戴小紅， 孫偉生， 樊　權(quán)， 羅　萍,①， 賀軍軍

(1.中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院湛江實(shí)驗(yàn)站， 廣東 湛江 524013；2. 中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院南亞熱帶作物研究所， 廣東 湛江 524091； 3. 南亞棕櫚園藝苗圃， 廣東 遂溪 524300)

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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)

戴小紅1， 孫偉生2， 樊權(quán)3， 羅萍1,①， 賀軍軍1

(1.中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院湛江實(shí)驗(yàn)站， 廣東 湛江 524013；2. 中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院南亞熱帶作物研究所， 廣東 湛江 524091； 3. 南亞棕櫚園藝苗圃， 廣東 遂溪 524300)

以腐熟的甘蔗渣(SB)、木薯皮(CP)、花生殼(PS)和火炭灰(BA)及園土(GS)為原料，按照不同體積比配制成9種混配基質(zhì)，并以等體積比泥炭和園土混配基質(zhì)為對(duì)照，對(duì)各基質(zhì)的理化性質(zhì)及基質(zhì)中油茶(CamelliaoleiferaAbel)幼苗的生長(zhǎng)狀況進(jìn)行比較；在對(duì)基質(zhì)理化指標(biāo)和油茶幼苗的壯苗指數(shù)進(jìn)行線性回歸分析和通徑分析的基礎(chǔ)上，采用主成分分析和綜合評(píng)價(jià)法對(duì)各基質(zhì)的育苗效果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：9種農(nóng)林廢棄物混配基質(zhì)的容重、總孔隙度和毛管孔隙度分別為0.23～0.47 g·cm-3、 60.90%～67.23%和46.53%～58.27%， pH 6.72～pH 7.14，各基質(zhì)的速效氮含量、速效磷含量、速效鉀含量、pH值、電導(dǎo)率和通氣孔隙度均高于或顯著高于對(duì)照，容重則顯著低于對(duì)照。在不同基質(zhì)中油茶幼苗的莖粗、單株葉片數(shù)、葉長(zhǎng)、葉寬、葉綠素相對(duì)含量(SPAD)、單株莖葉干質(zhì)量、單株根干質(zhì)量和壯苗指數(shù)均存在一定差異，而株高和根冠比卻無顯著差異；其中S9混配基質(zhì)〔V(SB)∶V(CP)∶V(BA)=2∶1∶1〕中幼苗的大部分生長(zhǎng)指標(biāo)較高，表現(xiàn)出明顯的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)。線性回歸和通徑分析結(jié)果顯示：除通氣孔隙度外，基質(zhì)的其他8個(gè)理化指標(biāo)基本涵蓋了影響幼苗壯苗指數(shù)的關(guān)鍵因素；其中，速效鉀含量是對(duì)壯苗指數(shù)直接影響最大的負(fù)相關(guān)因子，而速效磷含量、電導(dǎo)率和總孔隙度對(duì)壯苗指數(shù)則有較大的正向直接作用，并且三者通過速效鉀含量對(duì)壯苗指數(shù)產(chǎn)生較大的負(fù)向間接作用；此外，基質(zhì)容重對(duì)壯苗指數(shù)也有一定的負(fù)向直接作用。綜合評(píng)價(jià)結(jié)果顯示：S9和S7混配基質(zhì)〔V(SB)∶V(BA)∶V(GS)=4∶3∶3〕對(duì)油茶育苗效果的綜合得分較高，分別為14.363和14.337，建議將S9混配基質(zhì)作為油茶育苗的首選替代基質(zhì)，S7混配基質(zhì)作為備選基質(zhì)。

農(nóng)林廢棄物; 混配基質(zhì); 理化性質(zhì); 油茶; 壯苗指數(shù); 通徑分析

農(nóng)林廢棄物是指在農(nóng)業(yè)和林業(yè)生產(chǎn)與加工過程中產(chǎn)生的植物殘余類廢棄物(如作物秸稈、樹皮、谷殼等)，數(shù)量巨大，具有可再生、可生物降解等優(yōu)點(diǎn)，是重要的生物質(zhì)資源之一。但長(zhǎng)期以來農(nóng)林廢棄物一直沒有得到充分的利用，通常被焚燒、填埋或隨意棄置，不僅污染了環(huán)境，也造成了生物質(zhì)能源的浪費(fèi)[1-2]。農(nóng)林廢棄物的基質(zhì)化利用是一條變廢為寶、消除污染、改善生態(tài)環(huán)境的有效途徑，經(jīng)過一定處理后很多農(nóng)林廢棄物能作為良好的栽培基質(zhì)[3-5]，因此，有效利用農(nóng)林廢棄物不但能夠減少泥炭、表土等短期內(nèi)不可再生資源的使用量，而且能夠促進(jìn)資源的循環(huán)利用，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

油茶(CamelliaoleiferaAbel)為山茶屬(CamelliaLinn.)木本油料植物，其種子提取的茶油中不飽和脂肪酸含量在90%以上，被譽(yù)為“東方橄欖油”，具有較高的開發(fā)利用價(jià)值[6-7]。油茶的適應(yīng)性較廣泛，且抗干旱、耐瘠薄[8-9]，是中國(guó)南方丘陵崗地重要的經(jīng)濟(jì)林樹種之一，其經(jīng)濟(jì)和生態(tài)價(jià)值越來越受到人們的重視。目前，油茶的良種苗木培育主要以芽苗砧嫁接為主，該方法既能保持接穗的優(yōu)良性狀又可利用砧木的適生性，縮短嫁接苗培育時(shí)間。由于容器育苗具有不受季節(jié)限制、成活率高、緩苗期短、生長(zhǎng)快、移栽時(shí)根系受損少等優(yōu)點(diǎn)，因此油茶嫁接苗多采用容器栽培方式?；|(zhì)選配是影響容器育苗效果的關(guān)鍵因素之一，常規(guī)的油茶育苗基質(zhì)以表土和泥炭等為主，但其育苗效果及環(huán)保性有待進(jìn)一步改善。

為了篩選出育苗質(zhì)量和效率高、成本低且利于生態(tài)環(huán)境保護(hù)和資源循環(huán)利用的油茶容器苗栽培基質(zhì)，作者以腐熟的甘蔗渣、木薯皮、火炭灰和花生殼等農(nóng)林廢棄物為主要原料配制栽培基質(zhì)，對(duì)不同基質(zhì)的理化性質(zhì)以及不同基質(zhì)中油茶幼苗的生長(zhǎng)狀況進(jìn)行比較分析，并采用線性回歸分析、通徑分析和主成分分析等方法對(duì)不同基質(zhì)的育苗效果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，以期篩選出育苗效果較好、配制簡(jiǎn)便、成本較低的環(huán)保型基質(zhì)，為油茶的容器苗培育提供參考依據(jù)，也為農(nóng)林廢棄物資源的進(jìn)一步開發(fā)應(yīng)用提供基礎(chǔ)研究數(shù)據(jù)。

1　材料和方法

1.1材料

供試油茶品種為‘岑軟2號(hào)’(‘No. 2 of Cenruan’)，選擇生長(zhǎng)健壯且長(zhǎng)勢(shì)一致的無性系芽苗砧嫁接的1年生容器苗進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，苗高(10±2) cm，抽梢基徑(1.8±0.2) mm。

使用的園土為廣東遂溪南亞棕櫚園藝苗圃地0～20 cm土層的土壤(即表土)，泥炭購(gòu)于市場(chǎng)，甘蔗渣來自廣東廣墾糖業(yè)集團(tuán)有限公司，火炭灰為甘蔗渣燃燒后的殘留物，木薯皮取自湛江市新天鑫酒精有限公司，花生殼取自遂溪榨油廠；其中，甘蔗渣、木薯皮和花生殼在使用前均經(jīng)過1 a的自然堆漚處理，為簡(jiǎn)化操作、降低成本，堆漚過程中未添加任何其他物料。堆漚處理后，甘蔗渣容重0.10 g·cm-3、pH 4.5、電導(dǎo)率0.24 mS·cm-1、有機(jī)質(zhì)含量約46%，木薯皮容重0.57 g·cm-3、pH 6.3、電導(dǎo)率0.13 mS·cm-1、有機(jī)質(zhì)含量約21%，花生殼容重0.14 g·cm-3、pH 5.0、電導(dǎo)率1.38 mS·cm-1、有機(jī)質(zhì)含量約70%，火炭灰容重0.28 g·cm-3、pH 7.8、電導(dǎo)率0.50 mS·cm-1、有機(jī)質(zhì)含量約21%。

1.2方法

1.2.1基質(zhì)的配制在前期試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，將上述經(jīng)過堆漚的甘蔗渣(SB)、木薯皮(CP)、火炭灰(BA)、花生殼(PS)和園土(GS)按照不同體積比配制成9種混合基質(zhì)，即S1〔V(SB)∶V(CP)∶V(BA) =1∶2∶1〕、 S2〔V(SB)∶V(CP)∶V(BA)=2∶5∶3〕、 S3〔V(CP)∶V(BA)∶V(PS)=5∶3∶2〕、 S4〔V(CP)∶V(BA)∶V(GS)=6∶3∶1〕、 S5〔V(SB)∶V(CP)∶V(BA)=1∶6∶3〕、 S6〔V(SB)∶V(CP)∶V(BA)=1∶1∶1〕、S7〔V(SB)∶V(BA)∶V(GS)=4∶3∶3〕、S8〔V(SB)∶V(CP)∶V(BA)=4∶3∶3〕、S9〔V(SB)∶V(CP)∶V(BA)=2∶1∶1〕。對(duì)照(CK)為供試油茶容器苗的原栽培基質(zhì)，由泥炭(PT)和園土按照V(PT)∶V(GS)=1∶1混配而成。

1.2.2基質(zhì)理化性質(zhì)的測(cè)定上盆前，對(duì)上述10種基質(zhì)的理化性質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)。采用蒸餾法[10]測(cè)定速效氮含量；采用NY/T 300—1995中的檸檬酸浸提-釩鉬黃比色法測(cè)定速效磷含量；采用NY/T 301—1995中的火焰光度計(jì)法測(cè)定速效鉀含量；參照程斐等[11]的方法測(cè)定pH值和電導(dǎo)率；采用環(huán)刀法[12]測(cè)定容重；參照劉慶超[13]的方法測(cè)定總孔隙度、通氣孔隙度和毛管孔隙度?？偪紫抖?、通氣孔隙度和毛管孔隙度均重復(fù)測(cè)定3次，其余各指標(biāo)均重復(fù)測(cè)定2次。

1.2.3幼苗的栽培及管理在中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院湛江實(shí)驗(yàn)站育苗大棚內(nèi)進(jìn)行盆栽實(shí)驗(yàn)。以上口徑16.0 cm、下口徑11.0 cm、高14.5 cm的塑料盆為育苗容器，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，于2014年4月30日將供試油茶幼苗根系附著的基質(zhì)清除干凈后移入裝有上述10種基質(zhì)的塑料盆中，每盆1株，每處理5盆，各3個(gè)重復(fù)，即每個(gè)處理共計(jì)15株幼苗。實(shí)驗(yàn)期間進(jìn)行遮陽處理，遮陽率為70%，不施任何肥料，采取常規(guī)管理措施。

1.2.4生長(zhǎng)指標(biāo)的測(cè)定于2014年11月18日，每處理隨機(jī)選取6株幼苗測(cè)定株高、莖粗、葉長(zhǎng)、葉寬、單株葉片數(shù)和葉綠素相對(duì)含量(SPAD)。其中，株高(基質(zhì)表面到生長(zhǎng)點(diǎn)的高度)用鋼卷尺測(cè)量；莖粗(接芽抽梢基部0.5～1.0 cm處的直徑)及葉長(zhǎng)和葉寬(每株上最大的成熟且完整葉片進(jìn)行測(cè)量)均用游標(biāo)卡尺測(cè)量；單株葉片數(shù)為每株幼苗上所有完全展開葉片的數(shù)量。于晴天上午的9:00至11:00，在每一單株上選取向陽面從頂端向下第3至第5位的成熟且完整的葉片1枚，用TYS-A葉綠素測(cè)定儀(浙江托普儀器有限公司)直接測(cè)定葉片的SPAD值，測(cè)定時(shí)需避開葉片中部的主脈，每枚葉片選擇2個(gè)位置進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果取平均值。

每處理各選取3株幼苗測(cè)定單株莖葉干質(zhì)量和單株根干質(zhì)量。洗凈根系上附著的基質(zhì)并吸干表面水分，將各單株的莖葉和根分開，分別置于105 ℃殺青30 min，并在75 ℃條件下烘干至恒質(zhì)量，分別稱量各單株的莖葉干質(zhì)量和根干質(zhì)量。參照趙海濤等[14]的方法，按照公式“根冠比=單株根干質(zhì)量/單株莖葉干質(zhì)量”和“壯苗指數(shù)=〔(莖粗/株高)+根冠比〕×(單株莖葉干質(zhì)量+單株根干質(zhì)量)”分別計(jì)算根冠比和壯苗指數(shù)。

1.3數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析

使用EXCEL 2010和SPSS 20.0軟件進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理和統(tǒng)計(jì)分析，包括對(duì)基質(zhì)理化性質(zhì)及幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)的Duncan’s多重比較，在對(duì)基質(zhì)理化性質(zhì)與壯苗指數(shù)的線性回歸分析基礎(chǔ)上進(jìn)行通徑分析，并在對(duì)幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)的主成分分析基礎(chǔ)上對(duì)各基質(zhì)的育苗效果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

2　結(jié)果和分析

2.1不同農(nóng)林廢棄物混配基質(zhì)的理化性質(zhì)分析

供試的10種基質(zhì)的理化指標(biāo)測(cè)定結(jié)果見表1。由表1可以看出：10種基質(zhì)的速效氮含量普遍較低，而速效磷和速效鉀含量則較豐富；9種農(nóng)林廢棄物混配基質(zhì)的速效氮、速效磷和速效鉀含量均高于或顯著(P<0.05)高于對(duì)照基質(zhì)〔V(泥炭)∶V(園土)=1∶1〕。其中，速效氮含量最高的是S9混配基質(zhì)〔V(甘蔗渣)∶V(木薯皮)∶V(火炭灰)=2∶1∶1〕，速效磷含量最高的是S6混配基質(zhì)〔V(甘蔗渣)∶V(木薯皮)∶V(火炭灰)=1∶1∶1〕，速效鉀含量較高的是S8〔V(甘蔗渣)∶V(木薯皮)∶V(火炭灰)=4∶3∶3〕和S6混配基質(zhì)。對(duì)照基質(zhì)明顯偏酸性，pH 4.72，而供試的9種農(nóng)林廢棄物混配基質(zhì)近中性，pH 6.72～pH 7.14，并且對(duì)照基質(zhì)的pH值顯著低于供試的9種農(nóng)林廢棄物混配基質(zhì)。10種基質(zhì)的電導(dǎo)率為0.13～0.23 mS·cm-1，均偏低；其中，對(duì)照基質(zhì)的電導(dǎo)率最低，且與大多數(shù)混配基質(zhì)間存在顯著差異。各基質(zhì)的容重為0.23～0.70 g·cm-3；其中，對(duì)照基質(zhì)的容重最大，顯著高于9種農(nóng)林廢棄物混配基質(zhì)，而S9混配基質(zhì)的容重最小。供試10種基質(zhì)的總孔隙度均在60%以上，通氣孔隙度均高于7%，并且這2項(xiàng)指標(biāo)在各基質(zhì)間無顯著差異(P>0.05)。毛管孔隙度較高的是S9混配基質(zhì)和對(duì)照基質(zhì)，較低的是S5〔V(甘蔗渣)∶V(木薯皮)∶V(火炭灰)=1∶6∶3〕和S7〔V(甘蔗渣)∶V(火炭灰)∶V(園土)=4∶3∶3〕混配基質(zhì)，并且，前2種基質(zhì)的毛管孔隙度顯著高于后2種基質(zhì)，而其余基質(zhì)間的毛管孔隙度均無顯著差異。

基質(zhì) Substrate 編號(hào) No.配方2)Formula2)養(yǎng)分含量/mg·kg-1 Nutrientcontent速效氮Availablenitrogen速效磷Availablephosphorus速效鉀AvailablepotassiumpH值pHvalue S1V(SB)∶V(CP)∶V(BA)=1∶2∶144.95±8.37bc1209.30±12.97c1289.96±99.49cd7.10±0.03ab S2V(SB)∶V(CP)∶V(BA)=2∶5∶325.35±4.50cd1115.80±59.15cd1371.13±48.41cd7.08±0.01abc S3V(CP)∶V(BA)∶V(PS)=5∶3∶256.51±8.28ab1159.19±23.37cd1477.25±25.89bc6.92±0.01d S4V(CP)∶V(BA)∶V(GS)=6∶3∶159.25±7.05ab905.48±31.19e983.11±12.45e7.07±0.08abc S5V(SB)∶V(CP)∶V(BA)=1∶6∶332.36±2.45cd1029.08±78.27de1235.77±39.40d7.14±0.09a S6V(SB)∶V(CP)∶V(BA)=1∶1∶122.17±9.64d1718.62±23.92a1961.20±34.06a7.00±0.02bcd S7V(SB)∶V(BA)∶V(GS)=4∶3∶320.39±2.11d1242.52±82.67c1434.67±58.56cd6.72±0.03e S8V(SB)∶V(CP)∶V(BA)=4∶3∶327.92±7.08cd1543.46±46.64b1980.26±132.89a6.95±0.04cd S9V(SB)∶V(CP)∶V(BA)=2∶1∶174.21±1.70a1426.72±22.18b1656.24±47.28b6.87±0.03d CKV(PT)∶V(GS)=1∶112.24±0.20d96.78±1.31f256.24±3.29f4.72±0.01f

基質(zhì) Substrate 編號(hào) No.配方2)Formula2)電導(dǎo)率/mS·cm-1Electricconductivity容重/g·cm-3Bulkdensity總孔隙度/%Totalporosity通氣孔隙度/%Aerationporosity毛管孔隙度/%Capillaryporosity S1V(SB)∶V(CP)∶V(BA)=1∶2∶10.17±0.01cd0.31±0.02d62.23±3.39a8.55±4.12a53.68±4.25ab S2V(SB)∶V(CP)∶V(BA)=2∶5∶30.21±0.01ab0.36±0.01c64.10±2.74a8.90±2.73a55.20±0.48ab S3V(CP)∶V(BA)∶V(PS)=5∶3∶20.23±0.00a0.36±0.01c62.27±3.66a10.08±3.81a52.18±1.81ab S4V(CP)∶V(BA)∶V(GS)=6∶3∶10.15±0.00de0.47±0.00b60.90±2.57a8.57±2.17a52.33±2.21ab S5V(SB)∶V(CP)∶V(BA)=1∶6∶30.16±0.00de0.38±0.01c63.07±3.28a16.53±3.21a46.53±3.10b S6V(SB)∶V(CP)∶V(BA)=1∶1∶10.20±0.00ab0.25±0.00ef67.23±3.34a11.55±4.29a55.68±1.22ab S7V(SB)∶V(BA)∶V(GS)=4∶3∶30.20±0.03bc0.38±0.00c64.37±2.74a17.10±2.15a47.27±2.58b S8V(SB)∶V(CP)∶V(BA)=4∶3∶30.20±0.01ab0.26±0.00e66.87±4.38a11.97±1.56a54.90±3.52ab S9V(SB)∶V(CP)∶V(BA)=2∶1∶10.20±0.02bc0.23±0.00f66.27±3.44a8.00±1.57a58.27±3.33a CKV(PT)∶V(GS)=1∶10.13±0.00e0.70±0.00a65.11±0.63a7.43±0.03a57.69±0.66a

1)同列中不同的小寫字母表示在0.05水平上差異顯著 Different small letters in the same column indicate the significant difference at 0.05 level.

2)SB： 甘蔗渣 Sugarcane bagasse; CP: 木薯皮 Cassava peel; BA: 火炭灰 Bagasse ash; PS: 花生殼 Peanut shell; GS: 園土 Garden soil; PT: 泥炭 Peat.

2.2不同農(nóng)林廢棄物混配基質(zhì)對(duì)油茶幼苗生長(zhǎng)的影響

在供試的10種基質(zhì)中栽培201 d后油茶幼苗的各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)見表2。結(jié)果表明：不同基質(zhì)中油茶幼苗的莖粗、單株葉片數(shù)、葉長(zhǎng)、葉寬、葉綠素相對(duì)含量(SPAD)、單株莖葉干質(zhì)量、單株根干質(zhì)量和壯苗指數(shù)均存在一定差異，但不同基質(zhì)中幼苗的株高和根冠比則無顯著差異(P>0.05)。其中，S9混配基質(zhì)〔V(甘蔗渣)∶V(木薯皮)∶V(火炭灰)=2∶1∶1〕中幼苗的株高、莖粗、SPAD值、單株葉片數(shù)、單株莖葉干質(zhì)量、單株根干質(zhì)量和壯苗指數(shù)均高于其他基質(zhì)，表現(xiàn)出明顯的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)；S7混配基質(zhì)〔V(甘蔗渣)∶V(火炭灰)∶V(園土)=4∶3∶3〕中幼苗的葉長(zhǎng)、葉寬和根冠比均高于其他混配基質(zhì)以及對(duì)照基質(zhì)，株高、根干質(zhì)量和壯苗指數(shù)也較高；S8混配基質(zhì)〔V(甘蔗渣)∶V(木薯皮)∶V(火炭灰)=4∶3∶3〕中幼苗的SPAD值較高，但株高、莖粗、單株莖葉干質(zhì)量、單株根干質(zhì)量、根冠比和壯苗指數(shù)均低于其他基質(zhì)，植株生長(zhǎng)狀況較差；S4混配基質(zhì)〔V(木薯皮)∶V(火炭灰)∶V(園土)=6∶3∶1〕中幼苗單株葉片數(shù)低于其他混配基質(zhì)和對(duì)照基質(zhì)，單株莖葉干質(zhì)量、單株根干質(zhì)量和壯苗指數(shù)也較低；S5混配基質(zhì)〔V(甘蔗渣)∶V(木薯皮)∶V(火炭灰)=1∶6∶3〕中幼苗的單株葉片數(shù)較少，葉長(zhǎng)和SPAD值均低于其他混配基質(zhì)和對(duì)照基質(zhì)?？傮w來看，S9混配基質(zhì)對(duì)油茶幼苗的生長(zhǎng)具有較明顯的促進(jìn)作用，育苗效果優(yōu)于其他混配基質(zhì)和對(duì)照基質(zhì)。

基質(zhì) Substrate 編號(hào) No.配方2)Formula2)株高/cmHeight莖粗/mmStemdiameter單株葉片數(shù)Leafnumberperplant葉長(zhǎng)/mmLeaflength葉寬/mmLeafwidth S1V(SB)∶V(CP)∶V(BA)=1∶2∶120.60±1.81a3.19±0.15a9.0±1.0ab50.22±1.13abc26.92±1.57ab S2V(SB)∶V(CP)∶V(BA)=2∶5∶323.20±3.45a3.22±0.10a9.0±2.3ab47.08±4.57abc23.74±1.01ab S3V(CP)∶V(BA)∶V(PS)=5∶3∶221.43±3.55a3.39±0.35a6.5±1.8ab51.89±5.14ab27.56±1.09ab S4V(CP)∶V(BA)∶V(GS)=6∶3∶123.33±2.89a2.55±0.08bc4.7±1.5b50.90±4.52ab26.32±1.34ab S5V(SB)∶V(CP)∶V(BA)=1∶6∶322.80±2.31a3.00±0.16ab4.8±2.1b39.15±4.44c23.53±2.72ab S6V(SB)∶V(CP)∶V(BA)=1∶1∶121.27±1.44a3.18±0.11a6.7±1.5ab45.70±0.95bc26.59±2.83ab S7V(SB)∶V(BA)∶V(GS)=4∶3∶323.52±2.80a2.98±0.16ab7.2±1.5ab58.58±3.12a29.29±1.68a S8V(SB)∶V(CP)∶V(BA)=4∶3∶317.73±1.67a2.42±0.09c7.8±1.8ab48.39±3.28abc23.31±1.37b S9V(SB)∶V(CP)∶V(BA)=2∶1∶125.98±3.52a3.43±0.17a12.3±1.6a49.07±1.39abc23.18±1.51b CKV(PT)∶V(GS)=1∶123.28±1.71a3.27±0.13a5.3±1.9b46.56±4.00bc24.38±0.44ab

基質(zhì) Substrate 編號(hào) No.配方2)Formula2)SPAD3)單株莖葉干質(zhì)量/gDryweightofshootperplant單株根干質(zhì)量/gDryweightofrootperplant根冠比Root-shootratio壯苗指數(shù)Seedlingindex S1V(SB)∶V(CP)∶V(BA)=1∶2∶168.40±3.40ab1.52±0.20bc0.75±0.08ab0.51±0.07a1.47±0.16abc S2V(SB)∶V(CP)∶V(BA)=2∶5∶366.70±4.69ab1.98±0.18b1.16±0.15ab0.58±0.03a2.28±0.25ab S3V(CP)∶V(BA)∶V(PS)=5∶3∶266.18±4.12ab1.68±0.21bc1.16±0.32ab0.70±0.21a2.59±0.85a S4V(CP)∶V(BA)∶V(GS)=6∶3∶156.72±2.78abc1.12±0.13c0.53±0.14b0.50±0.17a1.02±0.34bc S5V(SB)∶V(CP)∶V(BA)=1∶6∶348.36±8.93c1.22±0.04c0.71±0.15ab0.57±0.10a1.38±0.35abc S6V(SB)∶V(CP)∶V(BA)=1∶1∶148.84±3.86c1.19±0.07c0.87±0.16ab0.75±0.19a1.89±0.47abc S7V(SB)∶V(BA)∶V(GS)=4∶3∶361.70±3.97abc1.61±0.17bc1.23±0.15ab0.77±0.07a2.46±0.31a S8V(SB)∶V(CP)∶V(BA)=4∶3∶369.52±2.39a1.08±0.10c0.47±0.03b0.44±0.01a0.89±0.04c S9V(SB)∶V(CP)∶V(BA)=2∶1∶170.19±1.67a2.59±0.38a1.41±0.20a0.55±0.04a2.67±0.32a CKV(PT)∶V(GS)=1∶153.96±8.08bc1.10±0.25c1.03±0.52ab0.83±0.23a1.37±0.37abc

1)同列中不同的小寫字母表示在0.05水平上差異顯著 Different small letters in the same column indicate the significant difference at 0.05 level.

2)SB: 甘蔗渣 Sugarcane bagasse; CP: 木薯皮 Cassava peel; BA: 火炭灰 Bagasse ash; PS: 花生殼 Peanut shell; GS: 園土 Garden soil; PT: 泥炭 Peat.

3)SPAD: 葉綠素相對(duì)含量 Relative content of chlorophyll.

2.3基質(zhì)理化指標(biāo)和油茶幼苗壯苗指數(shù)的線性回歸和通徑分析

2.3.2通徑分析參照杜家菊等[15]的方法，在線性回歸分析的基礎(chǔ)上對(duì)基質(zhì)理化指標(biāo)與壯苗指數(shù)進(jìn)行通徑分析，結(jié)果見表3。由表3可以看出：基質(zhì)的速效鉀含量(X3)、速效磷含量(X2)、電導(dǎo)率(X5)和總孔隙度(X7)對(duì)油茶幼苗壯苗指數(shù)(Y)的直接作用均較大，其中，速效鉀含量(X3)的直接作用最大，且為負(fù)值(-5.488)；而速效磷含量(X2)、電導(dǎo)率(X5)和總孔隙度(X7)對(duì)壯苗指數(shù)(Y)的直接作用均為正向，它們的直接通徑系數(shù)分別為2.973、1.849和1.222。另外，容重(X6)和毛管孔隙度(X9)對(duì)壯苗指數(shù)(Y)也均具有一定程度的負(fù)向直接作用，表明容重大或毛管孔隙度高的混配基質(zhì)均不利于油茶幼苗的生長(zhǎng)。

由表3還可見：基質(zhì)的速效鉀含量(X3)通過速效磷含量(X2)對(duì)壯苗指數(shù)(Y)產(chǎn)生的間接作用較大，間接通徑系數(shù)為2.918，表明速效鉀含量與速效磷含量配合一定程度上有利于油茶幼苗的生長(zhǎng)；而速效磷含量(X2)、電導(dǎo)率(X5)和總孔隙度(X7)均通過速效鉀含量(X3)對(duì)壯苗指數(shù)(Y)產(chǎn)生較大的負(fù)向間接作用，間接通徑系數(shù)分別為-5.386、-4.253和-2.511，表明速效鉀含量可能是混配基質(zhì)中限制油茶幼苗生長(zhǎng)及壯苗指數(shù)的關(guān)鍵因素。

2.4油茶幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)的主成分分析

雖然壯苗指數(shù)是較常用的評(píng)價(jià)育苗效果的參考指標(biāo)，但也存在一定的局限性，而主成分分析則可以對(duì)多項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。在農(nóng)林廢棄物混配基質(zhì)上油茶幼苗各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)的主成分分析結(jié)果(表4)顯示：前3個(gè)主成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到88.584%，基本能夠反映油茶幼苗的生長(zhǎng)狀況；其中，第1、第2和第3主成分的貢獻(xiàn)率分別為38.893%、27.335%和22.356%；并且，每個(gè)生長(zhǎng)指標(biāo)在這3個(gè)主成分中的得分系數(shù)較低，均不超過0.45。第1主成分中株高、莖粗、單株根干質(zhì)量和壯苗指數(shù)的得分系數(shù)相對(duì)較高，且前3個(gè)指標(biāo)均與壯苗指數(shù)密切相關(guān)，據(jù)此認(rèn)為第1主成分是反映油茶幼苗壯苗指數(shù)的綜合指標(biāo)；第2主成分中葉綠素相對(duì)含量和單株葉片數(shù)的得分系數(shù)相對(duì)較高，據(jù)此認(rèn)為第2主成分是油茶幼苗葉片光合

表3農(nóng)林廢棄物混配基質(zhì)的理化指標(biāo)與油茶幼苗壯苗指數(shù)的通徑分析1)

Table 3Path analysis on physicochemical indexes of mixed substrates with agricultural and forestry wastes and seedling index ofCamelliaoleiferaAbel seedling1)

自變量Independentvariable直接通徑系數(shù)Directpathcoefficient間接通徑系數(shù) IndirectpathcoefficientX1X2X3X4X5X6X7X9X10.3560.0000.706-0.9900.1130.3430.221-0.434-0.059X22.9730.0840.000-5.3860.2051.3110.5760.4630.023X3-5.4880.0642.9180.0000.1891.4330.5630.5590.008X40.2590.1552.345-4.0060.0000.9710.488-0.2490.165X51.8490.0662.109-4.2530.1360.0000.4090.3230.001X6-0.596-0.132-2.8705.181-0.212-1.2690.000-0.386-0.007X71.222-0.1261.126-2.511-0.0530.4890.1880.000-0.216X9-0.4460.047-0.1540.102-0.096-0.006-0.0090.5920.000

1)X1: 速效氮含量 Available nitrogen content;X2: 速效磷含量 Available phosphorus content;X3: 速效鉀含量 Available potassium content;X4: pH值 pH value;X5: 電導(dǎo)率 Electric conductivity;X6: 容重 Bulk density;X7: 總孔隙度 Total porosity;X9: 毛管孔隙度 Capillary porosity.

表4在農(nóng)林廢棄物混配基質(zhì)中油茶幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)的主成分分析結(jié)果1)

Table 4Result of principal component analysis on growth indexes ofCamelliaoleiferaAbel seedling in mixed substrates with agricultural and forestry wastes1)

主成分Principalcomponent各生長(zhǎng)指標(biāo)的得分系數(shù) ScorecoefficientofdifferentgrowthindexesHSDLNLLLWSPADDWSDWRR/TSIECR/%CCR/%10.2500.2660.035-0.131-0.058-0.1400.1510.2010.1770.1993.88938.89338.8932-0.107-0.0930.2970.189-0.0590.4070.1870.053-0.2470.0232.73327.33566.2283-0.126-0.085-0.0790.4210.4440.092-0.0830.0500.2200.0902.23622.35688.584

1)H: 株高 Height; SD: 莖粗Stem diameter; LN: 單株葉片數(shù) Leaf number per plant; LL: 葉長(zhǎng) Leaf length; LW: 葉寬 Leaf width； SPAD: 葉綠素相對(duì)含量Relative content of chlorophyll; DWS: 單株莖葉干質(zhì)量 Dry weight of shoot per plant; DWR: 單株根干質(zhì)量 Dry weight of root per plant; R/T: 根冠比 Root-shoot ratio; SI: 壯苗指數(shù) Seedling index; E: 特征值 Eigenvalue; CR: 貢獻(xiàn)率 Contribution rate; CCR: 累計(jì)貢獻(xiàn)率 Cumulative contribution rate.

能力的綜合指標(biāo)；第3主成分中葉寬和葉長(zhǎng)的得分系數(shù)較高，據(jù)此認(rèn)為第3主成分是反映油茶幼苗單葉面積的綜合指標(biāo)。并且，第2和第3主成分均由葉片性狀指標(biāo)占主導(dǎo)地位，說明這些葉片性狀指標(biāo)是除壯苗指數(shù)外對(duì)油茶幼苗生長(zhǎng)水平的補(bǔ)充描述指標(biāo)。

2.5不同農(nóng)林廢棄物混配基質(zhì)對(duì)油茶育苗效果的綜合評(píng)價(jià)

基于上述油茶幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)的主成分分析結(jié)果，對(duì)9種農(nóng)林廢棄物混配基質(zhì)和對(duì)照基質(zhì)的育苗效果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，結(jié)果見表5。

表5不同農(nóng)林廢棄物混配基質(zhì)對(duì)油茶育苗效果的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果1)

Table 5Comprehensive evaluation of effect of different mixed substrates with agricultural and forestry wastes on seedling cultivation ofCamelliaoleiferaAbel1)

主成分Principalcomponent各基質(zhì)的得分 ScoreofdifferentsubstratesS1S2S3S4S5S6S7S8S9CK1-10.642-8.822-10.049-8.894-5.900-7.109-9.973-11.568-8.455-7.505236.14834.87734.70129.94124.54226.48234.02236.38537.52128.234335.96532.81636.97434.94228.06132.34539.88034.17533.08131.962綜合得分Comprehensivescore13.78213.43913.84312.53710.68711.70514.33713.08714.36311.944排序Order 45371092618

1)S1:V(SB)∶V(CP)∶V(BA) =1∶2∶1; S2:V(SB)∶V(CP)∶V(BA)=2∶5∶3; S3:V(CP)∶V(BA)∶V(PS)=5∶3∶2; S4:V(CP)∶V(BA)∶V(GS) = 6∶3∶1; S5:V(SB)∶V(CP)∶V(BA)=1∶6∶3; S6:V(SB)∶V(CP)∶V(BA)=1∶1∶1; S7:V(SB)∶V(BA)∶V(GS)=4∶3∶3; S8:V(SB)∶V(CP)∶V(BA) = 4∶3∶3; S9:V(SB)∶V(CP)∶V(BA)=2∶1∶1; CK:V(PT)∶V(GS)=1∶1. SB: 甘蔗渣 Sugarcane bagasse; CP: 木薯皮 Cassava peel; BA: 火炭灰 Bagasse ash; PS: 花生殼 Peanut shell; GS: 園土 Garden soil; PT: 泥炭 Peat.

由表5可以看出：S9混配基質(zhì)〔V(甘蔗渣)∶V(木薯皮)∶V(火炭灰)=2∶1∶1〕對(duì)油茶的育苗效果最好，綜合得分最高(14.363)；S7混配基質(zhì)〔V(甘蔗渣)∶V(火炭灰)∶V(園土)=4∶3∶3〕的育苗效果次之，綜合得分為14.337； S5〔V(甘蔗渣)∶V(木薯皮)∶V(火炭灰)=1∶6∶3〕和S6混配基質(zhì)〔V(甘蔗渣)∶V(木薯皮)∶V(火炭灰)=1∶1∶1〕的育苗效果較差，綜合得分較低(分別為10.687和11.705)且均低于對(duì)照基質(zhì)；其他混配基質(zhì)的育苗效果居中，綜合得分為12.537～13.843，均高于對(duì)照基質(zhì)。

3　討論和結(jié)論

基質(zhì)對(duì)于植物的容器育苗至關(guān)重要，選擇合理的基質(zhì)材料和配比有利于基質(zhì)形成良好的理化性質(zhì)，為容器苗生長(zhǎng)提供合適載體。一般認(rèn)為，容重0.1～0.8 g·cm-3、總孔隙度70%～90%、酸堿度接近中性的基質(zhì)比較有利于植物生長(zhǎng)[3,16-17]，而電導(dǎo)率低于1.3 mS·cm-1的基質(zhì)一般不會(huì)對(duì)植物產(chǎn)生鹽害作用[16]。本研究中，各混配基質(zhì)的容重0.23～0.70 g·cm-3、總孔隙度60.90%～67.23%、pH 4.72～pH 7.14、電導(dǎo)率0.13～0.23 mS·cm-1，除各基質(zhì)的總孔隙度整體偏低以及對(duì)照基質(zhì)偏酸外，各基質(zhì)的其余指標(biāo)均在上述適宜范圍內(nèi)。盡管供試基質(zhì)的總孔隙度均低于70%，但是部分基質(zhì)仍然對(duì)油茶具有較好的育苗效果，如混配基質(zhì)S9〔V(甘蔗渣)∶V(木薯皮)∶V(火炭灰)=2∶1∶1〕和S7〔V(甘蔗渣)∶V(火炭灰)∶V(園土)=4∶3∶3〕等。因此，上述標(biāo)準(zhǔn)對(duì)油茶幼苗培育基質(zhì)的篩選僅具有部分參考價(jià)值，建議結(jié)合油茶幼苗的實(shí)際生長(zhǎng)狀況對(duì)育苗基質(zhì)進(jìn)行綜合篩選。

通徑分析結(jié)果表明：基質(zhì)的速效鉀含量、速效磷含量、電導(dǎo)率和總孔隙度對(duì)油茶幼苗壯苗指數(shù)的直接作用較大，其中速效鉀含量的直接作用最大且為負(fù)向作用；并且，基質(zhì)的速效磷含量、電導(dǎo)率和總孔隙度均通過速效鉀含量對(duì)油茶幼苗的壯苗指數(shù)產(chǎn)生較大的負(fù)向間接作用，表明速效鉀含量與油茶幼苗的壯苗指數(shù)間存在一定的負(fù)相關(guān)關(guān)系，較高的速效鉀含量可能不利于油茶幼苗的生長(zhǎng)，在他人的相關(guān)研究中也有類似的結(jié)果[18-20]。究其原因，可能是基質(zhì)中較高的鉀含量破壞了植物體內(nèi)原有的養(yǎng)分平衡，從而對(duì)植物生長(zhǎng)產(chǎn)生不利影響，具體機(jī)制有待深入研究。

從通徑分析結(jié)果還可見：基質(zhì)的容重與油茶幼苗的壯苗指數(shù)也呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，這與吳云飛等[21]的相關(guān)研究結(jié)論一致。這可能是因?yàn)殡S著容重的增大基質(zhì)的孔隙度有所降低，導(dǎo)致基質(zhì)的通氣性能和持水性能均下降，從而對(duì)油茶幼苗的生長(zhǎng)產(chǎn)生不利影響。此外，基質(zhì)容重過大也不利于田間操作，因此，在進(jìn)行油茶育苗時(shí)建議選用容重較低的輕型基質(zhì)。

泥炭和表土是目前油茶育苗生產(chǎn)中較常用的基質(zhì)組分，目前已知的育苗效果較好的基質(zhì)配方[22-23]中均含有一定比例的泥炭和表土，且基質(zhì)組分較多、操作繁瑣，實(shí)用性和環(huán)保性有待改善。本研究使用甘蔗渣、木薯皮和火炭灰等農(nóng)林廢棄物代替泥炭和表土作為油茶育苗基質(zhì)組分，部分基質(zhì)的綜合得分較高，對(duì)油茶容器育苗具有一定的實(shí)用性。其中，S9和S7混配基質(zhì)的綜合得分均較高，說明二者的育苗效果較好，并且，二者還均具有基質(zhì)組分少、配制簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。S9基質(zhì)的育苗效果最好，組分均為農(nóng)林廢棄物，且容重小，既擺脫了常用基質(zhì)對(duì)泥炭和表土的依賴也便于田間操作。從基質(zhì)成本來看，經(jīng)自然堆漚處理后，甘蔗渣的成本約為木薯皮和火炭灰的3～5倍，但僅為泥炭成本的1/3，與對(duì)照基質(zhì)相比，S9混配基質(zhì)的成本大幅度下降，是油茶育苗中較理想的輕型替代基質(zhì)。S7混配基質(zhì)的育苗效果僅次于S9混配基質(zhì)，雖然該基質(zhì)采用園土作為基質(zhì)組分，環(huán)保性略遜于S9混配基質(zhì)，但其成本更低，可作為油茶育苗的備選基質(zhì)。根據(jù)上述研究結(jié)果，建議在實(shí)際生產(chǎn)中選用S9和S7混配基質(zhì)作為油茶的育苗基質(zhì)。

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(責(zé)任編輯： 佟金鳳)

Physicochemical property of mixed substrates with agricultural and forestry wastes and comprehensive evaluation of their effect on growth ofCamelliaoleiferaseedlings

DAI Xiaohong1, SUN Weisheng2, FAN Quan3, LUO Ping1,①, HE Junjun1

(1. Zhanjiang Experiment Station, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences, Zhanjiang 524013, China; 2. South Subtropical Crops ResearchInstitute,ChineseAcademyofTropicalAgriculturalSciences, Zhanjiang 524091, China; 3. NanyaPalmNurseryGarden,Suixi524300, China),J.PlantResour. &Environ., 2016, 25(1): 54-61

Taking decomposed sugarcane bagasse (SB), cassava peel (CP), peanut shell (PS), bagasse ash (BA) and garden soil (GS) as raw materials, nine mixed substrates were prepared with different volume ratios. And taking mixed substrate with same volume ratio of peat and garden soil as the control, the physicochemical property of different substrates and growth status ofCamelliaoleiferaAbel seedlings growing in above substrates were compared. On the basis of linear regression analysis and path analysis on physicochemical indexes of substrates and seedling index ofC.oleiferaseedlings, the seedling cultivation effect of different substrates was comprehensively evaluated by methods of principal component analysis and comprehensive evaluation. The results show that bulk density, total porosity and capillary porosityofninemixedsubstrateswithagriculturalandforestrywastesare0.23-0.47 g·cm-3,60.90%-67.23% and 46.53%-58.27%, respectively, with pH 6.72-pH 7.14. Available nitrogen content, available phosphorus content, available potassium content, pH value, electronic conductivity and aeration porosity of different substrates are all higher or significantly higher than those of the control, their bulk density is significantly lower than that of the control. There are all some differences in stem diameter, leaf number per plant, leaf length, leaf width, relative content of chlorophyll (SPAD), dry weight of shoot per plant, dry weight of root per plant and seedling index ofC.oleiferaseedlings in different substrates, while there is no significant difference in height and root-shoot ratio. In which, most growth indexes of seedlings in S9 mixed substrate 〔V(SB)∶V(CP)∶V(BA)=2∶1∶1〕 are high, appearing obviously growth advantage. The results of linear regression and path analysis reveal that except aeration porosity, other eight physicochemical indexes of substrates are basically covered key factors affecting seedling index. In which, available potassium content is negative correlation factor with the greatest direct effect on seedling index, while available phosphorus content, electronic conductivity and total porosity have a positively direct effect on seedling index, and the three bring negatively indirect effect on seedling index through available potassium content. Otherwise, bulk density of substrate also has a certain negatively direct effect on seedling index. The comprehensive evaluation result shows that comprehensive score of effect of S9 mixed substrate and S7 mixed substrate 〔V(SB)∶V(BA)∶V(GS)=4∶3∶3〕 on seedling cultivation ofC.oleiferais high with a value of 14.363 and 14.337, respectively. So, it is suggested that taking S9 mixed substrate as preferred substitute substrate for seedling cultivation ofC.oleifera, and taking S7 mixed substrate as alternative substrate.

agricultural and forestry wastes; mixed substrate; physicochemical property;CamelliaoleiferaAbel; seedling index; path analysis

10.3969/j.issn.1674-7895.2016.01.07

2015-04-27

中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院湛江實(shí)驗(yàn)站科研啟動(dòng)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目(zjky201301)； 中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目(1630032012037)

戴小紅(1980—)，女，湖北宜城人，碩士，助理研究員，主要從事熱帶作物生理生態(tài)及廢棄物基質(zhì)化利用研究。

S794.4； S723.1+33； S141.8

A

1674-7895(2016)01-0054-08