不同基质处理对蒜头果幼苗生长的影响

杨卓颖，梁文汇，黄晓露，李宝财，杨日升，廖健明

（广西壮族自治区林业科学研究院 广西特色经济林培育与利用重点实验室，广西南宁 530002）

蒜头果（Malaniaoleifera）又名山桐果、马兰后（壮语），属铁青树科（Olacaceae）蒜头果属，为我国二级保护植物[1]，是我国特有珍稀植物。蒜头果仅自然分布于云南东南部和广西西部狭长的喀斯特岩溶区域[2]，是我国西南石灰岩山地非常珍稀的木本油料树种。蒜头果种仁含有大量油脂[3]，种仁油中神经酸含量高达40.92%～67.00%，是人工合成麝香酮的原料[4-5]。在经济利益驱使下，蒜头果被破坏性采摘，而且其天然更新困难，野生资源数量日渐减少[4]。关于蒜头果生物生态学、种苗繁育和栽培等方面的研究较薄弱，可持续利用方面的研究仍处于起步阶段。

近年来，有研究采用蒜头果在裸露的石岩山地或土坡造林，或采用林下遮荫套种等方式提高蒜头果造林保存率，但结果均不理想[6]。与裸根苗相比，采用容器苗造林具有更多优势[7]，优良健壮的容器苗可为提高造林存活率提供保障。基质是容器育苗的关键，复配基质可为植株营养吸收和生长发育提供稳定协调的环境[8-9]。本研究以1年生蒜头果实生幼苗为试验材料，研究不同基质对其生长的影响，为制定合理的育苗措施，提高苗木出圃质量提供参考，为蒜头果人工林营造奠定良好的种苗基础。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地设在广西壮族自治区林业科学研究院试验苗圃（108°56′E，22°56′N），地处广西南宁市北郊，属湿润亚热带季风气候；阳光充足，雨水充沛，霜少无雪，夏长冬短，年均气温21.7 ℃，极端最高气温40.4 ℃，极端最低气温-1.5 ℃；年均降水量1 300 mm，年均相对湿度约80%[10]。

1.2 试验材料

2020年11月，在广西壮族自治区巴马瑶族自治县交乐村（107°25′E，24°15′N）采集单株蒜头果果实，去除果肉；将种子清洗干净后，在稀释500 倍多菌灵溶液中浸泡0.5 h进行消毒处理；将种子播种至消毒好的沙床上，进行沙藏催芽。保持沙床湿润；每半个月用稀释500 倍多菌灵溶液浇淋1 次，防止种子发霉。2021 年1 月，种子陆续发芽；待生长至3月，挑选生长均匀的蒜头果幼苗，移栽至不同基质处理的花盘中。每处理定植18 株，覆盖遮阳网保湿。幼苗移栽7 天确定成活后，于2021 年3 月17 日进行第1次指标测量。

1.3 试验设计

将泥炭土、轻基质、黄心土、松针、蛭石和珍珠岩按不同配比混合，共设置9个处理。处理1（T1）为纯泥炭土；处理2（T2）为轻基质+黄心土3∶1（V∶V）；处理3（T3）为轻基质+黄心土1∶1（V∶V）；处理4（T4）为纯黄心土；处理5（T5）为纯轻基质；处理6（T6）为泥炭土+松针3∶1（V∶V）；处理7（T7）为泥炭土+黄心土3∶1（V∶V）；处理8（T8）为泥炭土+珍珠岩3∶1（V∶V）；处理9（T9）为泥碳土+蛭石3∶1（V∶V）。每处理6盆，3 个重复。土壤pH 值采用电位法测定；速效氮含量采用碱解扩散法测定；速效磷含量采用HCl-H2SO4浸提钼锑抗比色法测定；速效钾含量采用乙酸铵浸提火焰光度计法测定；交换性钙含量采用乙酸铵交换-EDTA 络合滴定法测定[11]。不同基质处理的理化性质见表1。培育过程中，不进行施肥和农药处理。

表1 不同基质处理的理化性质Tab.1 Physico-chemical properties of different substrate treatments

1.4 指标测定

2021 年3 月—2022 年3 月，每月17 日采用数显游标卡尺测量地径，采用钢尺测量苗高。测量结束后，将蒜头果幼苗整株挖出清洗，清洗过程中注意保护根部；用吸水纸吸干幼苗表面水分，采用电子天平称量幼苗全株鲜质量、地上部分鲜质量和地下部分鲜质量；将不同部位植株放入烘箱60 ℃烘至恒重，称量幼苗地上部分干物质量和地下部分干物质量。

1.5 数据处理

采用Excel 2010 软件进行数据统计和绘图；采用SPSS 19.0软件进行数据分析，包括单因素方差分析（One-way ANOVA）、多重比较和主成分分析。

2 结果与分析

2.1 不同基质处理对蒜头果幼苗生长的影响

2.1.1 不同基质处理对蒜头果幼苗苗高生长的影响

培育1 年后，各基质处理幼苗苗高为34.89～69.39 cm，均值为50.22 cm；T5 处理的苗高最高（69.39 cm）；其次为T1 和T6 处理，分别为56.11 和53.11 cm；T4 处理的苗高最低（34.89 cm）（图1）。T5和T1 处理均较有利于蒜头果幼苗苗高生长。

图1 蒜头果幼苗苗高Fig.1 Seedling heights of M.oleifera seedlings

2.1.2 不同基质处理对蒜头果幼苗地径生长的影响

培育1 年后，各基质处理幼苗地径为5.63～8.31 mm，均值为6.88 mm；T5 处理的地径最大（8.31 mm）；其次为T9、T6 和T1 处理，分别为7.26、7.23 和7.20 mm；T8 处理的地径（6.94 mm）与T2 处理（6.70 mm）较接近；T3 处理的地径（6.38 mm）与T7 处理（6.26 mm）较接近；T4 处理的地径最小（5.63 mm）（图2）。T5、T9、T6 和T1 处理均较有利于蒜头果幼苗地径生长。

图2 蒜头果幼苗地径Fig.2 Ground diameters of M.oleifera seedlings

2.1.3 蒜头果幼苗苗高和地径生长变化特征

育苗前期，幼苗快速生长；各基质处理下，3—6月幼苗苗高积累生长率为58.93%～86.34%，均占全年积累生长率的50.00%以上，说明3—6 月为幼苗苗高快速生长期（表2）。T3、T4 和T7 处理的苗高净生长率均在4—5 月开始下降，其中T3 和T4 处理均在6—7 月下降幅度较大；T1、T2、T5 和T6 处理的苗高净生长率均在4—5 月下降，5—6 月升高，之后降低；T8 和T9 处理的苗高净生长率均呈先升后降的趋势，5—6 月达到最高值。随幼苗生长和基质内的营养消耗，后期苗高生长缓慢，除T3 处理10—11 月的净生长率为5.35%外，其他处理8 月后的净生长率均未达到5.00%，没有再次出现苗高快速生长期。

表2 不同基质处理苗高生长变化Tab.2 Growth changes of seedling heights in different substrate treatments(%)

各基质处理下，3—4 月幼苗地径的净生长率均最高（24.70%～40.13%），为幼苗地径生长的第1 个快速生长期；随后，地径生长速度下降，在6—11 月出现第2 个生长高峰，各处理出现第2 个生长高峰的时间有差异（表3）。T7和T9处理第2个生长高峰均出现在6—7 月，净生长率分别为10.63% 和11.81%；T1、T5、T6和T8处理均出现在7—8月，净生长率分别为11.05%、14.02%、11.87%和11.25%；T2和T3 处理均出现在8—9 月，净生长率分别为10.55%和10.03%；T4处理出现在10—11月，净生长率为9.13%。1 年间，幼苗地径呈“快-慢-快-慢”生长趋势，第1个生长高峰出现在3—4月，第2个生长高峰出现在6—11月。

表3 不同基质处理地径生长变化Tab.3 Growth changes of ground diameters in different substrate treatments(%)

2.2 不同基质处理对蒜头果幼苗生物量的影响

不同基质处理对幼苗地上部分鲜质量、地下部分鲜质量、全株鲜质量、地上部分干质量、地下部分干质量和全株干质量均影响显著（P<0.05）（表4）。地上部分鲜质量总重均值为21.52 g，T1 处理最大（36.13 g），T4 处理最小（7.97 g）。地下部分鲜质量均值为26.70 g，T8 处理最大（37.03 g），T6 处理最小（19.50 g）。全株鲜质量均值为48.51 g，T1 处理最大（69.97 g），T4 处理最小（28.43 g）。地上部分干质量总重均值为9.20 g，T1处理最大（15.57 g），T4处理最小（3.30 g）。地下部分干质量均值为7.84 g，T8 处理最大（11.13 g），T4 处理最小（5.47 g）。全株干质量均值为17.04 g，T1 处理最大（25.94 g），T4 处理最小（8.77 g）。T1 处理的地上部分鲜质量总重和地上部分干质量总重均显著高于其他处理。T1 处理的叶生物量最大，是其地上部分生物量最大的主要原因。

表4 不同基质处理对幼苗生物量的影响Tab.4 Effects of different substrate treatments on seedling biomass(g)

2.3 生长量和生物量与基质理化性质的相关性

苗高与土壤密度呈显著负相关（P<0.05），与速效磷含量呈显著正相关（P<0.05），与速效氮和速效钾含量均呈极显著正相关（P<0.01）（表5）。地径与土壤密度呈极显著负相关（P<0.01），与田间持水量和总孔隙度均呈显著正相关（P<0.05），与速效氮和速效钾含量均呈极显著正相关（P<0.01）。地上部分鲜质量、全株鲜质量和地上部分干质量均与总孔隙度呈显著正相关（P<0.05）。全株鲜质量与速效氮含量呈显著正相关（P<0.05）。

表5 生长量和生物量与基质理化性质的相关性Tab.5 Correlations among growths,biomass and physico-chemical properties of substrates

2.4 不同基质处理主成分分析和综合评价

选取苗高、地径、地上部分鲜质量、地下部分鲜质量、全株鲜质量、地上部分干质量、地下部分干质量和全株干质量8 个正向指标，进行主成分分析和综合评价。前2 个主成分的累计贡献率达到92.187%，涵盖大部分信息，说明这8 个指标具有代表性，可用于评价不同基质处理对蒜头果幼苗生长的影响（表6）。

表6 主成分分析结果Tab.6 Results of principal component analysis

第1 个主成分的特征值为6.142，相应的贡献率为76.778%；特征向量较大的因子为全株鲜质量、地上部分干质量、全株干质量、地上部分鲜质量和地下部分鲜质量，反映蒜头果幼苗生物量；第2个主成分的特征值为1.233，相应的贡献率为15.409%；特征向量较大的因子为地径和苗高，反映蒜头果幼苗生长量。

综合得分越高，综合表现越好[12]。综合得分表现为T1>T5>T8>T9>T6>T3>T2>T7>T4（表7）。

表7 综合得分与排序Tab.7 Comprehensive score and ranking

3 讨论与结论

基质是苗木前期培育的载体，不同基质的理化性质不同，直接影响苗木对水分和养分的吸收[13]。本研究采用不同基质处理进行蒜头果实生幼苗培育，结果显示，在纯黄心土基质处理下，幼苗地径、苗高、地上部分鲜质量、全株鲜质量、地上部分干质量、地下部分干质量和全株干质量均低于其他处理；纯黄心土的速效氮、速效钾和交换性钙含量及田间持水量和总孔隙度均最低，说明在基质理化性质较差的条件下，幼苗株高、地径和生物量累积均受到抑制，与李宝财等[14]报道岗松（Baeckeafrutescens）在养分缺失条件下，植株生长量明显下降的结果一致。相关性分析结果显示，在一定范围内基质速效氮、速效钾和速效磷含量越高，幼苗生长量越大；3—6 月为蒜头果幼苗苗高速生期，可适当增加氮肥施用量；7—8 月，苗高生长缓慢，地径仍生长较快，可追施磷钾肥，促进幼苗木质化。幼苗生长受基质理化性质的综合影响，将来可在合适的物理性质下，进行施肥对蒜头果育苗影响的研究。

根系是植物吸收水分和养分的主要器官，其发育状况反映苗木生长状况。其中，由根毛和细根组成的微根系是根系执行吸收功能的主要部位，其生长状况与植物生长状况有较强相关性[15]。孔隙度决定基质中空气流通的速率，对根系生长影响较大，间接影响植物根、茎和叶的生长发育[13]。本研究结果显示，在一定范围内，土壤总孔隙度越大，地径、地上部分鲜质量、全株鲜质量和地上部分干质量表现越好；在总孔隙度较高的纯泥炭土、纯轻基质和泥炭土+珍珠岩3∶1 处理中，幼苗根系较发达；泥碳土+蛭石3∶1处理的总孔隙度最大，但其养分分配不均衡，幼苗生长表现一般。根系发育状况是影响造林成活率的重要因素[16]，枫香（Liquidambarformosana）[17]、翠柏（Calocedrusmacrolepis）[18]和红锥（Castanopsishystrix）[19]等树种均表现为拥有较发达和完整根系苗木的造林成活率较高。本研究中，纯泥炭土、纯轻基质和泥炭土+珍珠岩3∶1处理的根系生长发育较好，有可能解决蒜头果上山造林成活率低的问题。

综合分析结果显示T1>T5>T8>T9>T6>T3>T2>T7>T4。在纯泥炭土处理下，蒜头果幼苗叶生物量和全株生物量均最高，综合得分最高；在纯轻基质处理下，蒜头果幼苗苗高和地径均表现最好，叶生物量低于纯泥炭土处理；在泥炭土+珍珠岩3∶1处理下，蒜头果幼苗根系生长最好，最有利于蒜头果幼苗地下部分生长；这3 个基质配方均可作为蒜头果育苗基质选择。

利益冲突：所有作者声明无利益冲突。

作者贡献声明：杨卓颖、黄晓露负责论文撰写与修改和文献检索；梁文汇、廖健明负责研究计划制定和论文指导；李宝财、杨日升负责数据收集与分析。