不同基质配比对刨花楠幼苗生长及养分吸收的影响

徐永宏，盛卫星，周振琪，王 相，王雅琪，吴小盈

(1.建德市林业总场，浙江 建德 311600； 2.建德市林业局，浙江 建德 311600；3.建德市大洋镇林业站，浙江 建德 311600； 4.建德市杨村桥镇林业站，浙江 建德 311600)

刨花楠(Machiluspauho)是樟科(Lauraceae)润楠属常绿乔木树种，主要分布在广东、广西、江西、福建和浙江等地，是我国亚热带常绿阔叶林的重要建群树种[1]。其干形通直圆满，出材率高而树皮率低[2]，是培育大径材的理想树种[3]；刨花楠树冠浓郁，枝繁叶茂，嫩叶红色，是优良的庭院观赏和园林绿化树种[4]；树皮含果胶糖、木糖、葡萄糖，具有较高的医疗作用与保健功能[5]。现有研究表明，边采边播有利于刨花楠种子的萌发，发芽率可达75%[6]；中杯(10 cm×10 cm)是较理想的容器育苗规格[7]；施肥可以促进幼苗的生长，以N∶P介于10与12之间为佳[8-9]，氮肥的施用可增加叶片氮含量[10]；充足的水分是保证幼苗生长的关键[11]；阴坡更加有利于刨花楠的生长[12]。

育苗基质为植物生长提供肥、气以及稳固植株，决定着苗木能否培育成功及苗木质量，一直是国内外学者研究的重点。前人对北美红杉[13]、香椿[14]、栓皮栎[15]、桢楠[16]等研究表明，不同树种容器苗生长的最佳基质配比差异较大。本文以刨花楠1年生苗为研究对象，设置5种不同比例的泥炭、锯末和黄心土的基质配方，采用盆栽方法，研究不同基质质量配比对幼苗株高、地径及生物量的生长和氮磷钾等养分吸收的影响，旨在筛选出适合刨花楠容器苗培育的基质质量配比，为优质苗木培育提供基础。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地设在浙江省建德市新安江林场朱家埠林区珍贵树种温室大棚(29°29′N，119°16′E)，属于中亚热带季风气候，年平均温度16.9 ℃，最热月(7月)平均温度29.2 ℃， 最冷月(1月)平均温度4.7 ℃。年均日照时数1 940 h，年均无霜期254 d。年均降雨量1 504 mm，空气相对湿度82%。苗木生长期间温室大棚中的气温23—33 ℃，空气湿度60%—75%。

1.2 试验材料与基质配比

试验用苗为刨花楠的1年生容器幼苗，苗高(29.31±3.02) cm，地径为(0.36±0.03) cm。

2018年3月1日采用23 cm×24 cm×28 cm (底径×上口径×高) 的花盆，每盆栽植苗木1株，不同基质按表1所示的质量比混合均匀后用于移栽，每盆基质均为10 L。泥炭、锯末和黄心土取材或来源一致。采用随机试验，每个处理种植苗木10株，重复3次。置于温室大棚中进行水分、施肥等日常管理，所有育苗措施均一致。

表1 不同基质的质量配比

不同处理按一定基质配比完成后，均取样1 kg，采用鲁如坤主编的《土壤农业化学分析法》开展基本理化性质分析，结果如表2所示。

表2 不同基质的基本理化性质

1.3 样品采集与分析

1.3.1 苗木测量与采样 2018年11月30日对所有处理的苗木进行调查，用钢卷尺分别测定幼苗株高，用游标卡尺测量地径。然后选择不同处理的标准株4株，采用全收获法，分别将叶片、枝干和根系分离并洗净，分别置于烘箱中杀青30 min(105 ℃)，而后将温度调至70 ℃，烘干至恒质量，测定不同器官生物量。烘干后的植物样品经粉碎后，过0.149 mm筛，待用。

1.3.2 测定方法 用元素分析仪法测定植物样品氮含量；植物样品经H2SO4-H2O2消煮后，以火焰光度计法测定钾含量，以钼蓝比色-分光光度法测定磷含量[17]。

1.3.3 数据处理 总生物量 (g/株) =根生物量+茎生物量+叶生物量。不同养分积累量(mg/株) =叶片/枝干/根系不同养分含量×相应器官生物量。

整株养分积累量(mg/株)= 叶片养分积累量+枝干养分积累量+根系养分积累量

采用Excel 2010对数据进行统计分析。采用单因素和Duncan法进行方差分析和多重比较(α=0.05)，利用Excel 2010作图。

2 结果与分析

2.1 不同基质配比对刨花楠幼苗生长及养分积累的影响

2.1.1 不同基质配比对幼苗株高和地径生长的影响 从图1可知，刨花楠株高(cm)在不同基质中的排序为A2(99.6)>A3(92.0)>A1(90.2)>A4(88.6)>A5(76.6)，其中A2基质培育的刨花楠幼苗株高显著高于A5(P<0.05)，高出30.1%。刨花楠苗木地径介于0.76—0.99 cm(如图2)，不同混合基质间没有显著性差异(P>0.05)。刨花楠苗木高径比介于100.8—110.2，在不同混合基质间没有显著差异(P>0.05)(如图3)。

注：不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。图1 不同基质培育的刨花楠幼苗株高

注：相同小写字母表示差异不显著(P>0.05)。图2 不同基质培育的刨花楠幼苗地径

注：相同小写字母表示差异不显著(P>0.05)。图3 不同基质对刨花楠高径比的影响

2.1.2 不同基质配比对幼苗生物量的影响 从表3可知，刨花楠不同器官平均生物量(g/株)大小表现为根系(31.40)>枝干(29.22)>叶片(17.78)。刨花楠叶片、枝干、根系、总生物量分别介于13.86—22.73，24.82—34.72，25.58—39.82，65.23—97.27 g/株之间。A2基质培育的刨花楠叶片生物量、根系生物量和总生物量显著高于A1，A4，A5(P<0.05)，枝干生物量显著高于A1，A5(P<0.05)，另外A3基质培育的刨花楠枝干、根系生物量也显著高于A1，A5(P<0.05)。刨花楠苗木根冠比介于0.59—0.72，不同基质配比间没有显著性差异(P>0.05)。

表3 不同基质配比对刨花楠生物量的影响

2.2 不同基质配比对幼苗养分吸收的影响

2.2.1 对幼苗不同器官氮、磷、钾含量的影响 从表4可知，刨花楠不同器官营养元素平均含量(g/kg)大小排序：氮为叶片(25.46)>枝干(25.18)>根系(12.77)，磷为根系(1.60)>枝干(1.06)>叶片(0.84)，钾为根系(11.64)>叶片(7.22)>枝干(4.43)。3种营养元素含量总体表现为氮>钾>磷。

表4 不同基质配比对刨花楠幼苗不同器官内氮、磷、钾含量的影响 g/kg

氮、磷、钾含量在叶片、枝干和根系中具有相对稳定性，不同基质培育的刨花楠相同器官内同一元素的含量(g/kg)之间没有显著性差异。叶片氮、磷、钾质量分数分别为23.54—27.10，0.70—0.97，5.74—8.20 g/kg，枝干氮、磷、钾质量分数分别为23.45—27.61，0.87—1.31，3.28—4.90 g/kg，根系氮、磷、钾质量分数分别为10.91—14.37，1.22—2.03，10.76—12.57 g/kg。

2.2.2 不同基质配比对幼苗氮吸收的影响 如图4所示，刨花楠幼苗叶片、枝干和全株氮积累量分别为375.6—535.1，633.0—958.6，1 287.7—1 999.0 mg/株，大小排序均为A2 > A3 > A4 > A1 > A5。叶片氮积累量表现为A2显著高于A1，A5(P<0.05)，枝干氮积累量表现为A2显著高于其他处理(P<0.05)，全株氮积累量表现为A2显著高于A1，A4，A5(P<0.05)。根系氮积累量为279.1—525.4 mg/株，大小排序为A3 > A2 > A1> A4 > A5，其中A3氮积累量显著高于A1，A4，A5(P<0.05)。

注：不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。图4 不同基质配比对刨花楠幼苗氮积累的影响

2.2.3 不同基质配比对幼苗磷吸收的影响 如图5所示，刨花楠幼苗叶片磷积累量为9.6—19.6 mg/株，大小排序均为A2 > A3 > A1 >A4>A5，其中A2显著高于A1，A4，A5(P<0.05)；枝干磷积累量为22.4—41.1 mg/株，大小排序为A3 > A2 > A4 > A1 > A5，其中枝干磷积累量表现为A3基质显著高于A1，A4，A5(P<0.05)；根系磷积累量为31.3—66.5 mg/株，大小排序为A2 > A3> A1 > A4 > A5，其中A2，A3显著高于A4，A5(P<0.05)。全株磷积累量为63.5—123.3 mg/株，大小排序为A3 > A2 > A1 > A4 > A5，其中A2，A3显著高于其他处理(P<0.05)。

注：不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。图5 不同基质配比对刨花楠幼苗磷积累的影响

2.2.4 不同基质配比对幼苗钾吸收的影响 如图6所示，刨花楠幼苗叶片、枝干、全株钾积累量分别为90.7—175.2，81.4—167.5，520.6—825.9 mg/株，大小排序均为A2 > A3 >A4 > A5 > A1，其中叶片钾积累量表现为A2显著高于其他处理(P<0.05)，枝干钾积累表现为A2，A3显著高于A1，A4(P<0.05)，全株钾积累量表现为A2显著高于A1，A4，A5(P<0.05)；根系钾积累量为293.8—483.3 mg/株，大小排序为A2 > A3 > A1 > A5 > A4，其中A2显著高于A1，A4，A5(P<0.05)。

注：不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。图6 不同基质配比对刨花楠幼苗钾积累的影响

2.2.5 不同基质配比对幼苗氮、磷、钾分配的影响 刨花楠幼苗地上部生物量,氮、磷、钾积累量占全株的比率分别为58.2%—63.0%，70.2%—78.3%，43.7%—54.7%，33.1%—47.0%，不同处理间没有显著性差异(P>0.05)；3种营养元素地上部所占比率平均值大小为氮(74.8%)>磷(41.4%)>钾(38.2%)(如图7)。

图7 不同基质配比的刨花楠生物量及氮、磷、钾的分配

2.3 灰色关联度法评价不同基质配比

由灰色系统理论与应用的配套建模软件计算得出6个指标的关联度系数值，如表5所示。从表5可知，培育刨花楠幼苗适宜基质的排序为A2>A3>A1>A4>A5，即刨花楠幼苗培育的最佳基质为A2(60%黄心土+20%锯末+20%泥炭)。

表5 不同基质配比对苗木生长的关联度

3 讨论与结论

3.1 不同基质配比与幼苗苗高、地径和生物量的关系

育苗基质是苗木生长发育的关键载体，不同的基质配比对苗木的生长和质量产生显著影响[18-20]。在基质选配时需要考虑树种的适应性和经济性[21]。锯末为微营养基质，黄心土为中营养基质，泥炭为富营养基质。3种原料的不同组合和比例决定了育苗基质的物理、化学性质，显著影响着苗木的生长[22]。苗木的株高、地径和生物量是比较容易测量的苗木形态指标[23]，可以直接反映珍贵树种的苗木质量，是重要的形态学指标[24]，在一定程度上可以预测造林效果。不同树种由于生物学、生态学、生长特性的不同，苗木生长对基质的要求和配方也存在较大的差异，苗木株高、地径、生物量等形态学指标对不同的基质配比会产生明确的响应，本研究表明，刨花楠容器苗株高生长以A2(60%黄心土+20%锯末+20%泥炭的混合基质)为最优，显著高于单纯黄心土栽培苗木高生长的30.1%(P<0.05)。高生物量的苗木在造林后，与杂草竞争的优势更加明显[25]。不同基质配比对苗木生物量的影响与苗木株高、地径的表现规律一致，即刨花楠叶片、枝干、根系和总生物量均以60%黄心土+20%锯末+20%泥炭的混合基质为最高，其中总生物量显著高于其他配比的混合基质(P<0.05)。刨花楠幼苗株高、地径、生物量均以A2为最优，基质配方中的泥炭比例低于余士香等认为的最佳配方[9]，这可能与混合基质中的其他2种材料不同有关。在株高、地径、生物量等方面在A1，A5基质配方中的表现最差，主要原因是基质配比中的黄心土比例过高(黄心土占比80%，100%)，造成基质过于粘重、孔隙度小、透气性差，不利于刨花楠的生长。而A4基质(20%黄心土+40%泥炭+40%锯末)培育的幼苗生长情况也表现一般，主要原因是泥炭和锯末所占比例过高(占80%)，而黄心土占比过小(20%)，其饱和持水率大、容重小(仅0.34 g/cm3)，植物根团不容易形成，影响植物根系的生长、对幼苗的生长发育产生明显的抑制作用[26-27]。

3.2 不同基质配比与幼苗养分吸收、积累与分配的关系

幼苗植株体内氮、磷、钾吸收和积累量对幼苗造林后期起着关键作用。在造林初期，苗木是否能存活及生长的好坏与植株体内贮藏的氮、磷、钾多少有关。新移栽的幼苗根系缓慢生长，很难从土壤中获取氮、磷、钾等养分，其生长主要依靠植株体内贮存的氮、磷、钾等养分的再分配与转移。造林成活后，幼苗新抽的芽、根系等不同器官中的氮素有40%—60%来源于原有苗木体内氮的转移和再分配[25]。因此幼苗体内高含量的氮、磷、钾可以显著增强苗木的生长和抗逆性。植株不同器官氮、磷、钾含量的变化可反映不同育苗基质的优劣，植株体内养分积累量的多少不仅决定于生物量，而且也取决于不同器官氮、磷、钾质量分数。本研究发现，刨花楠全株氮、钾积累量以A2基质为佳，积累量分别为1 999.0，825.9 mg/株；而磷积累量以A3基质(40%黄心土+30%泥炭+30%锯末)为最大，其值为123.3 mg/株。有利于苗木株高、地径生长的基质配方，也有利于氮、磷、钾等养分的积累。这与刘欢等[28]、肖遥等[29]、李峰卿等[30]表明的苗木株高、地径、生物量与植株体内氮、磷等养分承载量有显著性相关的研究结果相似。

3.3 结论

以株高衡量，刨花楠容器苗的最佳基质为A2，其叶片、枝干、根系和总生物量均为最高。全株氮、钾吸收量以A2基质为多，而磷吸收量以A3基质为最大。灰色关联度法评价表明，A2基质是刨花楠容器苗生长的最优基质。