李 超，許宇星，張沛健，劉學(xué)鋒，張國(guó)武

(國(guó)家林業(yè)局桉樹(shù)研究開(kāi)發(fā)中心，廣東 湛江 524022)

農(nóng)林廢棄物基質(zhì)對(duì)藍(lán)花楹苗木生長(zhǎng)效應(yīng)的影響

李 超，許宇星，張沛健，劉學(xué)鋒，張國(guó)武＊

(國(guó)家林業(yè)局桉樹(shù)研究開(kāi)發(fā)中心，廣東 湛江 524022)

以椰糠、稻殼、桉樹(shù)皮為原料，按照不同體積比例配置15種混配基質(zhì)，并以黃心土為對(duì)照，對(duì)16種基質(zhì)進(jìn)行理化性質(zhì)和苗木生長(zhǎng)狀況的分析比較，通過(guò)主成分分析法篩選最佳配比。結(jié)果表明：16種基質(zhì)電導(dǎo)率為0.19 ~ 4.63 ms·cm-1，容重為0.18 ~ 0.96 g·cm-3，總孔隙度為63.90% ~ 93.33 %，pH值在4.19 ~ 6.27之間，不同基質(zhì)配比差異均達(dá)到顯著水平?；炫浠|(zhì)S4、S6、S14容重顯著低于其他各配比基質(zhì)及對(duì)照組，總孔隙度高于或顯著高于其他配比基質(zhì)，基質(zhì)pH值為中性偏酸，對(duì)藍(lán)花楹幼苗生長(zhǎng)有較好的促進(jìn)作用。對(duì)苗木各生長(zhǎng)性狀等指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，結(jié)果表明：S4、S6、S14三種混配基質(zhì)綜合得分較高，適合作為藍(lán)花楹幼苗培育的備選基質(zhì)，但篩選出的三種混配基質(zhì)有機(jī)質(zhì)含量、速效氮、速效磷和速效鉀含量并不突出，可能物理性質(zhì)的優(yōu)劣是藍(lán)花楹幼苗在基質(zhì)內(nèi)生長(zhǎng)的主要限制因素。

農(nóng)林廢棄物混配基質(zhì)；藍(lán)花楹；理化性質(zhì)；主成份分析

農(nóng)林廢棄物是指農(nóng)業(yè)和林業(yè)生產(chǎn)加工過(guò)程中所產(chǎn)生的殘余植物類廢棄物，例如稻殼、樹(shù)皮、椰殼等，其數(shù)量巨大，具有可再生和可生物降解等優(yōu)點(diǎn)[1-2]。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)農(nóng)林廢棄物只有少數(shù)被用作生物質(zhì)燃料和動(dòng)物飼料，多數(shù)丟棄和焚燒，造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)[3]。近年來(lái)，越來(lái)越多學(xué)者關(guān)注農(nóng)林廢棄物的基質(zhì)化利用[4-10]，針對(duì)不同廢棄物的特點(diǎn)開(kāi)發(fā)生產(chǎn)栽培基質(zhì)，既有利于廢棄物的回收利用、消除環(huán)境污染，同時(shí)創(chuàng)造了較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[8]。

藍(lán)花楹(Jacaranda mimosifolia)為紫葳科(Bignoniaceae)藍(lán)花楹屬(Jacaranda)落葉喬木[10]，原產(chǎn)自熱帶南美洲，因其樹(shù)姿優(yōu)美、干形通直、藍(lán)紫色花壯觀美麗、花期長(zhǎng)等特點(diǎn)，常用作行道樹(shù)、遮蔭樹(shù)，同時(shí)還是優(yōu)良的家具用材樹(shù)種[11-12]。目前，藍(lán)花楹主要繁殖方式為有性繁殖，即以穴盤點(diǎn)播為主，待小苗長(zhǎng)至5 cm左右，開(kāi)始將其從穴盤中移栽到塑料容器中培養(yǎng)[13]?；|(zhì)是影響容器育苗效果的關(guān)鍵因素之一，為篩選出育苗效率高但成本低廉的栽培基質(zhì)，本研究以脫鹽椰糠、碳化稻殼及腐熟桉樹(shù)皮為主要原材料，按照不同比例配制栽培基質(zhì)，通過(guò)對(duì)比分析不同基質(zhì)的理化性質(zhì)及其對(duì)苗木生長(zhǎng)狀況的影響，結(jié)合分析以期篩選出配置簡(jiǎn)便、育苗效果優(yōu)良的環(huán)保型育苗基質(zhì)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試藍(lán)花楹苗木由廣州匯森林業(yè)有限公司提供，為生長(zhǎng)健壯且長(zhǎng)勢(shì)均一的1年生容器苗，苗高30±2 cm。椰糠購(gòu)于廣州大田農(nóng)業(yè)有限公司，稻殼來(lái)自于廣東遂溪縣嶺北銀豐糧食加工廠，經(jīng)過(guò)人工碳化后用作混配基質(zhì)；桉樹(shù)皮取自南方國(guó)家級(jí)林木種苗示范基地桉樹(shù)林，經(jīng)堆漚腐熟后使用。經(jīng)過(guò)處理后各基質(zhì)材料的理化性質(zhì)見(jiàn)表1。

表2 各基質(zhì)材料的理化性質(zhì)

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 混配基質(zhì)的配制

將前期經(jīng)過(guò)處理的原材料椰糠、碳化稻殼、桉樹(shù)皮按照不同體積比配置成15種混合基質(zhì)，以黃心土為對(duì)照基質(zhì)(CK)，試驗(yàn)設(shè)計(jì)見(jiàn)表2。

1.2.2 理化性質(zhì)的測(cè)定

苗木入盆前，對(duì)16種不同基質(zhì)處理的理化性質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，有機(jī)質(zhì)含量測(cè)定采用重鉻酸鉀氧化—外加熱法，速效氮測(cè)定采用堿解—擴(kuò)散法，速效磷測(cè)定采用鹽酸—硫酸浸提法，速效鉀采用乙酸銨浸提—火焰光度法測(cè)定，基質(zhì)容重及孔隙度采用環(huán)刀法測(cè)定，電導(dǎo)率和pH值參照程斐等[14]的方法測(cè)定。

表2 不同比例混配基質(zhì)處理 %

1.2.3 苗木栽培與管理

試驗(yàn)在南方國(guó)家級(jí)林木種苗示范基地進(jìn)行，以上口徑21 cm、高度15 cm、下口徑18.6 cm的塑料盆為育苗容器，于2015年12月2日采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，將供試藍(lán)花楹幼苗根系附著基質(zhì)洗凈后，移入配置好的16種基質(zhì)中，每處理3個(gè)重復(fù)，每重復(fù)10盆，即每個(gè)處理共計(jì)30株幼苗。試驗(yàn)期間不做任何施肥處理，僅做定期噴水維護(hù)。

1.2.4 生長(zhǎng)指標(biāo)的測(cè)定

于2016年6月2日測(cè)量供試幼苗的生長(zhǎng)指標(biāo)，通過(guò)每木檢尺計(jì)算各個(gè)處理苗木的平均株高和平均徑粗，再根據(jù)各處理平均株高和平均徑粗分別選取3株幼苗測(cè)定其單株地上生物量和地下生物量，參考文獻(xiàn)[1]和[15]以計(jì)算根冠比和壯苗指數(shù)，公式分別為：根冠比=單株地下生物量/單株地上生物量；壯苗指數(shù)=(徑粗/株高+根冠比)×單株總生物量。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

采用SPSS19.0軟件以及OFFICE 2010 Excel軟件進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的分析，并利用鄧肯檢驗(yàn)法對(duì)相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行多重比較，結(jié)合幼苗各生長(zhǎng)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析以篩選最佳基質(zhì)配比。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同基質(zhì)理化性質(zhì)比較

對(duì)各混配基質(zhì)及對(duì)照進(jìn)行理化性質(zhì)測(cè)定可知(表3)，15種不同比例混配基質(zhì)的電導(dǎo)率、總孔隙度及pH值均顯著高于對(duì)照，容重顯著低于對(duì)照。各種混配基質(zhì)電導(dǎo)率為0.19 ~ 4.63 ms·cm-1，不同基質(zhì)差異達(dá)到顯著水平。pH為在4.19 ~ 6.27，對(duì)照基質(zhì)偏酸性，其余混配基質(zhì)接近中性，不同配比基質(zhì)間無(wú)顯著差異。各基質(zhì)容重為0.18 ~ 0.96 g·cm-3，其中S4、S6、S14及S2顯著低于其他各配比基質(zhì)及對(duì)照組。各混配基質(zhì)的總孔隙度為63.90% ~ 93.33%，S4、S6兩種混配基質(zhì)顯著高于其他各配比。不同配比基質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素含量均呈現(xiàn)顯著差異。除速效鉀外，15種混配基質(zhì)的有機(jī)質(zhì)、速效磷、速效氮含量均顯著高于對(duì)照基質(zhì)。其中，有機(jī)質(zhì)含量最高的是S13和S14混配基質(zhì)，速效氮和速效鉀最高的是S3和S8混配基質(zhì)，速效磷最高的是S2和S5混配基質(zhì)。

表3 不同基質(zhì)理化性質(zhì)

2.2 不同基質(zhì)對(duì)藍(lán)花楹幼苗生長(zhǎng)狀況的影響

在16種基質(zhì)中生長(zhǎng)8個(gè)月后，各處理下苗木生長(zhǎng)狀況如表4所示。結(jié)果表明：不同混配基質(zhì)中生長(zhǎng)的苗木，在株高、莖粗、干生物量、根冠比及壯苗指數(shù)均呈現(xiàn)顯著差異。其中S6基質(zhì)(椰糠：稻殼：桉樹(shù)皮=1：3：0)、S4混配基質(zhì)(椰糠：稻殼：桉樹(shù)皮=3：1：0)以及S14基質(zhì)(椰糠：稻殼：桉樹(shù)皮=1：2：1)中幼苗地下干生物量、根冠比及壯苗指數(shù)均顯著高于其他基質(zhì)及對(duì)照；S13混配基質(zhì)(椰糠：稻殼：桉樹(shù)皮=2：1：1)與S14混配基質(zhì)(椰糠：稻殼：桉樹(shù)皮=1：2：1)中幼苗株高、莖粗均高于其他比例基質(zhì)；S4混配基質(zhì)(椰糠：稻殼：桉樹(shù)皮=3：1：0)及S14混配基質(zhì)(椰糠：稻殼：桉樹(shù)皮=1：2：1)中幼苗地下干生物量和總干生物量顯著高于其他基質(zhì)；S3混配基質(zhì)(椰糠：稻殼：桉樹(shù)皮=1：3：0)、S11混配基質(zhì)(椰糠：稻殼：桉樹(shù)皮=1：0：1)及S13混配基質(zhì)(椰糠：稻殼：桉樹(shù)皮=2：1：1)三種混配基質(zhì)在各個(gè)指標(biāo)均低于其他基質(zhì)及對(duì)照，表現(xiàn)出較弱的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)?？傮w來(lái)看，S4、S6以及S14三種混配基質(zhì)對(duì)于藍(lán)花楹苗木生長(zhǎng)具有較好的促進(jìn)作用，明顯優(yōu)于其他混配基質(zhì)。

表4 不同基質(zhì)中藍(lán)花楹幼苗的生長(zhǎng)狀況對(duì)比

2.3 不同混配基質(zhì)下幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)主成分分析

雖然苗高、莖粗、生物量及壯苗指數(shù)等指標(biāo)對(duì)評(píng)價(jià)基質(zhì)育苗效果具有一定的參考價(jià)值，但存在一定的局限性，因此采用主成分分析對(duì)各個(gè)生長(zhǎng)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，以較全面地比較不同基質(zhì)的育苗效果。根據(jù)主成分分析結(jié)果(表5)顯示，系統(tǒng)共提取兩個(gè)主成分，累計(jì)貢獻(xiàn)率86.46%，對(duì)16個(gè)處理進(jìn)行綜合得分PCT排名，S4、S6以及S14三種混配基質(zhì)對(duì)于藍(lán)花楹苗木生長(zhǎng)表現(xiàn)出較好的促進(jìn)作用，與前面單一指標(biāo)結(jié)果一致。三種混配基質(zhì)中S4和S6無(wú)桉樹(shù)皮成分，S14處理中桉樹(shù)皮僅占25%；同時(shí)，排名最后的S11和S3混配基質(zhì)分別填充了100%和50%的桉樹(shù)皮，說(shuō)明在藍(lán)花楹育苗基質(zhì)選擇中，桉樹(shù)皮對(duì)苗木生長(zhǎng)產(chǎn)生了一定的抑制作用，椰糠和碳化稻殼的基質(zhì)環(huán)境為藍(lán)花楹提供了良好的容重和孔隙度，有助于苗木的生長(zhǎng)。

表5 不同基質(zhì)對(duì)育苗效果的綜合結(jié)果

3 結(jié)論與討論

育苗基質(zhì)的選取及比例的選擇對(duì)苗木的生長(zhǎng)至關(guān)重要，其理化性質(zhì)的優(yōu)劣直接影響到苗木后期的生長(zhǎng)與發(fā)育[16]。一般認(rèn)為，電導(dǎo)率小于2.6 ms·cm-1、容重0.1 ~ 0.8 g·cm-3、孔隙度54% ~ 96%，酸堿度中性微酸性的育苗基質(zhì)適合苗木生長(zhǎng)[17-19]，本研究中，除S3、S8、S9及S11混配基質(zhì)電導(dǎo)率大于2.6 ms·cm-1，對(duì)照基質(zhì)S16容重偏大(0.96 g·cm-3)且酸堿度偏酸(4.19)，其余混配基質(zhì)均在上述適合范圍內(nèi)。其中S4、S6、S14混配基質(zhì)的孔隙度顯著大于其他配比，容重及電導(dǎo)率顯著小于其他配比，表現(xiàn)出良好的育苗基質(zhì)特征。同時(shí)，對(duì)比不同混配基質(zhì)內(nèi)苗木生長(zhǎng)狀況，S4、S6、S14三種基質(zhì)配比也表現(xiàn)出對(duì)苗木較好的促進(jìn)作用。但有機(jī)質(zhì)含量、速效氮、速效磷及速效鉀較高的S2、S3、S5、S8和S13并未表現(xiàn)出良好的生長(zhǎng)狀況，可能原因在于藍(lán)花楹基質(zhì)培育的幼苗期，對(duì)于物理性質(zhì)的要求高于化學(xué)性質(zhì)，物理性質(zhì)的優(yōu)劣成為了藍(lán)花楹幼苗生長(zhǎng)的主要限制因素。

通過(guò)主成分分析將株高、生物量、壯苗指數(shù)等7個(gè)生長(zhǎng)指標(biāo)轉(zhuǎn)化為2個(gè)主成分，較綜合、全面地評(píng)價(jià)了不同混配基質(zhì)下藍(lán)花楹幼苗的生長(zhǎng)情況。研究結(jié)果顯示隨著桉樹(shù)皮成分的增加，苗木綜合評(píng)分呈下降趨勢(shì)，未參入桉樹(shù)皮的混配基質(zhì)中，隨著椰糠比例的增加，苗木綜合評(píng)分呈上升趨勢(shì)。因此，根據(jù)上述研究結(jié)果，推薦S4(椰糠：稻殼：桉樹(shù)皮=3：1：0)、S6(椰糠：稻殼：桉樹(shù)皮=1：3：0)及S14(椰糠：稻殼：桉樹(shù)皮=1：2：1)三個(gè)混配基質(zhì)作為藍(lán)花楹幼苗的培育基質(zhì)。

[1] 戴小紅,孫偉生,樊權(quán),等.農(nóng)林廢棄物混配基質(zhì)的理化性質(zhì)及其對(duì)油茶幼苗生長(zhǎng)效應(yīng)的綜合評(píng)價(jià)[J].植物資源與環(huán)境學(xué)報(bào),2016,25(1):54?61.

[2] 衛(wèi)星,李貴雨,呂琳.農(nóng)林廢棄物育苗基質(zhì)的保水保肥效應(yīng)[J].林業(yè)科學(xué),2015,51(12):26?34.

[3] 田赟,王海燕,孫向陽(yáng),等.農(nóng)林廢棄物環(huán)保型基質(zhì)再利用研究進(jìn)展與展望[J].土壤通報(bào),2011,42(2):497?502.

[4] 王藝,王秀花,張麗珍,等.不同栽培基質(zhì)對(duì)浙江楠和閩楠容器苗生長(zhǎng)和根系發(fā)育的影響[J].植物資源與環(huán)境學(xué)報(bào),2013,22(3):81?87.

[5] 蔡撿,張小晶,李瑩,等.基質(zhì)對(duì)中華結(jié)縷草扦插成活率及幼苗生長(zhǎng)特性的影響[J].草業(yè)科學(xué),2015,32(7):1041?1046.

[6] 張沛健,謝耀堅(jiān),彭彥,等.桉樹(shù)皮基質(zhì)理化性質(zhì)變化對(duì)苗木生長(zhǎng)的影響[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,38(10):59?61,72. [7] 楊天悅,史振鑫,孟安華,等.農(nóng)林廢棄物與有機(jī)肥配施對(duì)黑土團(tuán)聚體組成及穩(wěn)定性的影響[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2014,38(1):47?52.

[8] 索琳娜,金茂勇,張寶珠.農(nóng)林有機(jī)廢棄物生產(chǎn)花木栽培基質(zhì)技術(shù)和前景[J].北方園藝,2009(4):108?112.

[9] 丁哲利,王必尊,金志強(qiáng),等.不同椰糠配比對(duì)巴西蕉生長(zhǎng)的影響[J].浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2016,28(5):853?856.

[10] 丁曉綱,劉喻娟,張應(yīng)中,等.不同氮素濃度指數(shù)施肥對(duì)銀樺、藍(lán)花楹幼苗生長(zhǎng)及其根系和葉片的影響[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2013,29(19):39?45.

[11] 劉學(xué)鋒,李小梅,張沛健,等.藍(lán)花楹的研究進(jìn)展與開(kāi)發(fā)利用前景[J].桉樹(shù)科技,2015,32(4):51?55.

[12] 李青,劉月婷,李帆,等.藍(lán)花楹開(kāi)花特性及其花器官構(gòu)造特征觀察[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,39(9):42?45.

[13] 楊艷瓊,李劍.藍(lán)花楹的形態(tài)特征、生活習(xí)性和繁殖技術(shù)[J].中國(guó)園藝文摘,2011,27(6):104?105.

[14] 程斐,孫朝暉,趙玉國(guó),等.蘆葦末有機(jī)栽培基質(zhì)的基本理化性能分析[J].南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2001,24(3):19?22.

[15] 趙海濤,李天鵬,姚旭,等.堆置與添加蛭石對(duì)污泥蚓糞培育茄子幼苗的影響[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),2014,47(23): 4668?4679.

[16] 徐強(qiáng),張沛東,涂忠.植物基質(zhì)栽培的研究進(jìn)展[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué),2015,47(3):131?137.

[17] 孫敏,奧巖松.幾種固形物料的物理、化學(xué)性狀及其栽培基質(zhì)化評(píng)價(jià)[J].華北農(nóng)學(xué)報(bào),2004,19(1):102?106.

[18] 郭世榮.無(wú)土栽培學(xué)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2011.

[19] 康紅梅,張啟翔,唐菁.栽培基質(zhì)的研究進(jìn)展[J].土壤通報(bào),2005,36(1):124?127.

Effects of Agricultural and Forestry Residue Substrates on the Growth of Jacaranda mimosifolia Seedlings

LI Chao, XU Yu-xing, ZHANG Pei-jian, LIU Xue-feng, ZHANG Guo-wu
(China Eucalypt Research Centre, Zhanjiang 524022, Guangdong, China)

To select high-quality mixed substrates for propagation of Jacaranda mimosifolia seedlings, 15 mixed substrates prepared using combinations of the coir, rice husk and eucalypt mixed in various ratios were trialed for seedling growth. Yellow soil was included as a control treatment. The physical and chemical properties of the substrate mixes were analysed and growth status of J. mimosifolia seedlings in the substrate mixes were compared. The results showed that: electrical conductivity, bulk density and total porosity of the 16 substrate mixes ranged from 0.19 to 4.63 ms·cm-1, 0.18 to 0.96 g·cm-3and 63.9 to 93.3 % respectively, and their pH’s ranged from pH 4.2 to 6.3, with differences among the 16 substrate mixes for all traits measured being significant. The bulk density of S4, S6 and S14 mixtures were significantly lower than other mixed substrates and also the control substrate while their total porosity were higher than others. All of these physical properties proved beneficial to promoting growth of J. mimosifolia seedlings. Principal component analyses assigned comprehensive scores of 3.39, 3.04 and 2.34 to S4, S6 and S14 substrate mixtures respectively; these three mixtures proved significantly superior to all 12 other mixtures and can be recommended as preferred substrates for cultivation of J. mimosifolia seedlings. Whilst the organic matter, available nitrogen, available phosphorus and available potassium contents of the three superior substrate mixtures (i.e. S4, S6 and S14) were relatively low, substrate physical properties rather than inherent fertility were the main factors limiting growth of J. mimosifolia seedlings in the substrate mixtures included in this trial.

agricultural and forestry residue substrate; Jacaranda mimosifolia; physical and chemical properties; principal component analysis

S685.99

：A

廣東省林業(yè)科技創(chuàng)新項(xiàng)目“藍(lán)花楹良種選育及高效栽培技術(shù)研究與示范”(2012KJCX006)

李超(1987— )，女，碩士，工程師，主要從事森林保護(hù)及微生物多樣性研究.E-mail: d.lichao@163.com

＊通訊作者：張國(guó)武(1966— )，男，博士，教授級(jí)高工，主要從事現(xiàn)代育林理論與技術(shù)、經(jīng)濟(jì)林栽培等研究.E-mail: fyzgwu@163.com