均无显著差异，但显著高于其它12种基质配比。根据苗木苗高、地径、总生物量、苗木品质指数计算各基质配比的综合评价值，综合评价值排在前五的基质配方依次为T15，T18，T11,T8和T17，但与处理T8、T9、T11、T13、T16、T17和T18无显著差异。

表3 不同基质处理各性状指标、苗木品质指数及综合评价 Tab.3 Index of each character, seedling quality index and comprehensive evaluation of different substrate treatments基质处理苗高/cm地径/cm总生物量/g叶生物量/g茎生物量/g根生物量/g根冠比苗木品质指数(QI) 综合评价值(W)排序T152.60 j0.48 h7.77 h4.22 fg1.85 i1.70 g0.298 abc0.142 4 cd0.363 0 i19T272.40 h0.58 gh8.49 gh3.36 g3.28 ghi1.84 efg0.274 abcd0.113 2 d0.415 0 hi18T362.60 i0.58 gh9.65 fgh4.33 efg2.92 hi2.40 cdefg0.328 a0.167 2 bcd0.436 0 ghi16T479.80 g0.64 efg11.86 efgh5.13 cdefg4.35 fgh2.38 cdefg0.252 bcde0.155 4 bcd0.495 8 efgh14T570.80 h0.58 gh9.20 fgh3.99 fg3.45 fgh1.77 fg0.238 cdef0.118 8 cd0.420 8 hi17T688.80 ef0.64 efg12.64 defgh5.61 bcdefg5.06 defg1.98 defg0.188 ef0.132 6 cd0.506 6 efgh13T785.20 df0.74 bcde14.99 bcdef6.06 abcdefg6.09 cdef2.83 bcdefg0.234 cdef0.187 4 bcd0.572 0 cdef10T890.80 def0.77 bc19.99 abc8.22 abc7.80 abc3.97 abc0.246 bcdef0.260 6 ab0.670 6 abc4T991.00 def0.82 ab17.56 abcde7.05 abcdef7.18 abcd3.33 bcdef0.230 cdef0.224 8 abc0.642 4 abcd7T1093.80 bcde0.77 bc13.97 cdefgh5.60 bcdefg6.20 defghbcdef2.16 defg0.190 ef0.140 6 cd0.560 6 cdefg11T1191.20 def0.89 a19.75 abc8.50 ab8.35 ab2.90 bcdefg0.170 f0.217 8 abcd0.671 2 abc3T1291.80 cdef0.74 bcde15.18 bcdef6.31 abcdefg6.01 cdef2.86 bcdefg0.236 cdef0.186 4 bcd0.587 2 bcdef9T1398.40 abc0.75 bcde15.96 abcde6.02 abcdefg6.63 bcde3.31 bcdefg0.264 abcde0.196 8 bcd0.613 6 abcde8T1487.40 ef0.65 defg14.09 cdefg6.49 abcdefg5.21 defg2.39 cdefg0.206 def0.166 8 bcd0.537 2 defgh12T1597.80 abcd0.81 fab20.94 ab7.84 abcd7.98 abc5.11 a0.320 ab0.303 8 a0.726 0 a1T16103.80 a0.70 cdef18.95 abc7.86 abcd7.65 abc3.44 bcde0.212 def0.210 6 abcd0.644 0 abcd6T1799.60 ab0.76 bcd18.60 abcd7.43 abcde7.65 abc3.52 bcd0.234 cdef0.218 8 abc0.652 6 abcd5T1899.40 ab0.78 bc21.89 a8.88 a8.94 a4.08 ab0.222 cdef0.263 6 ab0.706 0 ab2T1979.80 g0.59 gf11.97 efgh4.98 defg4.66 efgh2.33 defg0.248 bcdef0.146 4 cd0.480 2 fghi15均值86.160.7014.926.215.862.860.2420.187 00.563 2— 注: 表中不同字母表示差异显著(P<0.05)。

2.3 不同基质配方对樟树苗木叶绿素含量和光合速率的影响

不同基质配比对樟树容器苗叶绿素含量和光合速率的影响均达到显著水平(P<0.05) 。如图1、图2所示，在19种不同基质配比处理中，处理T15叶绿素含量最高，与处理T8和T11无显著差异，但显著高于其他处理。处理T10光合速率最大，与处理T5、T8、T9、T12、T14、T17无显著差异，但显著高于其它处理。

2.4 苗木主要性状与基质配比的相关分析

不同基质配比与樟树苗木苗高、地径、总生物量等生长性状指标及苗木品质指数、综合评价值的相关关系见表4。可见，泥炭土的比例与苗木各项生长指标均呈极显著的正相关(P<0.01)，随着泥炭土比例的增大，苗木苗高、地径、生物量、苗木品质指数和综合评价值均增大。稻谷壳的比例与苗木各项生长指标均呈极显著的负相关，高比例的稻谷壳将不利于樟树苗木生长。

表4 苗木主要性状与基质配比的相关性分析Tab.4 Correlation analysis between the main growth traits and substrate types基质配比生长性状苗高地径总生物量苗木品质指数综合评价值泥炭土比例0.722**0.637**0.720**0.606**0.727**稻谷壳比例-0.752**-0.554*-0.718**-0.597**-0.716**黄心土比例-0.120-0.199-0.147-0.129-0.156 注:*表示显著相关(P<0.05),**表示极显著相关(P<0.01)。

2.5 育苗成本与适宜基质配方选择

不同基质配比处理基质成本见表5。由表5可知，19种基质配方成本在30～280元·m-3，随着基质中泥炭土比例的增大，基质成本上升。在19种基质配比处理中，处理T15的综合评价值最高，但与处理T8、T9、T11、T13、T16、T17和T18无显著差异。综合考虑苗木质量、育苗成本和容器苗重量等筛选出基质配方T8(泥炭土∶稻谷壳∶黄心土=6∶3∶1)为樟树无纺布容器育苗适宜基质。

表5 不同基质配方成本Tab.5 The cost of different substrate formulations(元·m-3)基质处理号基质成本基质处理号基质成本T1142T11209T2140T12207T3138T13234T4165T14232T5163T15230T6161T16257T7188T17255T8186T18280T9184T1930T10211—— 注: 成本为原料成本加运输成本;泥炭土约280元·m-3,稻谷壳约50元·m-3,黄心土约30元·m-3。

3 结论与讨论

基质是影响容器苗生长的关键因子之一[24-25]。本研究以泥炭土、稻谷壳、黄心土为原材料，设计了19种不同比例的基质配比进行樟树无纺布容器育苗试验。综合苗高、地径、生物量、苗木品质指数及综合评价结果来看，T8(泥炭土∶稻谷壳∶黄心土=6∶3∶1)、T9(泥炭土∶稻谷壳∶黄心土=6∶2∶2)、T11(泥炭土∶稻谷壳∶黄心土=7∶2∶1)、T13(泥炭土∶稻谷壳∶黄心土=8∶2∶0)、基质T15(泥炭土∶稻谷壳∶黄心土=8∶0∶2)、T16(泥炭土∶稻谷壳∶黄心土=9∶1∶0)、T17(泥炭土∶稻谷壳∶黄心土=9∶0∶1)和T18(泥炭土∶稻谷壳∶黄心土=10∶0∶0)等8种基质配方培育的樟树容器苗均表现优异，1年生容器苗苗高和地径分别在90 cm和0.7 cm以上。但育苗基质成本以T8和T9相对较低，比其它6种配方成本降低了10.1%～33.6%，另外考虑到T9基质的重量约为T8基质的2倍，为节约苗木运输成本，最终筛选出T8(泥炭土∶稻谷壳∶黄心土=6∶3∶1)为樟树育苗适宜的基质配方。

基质配方T8不仅在形态指标、生物量及苗木品质指数上表现优异，叶绿素含量及光合速率上也表现突出。T8基质配比中60%的泥炭土可为苗木生长旺盛提供充足的有机质和其它营养元素，加入30%的农林废弃物稻谷壳，既实现了资源的可持续利用和环保功能，又降低了成本，而加入10%的樟树天然适生土壤黄心土既增加了基质的粘合度利于形成根团，又提高了苗木的适生能力。因此，综合育苗质量、成本、环保及苗木适应性，确定T8(泥炭土∶稻谷壳∶黄心土=6∶3∶1)为南方经济适用的樟树无纺布容器育苗基质。