基质配比、缓释肥用量和容器规格对多穗柯容器育苗的影响1)

厉月桥 何平 周新华 喻龙华 刘儒

(中国林业科学研究院亚热带林业实验中心，新余，336600)

多穗柯(Lithocarpuslitseifolius(Hance) Chun)又名木姜叶柯、甜茶，为壳斗科石栎属树种，主要分布在我国长江以南的江西、湖南、广西、福建等省份[1]。多穗柯为药食同源树种，兼有茶、糖、药3种功能。其嫩芽、叶片制作的甜茶，具有清热解毒、安神降压功效，在民间饮用历史悠久[2]。现代医学证实，多穗柯具消炎[3]、抗氧化[4]、降血糖血脂[5-6]等作用，根皮苷、三叶苷、黄酮类是其主要生物活性成分[3]。目前生产多以采集多穗柯野生资源为主，但随着市场对多穗柯需求量的逐年增加，多穗柯天然生境遭受破坏，资源逐步匮乏。因此，针对加工产业对优质原料的需求，开展多穗柯人工培育技术研究，对多穗柯天然种质进行保育等措施十分必要。

优质苗木是人工林培育的重要基础。国内外学者对蒙古栎[7]、槲栎[8]、栓皮栎[9]、冬青栎[10]、欧洲栓皮栎[11-12]等栎类容器苗的形态学、生理生态学进行了研究，研究表明栎类容器苗具有根系发达、易搬运、造林季节长、成活率高、抗逆性强等特征。因此，培育多穗柯容器苗成为改善苗木质量，提高造林成效的重要技术途径。如今，国内已突破了多穗柯播种育苗[13]、扦插育苗的技术难关[14-15]，但生产造林苗木仍以培育裸根苗为主，因其主根发达、侧根稀少，存在造林成活率低、幼林生长慢的问题。目前对多穗柯容器苗培育方面的研究尚不系统，开展此类研究，对多穗柯优质苗木的培育具有十分重要的意义。

本研究开展了多穗柯1年生容器苗培育试验，探讨不同因素及交互作用对其幼苗生长、根系发育、各器官氮(N)、磷(P)质量分数的影响，旨在探索多穗柯容器育苗基质配比、容器规格、缓释肥用量的最佳配比，为多穗柯优质容器苗培育提供参考。

1 研究区概况

试验在江西省新余市分宜县中国林科院亚林中心苗木繁育基地育苗荫棚进行。试验地位于114°39′28″E、27°49′9″N，海拔126 m，属亚热带湿润季风气候，年均温17.2 ℃，7月均温28.8 ℃，1月均温5.5 ℃，年无霜期270 d，年均降水量1 643.6 mm，日照时间1 535.3 h。育苗荫棚为钢架结构，高度2.4 m，遮阴网透光度70%左右，荫棚带有自动喷灌设施。

2 材料与方法

2.1 试验材料

试验用多穗柯苗木为本地种源，为生长表现一致的上年度扦插生根苗。育苗基质试验泥炭为吉林产泥炭与江西本地稻壳、木屑经腐熟、粉碎后的等体积比混合物。缓释肥为美国爱贝斯公司生产的长效控释肥(林木专用型)，肥效期9个月，全N、有效P、有效K质量分数分别为180、60、120 mg·g-1。育苗容器为安徽桐城生产的不同规格无纺布育苗容器袋。

2.2 试验设计

试验在2018年3月下旬开始，试验设置基质配比(A)、缓释肥施用量(B)、容器规格(C)3个因素的容器育苗进行析因试验设计。育苗基质按V(泥炭)∶V(稻壳、木屑)∶V(黄心土)设置4个水平(A1为2∶8∶0，A2为3∶6∶1，A3为4∶4∶2，A4为5∶2∶3)；缓释肥用量设置3个水平(B1为2.0 kg·m-3，B2为3.0 kg·m-3，B3为4.0 kg·m-3)；容器大小按无纺布网袋直径和长度设置3个水平(C1为5 cm×10 cm，C2为10 cm×15 cm，C3为15 cm×20 cm)，共36个试验处理，每个处理进行3次重复，每组重复为30株苗木。

基质配置时，将基质、缓释肥机械搅拌均匀，1 cm筛网过滤，装入无纺布育苗容器袋中。将上年度9月份扦插生根的多穗柯幼苗移植到上述容器袋中，随机放入育苗荫棚苗床。育苗过程中，及时喷水，保持基质湿润，经常松动育苗基质托盘，进行空气修根。

2.3 测定指标及方法

2018年12月下旬，生长季结束后，测定各处理多穗柯全部苗木株高、地径，计算高径比(高径比=苗高/地径)。地径使用数显游标卡尺测定，株高使用卷尺测定。在各试验处理每组重复中，随机选取10株健康植株，105 ℃杀青30 min后，在烘箱中80 ℃烘干至恒质量，测定苗木根、茎、叶和整株生物量，计算根冠比(根冠比=地上生物量/地下生物量)。采用H2SO4-H2O2消煮法对样品消煮处理后，使用连续流动化学分析仪检测样品氮质量分数；采用原子吸收分光光度计检测样品磷质量分数；采用WinRHIZO根系扫描仪测定植株根长、根表面积、根直径、根体积、根尖数[16]。

2.4 数据处理

采用WPS Excel对原始数据进行整理、基本统计，用SPSS统计学软件对数据进行方差分析、多重比较、隶属函数分析。

3 结果与分析

3.1 A、B、C对多穗柯容器苗生长的影响

从表1可以看出，基质配比、缓释肥用量和容器规格3个主效应中，缓释肥用量、容器配比对多穗柯1年生容器苗生长影响最大，除对根冠比无显著影响(P>0.05)，对苗高、地径、根生物量、茎生物量、叶生物量、总生物量、高径比的影响均达显著差异水平(P<0.05)；基质配比仅对多穗柯苗高、叶生物量影响达显著差异水平，对其它指标的影响均未能达到显著差异水平。

表1 各因素及其交互作用与苗木生长性状的相关性

各因素的交互作用中，对多穗柯幼苗生长影响最大的因素是基质配比×缓释肥用量(A×B)，其对除根冠比外的各指标影响均达极显著差异水平；其次是缓释肥用量×容器规格(B×C)交互作用，其对除幼苗地径、根冠比外的各生长指标的影响均达显著或极显著差异水平；基质配比×容器规格(A×C)对容器苗生长影响最小，对各项指标的影响均未达到显著差异水平。缓释肥用量×基质配比×容器规格(A×B×C)三因素交互作用对苗高、高径比、叶生物量、植株总生物量影响达显著或极显著差异水平，但对其它生长指标的影响未达显著差异水平。说明，缓释肥用量、容器规格、基质配比×缓释肥用量(A×B)是影响多穗柯1年生容器苗生长、生物量累积的最主要因素。

从表2可以看出，随基质中泥炭、黄心土比例增加，多穗柯容器苗苗高、叶生物量均呈逐渐增加的趋势，A4基质配比处理的苗高、叶生物量与A1基质配比处理时的差异达到显著水平；但与A2、A3基质配比处理时无显著差异。说明，育苗基质中提高泥炭、黄心土比例，有利于促进幼苗茎伸长、叶片发育，但对其它生长指标无显著影响。随缓释肥用量的增加，多穗柯容器苗苗高、地径、高径比、根生物量、茎生物量、叶生物量、总生物量逐渐增加，根冠比逐渐减小。方差分析表明，缓释肥用量B3处理对高径比、根冠比2个指标无显著影响；对苗木其它生长指标的影响均达到显著差异水平。容器规格对多穗柯容器苗生长指标的影响表现出相似的规律，除根冠比外，其它生长指标均随容器规格的增加呈逐渐增加的趋势，处理间差异达显著水平。说明，就单因素而言，在一定范围内，增加缓释肥用量、加大育苗容器规格，有利于促进苗木生长和生物量的积累，但对生物量在地上部与地下部器官中分配的影响较小。

表2 3因素不同处理的多穗柯容器苗生长指标测定结果

3.2 A、B、C对多穗柯容器苗根系的影响

从表3可以看出，基质配比、缓释肥用量、容器规格3个主效应中，基质配比对多穗柯1年生容器苗根系生长影响最大，对根长、根表面积、根直径、根尖数4个生长指标的影响均达极显著差异水平，对根体积影响达显著差异水平；容器规格、缓释肥用量对根系生长的影响相对较小，仅对根长、根表面积、根体积、根尖数的影响达显著或极显著差异水平，对根直径影响不显著。双因素或三因素交互作用对多穗柯根系生长的影响程度较弱，基质配比×缓释肥用量(A×B)对根体积、根尖数的影响达极显著差异水平，其它交互作用对多穗柯1年生容器苗根系指标的影响未达显著差异水平。说明，基质配比是影响多穗柯1年生容器苗根系发育的最主要因素。

表3 各因素及其交互作用与苗木根系生长性状的相关性

从表4可以看出，基质配比、缓释肥用量、容器规格对多穗柯容器苗根系指标的影响较大。多穗柯1年生容器苗由A1、A2、A3、A4基质配比依次处理，其根长、表面积、根直径呈先下降再上升的趋势，根尖数呈先上升后下降的趋势。多穗柯1年生容器苗A4基质配比处理时的根长、根表面积最大，分别为304.45 cm、20.64 cm2，显著高于其它处理；A1基质配比处理时幼苗根直径最大，显著高于A2基质配比处理；A2基质配比处理时根尖数最大，显著高于A4基数配比处理。不同基质处理对多穗柯幼苗的根体积影响不显著。

表4 3因素不同处理的多穗柯1年生容器苗根系指标测定结果

随着缓释肥用量的增加，多穗柯容器苗的根长、根表面积、根直径、根体积均呈逐渐增加的趋势，缓释肥用量B3处理时的根长、根表面积、根直径、根体积分别是B1处理时的1.06、1.04、1.03、1.16倍。方差分析表明，不同处理间，4个根系指标均达显著差异水平，说明缓释肥用量B3处理最利于促进多穗柯容器苗根系发育。

容器规格对多穗柯容器苗根系发育有较大影响。随着容器规格的增大，除根直径无显著变化，其余根系发育指标均呈逐渐增加的趋势，且不同处理间的差异均达显著水平。容器规格为C3处理的根长、根表面积、根体积、根尖数分别比C1处理提高了24.31%、18.74%、111.11%、105.86%。说明，15.0 cm×20.0 cm规格的容器最有利于容器苗根系的发育。

3.3 A、B、C对多穗柯容器苗植株营养的影响

从表5可以看出，3个主效应中，基质配比对多穗柯幼苗营养指标的影响最大，对植株整株、各器官N质量分数、整株全P质量分数的影响达极显著水平。容器规格对多穗柯1年生容器苗植株内N、P质量分数的影响次之，其对根N质量分数、根P质量分数、茎N质量分数、叶P质量分数的影响达极显著水平，对整株全P质量分数的影响达显著水平。缓释肥用量对容器苗生长的影响最小，对根N质量分数、茎N质量分数、叶N质量分数有极显著影响。

表5 各因素及其交互作用与苗木营养指标的相关性

双因素、三因素交互作用对多穗柯1年生容器苗营养指标的影响较弱，缓释肥用量×容器规格(B×C)对茎P质量分数具极显著影响，对叶P质量分数、整株全P质量分数具显著影响；基质配比×缓释肥用量(A×B)对整株全N质量分数、茎N质量分数影响极显著；基质配比×容器大小(A×C)仅对整株全N质量分数影响显著。说明，基质配比、容器规格是影响多穗柯1年生容器苗组织中N、P质量分数的2个最主要因子。

从表6可以看出，基质配比对多穗柯1年生容器苗各器官、整株全N、P质量分数的影响不同。除茎P、叶P质量分数未达显著差异水平，其它指标均达显著差异水平。A4处理时幼苗的叶N质量分数位列第3，且与叶N质量分数最高的A2处理无显著差异，其余养分指标均高于其它处理。总体来看，A4处理最有利于多穗柯容器苗N、P养分积累。

表6 3因素不同处理的多穗柯容器苗营养指标测定结果

缓释肥用量对多穗柯容器苗根N、茎N、茎P质量分数影响显著，对其它营养指标的影响不显著。随缓释肥用量的增加，容器苗根N、根P质量分数呈先下降再上升趋势；叶N、茎N质量分数呈先上升再下降趋势；茎P质量分数呈逐渐下降趋势。因此，幼苗中根P、茎N、叶N质量分数分别在缓释肥用量B3、B2、B2处理时达到最高，茎P质量分数在缓释肥用量B1处理时达到最高。

容器规格对多穗柯各器官N、P质量分数的影响程度不同。根N、茎P、叶N、整株全P质量分数不同处理间存在显著差异，其余营养指标无显著差异。容器规格为C3处理时，苗木根N质量分数最大，可达7.75 g·kg-1，与C1处理时差异不显著，但显著高于C2处理时幼苗根N质量分数。容器规格为C1处理时，幼苗茎P、叶N、整株全P质量分数均最大，其中幼苗茎P质量分数与C2处理容器苗间差异显著；叶N质量分数与C3处理差异显著；整株全P质量分数显著高于C2处理；3个营养指标均显著高于C3处理时的容器苗。说明，3种类型容器规格，小规格容器有利于多穗柯容器幼苗茎P、叶N、整株全P质量分数的提高；大规格容器有利于根N养分的累积。

3.4 多穗柯容器育苗时A、B、C组合效果

运用隶属函数法对基质配比、缓释肥用量、容器规格各组合的效果进行综合评价(表7)。可以看出，36个育苗处理中，基质配比A4处理在隶属函数均值排名前10的组合中占有3个，缓释肥用量B3处理在排名前10的组合中占有5个，C3容器规格在平均隶属函数值前10的组合中占有7个。因此，基质配比A4(V(泥炭)∶V(稻壳、木屑)∶V(黄心土)=5∶2∶3)、缓释肥用量B3(4.0 kg·m-3)、容器规格C3(15.0 cm×20.0 cm)分别是最佳的育苗基质配比、缓释肥用量、容器规格。

各育苗处理组合中，平均隶属函数值最大的是基质配比A2、缓释肥用量B3、容器规格C3的组合，其平均隶属函数值为0.763；生长、根系指标平均隶属函数值分别为0.869、0.646，在所有育苗处理组合排第1位；营养指标隶属函数平均值为0.754，在所有育苗处理组合中排第2位，为育苗效果最优的组合；其苗高、地径、总生物量分别为34.83 cm，6.02 mm、10.51 g/株。平均隶属函数值排第2位的育苗组合是基质配比A4、缓释肥用量B3、容器规格C3的组合，其营养函数隶属均值排第1位(0.782)；生长、根系指标隶属函数平均值仅列第2位、第6位；苗高、地径、总生物量分别为34.38 cm，5.54 mm、9.86 g/株。

4 结论与讨论

以农林废弃物作为育苗基质的替代或降低泥炭、蛭石、珍珠岩等不可再生资源在育苗基质中的比例，是容器苗基质制备发展的趋势。本研究表明，随基质中泥炭比例的增加，多穗柯苗高、叶生物量、根长、根表面积、根直径、根P、茎N、整株全N质量分数均呈逐渐增加趋势。说明从整体来看，泥炭对苗木的生长促进效果优于杉木皮、谷壳农林废弃物。由于植物茎暴露在空气环境中，是最易遭受干旱、低温、杂草竞争等逆境伤害的器官，所以茎部的生长发育指标往往是衡量苗木质量的最重要标准。一般来说，苗木愈粗壮，茎部养分质量分数越高，抗逆性也越强。A3、A4基质配比处理对苗高、地径、茎N、茎P质量分数的影响均无显著差异，但A3基质中泥炭比例比A4降低了10%，更节约泥炭使用量。因此，就单因素而言，多穗柯育苗中选用泥炭比例低的A3基质配比替代A4基质配比，更节约泥炭的使用量。

育苗基质中添加缓释肥，在国内外林木容器苗培育中已有较广泛的应用。研究表明在赤皮青冈[17]、薄壳山核桃[18]、木荷[19]等亚热带阔叶树容器育苗基质中添加2.0～3.5 kg·m-3缓释肥，最适宜苗木生长发育。本研究设计了2.0、3.0、4.0 kg·m-33种缓释肥施用量开展试验，发现高质量分数的缓释肥用量有利于多穗柯苗高、地径、生物量、根系生长发育，表明多穗柯苗幼苗的生长对N、P元素需求更高，但使用高质量分数的缓释肥(4.0 kg·m-3)时，多穗柯苗木茎部N、P质量分数最低，将导致苗木茎部抗逆性下降。

容器规格决定了根系的生长空间。本研究表明，容器规格对多穗柯1年生容器苗生长、根系指标影响较大，对营养指标影响相对较小。随容器规格的增大，多穗柯1年生容器苗苗高、地径、叶生物量、茎生物量、根生物量、总生物量、高径比、根长、根表面积、根体积、根尖数总体均呈上升趋势。因此，1年生多穗柯容器苗培育中，C3(15 cm×20 cm)无纺布容器袋可更好的促进苗木生长和根系发育。从容器规格对茎中N、P质量分数的影响来看，容器规格对茎N质量分数影响不显著，C3容器中茎P质量分数显著低于C1，说明大规格容器不利于茎部P养分的累积。

基质配比、缓释肥用量、容器规格通过单一或交互作用影响林木容器苗生长、根系发育、营养积累[16]。本研究表明，基质配比、缓释肥用量、容器规格对苗木生长、根系发育、营养积累交互作用较为明显。基质配比×缓释肥用量(A×B)交互作用对苗高、地径、根生物量、茎生物量、叶生物量、总生物量、高径比、根体积、根尖数、茎N质量分数、整株全N质量分数具极显著影响。基质配比×容器规格(A×C)交互作用对整株全N质量分数具显著影响。缓释肥用量×容器规格(B×C)对林木苗高、根生物量、高径比、叶P质量分数、整株全P质量分数具显著影响，对茎生物量、叶生物量、总生物量、茎P质量分数具极显著影响。基质配比×缓释肥用量×容器规格(A×B×C)对苗高、叶生物量具极显著影响，对总生物量、高径比具显著影响。因此，对多穗柯容器育苗缓释肥用量、容器规格、基质配比设计时，需要综合考虑单因素及其交互作用对育苗效果的影响。

通过采用隶属函数平均值来评价不同育苗组合的苗木培育效果，基质配比A2、缓释肥施用量B3、容器规格C3，是平均隶属函数排名第1位的组合；而基质配比A4、缓释肥施用量B3、容器规格C3处理时的组合仅排第2位。原因是各类育苗因子间交互作用的存在。选用前者作为多穗柯育苗基质不仅可提高苗木综合质量，并降低20%的泥炭使用量，更适合在生产中推广。由于育苗容器规格越大，培育单位数量苗木消耗的容器材料、育苗基质、缓释肥用量也越多，苗木运输、造林搬运也更困难，成本也会相应上升，因此，今后需开展多穗柯容器苗分级标准研究，探讨达到合格苗木时成本最低的容器规格、基质配比、缓释肥用量组合，从而满足生产需求。