不同基质处理对洋紫荆幼苗生长的影响*

胡柔璇 魏 丹 唐洪辉 冯志坚陈友光 黄久香 陈 勇

（1.广东省森林培育与保护利用重点实验室/广东省林业科学研究院，广东 广州 510520；2.华南农业大学 林学与风景园林学院，广东 广州 510642；3.广东如春生态集团有限公司，广东 广州 510530；4.广州市林业和园林科学研究院，广东 广州510405）

基质是影响苗木生长的重要因素之一，其配置合理性会直接关系到育苗效果[1]。早期使用的容器育苗基质多采用天然土，不仅容重大，而且保水和孔隙度均比较差[2]。随着育苗技术的发展，轻型化育苗基质的筛选和精准配方的研究应用受到广泛的重视。轻基质容器育苗具有容器质量小、苗木运输便利、透水、透气、透根性能好等优点，是目前国内广泛推广应用的育苗技术[3]。关于轻基质育苗技术，国内学者做了大量相关的研究及应用。秦爱丽等[4]以森林腐殖土、耕作土、草炭土、珍珠岩和蛭石为基质原料，设置育苗基质对崖柏Thuja sutuchuenensis 种子育苗影响的田间试验。孙开道等[5]从根、茎、叶三方面系统研究轻基质配方对油茶Camellia oleifera 苗木的生长影响，该研究以椰糠轻基质为基本原料，通过与泥炭土、菌渣和木屑按不同比例混合配置。胡嘉伟等[6]探讨了添加不同比例的蘑菇渣对油松Pinus tabuliformis 容器苗基质培养的影响。

洋紫荆Bauhinia variegata 为苏木科羊蹄甲属观花乔木，主要分布地为我国南部地区，印度、中南半岛亦有分布。近十几年来，国内围绕洋紫荆种子萌发、种子微形态观察、与属内其他物种间的关系、景观应用、扦插繁殖和组织培养等开展了广泛研究[7-13]，对洋紫荆轻基质的研究未见报道。本次试验以黄心土为基础，分别添加不同比例的泥炭土、椰糠、蘑菇渣作为基质原料，配制成15 种育苗基质进行对比试验，旨在通过测定不同基质培养的洋紫荆苗木生长状况，综合不同生长指标探讨出最佳的洋紫荆育苗轻基质配比，以提高洋紫荆育苗技术水平以及洋紫荆在生产中的育苗质量。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地设在广东省林业科学研究院苗圃，位于113°22′23″E，23°11′40″N，属于海洋性亚热带季风气候，气候特征为温暖多雨、光热充足、夏季长、霜期短。全年平均气温20～22 ℃，平均相对湿度77%，市区年降雨量约为1 720 mm，全年中，4—6 月为雨季，7—9 月天气炎热，多台风，10 月、11 月和3 月气温适中，12 月至翌年2 月为阴凉的冬季。气候条件适合洋紫荆的生长。

1.2 试验材料

选取生长健壮、生长旺盛、无病虫害且长势基本一致的3 个月洋紫荆实生苗为试验材料，平均苗高50 cm。将黄土、泥炭土、椰糠、蘑菇渣4种基质按不同体积比设置1 个对照组和14 个处理组（表1），每个处理组种植30 株苗，每个育苗盘为23 cm×18 cm，完全随机设计排列重复3 次。2016 年2 月定植，试验期间各处理组保持水肥条件一致。

表1 洋紫荆不同轻基质成分配比Table 1 The formular ratio of ingredient in different light mediums

1.3 生长调查和统计

1.3.1 生长指标测定 2016 年3 月至2017 年3 月测定生长指标，每60 d 测定一次，共测定6 次。在每个处理组随机选取苗木30 株，用直尺（精度为0.1 cm）测定其苗高，用数显游标卡尺（精度为0.01 cm）测定其地径。

1.3.2 地下部分形态指标测定 2017 年3 月，将上述30 株苗木从培养基质中取出，用蒸馏水清洗后待用，注意操作时应避免伤害根部。将根系从根茎处切下，用 Epson 根系扫描仪进行扫描，扫描过程中应操作规范避免损坏扫描仪，将扫描所得图像用win RHIZO 根系分析系统分析后得出其地下各形态指标的相关数据。

1.3.3 生长量测定 育苗结束后，将上述30 株苗木从基质中取出，将其根、茎和叶分离，放入烘箱（105℃ ）下杀青20 min，后在65℃烘至恒重，用电子天平（精度为0.01 g）测定其地上部分和根系部分的质量。

1.3.4 叶片元素含量测定 育苗结束后，取上述30 株的叶片，将叶片置于烘箱中以75 ℃烘24 h后取出称重，将烘干的叶片样品粉碎后进行养分分析。用凯氏定氮法[14]测定叶片样品氮含量；样品用硫酸-双氧水消煮处理后，用钼锑抗比色法[15]测定P，用火焰光度法测定K。所有试验重复3 次。

1.3.5 基质元素含量测定 在育苗结束后，将苗木取出后，将其基质混匀挑出杂物后，取样装进小铝盒中送到广东省生态环境与土壤研究所进行测定与分析。用重铬酸钾-浓硫酸消煮后以凯氏定氮法测定N；样品用硫酸-双氧水消煮处理后，用钼锑抗比色法测定P，用火焰光度法测定K。所有试验重复3 次。

1.3.6 统计分析方法 用Microsoft Excel 及SAS统计分析软件进行数据分析和作图。采用隶属函数综合评定法[16]对个基质配比的育苗效果进行综合评价。隶属函数综合评定法运算过程如下：首先，对各指标系数进行计算：指标系数（Xi）=处理组指标值/对照组指标值，然后通过隶属函数计算公式对各指标系数进行定量转换，之后算出各指标隶属函数值的平均值，进行综合评价。

隶属函数计算公式：U（Xi）=（Xi- Xmin）/（Xmax- Xmin），

公式中，U （Xi）为隶属函数值；Xi为某树种某指标的系数；Xmax和Xmin为某一指标内系数中的最大值与最小值。当出现某一测定指标与综合评判结果呈负相关的情况，则应该使用反隶属函数进行转换。

反隶属函数计算公式：U（Xi）=1-（Xi-Xmin）/（Xmax- Xmin）。

2 结果与分析

2.1 洋紫荆容器苗的苗高生长变化规律

洋紫荆的苗高测量值变化趋势如表2 所示，洋紫荆容器苗隔月苗高增长呈显著性差异（P<0.05），生长高峰主要出现在5 月和翌年3 月，9 月到翌年1 月苗高生长大部分处于暂缓期，而Z4、Z5 的生长高峰分别在11 月和翌年1 月。7—9 月苗高增长量最大都是Z15，到11 月至翌年3月Z15 的苗木增长量大幅度下降，Z15 在早期生长快速，之后生长出现停滞。11 月至翌年3 月苗高增量最大的分别是Z4、Z5、Z10。洋紫荆的苗高年增长量如图1，苗高年增长量的从大到小为：Z14 > Z15> Z4 > Z10 > Z7 > Z13 > Z3 > Z8 > Z5 >Z9 > Z6 > Z12 > Z1 > Z11 > Z2。

2.2 洋紫荆容器苗的地径生长变化规律

洋紫荆地径测量值变化趋势如表3 所示，洋紫荆容器苗地径各月增长呈显著性差异（P<0.05），生长高峰主要出现在9 月和翌年1 月，11 月的地径生长大部分处于低谷。每个月地径增长量最大的基质配比不尽相同，5 月地径增长量最大是Z6，7 月径增长量最大是Z9，9 月地径增长量最大是Z12，11 月地径增长量最大是Z5，1 月径增长量最大是Z9，3 月地径增长量最大是Z13。洋紫荆的地径年增长量如图2，地径年增长量的从大到小为：Z9 > Z11> Z10 > Z7 > Z8 > Z15 > Z4 > Z13 >Z6 > Z14 > Z12 > Z3 > Z5 > Z2 > Z1。

2.3 不同基质对洋紫荆容器苗生物量的影响

如表4 所示，在Z3、Z15、Z7、Z6、Z12、Z14培养基中生长的洋紫荆地上部分平均干重较大，其中最大值为Z3 培养基28.69 g，比最小值Z5 增加了69.01%；根系部分平均干重较大的基质配比处理为Z7、Z14、Z1、Z2，最大值Z7 为18.62 g 比最小值Z3 增加了54.56%；根冠比平均值较大的基质配比处理为Z5、Z2、Z13、Z1、Z11，这几组处理的根冠比都大于1，即其根部干重大于地上部分的干重，Z3 的根冠比最小，平均值仅为0.30；生物量

平均值较大的基质配比处理为Z7、Z3、Z14、Z15、Z6、Z12，其中最大值Z7 为37.15 g 比最小值Z4 增加了51.01%。

表2 不同配比的轻基质洋紫荆苗高隔月增长量Table2 The height growth of Bauhinia variegata in different light mediums

图1 不同轻基质洋紫荆苗高年增长量Fig.1 Annual height growth of Bauhinia variegata in different light mediums

图2 不同配比轻基质的洋紫荆地径年生长量Fig.2 Annual growth of ground diameter of Bauhinia variegata in different light mediums

表3 不同配比的轻基质洋紫荆地径月增长量Table3 The ground diameter of Bauhinia variegata in different light mediums

表4 不同基质配比下洋紫荆生物量比较Table 4 Biomass of Bauhinia variegata in different mediums

2.4 不同基质对洋紫荆容器苗根系的影响

如 表5 所 示，Z2、Z8、Z5、Z14、Z12、Z11、Z7 培养基中的洋紫荆根系总长度平均值较长，其根系总长度平均值都长于200 cm，处理组Z13 的根系总长度最短，平均值仅为111.60 cm；主根长度较长的基质配比处理为Z15、Z7、Z5、Z4，处理组Z13 的根系总长度平均值最短，仅为5.33 cm ；根系投影面积平均值较大的基质配比处理为Z2、Z14、Z7、Z5、Z1，处理组Z3 的根系投影面积最小，平均值仅为103.54 cm2；根系表面积平均值较大的基质配比处理为Z2、Z7、Z14、Z5、Z1，处理组Z3 的根系表面积最小，平均值仅为325.27 cm2；根系体积较大的基质配比处理为Z7、Z5、Z1、Z14，处理组Z4 的根系体积最小，平均值仅为17.81 cm3；根系平均直径较大的基质配比处理为Z11、Z7、Z13，处理组Z4、Z8 的平均直径最小，平均值仅为0.67 mm。

2.5 不同基质对洋紫荆容器苗氮磷钾含量的影响

植株的氮磷钾养分含量也是评价洋紫荆施肥效果的重要指标，不同基质对洋紫荆氮磷钾含量的影响各不相同[17]。如图3 所示，处理组Z3 的叶片氮含量最多，其平均值为34.33 g·kg-1，叶片氮磷钾吸收比例为1.00:0.05:0.14，叶片中氮含量最多，钾含量次之，磷含量最少。处理组Z13的叶片氮含量最少，其平均值为15.10 g·kg-1。不同基质的洋紫荆叶片中磷含量平均值范围为1.66～5.39 g·kg-1，各处理组间的差异性不大，处理组Z7、Z10 的叶片磷含量较多，其磷含量平均值分别为5.39 g·kg-1、5.14 g·kg-1，处理组Z3 叶片中磷含量最少，其磷含量平均值为1.66 g·kg-1。不同基质的洋紫荆叶片中钾含量平均值范围为4.78～9.09 g·kg-1，处理组Z2 的叶片钾含量最多，其钾含量平均值为9.09 g·kg-1，处理组Z3 的叶片钾含量最少，其钾含量平均值为4.78 g·kg-1。

不同处理基质的氮磷钾含量分析结果如图4 所示，氮含量在2.99～9.76 g·kg-1之间，处理 组Z3 氮 含 量 最 多，其 平 均 值 为9.76 g·kg-1，处理组Z2 氮含量最少。基质中磷含量在0.17～1.82 g·kg-1之间，处理组Z4 基质中的磷含量最多，处理组Z2 基质中磷含量最少。基质中钾含量在5.3～12.7 g·kg-1之间，处理组Z1、Z2 基质中钾含量最多，处理组Z3 基质中钾含量最少。

表5 不同基质配比下洋紫荆的根系生长Table 5 Root grouth of Bauhinia variegata in different mediums

图3 不同配比的轻基质洋紫荆叶片氮、磷、钾含量Fig.3 The nitrogen, phosphorus and potassium content in Bauhinia variegata leaf of different light mediums

2.6 不同基质配比对洋紫荆容器苗影响的综合评价

各生长指标在不同处理组间的表现存在差异，单一或少数指标难以全面、客观地反映基质配比的育苗效果，因此，采用隶属函数综合评定法对不同基质配比的育苗效果进行综合评价，计算出其变异系数，剔除变异系数大于1 的指标，用筛选出的指标计算出不同处理组的评价值，通过得出的评价值对不同处理组进行综合排名。根据数据分析得出（表6）：在15 组处理组间，处理组Z7（黄心土:泥炭土:椰糠=2:1:1）为育苗效果最佳的基质配比，处理组Z3（椰糠=1）的育苗效果最差。具体排名由好到差分别为：Z7、Z14、Z5、Z2、Z1、Z15、Z10、Z11、Z9、Z8、Z4、Z12、Z6、Z13、Z3。

3 结论

使用轻质、环保的苗木基质是现代林业苗木培育的发展方向。近年来有很多学者开展了轻基质对不同植物品种的培育研究， 陈一群等[18]选用木荷Schima superba、桃花心木Swietenia mahagoni、闽楠Phoebe bournei、红锥Castanopsis hystrix、红桂木Artocarpus nitidus5 个主要造林树种，开展轻基质与黄心土育苗对比试验，得出轻基质育出的种苗质量高的结果。彭秀等[19]选用泥炭、稻壳、森林表土、黄心土混合配制成5 种轻基质配方，开展鹅掌楸Liriodendron chinense 容器育苗技术研究，其试验结果表明了不同轻基质配方之间容器苗苗高、地径、根系、单株干物质质量达到极显著差异。

由于不同的植物其生物学特性各不相同，针对植物特性和立地条件，本次试验以黄心土为基础，分别添加不同比例的泥炭土、椰糠、蘑菇渣作为基质原料，配制成15 种育苗基质进行对比试验。测定不同基质的洋紫荆苗木生长状况，综合不同生长指标筛选出可以提高洋紫荆育苗技术水平的培育基质。结果表明：试验中不同配比的基质对容器苗的生长有显著影响，处理组Z7（黄心土:泥炭土:椰糠=2:1:1）、处理组Z14（黄心土:椰糠=1:4）、处理组Z5（黄心土:椰糠=4:1）的洋紫荆容器苗综合评价值较高，Z3（椰糠=1）、Z13（黄心土:泥炭土=1:4）、Z6（黄心土:蘑菇渣=4:1）的洋紫荆容器苗综合评价值较低。综上所述，基质配比黄心土:泥炭土:椰糠= 2:1:1 是洋紫荆容器苗理想的轻型基质配方，可以在精准育苗生产中进行推广。

表6 不同基质配比洋紫荆容器生长影响的综合评价值Table 6 Comprehensive evaluation value of Bauhinia variegata growth with different light mediums