不同混配基质对浙江楠大苗生长和生理特性的影响

不同混配基质对浙江楠大苗生长和生理特性的影响

在容器苗的营销中，基质是容器苗培育的基础和关键，其中污泥是使用最多的有机基质。随着中国林业的发展,生产上用的泥炭资源越来越多,而中国泥炭资源匮乏,人们正竭力寻找泥炭的替代品。经过多年研究,人们提出了目前轻型育苗基质的主要成分应该是农林废弃物、工业固体生物质肥料及适量的土壤。因此,开发利用当地成本低、容易获得的农林废弃物替代泥炭,既起到保护环境作用又降低了育苗成本。浙江楠Phoebechekiangensis为樟科Lauraceae楠属Phoebe常绿阔叶大乔木,中国南方著名的珍稀濒危保护树种。该树种树形高大端庄,树冠雄伟,枝叶繁茂,四季常青,是理想的行道树、庭荫树或风景树,且材质上等、经济价值高,是优良的珍贵阔叶用材造林树种。浙江楠天然野生资源稀少,现存自然资源己接近枯竭,属渐危种,为国家二级重点保护植物。采用农林废弃物复合基质进行浙江楠容器育苗,在节约育苗成本的基础上,可以充分利用浙江楠有限的种子资源大量快速繁育苗木,丰富乡土绿化树种的种类,扩大浙江楠的栽培范围,增加经济收入。本研究将农林废弃物(枯枝落叶、药渣、锯末、山核桃Caryacatnayensis果壳、玉米Zeamays秸秆)分别与珍珠岩以及蛭石按比例混合成不同混配基质,以栽培浙江楠常用容器苗混合基质为对照,分析了不同配比基质的理化性质,从中初步确定了5种较优混配基质,并研究了这5种不同混配基质和对照对浙江楠3年生大苗生长和生理特性的影响,从中筛选出可替代泥炭培育浙江楠容器苗的最优农林废弃物基质配方,以期为浙江楠容器苗的工厂化育苗提供技术参考。1无病虫害与苗木规格试验在浙江农林大学平山苗圃温室大棚内进行,均采用3年生浙江楠容器苗(于2011年从建德林业局购买,在平山苗圃培育1a),无病虫害,生长健壮,规格基本一致,平均高度90cm,平均地径7.0mm。试验苗木栽植容器为20cm(直径)×20cm(高度)的美植袋(购于浙江虹越花卉有限公司资材部),泥炭、蛭石、珍珠岩购于杭州花卉世界东北泥炭资材部。1.1各农林废弃物的预处理2011年6-7月,枯枝落叶收集于浙江农林大学校园,玉米秸秆收集于平山苗圃旁的农田,锯末购于杭州临安木材厂,药渣购于临安制药厂,山核桃果壳取自顺溪山核桃生产基地。5种农林废弃物都经粉碎和发酵消毒处理后使用。首先,将各种废弃物晒干,进行机械粉碎至7~10mm颗粒或短茎(锯末不进行粉碎处理);其次,向各种废弃物中加入适量的生物发酵剂(其中玉米秸秆加入适量玉米秸秆腐熟剂),并加入适量的水搅拌,然后将各基质分别堆成山包状,盖上塑料薄膜,四周压实进行发酵,翻动1次·月-1,发酵时间为2011年8月至2012年3月;最后,各基质发酵好之后,用50.0g·kg-1的高锰酸钾进行消毒处理,晾干后使用。1.2基质的制备为避免单一固体废弃物作为栽培基质存在的物理缺陷,因此将发酵好的农林废弃物基质两两组合与蛭石、珍珠岩配成各种混合基质。对照为试验上认为栽培浙江楠较好的含泥炭、蛭石、珍珠岩的混合基质,各基质配方见表1。试验采用随机区组设计,单株小区,15株·处理-1,各处理于2012年3月底上盆,结合上盆按3kg·m-3的肥料量施入由山东红日阿康化工股份有限公司生产的艳阳天硫酸钾多彩纳米控释肥(N∶P2O5∶K2O为20∶10∶10,总养分≥40%),上盆后进行正常的苗木管理。1.3物理化学的测定栽培试验开始前,对各混配基质的物理化学性质进行测定,物理性质的测定,参照连兆煌和王振龙的方法,化学性质的测定参照刘春生的方法。1.4测定指标和方法2012年8月29日抽取3株·处理-1,测量每株的苗高、地径、分枝数量,并计算高径比。用电子天平测定各处理的地上部分鲜质量和干质量及根部鲜质量和干质量,并计算根冠比。测定地上部分和根部干质量时,先将地上部分和根部置于烘箱内经105℃杀青15min,再在80℃烘至恒量。用氯代三苯基四氮唑(TTC)染色法测定根系活力;用无水乙醇法测定叶绿素质量分数;用蒽酮比色法测定可溶性糖质量分数;用考马斯亮蓝G-250比色法测定可溶性蛋白质质量分数。重复3次。1.5处理数据用Excel和SPSS软件进行数据分析处理2结果与分析2.1复合基质的物理特性2.1.1基质持水孔隙大小对植物根系呼吸作用的影响通过对不同复合基质配方物理特性指标的测定,由表2可以看出:各处理的容重都比对照大并且与对照存在显著差异(P<0.05),但都小于0.195g·cm-3,能满足理想基质(容重为0.1~0.8g·cm-3)的要求。基质理想的孔隙度范围为54%~96%,10种基质配方及对照都在此范围内,除处理6明显小于对照且与对照存在显著差异(P<0.05)外,其余各组均处于同一水平且与对照无显著差异。基质的通气孔隙影响着植物根系的呼吸作用,从表2中可得出:处理1明显优于对照,与对照存在显著性差异,处理9和处理10明显比对照的通气孔隙小,与对照存在显著性差异,其余处理2,处理3,处理4,处理5,处理6,处理7和处理8与对照无显著性差异,其中处理2,处理3,处理7和处理8处于同一水平。持水孔隙的大小是基质保水性强弱的重要反映,在持水孔隙的比较中,处理1和处理6比对照小,与对照存在显著差异(P<0.05),处理2,处理3,处理4,处理5,处理7,处理8,处理9和处理10与对照无显著性差异,持水孔隙的大小顺序为:处理9>处理4>处理2>处理10>对照>处理5>处理7>处理8>处理3>处理1>处理6,其中处理10,处理4和处理2与对照处于同一水平。理想的基质也需要合理的大小孔隙比,从表2中可看出:处理1大小孔隙比明显优于对照,与对照存在显著差异(P<0.05),处理2,处理4,处理5,处理9和处理10号小于对照,与对照存在显著差异(P<0.05),处理3,处理6,处理7和处理8与对照无显著性差异,其中处理3,处理7和处理8与对照处于同一水平。2.1.2土壤理化指标的变化在基质化学性质的比较中,处理1到处理10的pH值均在理想栽培基质(pH值为6.0~7.5)的范围,其中处理3,处理6,处理8和处理10高于对照,且与对照存在显著差异(P<0.01),处理1,处理2,处理4,处理5,处理7和处理9与对照无显著性差异。在各处理基质配方的比较中,处理9的碱解氮比对照小且存在显著差异(P<0.01),处理4与对照处于同一水平,剩余各处理碱解氮的明显大于对照且与对照存在显著差异(P<0.01)。各处理的有效磷质量分数均高于对照且与对照存在显著差异(P<0.01)。有效钾的比较中,处理7小于对照且与对照存在显著差异(P<0.01),处理1和处理4与对照无显著性差异,剩余各处理均高于对照且存在显著差异(P<0.01)。阳离子交换量(CEC)反映基质保存养分和提供速效养分的能力,通常情况下,基质的盐基交换量在10~100cmol·kg-1比较适宜。从表3中看出,处理1到处理10以及对照均在此范围内,排列顺序为:处理8>处理10>处理3>处理6>处理2>处理5>对照>处理9>处理1>处理7>处理4。有机质是土壤中营养元素的重要来源,处理8与对照无显著性差异,处理4,处理7,处理2,处理9,处理5和处理10均高于对照,且与对照存在显著差异(P<0.01),处理3,处理1和处理6小于对照,且与对照存在显著差异(P<0.01)。电导度(EC)值反映了基质中可溶性盐的浓度,各处理的EC值均与对照存在显著差异(P<0.01),处理8和处理10的EC值偏高,明显高于对照,处理3,处理6,处理5,处理2,处理9,处理1,处理7和处理4的EC值低于对照。物理性质方面,处理2,处理3,处理4,处理5,处理7和处理8各项指标都比较好。化学性质方面,处理8和处理10的EC值偏高,处理7的有效钾较低,其余各处理的各项指标都表现良好。综合各处理基质的理化性质,考虑到基质中的钾元素可以通过后期施肥加以补充,初选出处理2,处理3,处理4,处理5和处理7混配基质作为栽培浙江楠的试验基质。2.2不同的基质对浙江南容器苗的生长的影响2.2.1不同处理的浙江楠苗木性状基质不同配比对苗木的苗高、地径等有着较大的影响。高径比反映苗木地上部伸长生长与加粗生长之间的协调关系。从表4中可见,筛选出的5种基质配方栽培的浙江楠的地径、苗高、高径比、分枝数与对照相比都无显著性差异。在苗高方面,处理3基质栽培的浙江楠最高(116.17cm),处理2和处理5苗木与对照处于同一水平,处理7苗高值最小(95.83cm)。处理2,处理3和处理7号苗木地径略高于对照,处理4和处理5苗木略低于对照。除7号苗木分枝数低于对照外,处理2,处理3,处理4和处理5苗木分枝数多于对照,最多的为处理3(11.5枝)。2.2.2干质量质量从表5可看出:各处理栽培的浙江楠地上干鲜质量、根部干鲜质量及根冠比与对照均无显著性差异,处理3的地上鲜质量及干质量(115.86g,92.34g)最大。处理3和处理4根部鲜质量及干质量均大于对照,处理2和处理5略小于对照,处理7最小(42.38g,28.40g)。根冠比能反映植物的生长状况以及环境条件对地上部与地下部生长的影响,从表中数据可得出处理4和处理5的根冠比大于对照,处理2,处理3和处理7略小于对照。2.2.3不同处理对浙江楠苗木叶绿素质量分数的影响根系活力是衡量容器苗质量的重要指标之一。由表6可以看出:用处理5混配基质培育的浙江楠苗木根系活力高于对照且与对照存在显著差异(P<0.05),处理2,处理3和处理7与对照无显著性差异,处理4的根系活力最小且与对照存在显著差异(P<0.05)。叶绿素质量分数与植物光合作用密切相关,是反映植物生长情况的重要指标。由表6数据可看出:处理7叶绿素质量分数最高(4.455mg·g-1),显著高于对照,处理3与对照无显著差异,处理2和处理5小于对照与对照存在显著差异(P<0.05),处理4最小(2.815mg·g-1),与对照差异极显著。研究表明,苗木体内可溶性糖及可溶性蛋白质质量分数是反映苗木质量的重要指标,各处理基质栽培的浙江楠苗木可溶性糖无显著差异,由大到小排列顺序为:处理2>处理7>处理3>处理4>对照>处理5;除处理3可溶性蛋白质质量分数与对照无显著性差异外,其余各处理栽培的苗木可溶性蛋白质显著小于对照,最小的为处理5(1.365mg·g-1)。2.3m-3模型从表7可看出:处理3农林废弃物混合基质的价格与对照相比,低147.00元·m-3。目前泥炭资源匮乏,价格比较昂贵,而农林废弃物容易获得、成本低,利用农林废弃物混配基质代替泥炭栽培浙江楠更加经济且满足当前建设生态化城市的需求。3混合基质选择对浙江楠苗木生长的影响在容器育苗过程中,基质特性决定了对苗木水分和营养的供给状况,影响着苗木的生长发育。通过对不同农林废弃物混合基质理化性质的比较,初选出处理2,处理3,处理4,处理5和处理7混配基质作为栽培浙江楠的试验基质。基质特性是影响苗木生长与品质的制约因素,基质材料的配比不同,苗木的地上部与地下部干质量、叶绿素质量分数和根系活力等均有差异。对初选出的5种农林废弃物混合基质及对照栽培的浙江楠苗木进行综合比较,得出处理3混配基质(枯枝落叶∶玉米秸秆∶蛭石∶珍珠岩=3∶3∶2∶2)栽培的浙江楠3年生苗木的苗高、地径、分枝数、地上鲜干质量、地下鲜干质量、可溶性糖