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不同栽培基质和育苗容器对格氏栲种子出苗率和苗木生长的影响

2021-04-19沈彩霞

福建农业科技 2021年11期
关键词:容器育苗出苗率生长量

摘 要:为提高格氏栲苗木质量,培育格氏栲优质苗木,研究不同栽培基质和育苗容器对格氏栲种子出苗率和苗木生长的影响。选择经贮藏催芽的格氏栲种子为研究对象,不同栽培基质采用山地红壤70%+杉木皮屑30%(A1)、林地表土100%(A2)、山地红壤50%+粗河沙50%(A3)开展试验,不同容器采用无纺布营养袋播种(B1)、塑料营养钵播种(B2),以田间苗床播种(B3)为对照开展试验。结果表明:(1)3种栽培基质处理(A1、A2、A3)的格氏栲种子出苗率均较高,种子平均出苗率分别为92.8%、92.0%、91.7%,但3种不同基质的格氏栲苗木生長量差异较大,格氏栲苗木生长量以A1处理最高,A2次之,A3最低,其中:A1处理的平均苗高18.3 cm、平均地径0.32 cm、平均主根长度26.0 cm、侧根平均数6.2条。(2)2种容器无纺布营养袋(B1)、塑料营养钵(B2)与田间苗床(B3)的格氏栲种子出苗率及苗木生长量差异较大,种子出苗率及苗高、地径、侧根生长量均以B1处理最高,平均种子出苗率93.5%、平均苗高2.2 cm、平均地径0.32 cm、侧根平均数6.1条;B2处理次之,B3处理最低;但主根长度以田间苗床最高,平均主根长度36.7 cm。因此,选用山地红壤70%+杉木皮屑30%(A1)进行格氏栲播种育苗是一种较佳的基质,而且取材容易,配制简单,易于在生产中推广;选择无纺布营养袋(B1)进行格氏栲播种育苗,易形成多而发达的侧根,更有利于格氏栲苗木的生长,且无纺布营养袋苗木无须脱袋造林,有利于提高造林成活率,易于林业生产中推广。

关键词:格氏栲;种子;育苗基质;容器育苗;出苗率;生长量

中图分类号:S 723.1   文献标志码:A   文章编号:0253-2301(2021)11-0075-05

DOI: 10.13651/j.cnki.fjnykj.2021.11.012

Effects of Different Cultivate Substrates and Seedling Containers onSeed Germination Rate and Seedling Growth of Castanopsis Kawakamii

SHEN Cai-Xia

(Fujian Sanming Shenkou Service Station of Castanopsis kawakamii Nature Reserve,Sanming, Fujian 365001, China)

Abstract: In order to improve the quality of Castanopsis kawakamii seedlings and cultivate the high-quality seedlings of Castanopsis kawakamii, the effects of different cultivation substrates and seedling containers on the seedling emergence rate and seedling growth of Castanopsis kawakamii were studied. The seeds of Castanopsis kawakamii which were stored and after germination were selected as the research object. Then, the experiments were carried out by using different cultivation substrates of 70% mountain red soil+30% Chinese fir sawdust (A1), 100% forest topsoil (A2), 50% mountain red soil+50% coarse river sand (A3), and selecting different containers of non-woven nutrition bag (B1), plastic nutrition bowl (B2) , and field seedbed (B3) as the control for the sowing of Castanopsis kawakamii. The results showed that: (1) The germination rates of Castanopsis kawakamii seeds treated with the three cultivation substrates (A1, A2 and A3) were all high, and the average germination rates of seeds were 92.8%, 92.0% and 91.7%, respectively. However, the seedling growth of Castanopsis kawakamii treated with the three different substrates was significantly different. The seedling growth of Castanopsis kawakamii treated with A1 was the highest, followed by A2, and was the lowest when treated with A3, among which, the average seedling height of Castanopsis kawakamii in the A1 treatment was 18.3 cm, the average ground diameter was 0.32 cm, the average length of main root was 26.0 cm, and the average number of lateral roots was 6.2. (2) The seedling emergence rate and seedling growth of Castanopsis kawakamii sown in the two kinds of containers of non-woven nutrition bag (B1) and plastic nutrition bowl (B2) were significantly different from that sown in the field seedbed (B3). The seedling emergence rate, seedling height, ground diameter and lateral root growth were the highest in the B1 treatment, with an average seedling emergence rate of 93.5%, average seedling height of 2.2 cm, average ground diameter of 0.32 cm and average number of lateral roots of 6.1, followed by the B2 treatment, and were the lowest in the B3 treatment. But the length of main root was the highest sown in the field seedbed, and the average length of main root was 36.7 cm. Therefore, it was a better substrate to select the 70% mountain red soil+30% Chinese fir sawdust (A1) for the sowing and seedling cultivation of Castanopsis kawakamii. Moreover, it was easy to obtain the materials, and the preparation was simple, which was easy to be popularized in the seedling production. While selecting the non-woven nutrition bag (B1) for the sowing and seedling breeding of Castanopsis kawakamii, it was easy to form many and developed lateral roots, which was more conducive to the growth of Castanopsis kawakamii seedlings, and the seedlings sown in the non-woven nutrition bag didn′t need to remove the bag for afforestation, which was conducive to improve the survival rate of afforestation, and easy to be popularized in the forestry production.

Key words: Castanopsis kawakamii; Seed; Seedling substrate; Container nursery; Seedling emergence rate; Growth

育苗基质是植物生长发育的载体[1],为苗木存活和生长提供所需养分和水分资源,选擇适宜的育苗基质是培育优质苗木的关键环节,也是提升苗木质量的基础[2-3]。娄军山等[4-5]研究表明苗木根系从基质中获取养分和水分资源,良好的基质条件通过促进根系发展,为苗木地上生长输送养分,有助于培育优质苗木。张明伟[6]研究表明基质筛选及配比可有效提升基质孔隙性和保水性,促使根系吸收和利用更多的水分资源,促进苗木质量的提升。李婧[7]研究表明复合基质降低了单一土壤基质的缺点,为苗木生长创造适宜的生长环境,提升了苗木存活率。容器育苗是先进的育苗技术,具有节约种子且育苗周期短的优点,提高了苗木成活率和造林质量[8]。在容器育苗中,容器规格、育苗基质及二者协同效应也可能影响苗木生长发育[9],根据苗木生长需求正确进行基质配比,利用容器育苗的技术优势,因地制宜地选择合适的育苗基质,有效提高育苗生产效率。因此,揭示不同栽培基质和育苗容器对格氏栲种子出苗率和苗木生长的影响,有助于为格氏栲幼苗培育提供技术理论支撑。

格氏栲Castanopsis kawakamii Hayata,又名吊皮锥、赤栲、青钩栲等,为中亚热带地区南缘特有的壳斗科锥属常绿高大乔木,是我国特有的珍稀树种,树形美观,树干挺拔魁伟,材质坚硬细密,具有抗湿耐腐等优良特性,是建筑、桥梁、造船、家具等良好用材,具有较高的经济价值和保护价值[10-14]。然而,格氏栲由于种源、幼苗成长限制及人为干扰等原因,导致种子萌发受阻,幼苗更新缓慢[15],如何提高格氏栲苗木存活和生长成为亟待解决的科学问题。目前,关于格氏栲幼苗培育的研究主要集中于温度控制[16-17]、物种混交种植[18-19]等对其生长的影响,而关于不同栽培基质和育苗容器对格氏栲种子出苗率和苗木生长的研究尚未见报道。因此,以格氏栲为研究对象,探讨不同栽培基质和育苗容器(容器袋和苗床)对格氏栲幼苗存活和生长的影响,筛选最适宜格氏栲幼苗生长的基质条件和育苗容器,以期为格氏栲林可持续经营提供基础理论。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于福建三明林业学校教学林场苗圃,地处东经117°27′24″、北纬26°09′29″;苗圃地势平坦开阔,于秋冬季进行细致整地,苗床土壤消毒等。

1.2 试验材料

2018年12月上中旬于格氏栲种子掉落高峰期,在福建省三明莘口格氏栲自然保护区收集颗粒饱满,选择大小基本一致(约2 g)的成熟格氏栲种子。预备2个通气良好的储藏箱和含水量饱和的细沙(含水量约60%) ,在箱底部放置10 cm 厚细沙,喷洒1.25 g·L-1敌百虫,沙藏种子并盖约10 cm 细沙,室内保持常温。试验开始前,采用浓度0.5%的高锰酸钾进行消毒和杀菌20 min,蒸馏水清洗干净后浸泡24 h,去除漂浮、劣质种子,将沉于水下的种子捞出后备用[9]。同时,收集当地山地红壤、林地表土、粗河沙,去除基质中杂质,置于室内备用。

1.3 试验设计与方法

1.3.1 不同栽培基质对格氏栲种子出苗率和苗木生长的影响 2019年3月上旬,在福建省三明教学林场苗圃开展试验,将收集的土壤基质,按照一定比例进行混合置于萌发盆中,设置3种不同基质的混合比例,即山地红壤70%+杉木皮屑30%(A1处理),林地表土100%(A2处理)和山地红壤50%+粗河沙50%(A3处理),每个萌发盆中加入同等厚度的萌发基质。每个处理随机设置6个重复,每个重复播种100粒大小一致、健康的格氏栲种子。定期浇水和挪动萌发盆位置,以保证受光条件基本一致[20]。

1.3.2 不同育苗容器对格氏栲种子出苗率和苗木生长的影响 2019年3月上旬,采用不同育苗容器培育格氏栲苗木,即选取口径规格为8 cm×10 cm的无纺布营养袋(B1)、塑料营养钵(B2)两种容器播种格氏栲种子,以田间苗床(B3)为对照。每个处理设置6个重复,每个重复播种100粒消毒后的种子。无纺布营养袋和塑料营养钵直接置于苗床农田土上,适时浇水和利用自然降水维持土壤基质湿润,定期进行除草和害虫害防治管理。

1.4 生长指标调查

2019年5月下旬统计不同处理的格氏栲种子出苗率。2019年11月下旬,利用电子游标卡尺(精度0.01 mm)测量不同处理下格氏栲幼苗高度和地径,挖取测量结束的格氏栲幼苗,并在苗圃内快速分出根系组织,去除根系表面附着的杂物和泥土,带回室内测量不同处理下格氏栲幼苗主根长度和侧根数。

1.5 统计分析

采用Excel 2016进行基本处理与绘制图表,基于DPSv 9.50统计软件,利用单因素方差分析和Duncan多重比较分析不同处理对格氏栲苗高、地径、幼苗主根长度和侧根数的影响,探讨不同基质和与育苗容器对格氏栲幼苗存活和生长的影响。

2 结果与分析

2.1 不同栽培基质对格氏栲种子出苗率及苗木生长的影响

由表1可知,不同栽培基质对格氏栲种子出苗率的影响无显著差异(P>0.05),3种基质下格氏栲种子平均出苗率较高,分别达92.8%、92.0%、91.7%,表明3种基质均适宜格氏栲播种育苗。不同栽培基质对格氏栲幼苗苗高、地径、主根长度和侧根数的影响表现:A1处理的幼苗苗高、地径、主根长度和侧根数高于其他处理,且在A3处理达最小值,表明A1处理对格氏栲幼苗生长的促进作用最为显著。A1处理的主根长度和侧根数分别达26.0 cm和6.2条,极显著高于A2和A3处理;A3处理的格氏栲幼苗苗高和地径分别为18.3 cm和0.32 cm,极显著低于A1处理(P<0.01),与A2处理间无显著差异。

2.2 不同育苗容器对格氏栲种子出苗率及苗木生长量的影响

由表2可知, 2种容器育苗(B1、B2)的格氏栲种子出苗率显著高于田间苗床育苗,分别为93.5%、91.3%,而田间苗床(B3)育苗的种子出苗率仅83.2%。不同育苗容器对格氏栲幼苗苗高、地径、主根长度和侧根数的影响表现:B1处理的格氏栲幼苗苗高(22.2 cm)、地径(0.32 cm)和侧根数(6.1条)显著高于其他2种育苗处理,田间苗床(B3)育苗的格氏栲幼苗苗高(18.0 cm)、地径(0.27 cm)和侧根数(1.0条)低于其他两种育苗方式。B3处理的格氏栲幼苗主根长度(36.7 cm)显著高于B1和B2处理,其中B1处理最小(25.9 cm)。

3 讨论与结论

育苗基质是幼苗生长发育的关键载体,不同的基质配比影响着幼苗生长和质量[21]。研究表明,3种不同栽培基质对格氏栲种子出苗率的影响无显著差异,但A1处理格氏栲幼苗成活率(92.8%)高于A2(92.0%)和A3处理(91.7%),且格氏栲幼苗苗高、地径、主根长度和侧根数均高于A1和A2处理,可能是杉木皮屑在其中发挥着重要作用。山地红壤保肥性能好,但黏性较强,土壤透水透气性较差;杉木皮屑质量轻、密度小、透气性好等优点,且杉木皮屑可通过分解有机质释放养分,为格氏栲幼苗生长提供养分。杉木皮屑与土壤按比例混合后,土壤基质的透气性明显改善,既提高了土壤保水性能[22],也为幼苗生长提供养分资源,在一定程度上提高了格氏栲幼苗成活率,促进幼苗生长。A3处理的格氏栲幼苗生长发育速度低于A1和A2处理,可能是A3处理在林地土壤内加入50%的粗河沙,降低了幼苗生长。粗河沙有利于改善土壤基质的透水透气性能,但保水、持水、保肥性能弱,雨后冲刷容易造成水肥流失,降低土壤基质养分含量[23],從而降低格氏栲幼苗存活,抑制其生长发育。综上,不同栽培基质对格氏栲幼苗生长的影响存在显著差异,A1处理(山地红壤70%+杉木皮屑30%)是格氏栲播种育苗的一种较佳配比方式,而且取材容易,配制简单,易于在育苗生产中推广。

不同容器对格氏栲幼苗生长的影响表现为B1处理(无纺布营养袋育苗)显著提高了格氏栲幼苗成活率、苗高、地径和侧根数,可能是无纺布营养袋具有持水性高、通气性好、不窝根等优点[20],可有效提高苗木成活率,提升幼苗生长质量等[24],导致B1处理的幼苗生长性能高于塑料营养钵育苗和苗床育苗。此外,塑料营养钵保肥和保水性好,但其透气性较差,降低土壤透气性和根系呼吸速率等,不利于格氏栲苗木生长。研究发现苗床育苗促进格氏栲幼苗主根生长,降低了侧根数;而容器育苗降低了主根长度,增加了侧根数。主根长度和侧根数量增加,均有助于扩大根系生长面积,促使根系最大范围汲取土壤中养分和水分资源

[25]。研究表明,主根长度较短的幼苗,周围充足的侧根可有助于吸收土壤中养分和水资源,更能促进幼苗生长[25]。与苗床育苗相比,不同容器育苗有效限制和延缓了幼苗主根生长,通过增加侧根以提高幼苗生长质量,导致容器育苗方式的格氏栲幼苗苗高、地径和侧根数均显著高于苗床育苗,形成主根短,多侧根的生长方式,更有利于促进格氏栲幼苗生长。综上,选择无纺布营养袋进行格氏栲播种育苗,易形成多而发达的侧根,更有利于格氏栲提升苗木质量;且无纺布营养袋幼苗培育无须脱袋造林,更有利于提高造林成活率,易于在林业生产中推广。

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(责任编辑:柯文辉)

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