不同育苗基質(zhì)對白榆長根苗生長的影響

李新利 ，李向軍 ，支恩波 ，劉春鵬 ，劉澤勇 ，王學(xué)勇

（1.河北省林業(yè)科學(xué)研究院，河北 石家莊 050061；2.河北省林木良種工程技術(shù)研究中心，河北 石家莊 050061；）

我國是世界上荒漠化、沙化面積最大的國家，土地沙化是我國最為嚴重的生態(tài)問題，也是我國生態(tài)建設(shè)的重點和難點[1］，因此，防沙治沙一直備受國家和社會的高度重視。近幾年來，國家消耗了大量人力物力進行防沙治沙工作，一些立地條件相對較好的地區(qū)已得到了初步治理，而剩下的多為干旱瘠薄、沙化程度大等造林困難立地，如何提高這些困難立地的造林成活率和保存率，將成為我國下一步防沙治沙和生態(tài)建設(shè)的關(guān)鍵所在。

林木長根苗培育及配套造林技術(shù)是日本科技人員研發(fā)出來的針對干旱缺水沙地造林綠化的一項新技術(shù)。該技術(shù)利用導(dǎo)根筒培育出根系比通常苗木長3～4倍、長達1m以上的長根苗，其后利用林木長根苗進行沙地造林，通過將其根系直接栽植到水分保有較多的土壤深層，從而使林木在少灌水或不灌水的條件下得以成活和生長[2]。在該項技術(shù)中，林木長根苗的培育尤為關(guān)鍵。而育苗基質(zhì)決定著苗木的生長，尤其對苗木根系的發(fā)育起著至關(guān)重要的作用[3]，因此是長根苗育苗的關(guān)鍵所在。本研究以白榆（Ulmus pumila L）為研究對象，通過比較分析不同育苗基質(zhì)條件下白榆長根苗生長狀況的差異，從而探求培育白榆長根苗最佳的培養(yǎng)基質(zhì)，以求為國內(nèi)長根苗的培育提供技術(shù)支持，進而為造林困難的沙區(qū)治理提供新思路。

1 材料和方法

1.1試驗地概況

試驗在河北省林業(yè)科學(xué)研究院內(nèi)（114°29′E，38°03′N）進行。該地土壤為沙壤，pH值為7.8，年平均氣溫13.4℃，極端最高和最低氣溫為42.9℃和-26.5℃，年無霜期為196d，年均降水量為517mm。

1.2 試驗材料及來源

供試材料為白榆（Ulmus pumilaL），試驗所使用基質(zhì)材料為大田原土、河沙、草炭、珍珠巖、蛭石。其中，大田原土采集于河北省林業(yè)科學(xué)研究院內(nèi)；河沙粒徑為3.0～3.3mm，取自石家莊滹沱河（50元/m3）；草炭土購買于遼寧省盛源泥炭加工廠（200元/m3）；珍珠巖購買于鹿泉市強盛新型建材有限公司（140元/m3）；蛭石購買于石家莊市龍星礦業(yè)有限公司（90元/m3）。

1.3 試驗方法

2010年5月下旬將白榆種子進行營養(yǎng)杯播種育苗。7月中旬按照表1中的比例（體積比）進行育苗基質(zhì)的配制，另外每立方米營養(yǎng)土中加入磷酸二氫銨3kg（4元/kg），混合均勻，測定各處理土壤容重。將配好的基質(zhì)裝入導(dǎo)根筒（直徑10cm，長1m的PVC管），每種基質(zhì)裝12個，即12個重復(fù)，放置于90cm深的育苗坑中。放入之前坑內(nèi)鋪塑料布，并在坑底塑料布上打孔，以達到既防止育苗坑四壁塌陷、又不至于坑內(nèi)長期積水的目的。將營養(yǎng)杯中的白榆苗移栽至導(dǎo)根筒中，此后進行澆水、施肥等常規(guī)管理，其中澆水直接灌到坑中。生長90d后，即10月中旬，分為地上部和地下部2個部分，對其生長指標進行測定，測量指標有地徑、樹高、分枝數(shù)量、葉片數(shù)量、地上部生物量、根長、主根數(shù)量、側(cè)根數(shù)量、地下部生物量，并且計算地下部/地上部生物量及植株總生物量。

表1 各基質(zhì)配比及特征

1.4 數(shù)據(jù)處理

對各測量指標分別進行單因素方差分析，并采用LSD法對其進行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同培養(yǎng)基質(zhì)對地上部的影響

苗高和地徑是評價容器苗出圃質(zhì)量的重要指標[4]，分枝數(shù)量和葉片數(shù)量決定苗木光合作用能力，分枝數(shù)量、葉片數(shù)量越多，光合作用越大，有利于苗木內(nèi)有機質(zhì)的合成和積累[5]。生物量是評價植株長勢的綜合指標[6]。將各處理白榆長根苗地上部分生長指標繪圖1。由圖1可知，各基質(zhì)白榆苗地徑、樹高和葉片數(shù)量差異不顯著，但表現(xiàn)出S2、S3最好，S1、S4次之，S5最次。分枝數(shù)量和地上生物量各處理間達顯著水平（分枝數(shù)F值=7.393，P值=0.0049；葉片數(shù)量F值=2.415，P值=0.1177），分枝數(shù)量各處理大小順序均為：S2﹥S3﹥S4﹥S1﹥S5，地上部生物量各處理大小順序為：S2﹥S3﹥S1﹥S4﹥S5，S2與S3差異均不顯著。綜上所述，對于地上部生長而言，基質(zhì)S2、S3表現(xiàn)最好，S1、S4次之，S5最次。

圖1 不同基質(zhì)下白榆長根苗地上部生長狀況

2.2 不同培養(yǎng)基質(zhì)對白榆地下部的影響

對于長根苗，根長是首先要保證的重要指標，主根和側(cè)根數(shù)量體現(xiàn)著根系的吸收功能，而地下部生物量是評價根系大小的綜合性指標。將各處理白榆長根苗地下部分生長指標繪圖2。如圖2所示，各處理間白榆苗根長、主根數(shù)量和側(cè)根數(shù)量差異達到顯著或極顯著水平（根長F值=18.239，P 值=0.0001；主根數(shù)量 F 值=3.731，P 值=0.0415；側(cè)根數(shù)量F值=14.126，P值=0.0004）。其中各處理白榆根長大小順序均為：S5﹥S4﹥S3﹥S2﹥S1，表現(xiàn)出隨著河沙、草炭、蛭石和珍珠巖比例增大而增長的趨勢，即土壤容重越低，根長越長。主根數(shù)量大小順序均為：S3﹥S2﹥S1﹥S4﹥S5；側(cè)根數(shù)量大小順序為：S3﹥S4﹥S5﹥S2﹥S1；地下部生物量差異雖然不顯著（F值=0.895），但P值為0.502，已接近顯著水平，其大小順序為S3﹥S2﹥S4﹥S5﹥S1。對于主根數(shù)量、側(cè)根數(shù)量及地下部生物量而言，各處理以S3表現(xiàn)最好，而根長S5、S4均比S3要好，但經(jīng)過多重比較，S5、S4與S3間差異不顯著，加之S3成本較低，因此，綜上所述對于地下部生長，S3表現(xiàn)最好。

圖2 不同基質(zhì)下白榆長根苗地下部生長狀況

2.3 不同培養(yǎng)基質(zhì)對總生物量和地下部/地上部生物量的影響

總生物量能夠體現(xiàn)出苗木質(zhì)量的好壞，總生物量越大說明苗木越健壯，苗木質(zhì)量越好。而地下部/地上部生物量，體現(xiàn)著苗木根莖兩部分生長的平衡狀況[4]。地下部/地上部生物量越大，說明根系發(fā)達，苗木蒸騰量小，吸收量大，有利于苗木水分平衡，苗木造林成活高。如圖3所示，各處理間白榆總生物量差異不顯著，但表現(xiàn)出S3最好，S2、S1、S4其次，S5最次。而地下/地上生物量差異顯著，其大小順序為：S5﹥S4﹥S3﹥S2﹥S1，表現(xiàn)出隨著河沙、草炭、蛭石和珍珠巖比例增大而增長的趨勢，也是隨著土壤容重降低而增加的規(guī)律，這與各處理根長規(guī)律一致，經(jīng)過多重比較，S3與S4、S5差異不顯著，且S3成本較低，綜上所述，對于白榆長根苗總體表現(xiàn)以S3表現(xiàn)最好。

圖3 不同基質(zhì)下白榆長根苗總生物量和地下部/地上部生物量

3 結(jié)論與討論

根據(jù)以上分析可知，不同基質(zhì)對白榆長根苗地上部分生長影響不大，只對分枝數(shù)量和地上部生物量產(chǎn)生顯著影響，對于地上部而言，S2、S3表現(xiàn)最好；而對于地下部分生長影響較大，對根長、主根數(shù)量和側(cè)根數(shù)量產(chǎn)生顯著影響，對于地下部生長，S3表現(xiàn)最好；對于植株總生物量的影響不顯著，而對于地下部/地上生物量影響顯著，綜合二者以S3表現(xiàn)最好。綜上所述，遵循育苗基質(zhì)的適用性和經(jīng)濟性原則，本研究認為，對于長根苗培育，各種基質(zhì)中以S3最好。

基質(zhì)是為苗木成活和生長發(fā)育提供養(yǎng)分和水分的載體，決定著苗木的質(zhì)量，是容器育苗尤其是長根苗育苗的關(guān)鍵[7]。目前對于育苗基質(zhì)的研究很多，而且都在向輕型化基質(zhì)發(fā)展。一般來說，輕型基質(zhì)在各項物理指標上大都優(yōu)于常規(guī)基質(zhì)[6]。本研究從S1至S5，隨著蛭石和珍珠巖所占比例的增加，基質(zhì)容重依次降低，基質(zhì)的物理特性逐漸變好，苗木根長和地下/地上生物量逐漸增大，這與羅有盛[8]的結(jié)論一致，逐步符合長根苗育苗需求。然而對于苗木其他生長指標來說并非是容重最小的S5最好，而是以容重居中的S3最好，對苗木各生長指標以及成本綜合考慮，認為S3為白榆長根苗育苗的最佳基質(zhì)。這說明對于苗木基質(zhì)的篩選不能從單一角度片面考慮，要綜合各方面因素進行全面考慮。

［1］林瓊.關(guān)于做好“十二五”防沙治沙工作的思考［J］.國家林業(yè)局管理干部學(xué)院學(xué)報，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(gòu)築するプロジェクト－凍結(jié)濃縮法排水処理技術(shù)と深根苗移植栽培技術(shù)の開発と利用［J］.根の研究（Root Research）.2007，16（1）：13-16.

［3］Michael P R.Effect of nursery media particle size distribu-tion on container-grown woody ornamental production［D］.Louisiana State：LouisianaStateUniversity，2006.

［4］沈國舫.森林培育學(xué)［M］.北京：中國林業(yè)出版社，2001.

［5］江瑞榮.不同營養(yǎng)基質(zhì)及播種方式對木荷容器苗生長的影響［J］.林業(yè)科技開發(fā)，2003，17（S），20-22.

［6］林霞，鄭堅，劉洪見，等.不同基質(zhì)對無柄小葉榕容器苗生長和葉片生理特性的影響［J］.林業(yè)科學(xué)，2010，46（8）：62-70.

［7］侯元兆.現(xiàn)代林業(yè)育苗的理念與技術(shù)［J］.世界林業(yè)研究，2007，20（4）：25-29.

［8］羅有盛.不同育苗基質(zhì)對濕地松容器苗生長的影響［J］.防護林科技，2009.3:13-15.