李 超，吳志華，陳粵超，尚秀華

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紅樹林植物桐花樹基質(zhì)育苗效果的初步研究

李 超1，吳志華1＊，陳粵超2，尚秀華1

(1.國家林業(yè)局桉樹研究開發(fā)中心，廣東 湛江 524022；2.廣東湛江紅樹林國家級自然保護區(qū)管理局，廣東 湛江 524033)

本研究以椰糠、泥炭、稻殼、珍珠巖4種基質(zhì)混配，通過單形重心法混料設(shè)計24個不同基質(zhì)配比，用于紅樹林植物桐花苗培育，通過5—7月每月月底檢測桐花樹苗的早期生長動態(tài)，分析早期不同基質(zhì)處理對桐花育苗效果的影響。結(jié)果表明：桐花苗早期育苗中，T16處理地徑最大，為7.44 mm，最小為T24 (5.92 mm)；從苗高生長情況看，T20的苗高最高，為26.74 cm，T1最低；在葉片數(shù)量方面，T4葉片數(shù)最多，平均為16.30片，T1最小為8.80片?；|(zhì)為純稻殼的T4、T5在地徑、苗高上均表現(xiàn)出了最大增長量，說明稻殼基質(zhì)對苗木早期生長最為有利。分別建立3個月內(nèi)苗高、地徑、葉片數(shù)的增長量回歸模型，結(jié)果均達到極顯著水平，其中稻殼和珍珠巖為影響地徑、苗高的主要影響因子，而稻殼也是影響苗葉片數(shù)的最主要因子。通過最優(yōu)模型選擇，發(fā)現(xiàn)單一基質(zhì)的稻殼可以使得苗木地徑和葉片數(shù)最大化，復(fù)合基質(zhì)稻殼和珍珠巖以V0.941：V0.056配比可獲得苗高最高、苗地徑及葉片數(shù)較大的苗木。

紅樹林植物桐花；基質(zhì)育苗；早期影響；回歸模型

紅樹林植物桐花樹()為灌木或者小喬木，為廣東大陸沿海分布最廣、面積最大的主要紅樹林建群樹種，防風(fēng)消浪效能顯著，在我國廣東、廣西、海南、福建和臺灣沿海的潮灘均有分布，是目前海岸前緣防護林主要優(yōu)良造林樹種之一。桐花樹高1.5 ~ 4 m,老枝光滑淺灰黑色，小枝紅色，葉片橢圓形、倒卵形或?qū)挼孤研?，革質(zhì)有光澤?；ɡ賵A錐形，萼片堅硬、革質(zhì)，基部厚，有明顯的皺紋和黑點；胚軸短小、光滑[1]，民間常用桐花樹樹皮和樹葉熬汁來治療哮喘、糖尿病、炎癥、風(fēng)濕病[2]。作為紅樹林重要物種之一，近年已有對桐花樹林的動植物群落特征、化學(xué)成分、藥理活性及其抗重金屬、生活污水等紅樹植物的生理生態(tài)特性及其耐淹水性等方面進行了研究[3-4]，但涉及其基質(zhì)育苗的研究甚少。

目前桐花樹的主要繁殖方式為有性繁殖，傳統(tǒng)育苗是從母樹上采摘成熟胚軸，直接點播入袋，成苗率極低[5]。容器育苗因苗木有容器保護，根系完整，在各種條件下均可造林，具有造林苗木成活率高、造林季節(jié)長等優(yōu)點。基質(zhì)是影響容器育苗效果的關(guān)鍵因素之一，由于紅樹林育苗周期長，育苗環(huán)境為灘涂苗圃，育苗質(zhì)量受環(huán)境因素影響較大，苗木質(zhì)量不穩(wěn)定，且生產(chǎn)上常規(guī)育苗基質(zhì)為海泥，加之海泥過度開采會造成海灘環(huán)境破壞、溫室效應(yīng)加劇等問題。紅樹林苗的單株重量較大，不利于苗木運輸和降低經(jīng)營成本。輕型有機基質(zhì)培育因其具有性能穩(wěn)定、緩沖能力強、設(shè)備簡單、技術(shù)容易掌握、可再生、對環(huán)境無污染等優(yōu)點成為我國目前推廣應(yīng)用最多的一種無土栽培形式[6]。為獲得育苗效率高但成本低廉的輕型栽培基質(zhì)，本文以桐花樹為研究對象，以泥炭、椰糠、碳化稻殼及珍珠巖為原材料，按照不同體積比例混料配置育苗基質(zhì)，通過對比分析不同處理基質(zhì)對苗木生長狀況的影響，篩選出育苗效果優(yōu)良、適合桐花樹的輕型育苗基質(zhì)，以期為桐花樹的繁殖工作及開發(fā)利用提供技術(shù)支持和參考。

1 試驗地概況

試驗地設(shè)在廣東湛江南方國家級林木種苗示范基地高新溫室(21°30′ N，111°38′ E)，屬北熱帶濕潤大區(qū)瓊雷區(qū)北緣，為海洋性季風(fēng)氣候，年平均氣溫23.1℃，極端最低溫為1.4℃，極端最高氣溫為38.1℃，年降雨量1 567 mm，5—9月降雨量占全年的85.5%，年相對濕度80.4%[7]。

2 材料與方法

2.1 試驗材料

供試桐花樹苗木由湛江市雷州附城南渡河管理處育苗場提供，桐花樹苗為生長健壯且長勢均一的1年生容器苗，苗高25±2 cm，于2017年4月10日移入裝有不同育苗基質(zhì)的高30 cm、直徑30 cm的無紡布袋中。試驗期間不做任何施肥處理，袋苗以模擬灘涂環(huán)境，置海水容器中(海水最大深至苗袋高的4/5)培養(yǎng)，定期補充海水并殺蟲管理?；|(zhì)材料中的泥炭來自于廣東四會，椰糠購于廣州大田農(nóng)業(yè)有限公司，稻殼來自于湛江遂溪縣嶺北銀豐大米加工廠，經(jīng)過人工碳化后用作混配基質(zhì)；珍珠巖購于湛江裕能實業(yè)有限公司。

2.2 試驗方法

2.2.1 混配基質(zhì)的設(shè)計

試驗采用單形重心法對椰糠(A)、稻殼(B)、泥炭(C)、珍珠巖(D)4種基質(zhì)進行混料設(shè)計，按照體積比進行混料，試驗設(shè)計見表1，共獲得編號為T1 ~ T24的24個處理(不包含對照處理)，每個處理20株供試苗，以海泥為對照基質(zhì)(CK)。

表1 基質(zhì)材料配比設(shè)計表

2.2.2 生長指標(biāo)的測定

于2017年5月3日第一次測量供試幼苗的生長指標(biāo)，之后每月最后一天進行一次生長指標(biāo)的調(diào)查。苗高(H)：每個月月末測量各個處理苗木的高度(莖基部至生長點的垂直高度)，以2 m直尺測量；地徑(D)：以游標(biāo)卡尺測定幼苗基部離基質(zhì)1 cm處直徑，精確到0.01 cm；葉片數(shù)(LN)：每月月末測定新增的葉片數(shù)及總?cè)~片數(shù)，以葉片展平且直徑約1 cm左右為新增葉片。

2.3 數(shù)據(jù)處理與分析

觀測到的數(shù)據(jù)用EXCEL 2003整理，采用SPSS 17.0對不同時期的各項生長指標(biāo)以及試驗期不同的調(diào)查時間段內(nèi)生長指標(biāo)變化量(月增長)進行比較，Design-Expert 8.05軟件對不同混料基質(zhì)處理進行建模和相關(guān)數(shù)據(jù)的分析，結(jié)合幼苗各生長指標(biāo)以篩選出最優(yōu)基質(zhì)配比。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同基質(zhì)處理對桐花樹苗長勢的影響

表2為桐花樹苗木在3個月后的生長情況。從各個基質(zhì)處理苗地徑來看，此時的T16最大，為7.44 mm，其次依次為T18、T20，最小為T24 (5.92 mm)，苗地徑總平均為6.79 mm。從苗高生長情況看，T20的苗高最高，為26.74 cm，T1最低，苗高總平均為21.83 cm。在葉片數(shù)量方面，T4葉片數(shù)最多，平均為16.3片，其次為T8(16.3片)、T16(16.0片)，葉片數(shù)量最小為T1，為8.8片，總平均為13.0片。各基質(zhì)處理的苗木地徑、苗高和葉片數(shù)差異顯著。

表2 不同基質(zhì)處理對桐花苗生長的影響

注：表中同列數(shù)字后不同字母表示該性狀在0.05水平上差異顯著。

3.2 不同基質(zhì)處理下桐花樹苗高生長動態(tài)

從表3可知，24個不同處理下桐花樹苗3個月內(nèi)苗高的月增長趨勢大致相同，其中6月份增長最快。在各基質(zhì)處理中，桐花樹幼苗苗高在試驗期內(nèi)總增長量表現(xiàn)為T4最大，其次為T3和T5，而T24最小。純稻殼基質(zhì)T4苗高增長最快，而純珍珠巖T24增長最慢。

3.3 不同基質(zhì)處理下桐花樹苗地徑增長動態(tài)

從表4可以看出，24個不同處理下桐花樹苗3個月內(nèi)地徑的月增長趨勢大致相同，其中6月份增長最快。在各基質(zhì)處理中，桐花樹幼苗地徑在試驗期內(nèi)總增長量表現(xiàn)為T4最大，其次為T3和T5，而T24最小。純稻殼基質(zhì)T4地徑增長最快，而純珍珠巖T24增長最慢。

3.4 各基質(zhì)對苗木生長性狀的影響

以 7月29日苗木地徑、苗高和葉片數(shù)的生長調(diào)查指數(shù)的觀測值，分別就試驗期間(3個月)的增長量即D、D、D進行混料建模，得到各基質(zhì)對苗木生長影響的模型，其模型參數(shù)見表5。

表3 桐花樹苗每月苗高增長量變化 cm

處理5月6月7月處理5月6月7月 T12.965.085.63T134.138.1910.53 T22.174.574.89T142.666.679.52 T34.068.549.86T152.767.018.31 T43.9110.3412.61T163.429.0311.32 T54.269.3914.10T172.844.896.97 T63.697.6210.52T182.917.119.05 T74.095.767.93T192.856.295.36 T83.027.689.69T203.8711.9413.66 T92.647.1211.34T213.078.049.11 T102.879.4710.23T222.936.829.14 T111.224.177.44T232.405.396.74 T121.286.116.87T242.385.316.30

表4 桐花樹苗每月地徑增長量變化 mm

項目dfSSMSF值P值R2 DD31.370.465.130.008 50.435 1 DH3123.7230.9326.53＜0.000 10.848 2 DLN351.5417.1811.960.000 10.642 1

表6 桐花樹苗高、地徑、葉片數(shù)的實際混料回歸方程

注：表中數(shù)字后*表示因子效應(yīng)在0.05水平上差異顯著，**表示在0.01水平上差異顯著。

從表5可知，所建苗高、地徑、葉片數(shù)的模型均達到極顯著水平，表明模型有效。根據(jù)表5 ~ 6建立如下回歸模型：

D=1.29+1.92+1.29+0.99；

D=5.56+13.08+8.94+6.70+12.44；

D=2.41+8.12+5.44+4.35。

從回歸方程來看，各模型可以很好地反映不同基質(zhì)體積配比對苗木生長的關(guān)系。從回歸方程系數(shù)比較，在地徑上，因子影響效應(yīng)大小排名前的因子為稻殼、珍珠巖，在苗高上，因子影響效應(yīng)大小排名前的因子為稻殼、珍珠巖，其中稻殼和珍珠巖存在著顯著的交互作用，在葉片數(shù)上，因子影響效應(yīng)大小排名前的因子為稻殼、泥炭，總體而言，稻殼為影響苗木最主要的影響因子。

3.5 基質(zhì)最佳配比的尋優(yōu)分析

基質(zhì)育苗是以培育出大量的優(yōu)質(zhì)苗木為目標(biāo)，苗木質(zhì)量的優(yōu)劣關(guān)系著造林的成與敗。而農(nóng)藝性狀的苗高、地徑作為苗木質(zhì)量的重要形態(tài)指標(biāo)，一定程度上反映植株生長勢強弱，可以用于苗木質(zhì)量評價。葉片是植物進行光合作用的主要器官,葉面積的大小直接決定了光合作用的強弱，因此葉片數(shù)在一定程度上反映苗木光能利用情況。本研究以上述模型對苗高、地徑、葉片數(shù)最大化為目標(biāo)的基質(zhì)進行最佳配比的尋優(yōu)，結(jié)果如表7。

表7 最優(yōu)基質(zhì)配比及其模型參數(shù)

以地徑最大化為目標(biāo)，發(fā)現(xiàn)單一基質(zhì)的稻殼即能培育出苗木地徑最粗的苗木，通過3月基質(zhì)培育地徑理論上可以增加1.92 mm。如以苗高最大化為目標(biāo)，發(fā)現(xiàn)稻殼和珍珠巖以V0.757：V0.243混料配比的基質(zhì)能使苗木高生長，通過3月基質(zhì)培育苗高理論上可以增加13.8 cm，其概率為0.970。同樣單一基質(zhì)的稻殼也能促進桐花樹苗葉片生長，通過3月基質(zhì)培育苗高理論上可以增加8.1片，其概率為0.975，因此可以確定單一稻殼基質(zhì)即可培育高質(zhì)量的苗木，通過3月基質(zhì)培育苗木生長上理論上D為1.92 mm，D為13.1 cm，D為8.1片，但如果選擇復(fù)合基質(zhì)，稻殼和珍珠巖以V0.941：V0. 0.059混料配比的基質(zhì)也能獲得滿意的苗木，其通過3月基質(zhì)培育苗木生長上理論上D為1.928 7 mm，D為13.4 cm，D為7.9片，該基質(zhì)配方更有利于苗高增長。

3 結(jié)論與討論

紅樹林植物作為熱帶、亞熱帶海岸潮間帶的特殊群落，具有胎生、海水傳播、泌鹽組織和高滲透壓等特征。紅樹林生態(tài)系統(tǒng)植被類型、生長環(huán)境與陸地森林存在著明顯的差異，因此研究不同基質(zhì)對其生長的影響意義重大[8]。良好的基質(zhì)為植物提供適量的水、氣、肥環(huán)境，本研究基質(zhì)具有疏松、透氣、酸堿適度的特點，基本達到理想基質(zhì)的要求，有利于苗木的培育。

本試驗24個處理基質(zhì)的桐花樹幼苗生長過程大致相同，6月份增長最快，可能是隨著氣溫不斷升高，幼苗進入速生階段，隨著月份的增加，生長速度減緩，這可能與氣溫及苗木營養(yǎng)供應(yīng)等有關(guān)。

盡管至7月時各基質(zhì)處理的苗木生長差異顯著(<0.01)，地徑以T16最大，苗高T20的最大，葉片數(shù)以T4最大，如果考慮3月苗生長增加量，T4純稻殼在所有的處理中比較突出，5—7月內(nèi)苗高、葉片數(shù)增長均達到最大，說明T4基質(zhì)對苗木早期生長最為有利。

本試驗采用混料試驗設(shè)計，通過建立有效模型發(fā)現(xiàn)，稻殼對苗木的地徑、苗高以及葉片數(shù)生長影響顯著(<0.01)，同時珍珠巖也對桐花樹的地徑、苗高生長影響明顯(<0.05)，且與稻殼之間在苗高生長上存在著顯著的交互作用(<0.01)。進一步以建立的模型為基礎(chǔ)尋找適合苗高、地徑、葉片數(shù)最大化基質(zhì)。均發(fā)現(xiàn)單一基質(zhì)的稻殼可以使得苗木地徑和葉片數(shù)最大化，而以稻殼和珍珠巖以V0.757：V0.243混料配比的基質(zhì)滿足苗木高生長要求，因此本試驗中選擇單一基質(zhì)的稻殼即可，如果考慮復(fù)合基質(zhì)，稻殼和珍珠巖以V0.941：V0.0.059混料配比的基質(zhì)可獲得苗高最大化且地徑和葉片數(shù)均高的要求。

本試驗中不同基質(zhì)處理配比對桐花樹苗木的生長影響顯著，說明不同育苗基質(zhì)對桐花樹苗木的生長以及出苗率的影響很大。稻殼基質(zhì)在因子影響表現(xiàn)突出，這可能與本試驗研究的水培方式有關(guān)，能很好地彌補稻殼基質(zhì)的不足，更有利于苗木生長，導(dǎo)致以單一的稻殼即可達到桐花樹苗木培育目標(biāo)。本研究為階段性試驗結(jié)果，隨著時間的推移，最優(yōu)配比也會發(fā)生變化。最終的生長狀態(tài)與基質(zhì)的關(guān)系以及本試驗結(jié)果的適用性與可靠性，均需要進一步的研究確定。

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Preliminary Study on Substrate Composition Effects on Seedling of

LI Chao1, WU Zhi-hua1, CHEN Yue-chao2, SHANG Xiu-hua1

(1.,,,; 2.,,,)

Twenty four growing media substrates – T1 through T24 – prepared using combinations of fibre from coconut husks (coir), peat, rice husks, and pearlite mixed in different volumetric ratios, were investigated for their effects on the early growth dynamic onseedlings. The results showed that: in the early seedling stage, the maximum increment of stem diameter of 7.44 mm was obtained with substrate T16, whilst substrate T24 provided the lowest diameter increment of just 5.92 mm. For height growth, substrate T20 proved the best substrate with average seedling height of 26.74 cm whilst substrate T1 provided the lowest average height growth. Based on leaf numbers per seedling, the substrate T4 proved the best with an average of 16.30 leaves/seedling compared to the poorest substrate, T1, with an average of 8.80 leaves/seedling. The seedlings grew best in the substrate with pure rice husk (T4 and T5) up to age 15 months. A regression model for predicting growth index over three months identified all variables as having significant effects, though among them the proportions of rice husk and pearlite were the main factors influencing height growth and stem diameter increment, whilst the proportion of rice husk was the main factor influencing leaf number/seedling. By optimal model selection, the substrate comprising pure rice husk was identified as the best choice, whilst a complex substrate comprising mixtures of rice husk:pearlite in the ratio of 0.94:0.06 resulted in seedlings with the highest seedling height, stem diameter and number of leaves/seedling.

; Seedling nursery in medium; early influence;regression model

S723.1

A

廣東省林業(yè)科技創(chuàng)新項目“優(yōu)良藥用紅樹林種質(zhì)源保存及培育技術(shù)研究”(2015KJCX022）及“鄉(xiāng)土紅樹林良種選育和快繁技術(shù)研究”(2013KJCX011－02)。

李超(1987— )，女，碩士，工程師，主要從事森林保護研究，E-mail:d.lichao@163.com.

吳志華(1974— )，男，碩士，副研究員，主要從事林木逆境生理研究，E-mail:wzhua2889@163.com.