王書瑞，關(guān)向軍，姚 琴，徐海軍,3

(1.黑龍江省科學(xué)院，哈爾濱，150001； 2. 黑龍江省科學(xué)院大慶分院，大慶，163319；3.東北林業(yè)大學(xué)森林植物生態(tài)學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，哈爾濱，150040；4.大慶礦區(qū)服務(wù)事業(yè)部園林綠化公司，大慶，163712)

北方地區(qū)辣木育苗基質(zhì)對(duì)出苗率影響研究

王書瑞1，關(guān)向軍2，姚 琴4，徐海軍2,3

(1.黑龍江省科學(xué)院，哈爾濱，150001； 2. 黑龍江省科學(xué)院大慶分院，大慶，163319；3.東北林業(yè)大學(xué)森林植物生態(tài)學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，哈爾濱，150040；4.大慶礦區(qū)服務(wù)事業(yè)部園林綠化公司，大慶，163712)

在實(shí)驗(yàn)室條件下，采用人工復(fù)配基質(zhì)進(jìn)行辣木出苗率差異性試驗(yàn)，利用PCA空間排序分析光照、基質(zhì)理化性質(zhì)梯度變化與辣木出苗率的關(guān)聯(lián)性，并篩選適宜辣木育苗的基質(zhì)。結(jié)果表明，孔隙度、有機(jī)質(zhì)、含水率、速效磷與辣木出苗率呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)性(P<0.05)；堿解氮、速效鉀、容重對(duì)辣木出苗率的影響呈顯著負(fù)相關(guān)性(P<0.05)；上述因子對(duì)出苗率相關(guān)性大小順序依次為速效鉀、堿解氮、有機(jī)質(zhì)、速效磷、孔隙度、容重、含水率；4個(gè)復(fù)配基質(zhì)中，草炭土出苗率高達(dá)75%，顯著高于其他3個(gè)處理(P<0.05)，較適宜作為辣木的育苗基質(zhì)。

北方地區(qū)；辣木； 育苗；出苗率；影響因子

Abstract: Under the condition of laboratory, the trial was carried out that using artificial compound nursery substrate cultivate seeds ofM.oleiferato investigate the difference of emergence rate among treatments, and to analyze the relationship between illumination, the physical and chemical properties and emergence rate by PCA. The results showed that those factors which porosity, organic matter, water content and available phosphorus were significantly positive with the emergence rate (P<0.05), and factors, such as available nitrogen, available potassium and unit-weight, were significantly negative with the emergence rate. The order of those factors which were significantly closed correlative to emergence rate was available potassium, available nitrogen, organic matter, available phosphorus, porosity, unit-weight and water content. Among four nursery substrates, the emergence rate in peat soil was the biggest at 75%, and significantly more than the other three treatments (P<0.05), so that the peat soil is more suitable for use as nursery substrate ofM.oleifera.

Keywords: Northern area;MoringaoleiferaLam.; Seedling; The emergence rate; Factors of influence

辣木(MoringaoleiferaLam.)系辣木科(Moringaceae) 辣木屬(Moringa)多年生落葉喬木，原產(chǎn)于印度西部喜馬拉雅山區(qū)，性喜光、喜溫、耐旱且抗逆性強(qiáng)，屬多用途經(jīng)濟(jì)樹種，其嫩稍、葉片、果莢富含多種礦物質(zhì)和維生素，作為蔬菜和食品有增進(jìn)營(yíng)養(yǎng)、食療保健的功能[1,2]，同時(shí)在飼用[3,4]、化工[5]、油用[6]、藥用[7-10]、污水治理及水源凈化[11-13]等方面也有獨(dú)特的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，因此被譽(yù)為“神奇之樹”。

近年來，南方地區(qū)辣木種植產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速[14-15]，而北方地區(qū)由于氣候寒冷，辣木資源引進(jìn)得較晚，發(fā)展的速度也較遲緩。經(jīng)過試驗(yàn)表明，雖然北方露天栽培辣木難以越冬，但設(shè)施條件下可以進(jìn)行栽培利用。黑龍江省冬季漫長(zhǎng)，農(nóng)業(yè)設(shè)施大棚閑置率較高，若將辣木這一藥食同源的優(yōu)良經(jīng)濟(jì)作物引入，一方面可豐富北方冬季蔬菜品種的多樣性，對(duì)改善人民的膳食結(jié)構(gòu)有著現(xiàn)實(shí)的作用。另一方面，可有效地整合利用北方閑置的農(nóng)業(yè)設(shè)施，對(duì)擴(kuò)大當(dāng)?shù)鼐蜆I(yè)、推動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)有實(shí)踐意義。目前，針對(duì)辣木育種工作的研究有較多相關(guān)報(bào)道，如播種季節(jié)的適宜性、不同處理藥劑對(duì)種子萌發(fā)率的影響、不同基質(zhì)對(duì)育苗的影響、種子浸泡時(shí)間梯度研究等等[16-21]。從相關(guān)報(bào)道中可以看出，不同地區(qū)育苗的處理方法及播種季節(jié)均存在著差異。黑龍江省地處高寒地區(qū)，為了結(jié)合自身氣候特點(diǎn)，盡可能按照北方氣候節(jié)律充分發(fā)揮辣木的生產(chǎn)力。本研究進(jìn)行冬季育苗試驗(yàn)，以期找出適合北方冬季育苗的最佳策略，為黑龍江省辣木設(shè)施栽培產(chǎn)業(yè)化種植提供技術(shù)服務(wù)。

1 材料與方法

1.1 材料

辣木(M.oleifera)種子來自云南農(nóng)業(yè)大學(xué)；有機(jī)土為曬干雞糞與壤土按照體積比1∶5混合均勻，堆放1年以上；栽培容器為塑料花盆290型(外口是25 cm內(nèi)口是21 cm高是16 cm)；草炭土、營(yíng)養(yǎng)缽市場(chǎng)購(gòu)置。

1.2 方法

種子預(yù)處理。將種子去雜后，用40℃溫水浸泡2～4 h，然后轉(zhuǎn)入800倍多菌靈溶液浸泡4～6 h，待播。

基質(zhì)配制。將草炭土與有機(jī)土按照體積比3∶2(T1)、1∶1(T2)、2∶3(T3)配比進(jìn)行混合，以純草炭土作為對(duì)照(T0)，混合均勻的基質(zhì)填裝至離花盆上邊沿5 cm處，澆透水，每盆播種挑選的飽滿無損傷辣木種子3粒，然后覆過1 mm篩的干土1 cm，每個(gè)處理8盆，3次重復(fù)，于2014年12月12日在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行。

數(shù)據(jù)采集。從出苗開始，每隔3 d采集土壤含水率、土壤溫度、出苗率；土壤水分、溫度用土壤水分溫度測(cè)量?jī)x(TZS—ⅡW型)測(cè)定；土壤pH值用便攜式pH測(cè)定儀(IQ150)測(cè)定；光照用LX-101測(cè)定；出苗率用查數(shù)法，即出苗率(%)=出菌數(shù)/播種數(shù)*100%。

1.3 數(shù)據(jù)處理

借助SPSS(16.0)進(jìn)行one-way ANOVA 分析，canoco(5.0)對(duì)土壤環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行PCA分析，數(shù)據(jù)采用3次重復(fù)的平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(mean±SD)。

2 結(jié)果與分析

2.1 基質(zhì)理化性質(zhì)差異

適宜育苗基質(zhì)可以為種子萌發(fā)提供良好的空間環(huán)境，不同基質(zhì)的理化性質(zhì)差異會(huì)影響其空間內(nèi)溫?zé)?、濕度、空氣、養(yǎng)分等條件的變化，從而對(duì)種子萌發(fā)產(chǎn)生影響。

注：同列中相同字母表示差異不顯著，(P<0.05)

Note:The same letters in column indicate lack of significant differences (P<0.05, LSD)

利用東北地區(qū)常見易得的材料配置育苗基質(zhì)，結(jié)果顯示(表1)：不同復(fù)配基質(zhì)理化性質(zhì)呈現(xiàn)出顯著性差異(P<0.05)。草炭土(T0)有機(jī)質(zhì)含量、孔隙度顯著高于其他三個(gè)處理，容重、速效鉀、速效氮顯著低于另外三個(gè)處理；復(fù)配的基質(zhì)中，T3速效氮含量顯著高于其他處理，T2速效磷含量顯著高于其他三個(gè)處理，速效鉀含量復(fù)配的三個(gè)處理均顯著高于對(duì)照(T0)，其中T3顯著高于T1，但與T2差異不顯著；在容重、孔隙度、pH值方面復(fù)配基質(zhì)T1、T2、T3之間差異不顯著。

2.2 不同基質(zhì)條件下辣木出苗率差異

表2 不同基質(zhì)出苗率差異性Tab.2 The difference of emergence rates among substrates

注：同列中相同字母表示差異不顯著，(P<0.05)

Note:The same letters in column indicate lack of significant differences (P<0.05, LSD)。

由辣木出苗率的影響結(jié)果表明：不同基質(zhì)對(duì)出苗率的影響差異性顯著(P<0.05)，草炭土出苗率最高，且出苗快、出苗整齊度高。

室內(nèi)播種，大約10 d左右開始出苗，出苗速度較慢，在19 d調(diào)查時(shí)，草炭土(T0)出苗率最高達(dá)70.83%，顯著高于其他三個(gè)處理；到23 d之后，播種的種子失去活力，出苗率不再增加，至此時(shí)草炭土(T0)出苗率達(dá)到75%，仍顯著高于另三個(gè)處理。由此可見，復(fù)配基質(zhì)中，草炭土較適宜辣木種子育苗。

2.3 基質(zhì)理化性質(zhì)及光照條件與出苗率相關(guān)性分析

將復(fù)配基質(zhì)理化性質(zhì)及光照條件進(jìn)行主成分分析，并將19 d、23 d、27 d出苗率投影到PCA排序軸上(圖1)，從空間排序可以看出，室內(nèi)條件下，影響因子可以提取為2個(gè)主成分，其對(duì)變量的解釋累計(jì)貢獻(xiàn)率可達(dá)到98.5%，其中第一主軸貢獻(xiàn)率可達(dá)到94.1%，反映土壤理化性質(zhì)，第二主軸僅為4.4%(表3)，反映光照和酸堿狀況。由此可知，室內(nèi)條件下辣木出苗率主要影響因素在于土壤基質(zhì)的理化性質(zhì)狀況。

圖1 基質(zhì)理化性質(zhì)、光照與出苗率PCA排序圖Fig.1 The PCA sequencing diagram about soil physical and chemical properties, illumination and seedling emergence rate

第一主軸Thefirstprincipalcomponents第二主軸Thesecondprincipalcomponents有機(jī)質(zhì)0.74620.0323堿解氮-0.79220.0311速磷0.6272-0.3156速鉀-0.8691-0.048pH0.2208-0.241光照0.4579-0.3433含水率0.5974-0.0867土壤容重-0.6118-0.0085孔隙0.61180.0085特征根Eigenvalues0.94130.0437累計(jì)貢獻(xiàn)率Cumulativepercentage(%)94.198.5

從PCA排序圖中可以看出，第一主軸反映的解釋變量有孔隙度、有機(jī)質(zhì)、含水率、速效磷、容重、堿解氮、速效鉀，各變量與主軸相關(guān)性大小順序依次為速效鉀、堿解氮、有機(jī)質(zhì)、速效磷、孔隙度、容重、含水率；其中，孔隙度、有機(jī)質(zhì)、含水率、速效磷與辣木出苗率呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)性(P<0.05)，堿解氮、速效鉀、容重對(duì)辣木出苗率的影響呈顯著負(fù)相關(guān)性P<0.05)；第二主軸反映的光照因子，其影響較微弱(圖1)。

由出苗率與環(huán)境影響因子相關(guān)性分析可知(表4)，對(duì)出苗率影響極顯著的因子為速效鉀(-)、堿解氮(-)、有機(jī)質(zhì)(+)，除此之外，速效磷、孔隙度、含水率及容重均與出苗率達(dá)到顯著水平，pH值、光照對(duì)出苗率影響較小，差異不顯著。由此可見，速效養(yǎng)分含量高并不利于種子出苗，而基質(zhì)物理結(jié)構(gòu)疏松卻更加有利于出苗率的提高。

表4 環(huán)境因子與出苗率相關(guān)性特征Tab.4 Correlations between emergence rate and environment factors

*.表示在0.05水平顯著相關(guān)*.Correlation is significant at the 0.05 level (2-tailed).

**.表示在0.01水平顯著相關(guān)**. Correlation is significant at the 0.01 level (2-tailed).

3 結(jié)論與討論

育苗基質(zhì)的孔隙度在82%左右，能為種子萌發(fā)提供良好的水、氣存儲(chǔ)空間，其保水性和通氣性能均適合種子萌發(fā)[22]。試驗(yàn)中育苗基質(zhì)孔隙度均調(diào)節(jié)至80%以上，但隨著有機(jī)土的比例增大，其出苗率呈下降趨勢(shì)，根據(jù)試驗(yàn)分析結(jié)果，雖然四個(gè)處理孔隙度均在已有報(bào)道的適宜范圍內(nèi)，但隨著有機(jī)土的增加復(fù)配基質(zhì)中速效氮、速效鉀呈顯著增加趨勢(shì)，而此二者與出苗率呈極顯著的負(fù)相關(guān)性，因此，出苗率呈下降趨勢(shì)的現(xiàn)象可能是由于速效氮、速效鉀離子態(tài)濃度很高，從而降低了基質(zhì)中自由水的水勢(shì)，進(jìn)而使得基質(zhì)中可被種子萌發(fā)利用的水分及利用效率降低所致。

根據(jù)報(bào)道辣木溫室育苗一般在7～10 d開始出苗，大約14 d左右為出苗盛期，在20 d左右出苗率基本穩(wěn)定[19,22]。此次試驗(yàn)中，辣木出苗較晚，在播種后第10 d開始出苗，出苗速度很慢，在23 d時(shí)出苗率才基本穩(wěn)定，這可能是由于北方地區(qū)氣候寒冷，冬季室內(nèi)通風(fēng)不暢、晝夜溫差比較大，加上室內(nèi)光照不足，育苗基質(zhì)的土壤溫度始終處于相對(duì)較低的水平，從而導(dǎo)致辣木出苗時(shí)間延長(zhǎng)、出苗整齊度降低。

從試驗(yàn)基質(zhì)理化性質(zhì)及光照等因子與出苗率PCA空間排序和相關(guān)性分析結(jié)果可知，在種子育苗階段，基質(zhì)的速效養(yǎng)分不需要太高，所以，在辣木育苗生產(chǎn)實(shí)踐中，基質(zhì)的選配應(yīng)多關(guān)注基質(zhì)的物理性狀的適度性，盡量選擇結(jié)構(gòu)疏松、能通氣、保水的基質(zhì)，在此基礎(chǔ)上適當(dāng)保持基質(zhì)的速效養(yǎng)分，但不宜過度提高基質(zhì)速效養(yǎng)分含量。

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TheinfluenceofnurserysubstrateonseedlingemergencerateofM.oleiferainthenorthofChina

WANG Shu-rui1, GUAN Xiang-jun2, YAO Qin4, XU Hai-jun2,3

(1. Heilongjiang Academiy of Sciences, Harbin 150001, China; 2. Daqing Branch of Heilongjiang Academy of Sciences, Daqing 163319, China; 3. Key Lab of Forest Plant Ecology, Ministry of Education, Northeast Forestry University, Harbin 150040, China; 4. Landscaping Company of Daqing Oilfield Logistic Administration Business, Daqing 163712, China)

S567.1；S322.2

A

1674-8646(2017)17-0001-03

2017-08-10

黑龍江省科學(xué)院科研基金項(xiàng)目資助

王書瑞(1980-)，女，碩士研究生，副研究員。

徐海軍(1979-)，男，博士研究生，副研究員。