夏培興
(阜陽市林業(yè)科學技術(shù)推廣站,安徽 阜陽 236029)
薄殼山核桃(Carya illinoinensis)系胡桃科山核桃屬植物,又名長山核桃、美國山核桃,原產(chǎn)美國和墨西哥北部[1-2],是一種集高檔木材、園林綠化、木本油料為一體的樹種。
近幾年,安徽、江蘇等地薄殼山核桃種植產(chǎn)業(yè)規(guī)模發(fā)展迅速,栽植面積逐年大幅度增加。隨著薄殼山核桃產(chǎn)業(yè)的興起,良種容器苗的需求量也大大增加。然而,薄殼山核桃容器苗培育的系統(tǒng)研究相對薄弱,市場上容器苗質(zhì)量參差不齊,不能滿足市場需求,阻礙了薄殼山核桃產(chǎn)業(yè)的健康有序發(fā)展[3-4]。目前,薄殼山核桃容器苗基質(zhì)配方主要參照其他苗木花卉,多以泥炭、蛭石、珍珠巖等價格相對較高的輕基質(zhì)為主,不利于大面積推廣應(yīng)用。本文嘗試利用雞糞、秸稈、鋸末等價格相對低廉的材料作為基質(zhì)展開試驗,以期降低成本,實現(xiàn)薄殼山核桃容器苗規(guī)?;a(chǎn)。
試驗地位于阜陽市潁東區(qū)吳寨村(115°00′E,32°54′N),屬于暖溫帶季風氣候區(qū),土壤深厚肥沃,雨量充沛。從表1可以看出,試驗點的各項氣候因子均能滿足薄殼山核桃生長所需的氣候條件,是比較理想的試驗區(qū)域。
表1 薄殼山核桃不同種植區(qū)氣候因子的比較
試驗材料為層積催芽后采用輕基質(zhì)培養(yǎng)的幼苗,待芽苗長出2~3片真葉后將其移植到試驗用營養(yǎng)缽中,每盆移栽1株幼苗作為研究對象。無紡布容器規(guī)格為Φ30 cm×H30 cm。
基質(zhì)按體積共設(shè)置6個不同配比,分別是C1(大田土壤∶腐熟雞糞∶豆秸∶鋸末=3∶3∶2∶2)、C2(大田土壤∶腐熟雞糞∶麥秸∶鋸末=3∶3∶2∶2)、C3(大田土壤∶腐熟雞糞∶玉米秸∶鋸末=3∶3∶2∶2)、C4(大田土壤∶有機肥∶豆秸∶鋸末=3∶3∶2∶2)、C5(大田土壤∶有機肥∶麥秸∶鋸末=3∶3∶2∶2)、C6(大田土壤∶有機肥∶玉米秸∶鋸末=3∶3∶2∶2)(注:有機肥指市場上通過ISO9001質(zhì)量管理體系認證符合NY/T525-2021執(zhí)行標準合成的袋裝有機肥料)。每處理30株,3次重復,共540株。
2.2.1 苗木生長指標
4~10月,每月末每個處理隨機選取15株幼苗測量苗高和地徑。苗高用塑料直尺測量,地徑用電子數(shù)顯卡尺離地5 cm左右處測量。
2.2.2 基質(zhì)的理化指標
基質(zhì)最大持水量、最小持水量、毛管持水量、水分換算系數(shù)及容重等指標LY/T1215-1999中環(huán)刀法進行測定;全碳、全氮含量用碳氮分析儀測定;全磷含量用鉬銻抗比色法測定。
2.2.3 苗木光合指標
8月中、下旬,選擇連續(xù)3 d晴朗的天氣,使用Li-6400光合測定儀于8:30~10:30測定凈光合速率、胞間CO2濃度、氣孔導度和蒸騰速率。
2.2.4 苗木生物量指標
10月,每個處理選取5株標準株,將地上部分與地下部分分開收獲,帶回實驗室烘干稱重。
統(tǒng)計分析使用SPSS20.0軟件,多重比較采用最小顯著差異法(LSD,α=0.05),圖表繪制分別使用Origin 8.1和Excel軟件,數(shù)據(jù)為均值±標準差。
3.1.1 物理性質(zhì)差異
表2方差分析結(jié)果表明,不同基質(zhì)配方對基質(zhì)最大持水量有極顯著影響(p<0.01),對毛管持水量和最小持水量有顯著影響(p<0.05),對水分換算系數(shù)和容重影響不顯著(p>0.05)。
由表3可知,6種基質(zhì)的最大持水量在28.88%~40.52%,平均值為35.00%;C1、C4、C5和C6處理的最大持水量均高于平均值。毛管持水量在1.04%~1.08%,平均值為1.07%;C1、C4、C5和C6的毛管持水量均高于平均值。最小持水量在5.46%~17.24%,平均值為9.61%;C2、C3處理顯著高于其他處理。
3.1.2 化學性質(zhì)差異
由表4可知,不同基質(zhì)配方對基質(zhì)的全碳、全氮、全磷的含量均有極顯著差異(p<0.001)。
由表5可以看出,不同基質(zhì)配方的全碳含量順序為:C1>C3>C6>C4>C2>C5,C1處理全碳含量最高,為11.24 g/kg;不同基質(zhì)配方的全氮含量順序為:C1>C4>C6>C3>C5=C2,C1處理全氮含量最高,為0.61 g/kg;不同基質(zhì)配方的全磷含量順序為:C1>C6=C3>C4>C2>C5,C1處理的全磷最高,為0.42 g/kg。綜上可以看出,C1處理基質(zhì)中全碳、全氮、全磷的含量最高。
分析苗木的年生長節(jié)律,了解苗木的生長類型,確定苗木的生長規(guī)律并采取合適的田間管理措施,是
生產(chǎn)中培育優(yōu)良苗木的重要技術(shù)環(huán)節(jié)[5]。為了解薄殼山核桃早期生長過程,對6個不同基質(zhì)配方薄殼山核桃容器苗的苗高和地徑進行平均值處理,利用Logistic方程擬合苗木生長節(jié)律。由表6可以看出,除C6處理地徑擬合系數(shù)為0.818 9,其他處理Logistic曲線回歸相關(guān)系數(shù)均達到0.987 4以上,說明Logistic曲線可以準確表述薄殼山核桃容器苗的早期生長過程。
表2 不同基質(zhì)配方對物理性質(zhì)的方差分析
表3 不同基質(zhì)配方對基質(zhì)物理性質(zhì)的影響
表4 不同基質(zhì)配方對化學性質(zhì)單因素方差分析
表5 不同基質(zhì)配方處理對基質(zhì)化學性質(zhì)的影響
由圖1可知,不同基質(zhì)配方薄殼山核桃容器苗苗高和地徑生長呈現(xiàn)出“S”型曲線趨勢,實測值與擬合值比較接近,擬合的生長預估模型較科學,可以較好反映出容器苗的生長情況。各基質(zhì)配方的薄殼山核桃容器苗的生長趨勢相似,由于薄殼山核桃種子通過層積沙藏催芽,待芽苗長出2~3片真葉后將其移植到試驗用營養(yǎng)缽中,苗高和地徑自4月份開始測量、記錄。
由圖3可知,在4~8月生長迅速,在9月之后生長速度逐漸變緩。
表6 不同基質(zhì)配方薄殼山核桃容器苗苗高和地徑生長動態(tài)Logistic曲線方程
圖1 不同容器配方的薄殼山核桃苗高和地徑Logistic方程擬合曲線
表7 不同基質(zhì)配方對薄殼山核桃容器苗苗高、地徑和生物量單因素方差分析
圖2 不同基質(zhì)配方對薄殼山核桃容器苗苗高、地徑和生物量的影響
對不同基質(zhì)配方薄殼山核桃容器苗苗高進行方差分析(表7),結(jié)果表明,不同基質(zhì)配方對薄殼山核桃容器苗地徑、地上部分干重、地下部分干重有極顯著影響(p<0.01),對苗高具有顯著影響(p<0.05)。
由圖2可以看出,苗高順序為:C1>C6>C3>C2>C4>C5,范圍在25.11~29.33 cm,平均苗高為26.90 cm,C1處理最高;地徑順序為:C6>C1>C3>C2>C4>C5,范圍在6.62~7.64 mm,地徑平均為7.11 mm;地上干重順序為:C1>C6>C4>C3>C5>C2,范圍在6.09~9.73 g,平均值為7.35 g;地下干重順序為:C1>C6>C2>C4>C5>C3,范圍在17.50~27.12 g,平均值為21.71 g;總生物量順序為:C1>C6>C4>C2>C3>C5,范圍在24.24~36.85 g,平均值是29.06 g。
由表8可知,不同基質(zhì)配方對薄殼山核桃容器苗的氣孔導度、胞間CO2濃度均有顯著影響(p<0.05),對蒸騰速率、凈光合速率影響不顯著(p>0.05)。
由表9看出,容器苗氣孔導度順序為:C1>C3>C5>C6>C4>C2,范圍在246.50~388.00 mmol·m-2·s-1,C1處理最高,為388.00 mmol·m-2·s-1;胞間CO2濃度順序為:C3>C2>C1>C4>C6>C5,范圍在52.00~87.00 μmol·mol-1,平均為70.50μmol·mol-1,C1、C2、C3和C4處理均高于平均值;蒸騰速率順序為:C1>C3>C4>C6>C5>C2,范圍在4.55~5.38 mmol·m-2·s-1,平均為4.92 mmol·m-2·s-1,C1處理蒸騰速率最大,為5.38 mmol·m-2·s-1;凈光合速率順序為:C2>C3>C1=C4>>C6>C5,范圍在10.37~11.52μmol·m-2·s-1,C2處理最高,為11.52μmol·m-2·s-1。
表8 不同基質(zhì)配方對薄殼山核桃容器苗光合特性單因素方差分析
從表10可以看出,不同基質(zhì)配方的價格從高到低的排序為C4>C5=C6>C1>C2、C3,C1、C2、C3均較低,從經(jīng)濟成本和苗木生長量綜合考慮,薄殼山核桃容器苗優(yōu)先選擇C1作為培養(yǎng)基質(zhì)。
表9 不同基質(zhì)配方對薄殼山核桃容器苗光合特性的影響
表10 材料和基質(zhì)配方價格
通過對6種基質(zhì)配方理化性質(zhì)分析,以及其對薄殼山核桃容器苗的生長指標、生物量指標和光合指標進行比較研究。結(jié)果表明,C1處理的薄殼山核桃苗地上生物量、地下生物量和總生物量均最高,且苗高、地徑均處較高水平。因此,C1處理更有利于薄殼山核桃的生長。
育苗基質(zhì)是各基質(zhì)成分或原料按照合適的比例混合配置而成的,其差異主要體現(xiàn)在理化性質(zhì)方面[6]。基質(zhì)理化性質(zhì)對苗木生長有著重要的影響,適宜的容重、保水性和較高的氮磷等營養(yǎng)元素含量有利于苗木的生長[7]。研究表明,苗木適宜的基質(zhì)容重范圍為0.1~0.8 g/cm3[8]。本試驗中,不同基質(zhì)配方處理的容重均在適宜的基質(zhì)容重范圍內(nèi),無顯著差異。對不同基質(zhì)配方處理的全碳、全氮和全磷含量研究發(fā)現(xiàn),C1處理的全碳、全氮和全磷均顯著高于其他處理,同時C1處理的最大持水量、毛管持水量、最小持水量均在較高水平。因此,C1處理的薄殼山核桃容器苗生長最好、保水性較好,這與王定躍等[9]關(guān)于基質(zhì)的營養(yǎng)元素對簕杜鵑的生長的影響研究結(jié)果一致。
植物的光合作用能力與植物葉片的凈光合速率息息相關(guān),而凈光合速率主要受到蒸騰速率、胞間CO2濃度和氣孔導度的影響[10]。薄殼山核桃的蒸騰速率、胞間CO2濃度和氣孔導度在不同基質(zhì)配方處理間存在顯著差異,但凈光合速率間無顯著差異,這與田寧[11]關(guān)于不同基質(zhì)配方對青錢柳的光合指標的影響研究結(jié)果一致??赡苁且驗?月的光熱條件等生長環(huán)境較好,不同處理的薄殼山核桃苗木均處于生長旺盛期。
綜上所述,C1處理的苗木相關(guān)指標值最好,且成本處于較低水平,是薄殼山核桃較為理想的基質(zhì)配方選擇。