龐圣江 張培 馬躍 楊保國(guó) 劉士玲 馮昌林

(廣西友誼關(guān)森林生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家定位觀測(cè)研究站,廣西·憑祥，532600)

白木香(Aquilariasinensis)又稱(chēng)白木香樹(shù)、土沉香和莞香，為瑞香科沉香屬常綠喬木，天然分布于我國(guó)廣西、廣東和海南等省區(qū)[1],是熱帶南亞熱帶地區(qū)特有的藥材和木材兼用珍貴樹(shù)種。近年來(lái)，白木香種植面積不斷增長(zhǎng)，其苗木培育研究也引起重視[2-3]，如一些林業(yè)工作者對(duì)白木香種子發(fā)育過(guò)程[4]、幼苗生長(zhǎng)與生物量積累的限制元素[5]以及缺素對(duì)幼苗生長(zhǎng)和葉片解剖結(jié)構(gòu)的影響[6]等進(jìn)行了研究。然而，有關(guān)利用輕基質(zhì)配比與施加緩釋肥培育白木香苗木試驗(yàn)研究尚未見(jiàn)報(bào)道。

由于輕基質(zhì)容器苗較好地保持根系土團(tuán)、便于運(yùn)輸、且造林不受季節(jié)限制[7-8]，與裸根苗相比造林后緩苗快，能夠有效地提高造林成活率[9-10]。施加適量緩釋肥有利于保持培育苗木生長(zhǎng)環(huán)境的穩(wěn)定和獲取充足養(yǎng)分元素，一直是苗木繁育試驗(yàn)研究的重點(diǎn)[11-12]。近年來(lái)，輕基質(zhì)育苗已被廣泛應(yīng)用于松樹(shù)(Pinusspp.)、杉木(Cunninghamialanceolata)和桉樹(shù)(Eucalyptusspp.)等用材樹(shù)種苗木繁育[13-16]；有關(guān)基質(zhì)配比與施加緩釋肥培育閩楠(Phoebebournei)、塔姆島金花茶(Camelliatamdaoensis)等珍貴樹(shù)種苗木也陸續(xù)得到推廣[17-18]。由于生物學(xué)特性的差異，苗木培育的輕基質(zhì)取材、配比和施肥措施亦因樹(shù)種而異[20]。本試驗(yàn)選用取材低廉的酸性磚紅壤土、松樹(shù)皮和碳化樹(shù)皮等作為原材料，應(yīng)用析因試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，研究基質(zhì)配比與緩釋肥對(duì)白木香1年生容器苗生長(zhǎng)效應(yīng)的影響，優(yōu)選出育苗方案，旨在為白木香苗木繁育規(guī)模化生產(chǎn)提供成本低、環(huán)保可行的育苗技術(shù)。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于廣西友誼關(guān)森林生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家定位觀測(cè)研究站熱林中心站點(diǎn)苗圃(N21°57′，E106°47′)，地處廣西憑祥市，屬于南亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)；干濕季節(jié)明顯，雨季主要集中在4—10月份，年均降水量約1 400 mm；年均溫21 ℃，極端最低溫-1.5 ℃，最高溫39 ℃；≥10 ℃年積溫6 000～7 500 ℃；全年日照時(shí)間1 200～1 600 h，有霜期3～5 d；土壤為酸性磚紅壤，pH值為3.8～6.0，氣候與土壤均適宜白木香的生長(zhǎng)發(fā)育。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)材料

采用高度相似(10 cm左右)、生長(zhǎng)健壯的白木香實(shí)生苗。采用無(wú)紡布育苗袋作為育苗容器，袋口直徑與高度規(guī)格為20 cm×15 cm。采用試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)取材便利的酸性磚紅壤土、松樹(shù)皮、碳化樹(shù)皮作為試驗(yàn)的育苗基質(zhì)。采用吉林云天化農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司生產(chǎn)的長(zhǎng)效緩釋肥，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)w(氮)∶w(磷)∶w(鉀)=30∶14∶10，總養(yǎng)分質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥54%，肥料養(yǎng)分釋放時(shí)間長(zhǎng)達(dá)8個(gè)月左右。

2.2 試驗(yàn)方法

本次試驗(yàn)于2017年2月中旬開(kāi)始進(jìn)行，育苗試驗(yàn)涉及基質(zhì)配比(X)、緩釋肥(Y)及其2個(gè)因素。其中，育苗基質(zhì)配比設(shè)4個(gè)水平，即X1，V(酸性磚紅壤土)∶V(松樹(shù)皮)∶V(碳化樹(shù)皮)=8∶1∶1；X2，V(酸性磚紅壤土)∶V(松樹(shù)皮)∶V(碳化樹(shù)皮)=6∶2∶2；X3，V(酸性磚紅壤土)∶V(松樹(shù)皮)∶V(碳化樹(shù)皮)=4∶3∶3；X4，V(酸性磚紅壤土)∶V(松樹(shù)皮)∶V(碳化樹(shù)皮)=2∶4∶4。

施用緩釋肥量設(shè)5個(gè)水平，分別為Y1(1.0 kg·m-3)、Y2(1.5 kg·m-3)、Y3(2.0 kg·m-3)、Y4(2.5 kg·m-3)和Y5(3.0 kg·m-3)。按照析因試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，共設(shè)置20個(gè)試驗(yàn)處理(T)：X1Y1，X1Y2，X1Y3，X1Y4，X1Y5；X2Y1，X2Y2，X2Y3，X2Y4，X2Y5；X3Y1，X3Y2，X3Y3，X3Y4，X3Y5；X4Y1，X4Y2，X4Y3，X4Y4，X4Y5。每個(gè)試驗(yàn)處理12株，重復(fù)3次，本試驗(yàn)施用的緩釋肥在基質(zhì)配比過(guò)程中，直接與之?dāng)嚢杈鶆颉?/p>

2.3 數(shù)據(jù)調(diào)查與統(tǒng)計(jì)分析

2017年11月底，從每個(gè)試驗(yàn)處理中，隨機(jī)抽取30株生長(zhǎng)狀況良好的白木香容器苗，測(cè)量苗高、地徑、根長(zhǎng)和根體積等生長(zhǎng)指標(biāo)，測(cè)定葉片、莖、根和全株生物量，使用Excel2007對(duì)各試驗(yàn)白木香容器苗生長(zhǎng)性狀等調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，用SPSS16.0軟件進(jìn)行方差分析和Duncan多重比較。

根據(jù)模糊數(shù)學(xué)中隸屬函數(shù)的求值方法[19]，對(duì)白木香容器育苗方案進(jìn)行優(yōu)選。各項(xiàng)測(cè)定指標(biāo)的隸屬值計(jì)算公式：隸屬值=(N-Nmin)/(Nmax-Nmin)，式中N表示某處理指標(biāo)值；Nmin最小指標(biāo)值；Nmax最大指標(biāo)值。如果某個(gè)測(cè)定指標(biāo)與幼苗生長(zhǎng)等呈反向關(guān)系，可利用反隸屬函數(shù)公式進(jìn)行計(jì)算：隸屬值=1-(N-Nmin)/(Nmax-Nmin)[20]。

3 結(jié)果與分析

3.1 基質(zhì)配比與緩釋肥施用量對(duì)白木香容器苗生長(zhǎng)的影響

從表1可以看出，4種基質(zhì)配比的白木香容器苗高、地徑等生長(zhǎng)表現(xiàn)各不相同，差異達(dá)到顯著水平。隨著基質(zhì)中V(酸性磚紅壤土)∶V(松樹(shù)皮)∶V(碳化樹(shù)皮)=8∶1∶1逐漸變至V(酸性磚紅壤土)∶V(松樹(shù)皮)∶V(碳化樹(shù)皮)=2∶4∶4時(shí)，白木香苗高和地徑生長(zhǎng)均呈先增加后又降低的趨勢(shì)；其中，基質(zhì)中V(酸性磚紅壤土)∶V(松樹(shù)皮)∶V(碳化樹(shù)皮)=6∶2∶2時(shí)，白木香苗高和地徑生長(zhǎng)量均為最高。由此說(shuō)明，基質(zhì)配比V(酸性磚紅壤土)∶V(松樹(shù)皮)∶V(碳化樹(shù)皮)=6∶2∶2時(shí)，白木香容器苗的生長(zhǎng)表現(xiàn)最優(yōu)。

由表1可知，輕基質(zhì)配比過(guò)程中，施用緩釋肥對(duì)白木香容器苗高、地徑等生長(zhǎng)指標(biāo)的影響是有差異的。隨著緩釋肥量的增加，白木香苗高、地徑生長(zhǎng)測(cè)量指標(biāo)均呈先升高后減緩的趨勢(shì)，且差異達(dá)到顯著水平。其中，施用緩釋肥量為2.5 kg·m-3，白木香容器苗高、地徑生長(zhǎng)和高徑比均達(dá)到最高水平，分別為58.80 cm、6.36 mm和95.68。因此，從各生長(zhǎng)測(cè)量指標(biāo)的綜合考慮，培育白木香容器苗較為適宜的緩釋肥量為2.5 kg·m-3。

3.2 基質(zhì)配比與緩釋肥施用量對(duì)白木香容器苗生物量的影響

4種輕基質(zhì)配比對(duì)1年生白木香容器苗生物量的影響，有著顯著的差異(表1)。白木香容器苗葉、莖、根和植株生物量，隨著基質(zhì)配比中酸性磚紅壤比例的降低均呈增加后減少的趨勢(shì)；其中，基質(zhì)中V(酸性磚紅壤土)∶V(松樹(shù)皮)∶V(碳化樹(shù)皮)=6∶2∶2時(shí)，各器官生物量均為最大，與其他基質(zhì)比例有著顯著差異。由此說(shuō)明，基質(zhì)配比中V(酸性磚紅壤土)∶V(松樹(shù)皮)∶V(碳化樹(shù)皮)=6∶2∶2時(shí)，較為適宜白木香容器苗生長(zhǎng)。

表1結(jié)果顯示，白木香容器苗配比的輕基質(zhì)中，施用不同緩釋肥量對(duì)植株各器官生物量的影響有著明顯的差異。白木香容器苗葉、莖、根和植株生物量，隨著配比基質(zhì)中緩釋肥量呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì)。其中，施用緩釋肥量為2.5 kg·m-3時(shí)，白木香容器苗各器官生物量積累均為最高。上述研究結(jié)果表明，施用緩釋肥量為2.5 kg·m-3時(shí)，白木香容器苗獲得最好的生長(zhǎng)效果。

基質(zhì)配比和緩釋肥用量的雙因素方差分析發(fā)現(xiàn)，1年生白木香容器苗高、地徑和植株生物量的雙因素交互效應(yīng)達(dá)到極顯著水平(p<0.01)，與根體積的雙因素效應(yīng)也顯著(p<0.05)。因此，白木香容器育苗過(guò)程中，用隸屬函數(shù)方法綜合評(píng)判各種組合的效果。

表1 不同基質(zhì)配比和緩釋肥用量的白木香容器苗生長(zhǎng)表現(xiàn)

注：表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差；同列不同小寫(xiě)字母表示不同處理下白木香容器苗的形態(tài)指標(biāo)差異顯著性(α=0.05)。

3.3 白木香1年生容器育苗方案優(yōu)選

根據(jù)隸屬函數(shù)的研究方法，充分考慮白木香容器苗各生長(zhǎng)測(cè)量指標(biāo)與互作效應(yīng)，選取苗高、地徑，葉片、莖、根和植株生物量以及根體積的隸屬度平均值作為優(yōu)選標(biāo)準(zhǔn)，為白木香容器苗計(jì)算出20種育苗方案(表2)。綜合考慮輕基質(zhì)材料和施用緩釋肥的成本，培育健壯的白木香容器苗，最優(yōu)方案應(yīng)選取排名第1的育苗方案，即V(酸性磚紅壤土)∶V(松樹(shù)皮)∶V(碳化樹(shù)皮)=6∶2∶2，緩釋肥量為2.5 kg·m-3。

表2 基于指標(biāo)隸屬度值的白木香容器育苗方案優(yōu)選

注:表中隸屬度均值中小寫(xiě)字母為多重比較結(jié)果，同列不同字母表示差異顯著(p<0.05)。

4 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，隨著基質(zhì)配比中酸性磚紅壤比例的降低，白木香苗高、地徑生長(zhǎng)和各器官生物量等指標(biāo)均呈明顯先增高再降低趨勢(shì)；當(dāng)基質(zhì)中V(酸性磚紅壤土)∶V(松樹(shù)皮)∶V(碳化樹(shù)皮)=6∶2∶2時(shí)，苗高、地徑和植株生物量指標(biāo)值為最大。在酸性磚紅壤、松樹(shù)皮和碳化樹(shù)皮的基質(zhì)配比中，其透氣性隨著酸性磚紅壤比例的降低而升高；說(shuō)明白木香幼苗期對(duì)土壤水分條件要求較高，需要透氣性較適宜的育苗基質(zhì)。較高的酸性磚紅壤體積比(V(酸性磚紅壤土)∶V(松樹(shù)皮)∶V(碳化樹(shù)皮)=8∶1∶1)輕基質(zhì)中飽和持水率大，透氣性能較差，不利于白木香容器苗根系生長(zhǎng)發(fā)育。若酸性磚紅壤配比適量的松樹(shù)皮和碳化樹(shù)皮(V(酸性磚紅壤土)∶V(松樹(shù)皮)∶V(碳化樹(shù)皮)=6∶2∶2)，能夠有效地改善基質(zhì)透氣性，使得根系與基質(zhì)形成比較緊密的根系土團(tuán)，促進(jìn)白木香容器苗根系生長(zhǎng)。從考慮植物生物學(xué)特性方面的差異以及就地取材的便利性，不同類(lèi)型樹(shù)種對(duì)基質(zhì)配比的要求亦有所不同。以往其他基質(zhì)配比育苗試驗(yàn)表明，適宜杉木輕基質(zhì)容器苗的基質(zhì)配比為V(泥炭)∶V(稻殼)∶V(木屑)=7∶1.5∶1.5[21]，浙江楠(Phoebechekiangensis)為V(泥炭)∶V(黃心土)∶V(草木灰)=6∶3∶1[22]，而基質(zhì)配比為V(黃心土)∶V(泥炭)∶V(蛭石)=2∶2∶1時(shí)，能夠顯著地促進(jìn)南方紅豆杉(Taxuswallichianavar.mairei)容器苗生長(zhǎng)[23]。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，白木香1年生容器苗生長(zhǎng)受基質(zhì)中酸性磚紅壤、松樹(shù)皮和碳化樹(shù)皮體積比例改變的影響較大，尤其是苗高、地徑和各器官生物量及其根系發(fā)育受酸性磚紅壤體積比改變的變化較為敏感，即基質(zhì)配比為V(酸性磚紅壤土)∶V(松樹(shù)皮)∶V(碳化樹(shù)皮)=6∶2∶2時(shí)，白木香1年生容器苗獲得最優(yōu)的生長(zhǎng)效果。

施用緩釋肥是基質(zhì)容器育苗十分重要的技術(shù)措施，其既可根據(jù)苗木生長(zhǎng)過(guò)程中養(yǎng)分需求而緩慢釋放，又減少傳統(tǒng)育苗多次施肥的繁瑣環(huán)節(jié)，從而有效地降低育苗成本[10,24]。本試驗(yàn)研究中，隨著緩釋肥量的增加，白木香苗高、地徑生長(zhǎng)和各器官生物量均表現(xiàn)為先升高后減緩的趨勢(shì)，當(dāng)緩釋肥施用量為2.5 kg·m-3時(shí)，苗高、地徑和各器官生物量指標(biāo)值最大。這與塔姆島金花茶[18]、赤皮青岡(Cyclobalanopsisgilva)[25]和歐洲云杉(Piceaabies)[26]容器育苗過(guò)程中，施用緩釋肥量的試驗(yàn)結(jié)果相似，他們同時(shí)指出，緩釋肥施用過(guò)量時(shí)，容器苗生長(zhǎng)量與生物量的積累反而有所降低，這與苗木地下部分的根系生長(zhǎng)受到抑制有著密切關(guān)聯(lián)。

本試驗(yàn)結(jié)果顯示，白木香容器苗生長(zhǎng)對(duì)基質(zhì)配比和施加緩釋肥均較為敏感，但根系生長(zhǎng)發(fā)育的緩釋肥效應(yīng)不夠明顯。其他育苗試驗(yàn)研究中，赤皮青岡[25]、木荷(Schimasuperba)[27]和挪威云杉(Piceaexcelsa)[28]也得出相類(lèi)似結(jié)論。這原因可能與白木香根系生長(zhǎng)特征有著關(guān)聯(lián)，其幼苗期主根發(fā)達(dá)，直接影響到根系生物量與根體積，而根長(zhǎng)直接受側(cè)根數(shù)量的影響，側(cè)根生長(zhǎng)不旺盛，根須稀疏致使施用緩釋肥時(shí)，幼苗根長(zhǎng)差異不明顯。

白木香輕基質(zhì)容器育苗過(guò)程中，基質(zhì)配比、緩釋肥量對(duì)幼苗生長(zhǎng)、生物量和根系發(fā)育有著明顯的交互效應(yīng)。在充分考慮各因素，對(duì)白木香1年生容器苗生長(zhǎng)的交互效應(yīng)，利用隸屬函數(shù)研究方法，選出白木香容器育苗的最優(yōu)方案，即V(酸性磚紅壤土)∶V(松樹(shù)皮)∶V(碳化樹(shù)皮)=6∶2∶2時(shí)，緩釋肥施用量2.5 kg·m-3。