不同育苗基质对白榆长根苗生长的影响

不同育苗基质对白榆长根苗生长的影响1李新利1,2，李向军1,2，支恩波1,2，刘春鹏1,2，刘泽勇1,2，王学勇1,2（1.河北省林业科学研究院，河北石家庄050061;2.河北省林木良种工程技术研究中心，河北石家庄050061；）摘要：以大田原土基本材料，通过添加不同比例的河沙、草炭、珍珠岩、蛭石，配制出5种不同的育苗基质。将这些基质填充到导根筒(直径10cm长1m的PVC管)中以培育白榆(UlmuspumilaL)长根苗。通过分析比较不同育苗基质条件下白榆的地上部、地下部、总生物量以及地下/地上部生物量等生长指标，在遵循育苗基质的适用性和经济性的基础上，筛选出培育白榆长根苗的适宜基质。结果表明：基质S3（大田原土60%+河沙10%+草炭10%+珍珠岩10%+蛭石10%）最佳。关键词：森林培育学；长根苗；育苗基质；白榆EffectofDifferentNurserySubstratesonGrowthofLongroot-seedlingofUlmuspumilaLLIXinli1,2,LIXiangjun1,2,ZHIEnbo1,2,LIUChunpeng1,2,LIUZeyong1,2,WANGXueyong1,2(1HebeiAcademyofForestrySciences,Shijiazhuang050061,Hebei;2HebeiEngineeringResearchCenterforTreesVarieties,Shijiazhuang050061,Hebei)Abstract:Fivedifferentkindsofnurserysubstrateswereproducedusingthefieldsoilasbasicmaterialwithdifferentproportionsofriversand,peat,perlite,vermiculitematerialadded.Thesesubstrateswerefilledtoroot-guidingtube(PVCtubewiththediameterof10mmandthelengthof1m)tobreedlongroot-seedlingofUlmuspumilaL.Followingapplicabilityandeconomyofthenurserysubstrates,toselectthesuitablesubstratesforbreedinglongroot-seedlingofUlmuspumilaL,thegrowthofabove-groundandbelow-ground,thetotalbiomassandabove-groundbiomass/below-groundbiomassetcofUlmuspumilaLwereanalyzedandcomparedondifferentsubstrates.Theresultsshowedthat:SubstrateS3(fieldsoil60%+riversand10%+peat10%+perlite10%+vermiculite10%)wasbest.Keywords:silviculture;longroot-seedling;nurserysubstrates;UlmuspumilaL我国是世界上荒漠化、沙化面积最大的国家，土地沙化是我国最为严重的生态问题，也是我国生态建设的重点和难点[1]，因此，防沙治沙一直备受国家和社会的高度重视。近几年来，国家消耗了大量了人力物力进行防沙治沙工作，一些立地条件相对较好的地区已得到了初步治理，而剩下的多为干旱瘠薄、沙化1国家948项目“沙地节水造林综合配套技术引进”（2011-4-56）资助。第一作者简介：李新利，女，1976年4月生，工程师，从事植物生理方面的研究。E-mail:[e-mail]；Tel:[phone]。程度大等造林困难立地，如何提高这些困难立地的造林成活率和保存率，将成为我国下一步防沙治沙和生态建设的关键所在。林木长根苗培育及配套造林技术是日本科技人员研发出来的针对干旱缺水沙地造林绿化的一项新技术。该技术利用导根筒培育出根系比通常苗木长3-4倍、达到1m以上的长根苗，其后利用林木长根苗进行沙地造林，通过将其根系直接栽植到水分保有较多的土壤深层，从而使林木在少灌水或不灌水的条件下得以成活和生长[2]。在该项技术中，林木长根苗的培育尤为关键。而育苗基质决定着苗木的生长，尤其对苗木根系的发育起着至关重要的作用[3]，因此是长根苗育苗的关键所在。本研究以白榆（UlmuspumilaL）为研究对象，通过比较分析不同育苗基质条件下白榆长根苗生长状况的差异，从而探求培育白榆长根苗最佳的培养基质，以求为国内长根苗的培育提供技术支持，进而为造林困难的沙区治理提供新思路。1材料和方法1.1试验地概况试验在河北省林业科学研究院内（114°29′E，38°03′N）进行。该地土壤为沙壤，pＨ值为7.8，年平均气温13.4°，极端最高和最低气温为42.9°和-26.5°，年无霜期为196d，年均降水量为517mm。1.2试验材料及来源供试材料为白榆（UlmuspumilaL），试验所使用基质材料为大田原土、河沙、草炭、珍珠岩、蛭石。其中，大田原土采集于河北省林科院内；河沙粒径为3.0-3.3mm来自石家庄滹沱河（50元/m3）；草炭土购买于辽宁省盛源泥炭加工厂（200元/m3）；珍珠岩购买于鹿泉市强盛新型建材有限公司（140元/m3）；蛭石来自购买于石家庄市龙星矿业有限公司（90元/m3）。1.3试验方法2010年5月下旬将白榆种子进行营养杯播种育苗。7月中旬将按照表1中配比的比例（体积比）进行育苗基质的配制，另外每立方米营养土中加入磷酸二氢铵3kg（4元/kg），混合均匀，测定各处理土壤容重。将配好的基质装入导根筒(直径10cm长1m的PVC管)，每种基质装12个，即12个重复，放置90cm深的育苗坑中。放入之前坑内铺塑料布，并在坑底塑料布上打孔，以达到既防止育苗坑四壁塌陷、又不至于坑内长期积水的目的。将营养杯中的白育苗移栽至导根筒中，此后进行浇水、施肥等常规管理，其中浇水直接灌水到坑中。生长90天后，即10月中旬，分为地上部和地下部两个部分，对其生长指标进行测定，测量指标有地径、树高、分枝数量、叶片数量、地上部生物量、根长、主根数量、侧根数量、地下部生物量，并且计算地下部/地上部生物量及植株总生物量。表1各基质配比及特征处理大田原土/%河沙/%草炭/%珍珠岩/%蛭石/%土壤容重g/m3基质成本元/m3S110000001.2712S2801010001.2125S360101010101.1160S440101020200.9583S520101030300.691061.4数据处理对各测量指标分别进行单因素方差分析，并采用LSD法对其进行多重比较。2结果与分析2.1不同培养基质对地上部的影响苗高和地径是评价容器苗出圃质量的重要指标[4],分枝数量和叶片数量决定苗木光合作用能力，分枝数量叶片数量越多，光合作用越大，有利于苗木内有机质的合成和积累[5]。生物量是评价植株长势的综合指标[6]。将各处理白榆长根苗地上部分生长指标绘图1。如图1所示，经各基质白榆苗地径、树高和叶片数量差异不显著，但表现出都表现出S2、S3最好，S1、S4次之，S5最次。分枝数量和地上生物量各处理间达显著水平(分枝数F值=7.393，P值=0.0049；叶片数量F值=2.415，P值=0.1177)，分枝数量各处理大小顺序均为：S2﹥S3﹥S4﹥S1﹥S5，地上部生物量各处理大小顺序为：S2﹥S3﹥S1﹥S4﹥S5，二者S2与S3差异均不显著。综上所述，对于地上部生长而言，基质S2、S3表现最好，S1、S4次之，S5最次。图1不同基质白榆长根苗地上部生长状况2.2不同培养基质对地下部的影响对于长根苗，根长是首先要保证的重要指标，主根和侧根数量体现着根系的吸收功能，而地下部生物量是评价根系大小综合性指标。将各处理白榆长根苗地下部分生长指标绘图2。如图2所示，各处理间白榆苗根长、主根数量和侧根数量差异达到显著或极显著水平（根长F值=18.239，P值=0.0001；主根数量F值=3.731，P值=0.0415；侧根数量F值=14.126，P值=0.0004）。其中各处理白榆根长大小顺序均为：S5﹥S4﹥S3﹥S2﹥S1，表现出随着河沙、草炭、蛭石和珍珠岩比例增大而增长的趋势，即土壤容重越低，根长越长。主根数量大小顺序均为：S3﹥S2﹥S1﹥S4﹥S5；侧根数量大小顺序为：S3﹥S4﹥S5﹥S2﹥S1；地下部生物量差异虽然不显著（F值=0.895），但P值为0.502，已接近显著水平，其大小顺序为S3﹥S2﹥S4﹥S5﹥S1。对于主根数量、侧根数量及地下部生物量而言，各处理以S3表现最好，而根长S5、S4均比S3要好，但经过多重比较，S5、S4与S3间差异不显著，加之S3成本较低，因此，综上所述对于地下部生长，S3表现最好。图2不同基质下图2不同基质白榆长根苗地下部生长状况2.3不同培养基质对总生物量和地下部/地上部生物量的影响总生物量能够体现出苗木质量的好坏，总生物量越大说明苗木越健壮，苗木质量越好。而地下部/地上部生物量，体现着苗木根茎两部分生长的平衡状况[4]。地下部/地上部生物量越大,说明根系发达,苗木蒸腾量小,吸收量大,有利于苗木水分平衡,苗木造林成活高。将各处理白榆长根苗总生物量及地下/地上生物量绘图和表。如图和表所示，各处理间白榆总生物量差异不显著，但表现出S3最好，S2、S1、S4其次，S5最次。而地下/地上生物量差异显著，其大小顺序为：S5﹥S4﹥S3﹥S2﹥S1，表现出随着河沙、草炭、蛭石和珍珠岩比例增大而增长的趋势，也是随着土壤容重降低而增加的规律，这与各处理根长规律一致，经过多重比较，S3与S4、S5差异不显著，且S3成本较低，综上所述，对于白榆长根苗总体表现以S3表现最好。图3不同基质图3不同基质白榆长根苗总生物量和地下部/地上部生物量3结论与讨论根据以上分析可知，不同基质对白榆长根苗地上部分生长影响不大，只对分枝数量和地上部生物量产生显著影响，对于地上部而言，S2、S3表现最好；而对于地下部分生长影响较大，对根长、主根数量和侧根数量产生显著影响，对于地下部生长，S3表现最好；对于植株总生物量的影响不显著，而对于地下部/地上生物量影响显著，综合二者以S3表现最好。综上所述，遵循育苗基质的适用性和经济性原则，本研究认为，对于长根苗培育，各种基质中以S3最好。基质是为苗木成活和生长发育提供养分和水分的载体,决定着苗木的质量，是容器育苗尤其是长根苗育苗的关键[7]。目前对于育苗基质的研究很多，而且都在向轻型化基质发展。一般来说，轻型基质在各项物理指标上大都优于常规基质[6]。本研究从S1至S5，随着蛭石和珍珠岩所占比例的增加，土壤容重依次降低，基质的物理特性逐渐变好，苗木根长和地下/地上生物量逐渐增大，这与罗有盛[8]的结论一致，逐步符合长根苗育苗需求。然而对于苗木其他生长指标来说并非是容重最小的S5最好，而是以容重居中的S3最好，对苗木各生长指标以及成本综合考虑，认为S3为白榆长根苗育苗的最佳基质。这说明对于苗木基质的筛选不能从单一角度片面考虑，要综合各方面因素进行全面考虑。参考文献[1]林琼.关于做好“十二五”防沙治沙工作的思考[J].国家林业局管理干部学院学报.2011,3:13-17.[2]稲永忍,田森茂紀,安萍.など.サウジアラビアの沙漠地域に持続可能な緑化システムを構築するプロジェクト－凍結濃縮法排水処理技術と深根苗移植栽培技術の開発と利用[J].根の研究(RootResearch).2007,16(1):13-16.[3]MichaelPR.Effectofnurserymediaparticlesizedistribu-tiononcontainer-grownwoodyorname