不同基质配方对文冠果容器育苗的影响

安玉光，孙建文

（1. 新疆天山东部国有林管理局玛纳斯南山分局，新疆 玛纳斯 832200；2. 新疆农业大学林学与园艺学院，新疆 乌鲁木齐 830052）

文冠果（Xanthoceras sorbifoliaBunge）是豆科锦鸡儿属植物，为灌木，分布于内蒙古、宁夏、甘肃、新疆等地，生长于半固定和固定沙地。文冠果喜光，适应性很强，既耐寒又抗高温，常为优势种，其根系发达，具根瘤菌，有固氮性能。文冠果不但能防风固沙、保持水土，而且其枝干、种子的利用价值也较高[1-4]，是我国荒漠、半荒漠及草原地带营造防风固沙林、水土保持林的重要树种。近年来，文冠果在生物能源及荒山绿化中的应用越来越广，辽宁、吉林、青海等地都已成功引种。因此，文冠果的开发利用价值越来越受到国内学者的重视，但对文冠果的研究大都是关于其花与果[5]、雄性不育[6]、遗传变异、组织培养及药用化学成分等方面[7-8]。

目前文冠果育苗以扦插育苗和播种育苗为主，但在前山带冷凉气候条件下，苗木生长期较短，以播种育苗效果更好。为了加快文冠果在天山北坡前山带区域（即冷凉气候条件下）的开发和利用，笔者以文冠果幼苗生长特性及生理指标为切入点，开展了不同基质配比对文冠果容器育苗影响的研究，以期为文冠果的推广应用提供技术参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地为新疆天山东部国有林管理局玛纳斯南山林场石门子管护所育苗基地，位于86°6′22″E，43°50′39″N，平均海拔高度1 240 m。该地属典型的温带大陆性气候，冬季长而严寒，夏季短而酷热，昼夜温差大；年平均气温6～7℃，最热月（7 月）平均气温25.8℃，最冷月（1 月）平均气温-18.4℃；年平均降水量为320 mm，年蒸发量1 691 mm，日照时数为2 681 h，全年无霜期165～172 d，最长可达190 d。

1.2 供试材料

供试文冠果种子来源于玛纳斯县苗圃。采用“因地制宜，就近取土”的原则，用园土、腐熟羊粪、河沙作为育苗基质原料。育苗容器采用规格为15 cm×15 cm 的聚乙烯营养钵。

1.3 试验方法

基质配方设A1、A2、A3 共3 个处理，园土∶河沙∶腐熟羊粪的体积比分别为6 ∶2 ∶2、6 ∶3 ∶1 和5 ∶3 ∶2，将各种基质原料按相应比例混合后用搅拌机搅拌均匀，并过筛（Φ=2 mm）。不同基质配方的理化性状指标见表1，A1 基质的容重较轻，有机质含量较高，A2 基质的容重较重，而A3 基质的孔隙度较高。育苗基质按相应比例配好后装营养钵，用多菌灵溶液淋灌消毒后备用。每处理15 钵，采用随机区组设计，重复3 次。

表1 不同基质配方的理化性状指标

播种前将文冠果种子用0.3%高锰酸钾浸泡20 min 消毒，然后用45℃温水浸泡1 d 使种子充分吸水，2019 年10 月30 日播种，每钵播种3 粒种子，播种深度3 cm。2020 年5 月上旬开始出苗，及时在育苗地块搭建简易大棚，并控制温度在40℃以内，相对湿度80%～90%。采用微喷灌溉使基质见干见湿，并注意浇水要一次性浇透，及时除草与间苗，每个营养钵留健壮幼苗1 株。待幼苗长到10 cm 时追施水溶肥（新疆农业科学院专利产品——黄腐酸磷酸二氢钾肥），前期少量多次，随着幼苗的生长可适当增加施肥量。

1.4 测定指标与方法

1.4.1 幼苗生长指标测定每15 d 用钢卷尺和游标卡尺测定1 次幼苗的株高和地径，每处理随机取5 株测定取其平均值。直至秋季幼苗基本停止生长为止。待秋季幼苗停止生长后统计成活率，每处理随机选取5株测定苗高、地径、主根长、侧根数。然后将幼苗带回室内测定地上部鲜重和地下部鲜重，再于105℃烘箱中杀青20 min，将温度调至75℃干燥8 h 后测定地上部干重和地下部干重。

1.4.2 幼苗生理指标测定于7 月中旬每处理随机选取5 株幼苗的顶端功能叶片，保存于液氮罐中测定生理指标。叶绿素含量采用乙醇提取比色法[9]测定；可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝G-250 法[10]测定；超氧化物歧化酶（SOD）活性采用NBT 光化学还原法[11]测定；脯氨酸含量采用磺基水杨酸提取法测定；丙二醛（MDA）含量采用硫代巴比妥酸显色法[12]测定。

1.4.3 幼苗叶片光合指标测定选7 月中旬的晴朗天气，于11：00—13：00 选取植株中上部功能叶片，利用Li-6400XT便携式光合仪测定苗木的净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率。每处理选取3株幼苗，每株幼苗选取3 片功能叶进行测定。

1.5 数据处理

用Excel 2010 软件进行数据整理、绘制图表，用SPSS 17.0 软件进行统计分析，采用模糊数学模型的隶属函数评价法[13-16]和权重进行综合评价。

隶属函数值的计算按公式（1）进行，如果指标与抗旱性呈负相关则按公式（2）进行。

式中：wj为第j 个指标在所有评价指标中的权重，Pj为经主成分分析所得到的第j 个指标的贡献率，D为综合评价值，X（Zj）为隶属函数值。

2 结果与分析

2.1 不同基质配方对文冠果幼苗生长的影响

2.1.1 苗高生长特性由图1 可知，不同基质配方的幼苗生长规律基本相同，6 月中旬以前均生长缓慢，7 月上旬到8 月下旬为快速生长期，9 月后基本停止生长。在快速生长期，苗高平均生长量为28.47 cm，其中A1 处理的生长量达43.27 cm，占整个生长量的36.08%，明显高于A2、A3 处理。到9 月中旬幼苗封顶后，A1处理的苗高达67.8 cm，明显高于A2处理（43.7 cm）和A3 处理（54.8 cm），说明A1 处理最适合文冠果幼苗的苗高生长。

图1 不同基质配方的幼苗苗高生长动态

2.1.2 地径生长特性不同基质配方的幼苗地径生长规律也基本相同（见图2）。7 月4 日以前均生长缓慢，7 月中旬至8 月中旬增长幅度明显加快，为文冠果的快速生长期，9 月中旬基本停止生长。在快速生长期内，地径平均生长量为1.56 mm，其中A1 处理的生长量达2.22 mm，占整个生长量的29.57%，明显高于A2、A3 处理。9 月17 日，A1 处理的地径达7.51 mm，明显高于A2 处理（5.31 mm）和A3 处理（5.94 mm），说明A1 处理最适合文冠果幼苗的地径生长。

图2 不同基质配方的幼苗地径生长动态

2.1.3 幼苗生长指标比较不同基质配方对文冠果幼苗的生长指标影响显著，A1 处理的苗高和地径均显著大于A2 和A3 处理，而A3 处理的苗高又显著高于A2 处理；主根长是A1 处理最长，为58.2 cm，显著长于A2 处理，但与A3 处理没有显著差异；A3 处理的侧根数为31.0 个，显著多于A1 和A2 处理（见表2），可能是A3 处理的园土含量较低，河沙和腐熟羊粪的含量较高，基质的通透性较好利于侧根的生长发育。比较文冠果幼苗的生长指标，总的来说是A1 处理优于A3 处理，而A3 处理优于A2 处理。

表2 不同基质配方的幼苗生长指标

2.1.4 幼苗生物量比较生物量是衡量苗木质量的重要指标，幼苗生物量越大苗木质量越好，苗木栽植成活率越高[17]。由表3 可知，地上部鲜重和干重均是A1 ＞A3 ＞A2，且各处理间差异显著；地下部鲜重和干重均是A3 处理最重，显著重于A2 处理，但与A1 处理没有显著差异。比较文冠果幼苗的生物量，总的来说是A1 处理优于A3 处理，而A3 处理优于A2 处理。

表3 不同基质配方的幼苗生物量 （g）

2.2 不同基质配方对文冠果幼苗生理指标的影响

A1 处理的叶绿素总量显著高于A2 和A3 处理，A2 处理的SOD 含量和脯氨酸含量显著高于A1 和A3处理，可溶性蛋白含量是A3 ＞A2 ＞A1 且各处理间差异显著，MDA 含量是A3 处理最高，显著高于A1处理，但与A2 处理没有显著差异（见表4）。可能是A2 处理的孔隙度较小、土壤通透性较差，喷灌后土壤表面容易板结而使幼苗受到干旱胁迫，导致可溶性蛋白、SOD、MDA 和脯氨酸含量增加。

表4 不同基质配方的幼苗生理指标

2.3 不同基质配方对文冠果幼苗光合指标的影响

光合作用能够有效反映苗木长势和抗性[18]，净光合速率（Pn）能够直接反映苗木有机物的累积水平。净光合速率表现为A1 ＞A2 ＞A3，且各处理间差异显著；胞间CO2浓度（Ci）最大的是A1 处理（247.49 μmol/mol），A3 处 理 次 之（242.42 μmol/mol），A2 处理最小（235.04 μmol/mol），且显著小于A1 和A3 处理；气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）均表现为A1 ＞A2＞A3，且各处理间差异显著（见图3）。

图3 不同基质配方的幼苗光合指标

2.4 影响文冠果幼苗生长的关键因子分析

2.4.1 逐步回归分析选择生长指标中最直观的指标苗高（Y1）和地径（Y2）及生理指标叶绿素总量（X1）、可溶性蛋白（X2）、SOD 含量（X3）、MDA 含量（X4）、脯氨酸含量（X5）进行逐步回归分析；同时选择生长指标中最直观的指标苗高（Y1）和地径（Y2）及光合指标净光合速率（X6）、气孔导度（X7）、细胞间CO2浓度（X8）、蒸腾速率（X9）进行逐步回归分析。回归分析结果如表5 所示，筛选出的主要生理指标影响因子为叶绿素总量（X1）、可溶性蛋白（X2）、MDA含量（X4）和脯氨酸含量（X5）；筛选出的主要光合指标影响因子为细胞间CO2浓度（X8）和蒸腾速率（X9）。

表5 苗高和地径逐步回归结果

2.4.2 主成分分析依据上述逐步回归分析筛选出的主要影响因子，结合苗高和地径2 个固定评价因子进行主成分分析，根据主成分计算出各指标权重见表6。

表6 主成分因子负荷系数和权重

2.5 最佳基质配方筛选

应用模糊数学的平均隶属函数法，计算8 个主要影响因子的隶属函数值，再根据主要影响因子的权重计算综合评价值，结果见表7。3 个基质配方的综合评价值（D）从大到小依次为A1 ＞A3 ＞A2，其D值分别为0.760、0.485 和0.161。因此，A1 为最优配方，A3 是次优配方，A2 为最差配方。

表7 不同基质配方的幼苗综合评价

3 小 结

容器育苗是苗木产业中广泛应用的育苗技术，而育苗基质的合理选择是容器育苗成功的关键技术之一，基质的成分和配比是决定苗木质量的关键因素[17]，因此如何选择和配制育苗基质对容器育苗的成败起决定性作用[19]。文冠果是直根系树种，培育主根发达、侧根数多的幼苗可以提高造林成活率，育苗时合理选择基质对提高文冠果苗木的质量具有重要意义。大量研究表明，基质的物理性状对苗木的生长发育比化学性质更为重要[20-21]，因为基质的通透性直接影响容器苗的根系发育状况。该研究3 种基质配方的总孔隙度为53.6%～59.2%，pH 值7.52～7.63，水解性氮含量为119.91～218.83 mg/kg，有机质含量为41.3～57.5 mg/kg。其中，A1 基质的容重和总孔隙度较小，而养分含量最高；A2 基质的容重和总孔隙度较大，而养分含量较低；A3 基质的容重、总孔隙度和养分含量均处于中间（见表1）。因此，A1（园土∶河沙∶腐熟羊粪=6 ∶2 ∶2）为最优配方，A3（园土∶河沙∶腐熟羊粪=5 ∶3 ∶2）是次优配方，A2（园土∶河沙∶腐熟羊粪=6 ∶3 ∶1）为最差配方。