不同容器规格对薄壳山核桃苗木生长的影响

杜洋文，邓先珍

（1.黄冈师范学院经济林木种质改良与资源综合利用湖北省重点实验室大别山特色资源开发湖北省协同创新中心，湖北黄冈 438000；2.湖北省林业科学研究院，湖北武汉 430075；3.湖北省木本粮油林工程技术研究中心，湖北武汉 430075）

容器育苗是目前应用最广泛的苗木生产技术，与传统裸根苗繁育技术相比，具有移栽后成活率高[1]的明显优势。容器育苗能保证苗木根系完整，最大程度地减轻移栽时根系的损失或机械损伤，几乎无缓苗期，可大大提高移栽成活率；裸根苗在起苗及包装过程中，30%以上的须根损失或损伤[2]，这些须根可吸收水分和养分，当其被破坏或损失后，植株会逐渐衰弱，严重者会死亡[3]。容器规格选择不当会导致苗木生长受到空间限制，根系畸形或扭曲，对造林成活率及苗木后期的生长造成影响[4-5]。采用物理控根技术，可使容器苗主根变短，促进侧根发育，增加侧根数量和平均长度以及根系体积和表面积，提高苗木质量[6]。

薄壳山核桃（Carya illinoinensis）以裸根育苗为主。薄壳山核桃为深根性树种，采用裸根育苗时，苗木侧根和须根较少，主根深且粗壮[7-8]；起苗时，费时费力，苗木机械损伤大，须根损失较大，严重影响其移栽成活率，缓苗期长达1～2年，不利于苗木后期的生长[9-11]。本研究采用不同规格的无纺布容器袋和黑色塑料容器袋培育容器苗，探究不同容器规格对薄壳山核桃苗木生长的影响，以期为薄壳山核桃产业的发展提供保障。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于湖北省林业科学研究院九峰实验林场（114°29´E，31°22´N），属亚热带大陆季风性湿润气候，年均气温16.7℃，最高气温41℃，最低气温-17.6℃，年均日照时长2 058.4 h，年均降水量1 200～1 400 mm，年均无霜期239天。该地海拔51.2～202 m，母岩多为砂岩，有零星的石灰岩；土壤以红黄壤为主，土层厚度80 cm；土壤pH值5.3～6.5，全氮（N）含量0.1%左右，全磷（P）含量5%～6%，全钾（K）含量1.0%～2.5%，有机质含量1%～5%。

1.2 试验材料与设计

2018年2月上旬，将薄壳山核桃'波尼'种子用清水浸泡7天，两天换水1次，再将已浸泡的种子用沙床催芽。5月上旬，待种子出苗长至10～15 cm时，将幼苗与基质一起移栽至容器袋，尽量保持幼苗根系完整，将主根及过长的须根部分截短。容器基质为1∶1的泥炭土和黄心土。容器袋为不同规格的无纺布育苗袋和异形防老化黑色塑料育苗袋（表1）。采用完全随机设计，共6个处理，每处理5株，3次重复。

表1 试验处理Tab.1 Experimental treatments

1.3 指标调查

当年12月上旬，用卷尺测量苗高（精确至0.1 cm），用游标卡尺测量地径（精确至0.01 mm）；将苗木从容器袋内缓慢取出，轻微抖动，去掉大部分基质，再用清水冲掉剩余基质，清洗时尽量保持根系完整，如有洗掉的根系，及时保留；将洗净的苗木用纸巾吸干水分，从苗木基质痕迹处截成地上和地下两部分，分别称量地上鲜重和地下鲜重；将地下部分放入扫描仪，扫描成像并保存，利用GXY-A根系分析系统分析根长、根表面积、根直径和根体积；将地上和地下部分分别放入烘箱，80℃下烘干至恒重，称量地上干重和地下干重；根冠比为地下鲜重与地上鲜重的比值。

1.4 数据处理

采用Excel 2007和SPSS 18.0软件进行方差分析、相关分析和回归分析等统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对薄壳山核桃苗木生长的影响

不同处理对苗高生长影响显著（P＜0.05）（表2）。A3处理最高（23.05 cm），其次为B3处理（20.58 cm），A1处理最矮（17.20 cm）。A3处理与B3处理差异不显著，与A2处理差异显著（P＜0.05），与其他处理差异极显著（P＜0.01）。

表2 不同处理对薄壳山核桃苗木生长的影响Tab.2 Effects of different treatments on growth of C.illinoinensis seedlings

不同处理对地径生长影响极显著（P＜0.01）。A3处理的地径最大（6.04 mm），其次为B3处理（5.65 mm），A1处理最小（4.45 mm）。A3处理与B3处理差异不显著，两者均极显著高于其他处理（P＜0.01），其他处理间差异不显著。

2.2 不同处理对薄壳山核桃苗木地上和地下部分生长的影响

不同处理对地上鲜重影响极显著（P＜0.01）（表3）。A3处理的地上鲜重最大（2.67 g），其次为B1处理（1.91 g），A2处理最小（1.48 g），A3处理比A2处理高出80.41%。A3处理与其他处理差异极显著（P＜0.01），其他处理间差异不显著。

表3 不同处理对薄壳山核桃苗木地上和地下部分生长的影响Tab.3 Effects of different treatments on growth of aboveground and underground parts of C.illinoinensis seedlings

不同处理对地下鲜重影响极显著（P＜0.01）。A3处理的地下鲜重最大（18.79 g），其次为B3处理（10.68 g），A2处理最小（7.87 g），A3处理比A2处理高出138.75%。A3处理与其他处理差异极显著（P＜0.01），其他处理间差异不显著。

不同处理对地上干重影响显著（P＜0.05）。A3处理的地上干重最大（1.34 g），其次为B1处理（1.01 g），A2处理最小（0.79 g），A3处理比A2处理高出69.62%。A3处理与B1处理差异显著（P＜0.05），与其他处理差异极显著（P＜0.01）。

不同处理对地下干重影响极显著（P＜0.01）。A3处理地下干重最大（11.70 g），其次为A1处理（6.53 g），A2处理最小（4.96 g），A3处理比A2处理高出135.89%。A3处理与其他处理差异极显著（P＜0.01），其他处理间差异不显著。

不同处理对根冠比影响不显著。A3处理的根冠比最大（7.03），其次为A1处理（6.14），B1处理最小（4.44）。

2.3 不同处理对薄壳山核桃苗木根系生长的影响

不同处理对薄壳山核桃苗木根长影响极显著（P＜0.01）（表4）。A3处理的根长最长（1 330 cm），其次为B3处理（1 019 cm），B1处理最短（741 cm），A3处理比B1处理高出79.49%。A3处理与B3处理差异显著（P＜0.05），与其他处理差异极显著（P＜0.01）。

表4 不同处理对薄壳山核桃苗木根系生长的影响Tab.4 Effects of different treatments on root growth of C.illinoinensis seedlings

不同处理对根表面积影响极显著（P＜0.01）。A3处理的根表面积最大（717 cm2），其次为A1处理（436 cm2），B1处理最小（303 cm2），A3处理比B1处理高出136.63%。A3处理与其他处理差异极显著（P＜0.01），其他处理间差异不显著。

不同处理对根体积影响极显著（P＜0.01）。A3处理的根体积最大（62.15 cm3），其次为B3处理（41.97 cm3），B1处理最小（32.38 cm3），A3处理比B1处理高出91.94%。A3处理与B3处理差异不显著，与其他处理差异极显著（P＜0.01）。

不同处理对根直径影响不显著。A3处理的根直径最大（9.07 mm），其次为A2处理（8.53 mm），B2处理最小（7.90 mm）。

2.4 苗木生长和根系性状的相关性分析

对苗高、地径、地上鲜重、地下鲜重、地上干重、地下干重、根冠比等生长性状和根长、根表面积、根体积、根直径等根系性状进行相关性分析（表5）。地下鲜重与地下干重呈显著正相关（P＜0.05），与根直径呈显著负相关（P＜0.05）；地下干重与根直径呈显著负相关（P＜0.05）；根冠比与根表面积呈极显著负相关（P＜0.01），与根直径呈显著负相关（P＜0.05）；根表面积与根直径呈显著正相关（P＜0.05）。根表面积、根体积、根直径分别与地上鲜重、地下鲜重、地上干重、地下干重、根冠比、根长呈负相关；除与根长的相关系数值较小外，其余相关系数值均较大，这可能与容器规格、苗木地下部分生长空间和养分供给等因素有关。

表5 相关性分析Tab.5 Correlation analysis

2.5 苗木生长与根系性状回归分析

苗木生长和根系性状存在一定的相关关系，为进一步明确性状间的相关性，对存在相关关系的性状进行线性回归分析，并建立回归拟合方程（表6）。方程1中的自变量系数为1.67，表明地下鲜重与地下干重呈正相关；方程2中的自变量系数为-185.12，表明根体积随根冠比的增大而减少，即地上鲜重一定时，地下鲜重增加，根体积减少，这也证实了地下鲜重与根体积呈负相关；方程3中的自变量系数为-0.18，表明根直径与地下鲜重呈负相关；方程4中的自变量系数为-0.30，表明根直径与地下干重呈负相关；方程5的自变量系数为-0.61，表明根直径与根冠比呈负相关；方程6的自变量系数为0.003，表明根直径与根体积呈正相关。

表6 不同指标回归分析Tab.6 Regression analysis of different indicators

3 讨论与结论

薄壳山核桃良种育苗通过种子培育实生砧木，再进行良种嫁接繁殖，由于实生苗具有直根性且侧根再生较难，移栽后成活率较低，缓苗期长[12]。近年来，薄壳山核桃种苗繁育越来越趋向于容器育苗。容器类型和规格都会对苗木的生长发育和质量产生影响[13]。随着苗龄增加，容器规格对苗木生长的胁迫作用越明显，探明适宜苗木生长的容器参数很有必要[14]。

植物体型大小与容器高度或直径存在显著相关关系。在规格较小的容器中，可利用的养分、水分和地下部分生长空间有限，植物个体发育及根系生长可能受到限制[15]，施肥也不能弥补较小规格容器对苗木根系发育的限制[16]。规格较大的容器对苗木苗高、地径和生物量有显著促进作用[17]。本试验结果显示，在相同容器材料的基础上，A3（19 cm×25 cm）比A2（15 cm×20 cm）和A1（10.5 cm×25 cm）处理表现好，B3（26 cm×21 cm）比B2（21 cm×21 cm）和B1（16 cm×16 cm）处理表现好，苗高、地径、生物量、根长、根表面积和根体积均较大，说明较大规格的容器能为苗木生长提供更大的生长空间以及更多的养分和水分，促进其生长发育，可培育出优质容器苗[18-19]。

容器规格不仅对苗高和地径等产生显著影响，还对干物质积累与分配和根系形态等有极显著影响[20]。生物量分配是衡量植物生长状况的重要指标，植物能根据环境状况主动调节地上和地下生物量的分配[21]，根、冠间存在既互相依赖又互相竞争的功能均衡关系[22]。本试验中，各处理间苗木根冠比差异不显著，表明不同容器规格对苗木地上和地下部分生长的影响是同时进行的。在小规格容器中，根系生长空间有限，抑制了根系的正常发育，地上部分却能快速生长。相关性分析结果也显示，根表面积、根体积和根直径与地上鲜重、地下鲜重、地上干重和地下干重呈负相关。在大规格容器中，基质养分含量较高，容器苗将更多的生物量调配到地上部分，这也是植物正常的生理现象[23-24]。

试验结果表明，不同容器规格对薄壳山核桃苗木的生长和根系性状均有显著影响，A3处理的苗木质量最好，所有指标均最大，苗高23.05 cm，地径6.04 mm，地上鲜重2.67 g，地下鲜重18.79 g，地上干重1.34 g，地下干重11.70 g，根长1 330 cm，根表面积717 cm2，根体积62.15 cm3。

在实际生产中，既要考虑苗木质量，又要考虑生产成本。本试验中，B3容器袋为0.121元/个，A3容器袋为0.423元/个，后者单价是前者的3.50倍；B3与A3容器袋培育的苗木高度和地径并无显著差异。因此，在实际生产中，如对苗木质量要求较高，建议选择A3容器袋培育苗木；如从生产成本等经济角度考虑，可选择B3容器袋培育苗木。