杉木和濕地松容器育苗輕基質配方優選

徐清福，吳仙花，程紅田，趙敏

（1. 開化縣林業技術推廣站，浙江 開化 324300，2. 華埠鎮農業農村辦公室，浙江 開化 324302）

近年來，容器育苗在林業生產中得到廣泛應用。相對于傳統的育苗技術，容器育苗具有育苗周期短、容易運輸、造林成活率高等優點[1-2]。其中，輕基質網袋育苗技術由于生產成本低、環保性能好，而且造林運輸方便，適宜苗木的集約化與規?；l展，加快了良種繁育，提高了造林效率[3]。近年來，輕型基質容器育苗技術迅速發展。不同基質的物理化學性質顯著影響容器苗生長。然而，容器育苗傳統栽培基質主要以泥炭、珍珠巖、蛭石等為主，這些材料往往需要長途運輸，成本相對較高。因此，有必要進一步研發生產成本低，育苗效果好的新型輕基質。利用農林廢棄物和工業固體生物質廢料經過發酵等技術處理用作容器栽培基質原料，這些原料來源廣泛，不僅可以降低生產成本，減少不可再生資源泥炭的消耗，而且對保護和改善生態環境有重要意義。

杉木Cunninghamialanceolata和濕地松Pinuselliottii是浙江省主要造林樹種，材質好，用途廣，在木材供給和改善生態環境方面發揮著重要作用[4-5]。市場對這兩個樹種的優良種苗需求量大，因而，研發經濟高效的容器育苗基質配方對降低造林成本，提高造林成活率具有重要意義。理想的育苗基質要有較高的緩沖性、離子交換能力和良好的持水性、通氣性。發酵牛糞、發酵木屑、發酵松鱗和礱糠在南方林區資源豐富，價格和運輸成本低于泥炭、珍珠巖、蛭石；發酵牛糞和發酵木屑的緩沖性、持水性較好，可部分替代泥炭；發酵松鱗和礱糠的緩沖性、持水性、通氣性都較好，可部分替代珍珠巖、蛭石。為此，本研究利用這7 種材料設置7 種不同基質配方，比較不同基質配方下苗木成活率、苗高和地徑生長狀況和生產成本，篩選出適宜杉木和濕地松容器育苗的最佳輕型基質，為兩個樹種的壯苗培育提供依據。

1 試驗地點概況

試驗地點位于浙江省開化縣城關鎮翁村，地處118°18′25″E，28°18′25″ N，屬亞熱帶季風氣候；年降水量在1 800 mm 左右，主要集中在3—7 月，有效積溫為5 125 ℃，無霜期為260 d。

2 材料與方法

2.1 材料

本研究采用泥炭、蛭石、珍珠巖、發酵牛糞、發酵木屑、發酵松鱗和礱糠7 種材料，按照逐步提高林區易獲取基質發酵牛糞、發酵木屑、發酵松鱗、礱糠比例的思路，按照不同體積比例配制成7 種基質（表1），以常規配方泥炭、蛭石、珍珠巖作為對照，每立方米基質加N、P2O5、K2O 含量分別為18%、6%、12%的控釋肥4 kg。發酵牛糞、發酵木屑、發酵松鱗和礱糠這些原料均來源于開化縣芹陽辦事處。發酵牛糞是將牛糞堆放在發酵池中，一般每3 d 翻堆1 次，以控制發酵溫度和充分發酵；發酵溫度一般不超過50 ℃，溫度過高就采取翻堆和通風措施降溫，否則會造成養分分解揮發。發酵木屑和發酵松鱗均是將木屑、松鱗堆放在發酵池中，澆水至含水量60% ～ 70%，每立方米加0.5 kg 碳酸氫銨后攪拌均勻，用薄膜覆蓋保溫保濕，每4 ～ 5 d 翻堆1 次，含水量下降需加水，保證充分、均勻發酵。以上3 種發酵，經連續2d 測溫均為常溫，即發酵結束。不同基質的大孔隙、小孔隙、電導率、pH、持水力和容重根據《育苗基質（T/CPPC 1026—2021）》團體標準進行測定[6]。

表1 不同基質配方Tab. 1 Formula of different substrates

2.2 試驗方法

2020 年12 月16 日，分別將杉木和濕地松種子裝入50 孔穴盤中進行育苗。杉木種子來源于浙江省開化縣林場二代杉木良種種子園，濕地松種子來源于杭州市余杭區長樂林場濕地松良種種子園。穴盤規格為52 cm×26 cm，每穴上口徑為5.5 cm，下口徑為3 cm，深度為7 cm。培育基質為泥炭，播種后并澆透水后放置在塑料大棚中?；|表面發干就澆水，澆則澆透。

2021 年4 月15 日，選擇生長一致的2 個樹種芽苗分別移植到7 個不同配方的無紡布輕基質網袋容器（直徑4 cm，長度8 cm）中，每個樹種每種配方基質包括150 株苗木，每50 株為1 組，共設置3 組（3 次重復）。這樣每個樹種包括1 050 株苗木（50 株·基質-1×3 次重復×7 種基質）。所有試驗苗木移植后立即澆水，置于自控蔭棚下，遮陽網的透光率為50%，日常管理包括定期澆水、病蟲害防治和除草。芽苗移植后第20 天，噴施0.3%尿素葉面肥，每隔7 d 噴施1 次，連續3 次。

2021 年12 月20 日，在苗木停止生長時，調查苗木地徑、苗高和成活率。用苗高除以地徑來計算高徑比，根據浙江省地方標準容器育苗相關規范來確定苗木合格率[7-8]。

2.3 數據處理

采用Excel 2007 和SPSS 20.0 對所有數據進行處理和統計分析。不同配方基質下杉木和濕地松苗高、地徑、高徑比、成活率和合格率的差異采用單因素方差分析和Duncan 多重比較進行檢驗，差異的顯著性水平設為0.05。

3 結果與分析

3.1 不同配方基質理化性質

基質是苗木生長的基礎，基質的理化性質直接影響苗木的成活率和生長量。從表2 可以看出，7 種基質中以A1、A2、A3、A4 和CK 基質的大孔隙比例較高，平均值為41.3%；而A5 和A6 基質的大孔隙比例顯著低于其他4 種基質（P<0.05），平均值僅為33%。A5 基質小孔隙比例最高，達41.7%，其次為CK、A1、A2、A4和A6 基質，A3 基質小孔隙比例最低，僅為32.9%。電導率和pH 值在7 種基質中沒有顯著差異（P>0.05）。持水力以A6 基質最高，其次為A1、A5 和CK，A2、A3 和A4 基質持水力較低。A2、A3、A4 和A5 基質的容重較為接近，高于其他3 種基質。由此可見，孔隙度、持水力和容重在不同配方基質中差異較大。

表2 不同基質理化性質Tab. 2 Physiochemical properties of different substrates

3.2 苗木生長狀況

從表3 和表4 可以看出，不同配方基質對1 年實生杉木容器苗生長有顯著影響。

表3 不同配方基質兩個樹種苗木生長情況Tab. 3 Growth traits of C. lanceolata and P. elliottii seedlings in different substrates

表4 不同配方基質下杉木和濕地松苗木生長指標方差分析Tab. 4 ANOVA on growth traits of C. lanceolata and P. elliottii seedlings in different substrates

在7 種基質中，A5 基質的杉木容器苗平均苗高最高，達24.9 cm，其次為CK、A6 和A3，A4、A1 和A2基質的平均苗高相對較低，A5 基質的平均苗高比A2 基質高43%，但與CK 之間沒有顯著差異（P>0.05）。杉木容器苗平均地徑在A5 和A6 中較高，其次為CK、A3 和A1，A2 和A4 基質的平均地徑相對較小，A5 基質的平均地徑比A2 基質高30%，但與CK 之間也沒有顯著差異（P>0.05）。杉木容器苗高徑比以A4 基質最大，其他6 種基質中高徑比沒有統計上的顯著差異（P>0.05）。

根據方差分析，不同配方基質對1 年生實生濕地松容器苗的平均苗高和高徑比有顯著影響，但對平均地徑沒有顯著影響（表3 和表4）。在7 種基質配方中，A5 基質濕地松容器苗平均苗高最高，達22.5 cm，其次為CK、A2、A3 和A4 基質，A1 和A6 基質平均苗高相對較低，A5 基質平均苗高比A6 基質的平均苗高高18%。濕地松容器苗平均地徑在7 種基質中沒有顯著差異（P>0.05），平均值為0.34 cm。濕地松容器苗高徑比以A5和CK 基質最大，A1、A2、A3 和A4 基質中高徑比沒有顯著差異（P>0.05），A6 基質高徑比最小。盡管A5基質的平均苗高和高徑比略高于CK 基質，但二者之間沒有顯著差異（P>0.05）。

由圖1 可知，不同配方基質對杉木和濕地松容器苗成活率有顯著影響。其中A1 基質中杉木容器苗成活率較低，為85%；其他5 種基質杉木容器苗成活率較高，在94% ～ 98%之間。除A1 基質外，其他5 種基質杉木容器苗成活率與CK（97%）之間均沒有顯著差異（P>0.05）。相對于杉木，濕地松容器苗成活率在7 種配方基質均較低，其中A4、A5 和A2 基質濕地松容器苗成活率較高，分別為91%、92%和89%，與CK（89%）之間差異不顯著（P>0.05）；其他基質濕地松容器苗的成活率均低于85%，尤其是A1 和A3 基質濕地松容器苗的成活率僅為79%。

圖1 不同配方基質下杉木和濕地松苗木成活率Fig. 1 Survival rate of C. lanceolata and P. elliottii seedlings in different substrates

不同配方基質對杉木和濕地松容器苗合格率也有顯著影響（圖2）。A5 基質中杉木容器苗合格率最高，為87%，略高于CK（85%），但二種基質的苗木合格率沒有顯著差異（P>0.05）；其次為A6 和A3 基質，杉木容器苗合格率分別為82%和78%；A1、A2 和A4 基質的杉木容器苗合格率相對較低，在60% ～ 66%之間。相對于杉木，濕地松容器苗合格率在7 種配方基質中相對較高，平均值為89%；其中A6 和A4 基質苗木合格率均達到96%，高于CK（92%），其他4 種基質苗木合格率相對較低，在84% ～ 88%之間。

根據1 年生實生苗生長狀況、成活率和合格率進行不同基質的綜合評定?；谏寄久缇C合性狀的歐氏距離的聚類分析表明，所有基質可以分為3 類，其中第一類包括A5、A6 和CK，苗高、地徑、成活率和合格率均表現最好，尤其是A5 配方綜合表現更佳；第二類包括A3 和A4，高徑比較高，但苗高、地徑、成活率和合格率均低于第一類；第三類包括A1 和A2，苗木生長狀況、成活率和合格率指標均低于前兩類，總體表現較差（圖3）。從不同配方基質的成本來看，單個輕基質網袋容器成本A3、A5、A6 最低，均為0.15 元·個-1，其次為A1、A4 為0.17 元·個-1，A2 為0.18 元·個-1，最高為CK，為0.2 元·個-1。因此，綜合生長性狀和成本，培育杉木實生苗的最優配方確定為A5。

圖3 不同配方基質下杉木苗綜合性狀的聚類分析Fig. 3 Cluster analysis on multiple traits of C. lanceolata seedlings in different substrates

對濕地松綜合性狀的歐氏距離的聚類分析表明，所有基質可以分為3 類，其中第一類包括A5，苗高、高徑比和成活率均較高，但苗木合格率相對較低；第二類包括A4，A6 和CK，苗高和合格率相對較高；第三類包括A1、A2 和A3，苗木生長指標表現中等，苗木合格率均低于其他3 種配方，總體表現較差（圖4）。綜合生長和成本分析，培育濕地松實生苗的最優配方確定為A5。

圖4 不同配方基質下濕地松苗綜合性狀的聚類分析Fig. 4 Cluster analysis on multiple traits of P. elliottii seedlings in different substrates

4 小結與討論

通過對7 種不同配方基質上培育的杉木和濕地松容器苗生長狀況和質量的綜合分析，篩選出適合培育杉木和濕地松1 年生實生容器苗的最優基質配方均為A5 基質，即：泥炭∶珍珠巖∶發酵牛糞∶發酵木屑∶發酵松鱗=0.3∶0.1∶0.2∶0.15∶0.25。該配方基質苗木生長好，質量高，可能與其具有較好的物理性質有關。該配方基質小孔隙比例較高，持水能力強，在提高保水性的同時，增加了通透性，有利于苗木根系發育。張天宇等[9]基于5 種輕基質原料開展了7 種不同基質配比的杉木容器育苗試驗，發現泥炭∶珍珠巖比例為4∶1 的配方杉木苗生長最好。唐家全[10]基于4 種輕基質原料開展了9 種不同基質配比的杉木、濕地松和沙松Abiesholophylla容器育苗試驗，得出泥炭土∶珍珠巖∶蛭石比例為5∶4∶1 的配方3 個樹種容器育苗效果最佳。此外，劉偉等[11]也發現，不同輕型基質配方對木荷Schimasuperba、紫楠Phoebesheareri和黃檀Dalbergiahupeana容器苗生長性狀有顯著影響，根據樹種苗期生長篩選了適宜的基質配方。相對于前人的研究結果，本研究篩選的基質配方大幅降低了泥炭和珍珠巖的使用比例，增加了林區易獲取的牛糞、木屑和礱糠作為基質原料，同時也達到了較好的育苗效果。盡管篩選的A5 配方基質苗高、地徑、成活率和合格率與傳統配方（泥炭∶珍珠巖∶蛭石=0.4∶0.3∶0.3）沒有顯著差異，但該配方林區易獲取基質比例達到60%，且相對于傳統配方成本（0.2 元·個-1）降低了25%。因此，本研究篩選的容器育苗輕基質配方有助于杉木和濕地松容器苗的高效培育，對促進輕基質容器苗發展具有重要意義。