不同容器规格及基质对油松生长指标的影响

梅 梅，魏忠平,2，叶景丰，肖 尧，赫 亮，张芷瑞

（1.辽宁省林业科学研究院，沈阳 110032；2.辽宁白石砬子森林生态系统国家定位观测研究站，辽宁丹东 118201）

林木容器育苗是林业生产中的一项先进育苗技术[1]。其在林木育苗繁殖速度、苗木质量、成活率、育苗成本等方面有显著优势，并且具有缩短育苗周期、移栽过程苗木根系不易损伤、造林成活率较高、便于育苗造林机械化等优点[2-3]。目前普遍应用的育苗容器包括无纺布育苗袋、穴盘、蜂窝纸杯和聚丙烯美植袋等[3-4]。与传统容器材质相比，采用美植袋培育的苗木易运输和栽植，聚丙烯材料有一定的黏附性，苗木不易脱钵，而且根系能够自然生长出钵，造林方法简单实用，易于操作，应用广泛，是未来苗木生产发展的必然趋势。容器苗的生长较易控制，生长所需营养物质均由基质供给，生长空间由容器规格限制[5]。容器基质的物理和化学性质均对苗木生长有很大影响。基质的物理性质主要指基质孔隙度、透水性、透气性等指标，化学性质主要指基质养分含量，这些指标决定了容器苗吸收的营养物质成分及效率，从而影响苗木生长发育[6]。因此，选择适合苗木生长特性的基质是决定容器育苗质量的关键[7]。目前，容器育苗基质选择主要遵循因地制宜、就近取材等原则，同时选择具有优良理化性质、价格低廉、无虫、无病菌等特点的基质，以保障苗木所需[8]。

油松(Pinus tabuliformis)具深根性，喜光、抗瘠薄，在水土保持、绿化造林与工业用材等方面具有重要作用。容器育苗在油松苗木繁育中逐渐得到应用。山西地区油松容器育苗基质采用原土30%+沙土20%+腐殖质10%+蛭石5%+菌棒35%的配比，生长指标显著高于原土100%[9]。宁夏地区气候干旱、立地条件差，采用40%菌渣土+60%森林土进行油松容器苗培育，苗木生长良好[10]。随着新型美植袋的出现和育苗技术的逐渐成熟，探索油松容器育苗的培育条件、总结培育油松优质苗的高效方法，具有重要的研究及推广意义。因此，本研究以2年生油松苗为研究材料，以3种不同规格的容器规格和4种不同基质配比进行试验，通过测定油松的苗高、地径及根长等形态指标和地上、地下鲜重/干重等生物量指标的变化，筛选油松最适容器规格及基质配比，以期找到油松容器育苗的最适容器规格和最佳基质配比，为扩大培育高质量油松苗提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 容器规格试验

试验地点在绥中县郊区机场内苗圃。容器材质选用目前最新材料美植袋，主要原料为非编织聚丙烯(non woven polypropylene)，具有透水透气性强的特点，能有效控制植株根系的生长。本试验的美植袋为圆柱形，选择3种规格，分别为A：25 cm（直径）×25 cm（高），B：20 cm（直径）×20 cm（高）；C：15 cm（直径）×15 cm（高）。容器苗基质选用苗圃内的田园土。

1.2 育苗基质试验

通过不同容器规格试验选择出最佳的容器规格，在此容器规格基础上进行育苗基质试验。共设计4 种基质配比，所用基质原料为当地比较常用和成本较低的材料，主要为田园土（绥中县郊区的田园土，团粒结构好、肥力较高、偏黏性）、草炭土、熟化的农家肥（鸡粪或牛粪等动物的熟化粪便）、ABT 生根粉（浓度为0.2 g·L-1）。基质种类与配比如表1。

表1 基质种类与配比Table 1 Substrate kinds and ratios

容器规格及育苗基质筛选以油松2年生播种苗为供试材料，于2018年5月中旬移栽至容器中，共计7个处理，每个处理有30 株容器苗，共210 株容器苗。采用随机区组试验设计。容器苗生长180 d 后，统一进行形态指标测定和生物量测定。

1.3 苗木装钵与苗期管理

基质消毒：采用3%的硫酸亚铁溶液浇透消毒后，用清水淋洗，阴干备用。

苗木装钵：将消毒后的基质装至容器1/3处，移入筛选后的油松2年生播种苗，继续添加基质至容器口1cm左右，轻压后浇透水，使苗木根系与基质充分接触。

苗期管理：移栽后的容器苗定期浇水、除草及病虫害防治。本试验选择每15 d使用1%的硫酸亚铁溶液消毒，预防苗木立枯病等病害。

1.4 形态及生长指标测定

形态指标测定[10]：使用米尺测定苗高、冠幅，游标卡尺测定地径、主根长，测量和计算侧根数及高径比。每10个容器为1组，每处理3次重复。

生物量测定：使用千分之一天平分别测量各处理容器苗的地上、地下、单株的鲜重和干重，并计算获得根冠比：油松根冠比=地下部分干重/地上部分的干重。每3个容器为1组，每处理3次重复。

统计分析方法：研究结果采用Excel 2010及DPS 14.10 软件对试验数据进行统计分析，采用Duncan 新复极差法进行多重比较，显著性水平设定为α=0.05。

2 结果与分析

2.1 不同容器规格对油松生长的影响

2.1.1 不同容器规格对油松形态指标的影响 供试树种选用2 年生的油松播种苗，对不同规格营养钵的油松形态指标进行测定，结果见表2。由表2可知，A 处理与B 处理的苗高差异不显著，两者都与C 处理达到显著差异，分别比C 处理增加19.77%和13.99%。不同规格容器对地径的影响与苗高规律一致，A 处理与B 处理的苗高差异不显著，两者都与C处理达到显著差异，分别比C处理增加23.28%和21.02%。3个规格的容器对高径比影响不显著，未达到显著差异。冠幅的大小顺序是处理A＞B＞C，其中仅C 处理与A、B 处理差异显著，A 处理和B 处理分别比C 处理增加26.81%和20.14%。对主根长的影响是A 处理与B 处理差异不显著，两者都与C 处理达到显著差异，分别比C 处理增加25.75%和23.51%。3 个规格的容器对侧根数影响不显著，三者之间差异不显著。由此可知，A处理的苗高、地径、冠幅和主根长指标虽然高于B 处理和C处理，但都未与B 处理达到显著差异，而两者都与C 处理差异显著，说明用A 和B 两种容器育苗对苗木生长的影响差异不显著，但B 容器规格小于A容器，育苗成本比A容器低，可作为最合适的育苗容器规格。

表2 不同容器规格油松形态指标测定结果Table 2 Measurement results of morphological indexes about P.tabulaeformis in different container specifications

2.1.2 不同容器规格对油松生物量指标的影响 在不同容器规格的影响下，油松容器苗生物量有一定差异。由表3可知，容器规格主要影响地下鲜重，地上干重和地上、单株的干重/鲜重间差异不显著。在地下干重的测量中，处理C 与处理A、B 差异显著。3 种处理的地上鲜重、单株鲜重、地上干重、地下干重、单株干重、根冠比6项指标大小顺序是A 处理＞B 处理＞C 处理。可以推测，本研究中所选的容器规格对油松生物量影响不显著，但A处理更有利于油松的生物量积累。

表3 不同容器规格油松生物量指标测定结果Table 3 Measurement results of biomass indexes about P.tabulaeformis in different container specifications

综上所述，容器规格为25 cm（直径）×25 cm（高）和20 cm（直径）×20 cm（高）油松苗木的生长表现最好，可作为大容器育苗的最佳规格，但20 cm（直径）×20 cm（高）与25 cm（直径）×25 cm（高）规格相比能显著降低生产成本，而又不影响苗木的生长，与15 cm（直径）×15 cm（高）规格相比虽然增加了生产成本，但对树木生长的影响是显著的，因此20 cm（直径）×20 cm（高）可显著提高树木的形态指标，为最适推广的大容器育苗规格。

2.2 不同基质对油松生长的影响

2.2.1 不同基质油松形态指标分析 本试验是在不同容器规格试验基础上进行的，通过不同容器规格试验选择出最佳的容器规格为20 cm（直径）×20 cm（高），在此容器规格基础上进行育苗基质试验。所用基质原料为当地比较常用和成本较低的材料，主要为原土（绥中县郊区的田园土，偏黏性）、草炭土、农家肥（熟化的鸡粪或牛粪等）、ABT 生根粉（浓度为0.2 g·L-1）。试验测定了4 种不同基质配比对油松形态指标的影响，结果见表4。由表4可知，各处理苗高的大小顺序为基质1＞基质2＞基质3＞CK，方差分析结果表明，基质1与基质2的苗高差异不显著，但都与基质3 和CK 差异显著，而基质3 和CK 间差异不显著，说明基质1 和基质2 更适合苗高的生长，分别比CK增加18.60%和18.18%。各处理地径的最大的是基质1，基质3和CK差异显著；基质2与CK间差异不显著，但与基质3 差异显著；基质3 与CK 间差异不显著。基质1 地径的生长量最大，比CK 增加18.31%。各处理高径比的大小顺序是基质3＞基质2＞CK＞基质1，方差分析结果表明，4 种基质间的高径比差异不显著。各处理冠幅的大小顺序是基质1＞基质2＞基质3＞CK，方差分析结果表明，4 种基质间的冠幅差异不显著。各处理主根长的大小顺序与冠幅相同，且基质1 与基质2 差异显著，说明基质1 更适合苗木主根的生长，比CK 增加21.36%。各处理侧根数的大小顺序和显著性均与冠幅结果一致，但基质1 的侧根数最多，比CK 增加79.61%。由此可知，基质1配比的油松形态指标最好，其次是基质2，两者之间对油松苗高、地径、高径比和冠幅影响差异不显著，最显著的影响是对根系的生长，基质1的主根长和侧根数显著高于基质2。

表4 不同基质油松形态指标测定结果Table 4 Measurement results of morphological indexes about P.tabulaeformis in different substrate ratios

2.2.2 不同基质油松生物量指标分析 在不同基质的培养下，油松容器苗生物量呈显著差异。结果见表5。由表5可知，各处理地上鲜重的大小顺序为基质1＞基质2＞CK＞基质3，基质1/2与基质3差异显著。而基质2、基质3和CK间差异不显著，说明基质1能够增加油松地上部鲜物质的积累，与CK相比增加23.34%。各处理地下鲜重和单株鲜重的大小顺序一致，均为基质1＞基质2＞基质3＞CK，且差异显著，说明基质1和基质2都能够增加油松地下部鲜物质的积累，与CK相比分别增加72.28%和46.53%，基质1要好于基质2。在单株鲜重测量中，基质1和基质2与CK相比分别增加33.73%和23.21%，说明都能够增加油松鲜物质积累。

表5 不同基质油松生物量指标测定结果Table 5 Measurement results of biomass indexes about P.tabulaeformis in different substrate ratios

在油松容器苗干重测量中，地上干重、地下干重和单株干重的大小顺序均为基质1＞基质2＞CK＞基质3。地上干重基质1 和基质2 与CK 相比分别增加39.27%和36.62%，地下干重基质1 和基质2 与CK 相比分别增加176.89%和119.68%，单株干重基质1 和基质2 与CK 相比分别增加了60.03%和49.18%，且均与基质3 和CK 呈显著差异，说明基质1和基质2都能够显著增加油松地上、地下部干物质的积累，从而提高整个单株的生长。

综合计算各处理油松容器苗根冠比的大小，发现仅基质1 中根冠比与CK 呈显著差异，而基质2、基质3 和CK间差异不显著，与CK相比增加73.01%，说明基质1能够促进油松苗根系生长，提高油松的根冠比，使植株更加稳定。综上所述，通过对不同基质油松容器苗干物质积累的测量，比较获得基质1 是最适油松生长的基质，更有利于后续移栽和造林。

3 讨论与结论

近年来，随着容器苗的推广和应用，对容器苗的质量和效率方面的研究越来越多。这些研究结果证明了容器规格、材质和基质配比影响容器苗的生长。容器规格不仅与植株根系生长和养分吸收具有直接关系，也间接影响了制造成本、运输成本、基质用量和管理成本，因此在保证苗木生长和造林成活率的前提下，尽量降低成本，提高苗木质量是造林育苗的关键[12-14]，对造林树种育苗而言，育苗容器的规格不仅影响幼苗的生长，还对移植后造林成活率与保存率有显著影响[15]。如闽楠等深根性树种，轻基质育苗对容器规格较为敏感，苗期生长根系需要较大空间，容器深度越大，整株生物量越高[16]。在木荷容器苗培育研究中，发现在生长初期，容器大小对幼苗生长影响较小，随着逐渐生长苗高和地径差异显著[17]。相类似的，北美红栎这类初期生长缓慢的树种，在进行容器育苗过程中，容器规格对苗木生长的影响作用较迟缓，一般在苗木快速生长阶段形成显著差异[18]。油松容器育苗研究结果中，王晓娅等认为无纺布容器苗具有不窝根、根系发达,苗木生长快的特点，对油松苗高生长、地径生长有促进作用[10]。本研究中，随着容器规格越大，油松苗生物量越大，但20 cm（直径）×20 cm（高）与25 cm（直径）×25 cm（高）两规格生物量差异不显著，说明20 cm（直径）×20 cm（高）已经能够满足油松1 年生苗的营养空间。在生产成本上，20 cm（直径）×20 cm（高）比25 cm（直径）×25 cm（高）每万株节省成本约0.4万元，选择该规格容器是综合育苗质量和成本多方优势的结果。

容器育苗基质主要依据苗木特性来选择，主要保证植物生长的养分供应和水分吸收，耐干不耐涝的物种要注重基质的通气程度，需水量大的物种需要考虑基质的保水性能，耐贫瘠的物种则不需添加过多的营养物质，这些因素都是决定植株生长状态的关键因素，因此基质的配置比例对容器育苗的成败起决定性作用[19-21]。在刺槐容器育苗研究中，基质孔隙度对叶片光合速率和蒸腾速率的影响较大，从而影响刺槐种子出苗及生长状况[22]。而西南桦对基质的养分含量较为敏感，不同轻基质配比对苗高、地径等8项生长指标均有显著影响[23]。杨鹏辉研究结果显示表土40%+黄土15%+林下腐殖质土20%+腐熟粪肥20%+炉灰渣5%的配方比例对油松生长的促进效果最显著，且造林效果好[14]。董娇认为原土30%+沙土20%+腐殖质10%+蛭石5%+菌棒35%最适宜油松生长[9]。本研究中，虽然基质2也能够促进油松生长，在多项指标上与基质1之间差异不显著，但在促进根系生长方面基质1 要显著好于基质2，这可能是由于基质1 中添加了ABT 生根粉，能够促进早期油松苗木根系的快速生长，这一结果在前人研究中已有证实[24]。

综上所述，在沙质海岸脆弱生态区进行大容器育苗，最佳容器规格为20 cm（直径）×20 cm（高），与25 cm（直径）×25 cm（高）规格相比能显著降低生产成本，而又不影响苗木的生长，与15 cm（直径）×15 cm（高）规格相比生产成本略有增加，但可显著提高树木的形态指标。筛选获得最适佳的基质配比是60%田园土+30%草炭土+10%农家肥（鸡粪或牛粪等动物的熟化粪便）+根系蘸ABT生根粉，能够显著增加油松的各项形态指标和生物量指标。