红锥容器育苗基质选择试验研究

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　　摘要    将沤制松树皮、炭化松树皮、珍珠岩和黄心土4种材料按不同比例配制成6种基质配方，开展红锥育苗试验，通过不同基质理化性质与生长指标的相关分析，应用主成分分析对其育苗效果进行综合评价，旨在筛选出适宜红锥育苗生长的基质。结果表明，基质持水量与苗高、地上部分生物量和总生物量及苗木出圃率成显著或极显著负相关，是影响红锥苗木生长的关键因素;各基质育苗效果综合评价得分值由大到小顺序为沤制松树皮60%+珍珠岩20%+黄心土20%、沤制松树皮40%+珍珠岩40%+黄心土20%、沤制松树皮60%+黄心土20%+炭化松树皮20%、沤制松树皮40%+黄心土40%+炭化松树皮20%、沤制松树皮40%+珍珠岩40%+炭化松树皮20%、沤制松树皮60%+珍珠岩20%+炭化松树皮20%。建议生产上采用沤制松树皮60%+珍珠岩20%+黄心土20%作为红锥的育苗基质。
　　关键词    红锥;容器苗;育苗基质;相关分析;主成分分析
　　中图分类号    S792.99        文献标识码    A        文章编号   1007-5739（2019）10-0113-03
　　Abstract    Six matrix formulations were prepared from four materials in different proportions，such as pine bark，charred pine bark，perlite and forest soil，which used to carry out the red cone seedling test.In order to screen the suitable substrate for the growth of red cone seedlings，the correlation analysis between the physical and chemical properties of different substrates and growth indicators was applied，principal component analysis was applied to comprehensively evaluate the seedling effect.The results showed that there was a significant or extremely significant negative correlation between substrate moisture content and seedling height，aboveground biomass，total biomass and seedling emergence rate，which were the key factors affecting the growth of C.hystrix seedlings.The comprehensive evaluation score of seedling effect of each substrate was in the order of 60% retting pine bark+20% perlite+20% soil，40% retting pine bark +40% perlite+20% soil，60% retting pine bark+20% soil+20% carbonized pine bark，40% retting pine bark+40% soil+20% carbonized pine bark，40% retting pine bark+40% perlite+20% carbonized pine bark，60% retting pine bark+20%perlite+20% carbonized pine bark.It is suggested that 60% retting pine bark+20% perlite+ 20% soil could be used as the seedling raising matrix of C.hystrix.
　　Key words    Castanopsis hystrix;container seedling;seedling matrix;correlation analysis;principle component analysis
　　紅锥（Castanopsis hystrix）又称刺栲、锥栗、锥丝栗，为壳斗科锥属常绿乔木。我国红锥自然分布于云南、广西、广东、海南、福建、台湾等地，其材质坚硬、色泽美观、用途广泛[1];而且红锥适应性强、生长较为迅速，其林分具有良好的涵养水源、保持水土等生态功能。红锥已成为粤、桂、闽、琼地区重点发展的珍贵树种之一[2]。无纺布容器育苗与传统容器育苗相比，具有良好的透气透水性，而且造林成活率和幼林生长量明显提高[3]，已广泛应用于林业、农业等行业。育苗基质是苗木生长发育的载体，是影响苗木质量的关键因素之一[4]，因而一直是容器育苗技术研究的重点。随着红锥在生产上不断得到推广应用，培育壮苗显得尤为重要。近年来，李忠国等[5]将泥炭、树皮、锯末等农林废弃物应用于红锥容器苗生产，陈 琳等[6] 采用树皮、黄心土和红锥林表土等配制多种类型基质，筛选红锥容器苗的适宜基质配方。本试验采用松树皮、炭化松树皮、珍珠岩及黄心土等4种基质材料，设置6种基质配方开展红锥苗木培育试验，筛选出适宜红锥幼苗生长的育苗基质，为其培育和推广提供科学依据。 　　1    材料与方法
　　1.1    苗圃地概况
　　圃地选在中国林业科学研究院热带林业实验中心 （以下简称“热林中心”）林木种苗示范基地，年均温 21.5 ℃，极端最高温39.8 ℃，最低温-1.5 ℃，≥10 ℃积温 6 000～7 600 ℃，全年日照时数1 218～1 620 h，年降雨量1 200～1 400 mm，干湿季节明显，4—9月为雨季，相对湿度80%。
　　1.2    试验材料
　　供试种子来源于热林中心伏波实验场人工林。松树皮和黄心土均取自当地林区，其沤制松树及炭化松树皮的处理方法参考文献[7]。珍珠岩购于南宁花木市场。无纺布育苗容器袋口径8 cm、高度12 cm，购自怀宁县俊林环保育苗袋厂。肥料采用山东生产的史丹利复合肥（16-10-7）。
　　1.3    试验设计
　　采用随机区组试验设计，设6种基质处理（表1），4次重复，每小区45株，即每小区1盘。
　　2012年12月中旬播种于沙床，2013年4月下旬，选择具有2～3片叶且大小基本一致的红锥幼苗，移植至上述各种基质的无纺布容器袋中，及时淋水并遮荫。30 d苗木恢复生长后，每隔10 d施复合肥1次。浓度从0.2%起逐渐增加，但最大不超过0.8%，每月3次。其他管理措施与常规生产育苗类似。
　　1.4    指标测定与数据处理
　　每种基质取4个样本，每个样本约200 g，用于测定其理化性质。测定方法参照文献[8-9]，基质理化性质的测定值包括容重、总孔隙度、气水比、持水量、pH值和电导率等指标。
　　2013年12月中旬，测定每个小区40株幼苗的苗高和地径，根据其平均苗高和地径，选取5株平均大小的苗木调查生物量。出圃标准按照国家标准《主要造林树种苗木质量分级》（GB 6000—1999）执行，即苗高≥25 cm和地径≥0.3 cm的幼苗达到出圃要求，统计并计算出圃率。
　　应用SPSS 16.0统计分析软件进行单因素方差分析、Duncan多重比较和相关分析及主成分分析，幼苗出圃率进行反正弦转换后进行方差分析。
　　2    结果与分析
　　2.1    不同基质的理化性质
　　方差分析可知，基质间的容重、毛管孔隙度和持水量均有显著（P<0.05）或极显著差异（P<0.01）。由表2可知，T3、T4和T5的容重显著低于T6;T5的毛管孔隙度显著高于T1、T2和T4，但与T3、T6差异不显著;T2的持水量最高，其次是T1，再次T3，T3显著高于T5，而与T4差异不显著，T6的持水量最低，与其他基质间差异显著;各基质处理间的总孔隙度、非毛管孔隙度、气水比、pH值和电导率均差异不显著（P>0.05）。
　　2.2    基质对红锥幼苗生长的影响
　　由表3可知，T3和T6的苗高显著高于T1、T2，而与 T4 、T5差异不显著。不同基质对红锥的地径、地上部分生物量、地下部分生物量、总生物量、根冠比和出圃率均差异不显著（P>0.05）。从地径指标看，表现较好的基质有T1、T3、T5;从生物量指标看，T3、T4表现较好;从根冠比看，表现较好的基质有T1、T3、T4、T6;从苗木出圃率来看，T4、T6、T3基质出圃率较高。综合上述分析结果，T3、T4在红锥各指标中的表现较好，初步表明这 2种基质较有利于红锥生长。
　　2.3    基质理化性质与红锥幼苗生长的相关分析
　　由表4可知，基质的容重仅与红锥苗高存在显著相关性（P<0.05）;基质持水量与苗高、地上部分生物量、总生物量和出圃率成显著或极显著负相关（P<0.01），与地径、地下部分生物量、根冠比没有达到显著相关;而总孔隙度、非毛管孔隙度、毛管孔隙度、气水比、pH值和电导率与各项生长指标间均相关不显著（P>0.05）。说明基质的持水量、容重是影响红锥苗木生长的重要因素。
　　2.4    红锥幼苗各生长指标的主成分分析
　　由表3可知，各基质间的红锥幼苗仅有苗高达到显著差异，要从各指标中直接对其做出综合判断比较困难。现采用主成分分析方法对红锥幼苗各生长指标进行综合评定（表5），结果显示，第1个主成分、第2个主成分和第3个主成分的特征值均达1以上，其方差贡献率分别为60.01%、21.74%和14.50%，累积方差贡献率达96.24%，说明这3个主成分能够解释7个指标中96.24%的信息，已足够反映苗木生长情况所需要的信息，所以应用苗高和地径、地上部分生物量作为红锥幼苗生长质量的综合评价指标。
　　依据第一主成分得分、第二主成分得分、第三主成分得分与其相应的方差贡献率积之和，然后除以这3个主成分的累计方差贡献率，即为各基质育苗效果的综合得分值，其值越大，说明该基质育苗效果越好，反之则效果越差。由表6可知，6种基质育苗效果的大小排位分别为T3、T4、T5、T6、T2、T1。
　　3    结论与讨论
　　李忠国等[5]研究表明，适合红锥育苗的优质配方是泥炭∶炭化锯末∶炭化树皮=6∶2∶2。陈 琳等[6]研究表明，沤制树皮、黄心土、红锥林表土的体积比为 5∶2.5∶2.5的混合基质适宜培育红锥容器苗。然而，前者配方中泥炭为不可再生资源，且成本高，后者因红锥林表土资源有限。本试验利用松树皮、炭化松树皮、珍珠岩及黄心土为基质材料培育红锥苗木，各基质的苗木出圃率均在90%以上，尤其是漚制松树皮60%+珍珠岩20%+黄心土20%与沤制松树皮40%+珍珠岩40%+黄心土20%基质的苗木出圃率均>94%，而且综合评价排名靠前。与李忠国等筛选的优质配方相比，虽然这2种基质容重较重，但成本低;与陈 琳等筛选的适宜基质配方相比，其基质容重更轻，且红锥苗木生长表现更佳，说明上述2种混合基质可代替泥炭或红锥林表土作为红锥育苗基质。 　　基质持水量和容重是影响红锥苗木生长的重要因素，其中基质持水量对苗高、地上部分生物量、总生物量及出圃率影响最大。应用主成分分析方法对红锥幼苗各基质育苗效果进行综合评价表明，沤制松树皮60%+珍珠岩20%+黄心土20%和沤制松树皮40%+珍珠岩40%+黄心土20%的基質育苗效果位列前2位，其整体上苗木生长表现最好，而且苗木出圃率达94%以上，说明沤制松树皮和珍珠岩添加适量黄心土有利于红锥苗木生长。而沤制松树皮60%+珍珠岩20%+炭化松树皮20%和沤制松树皮40%+珍珠岩40%+炭化松树皮20%基质育苗效果较差，尽管这2种基质的容重均较轻，非毛管孔隙度较大，但淋水后基质持水量过高，不利于根部的气体交换，进而影响根系生长及养分吸收，导致其地上部分的生长不良，这与金国庆等[10]对香樟等3种乡土阔叶树种的研究结果一致，亦与郭文福等[11]对西南桦的研究结果相符。从降低基质成本方面，建议生产上采用沤制松树皮60%+珍珠岩20%+黄心土20%基质作为红锥育苗基质。
　　4    参考文献
　　[1] 中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志：第22卷[M].北京：科学出版社，1998：28-30.
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　　[3] 侯元兆.现代林业育苗的概念与技术[J].世界林业研究，2007，20（4）：24-29.
　　[4] 邓煜，刘志峰.温室容器育苗基质及苗木生长规律的研究[J].林业科学，2000，36（53）：33-39.
　　[5] 李忠国，郭文福，蒙彩兰，等.红锥容器育苗基质的选择[J].林业科技通讯，2013（10）：28-30.
　　[6] 陈琳，曾杰，贾宏炎，等.容器规格和基质配方对红锥幼苗生长及造林效果的影响[J].林业科学，2017，53（3）：76-83.
　　[7] 蒙彩兰，黎明，郭文福.西南桦轻基质网袋容器育苗技术[J].林业技术开发，2007，21（6）：104-105.
　　[8] 刘士哲.现代实用无土栽培技术[M].北京：中国农业出版社，2001：151-153.
　　[9] 鲍士旦.土壤农化分析[M].2版.北京：中国农业出版社，2007.
　　[10] 金国庆，周志春，胡红宝，等.3种乡土阔叶树种容器育苗技术研究[J].林业科学研究，2005，18（4）：387-392.
　　[11] 郭文福，曾杰，黎明，等.西南桦轻基质网袋容器苗基质选择试验[J].种子，2010，29（10）：62-64.
　　基金项目   中央级公益性科研院所基本科研业务费专项项目（CAEYBB2012048）。
　　作者简介   黎明（1964-），男，广西凭祥人，实验师，从事苗木培育研究与森林植物检疫工作。
　　收稿日期   2019-02-13
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