韓麗君

（山西省林業(yè)和草原科學研究院，山西 太原 030012）

遼東櫟（Quercus liaotungensis）隸屬殼斗科（Fagaceae）櫟屬（Quercus），是多年生落葉喬木。由于具有較強抗逆性、耐寒、耐干旱和耐貧瘠等優(yōu)點，遼東櫟已成為干旱和半干旱地區(qū)重要造林樹種之一［1，2］。遼東櫟木材廣泛用于建筑、礦柱、船舶等行業(yè)［3，4］。因此，遼東櫟具有重要的生態(tài)、經(jīng)濟價值，其苗木成為市場緊缺樹種之一，大力開發(fā)和推廣遼東櫟育苗技術是解決當前苗木緊缺的重要手段之一，具有非常重要現(xiàn)實意義。

傳統(tǒng)遼東櫟育苗以大田裸根培育為主，該技術優(yōu)點是技術要求低、培育便捷、成本低、苗木根系生長正常等［5，6］，缺點是占地大、周期長、造林季節(jié)短、造林成活率低、造林后緩苗期長等［7，8］。鑒于傳統(tǒng)育苗難以滿足遼東櫟苗木的市場需求，一些新技術已應用于遼東櫟育苗，其中以容器育苗最受關注。例如，杜楓［9］研究了太行山林區(qū)遼東櫟容器育苗，慕占智等［10］研究了六盤山區(qū)遼東櫟容器育苗。相對于傳統(tǒng)育苗，容器育苗優(yōu)勢在于種子發(fā)芽早、發(fā)芽率高、苗木生長快、根系發(fā)育好、起苗運苗不傷根、造林成活率高等［11，12］。容器育苗也受多種因素影響。首先是基質，它是影響容器育苗生長的關鍵因素之一［13］。目前遼東櫟容器育苗試驗大多是單一基質培育。有試驗發(fā)現(xiàn)，遼東櫟育苗基質以森林腐殖質或混合生物有機肥或者充分發(fā)酵過的農(nóng)家肥（比例為10∶1 左右）為最佳［14］。在甘肅子午嶺的一項遼東櫟容器育苗結果試驗顯示，該地區(qū)最佳基質是黃綿土40%、腐殖土40%、熟化有機肥16%、過磷酸鈣2%、硫酸亞鐵2%配制［15］。此外，在山西太行山［9］、寧夏六盤山［10］等地的試驗表明，不同區(qū)域遼東櫟容器育苗所用基質不同。由于這些試驗均用單一基質，難以反映不同基質對遼東櫟容器育苗的影響。近年來，開始出現(xiàn)了同一試驗中用2 種基質培育苗木，如杜建彬［16］用2 種基質進行遼東櫟容器育苗，但缺少培育的結果與分析。因此，開展多基質比較研究非常緊迫，有助于優(yōu)選遼東櫟容器育苗基質。其次，容器規(guī)格對容器苗生長也產(chǎn)生顯著影響。蔡寅夏［14］認為遼東櫟常用的容器育苗規(guī)格為20 cm×15 cm、21 cm×17 cm、23 cm×18 cm 等，在此范圍內，容器越高越有益于苗木根系發(fā)育，容器越大越有利于延長出圃周期。有研究發(fā)現(xiàn)，遼東櫟容器育苗的容器規(guī)格以13 cm×18 cm 為佳［17］。不同試驗所用的容器規(guī)格不同，且這些研究均未同時進行多種基質育苗，難以通過比較研究手段優(yōu)選出遼東櫟容器育苗最佳容器規(guī)格。再次，噴施葉面肥替代根際施肥被認為是提高育苗質量的一種重要手段［18］。然而，噴施葉面肥至今未見在遼東櫟容器育苗研究中應用，其效果如何有待于研究。此外，基質、容器規(guī)格、葉面肥三者間可能存在互作效應，其對苗木生長影響有可能不同于單因素、雙因素的影響，因此有必要綜合考慮3 種因素對遼東櫟容器育苗的影響，目前少見相關報道。

本研究以遼東櫟為研究對象，通過析因試驗設計培育遼東櫟容器苗，分析不同處理下苗木表型和生物量數(shù)據(jù)，研究基質、容器規(guī)格、葉面肥對遼東櫟無紡布容器苗生長指標的影響，并篩選出最佳的育苗條件，旨在為促進遼東櫟容器育苗技術發(fā)展和推廣提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于山西省臨汾市襄汾縣鄧莊鎮(zhèn)西侯村的山西碧秀農(nóng)林開發(fā)有限公司苗木培育基地（N35°52′51″，E111°31′53″），海拔為 490 m。試驗區(qū)屬于溫帶季風氣候，四季分明，春秋短暫、冬夏漫長，春季干旱多風沙，夏季炎熱多雨，冬季較寒冷干燥；年平均氣溫11.5 ℃，最低月均溫（1 月）?4.5℃，最高月均溫（7 月）為26 ℃；年降水量約550 mm，主要集中在 7、8 月份，無霜期約 185 d。

1.2 試驗材料

試驗用遼東櫟種子采自山西省關帝林局真武山林場遼東櫟天然林分內，種子單粒質量4.0±1.0 g，種長 21.61±2.14 mm，種寬 17.66±1.49 mm，單粒體積3.65±0.89 cm3，碗疤直徑10.73±1.26 mm。育苗容器為自制無紡布容器袋。基質材料為蛭石、珍珠巖、泥炭、腐熟松針和腐熟楊樹皮。葉面肥分別是菌碳氮復合肥（N≥25.0%，山西凱盛生物科技有限公司）、磷酸二氫鉀（P2O5≥52%，K2O≥34%，成都一心螯合化工產(chǎn)品有限公司）、氨基酸水溶肥料（100 g·L-1，河南頂品化工產(chǎn)品有限公司）、鼠李糖脂（60 g·L-1，西安瑞捷生物科技有限公司）等配制而成。

1.3 試驗設計

試驗采用析因設計，共設3 個因素，每個因素設 3 個水平。基質（J）設 3 個配方（J1，V蛭石∶V珍珠巖∶V泥炭=1∶1∶2；J2，V蛭石∶V珍珠巖∶V腐熟松針=1∶1∶2；J3，V蛭石∶V珍珠巖∶V腐熟楊樹皮=1∶1∶2）。容器規(guī)格按無紡布容器袋大小設 3 個水平（B1：φ=6 cm，H=12 cm；B2：φ=6 cm，H=20 cm；B3：φ=6 cm，H=25 cm）。葉面肥設置 3 個配比（Y1，WN∶WP∶W氨基酸∶W鼠李糖脂=5.4∶ 2.7∶ 1.35∶ 0.27；Y2，WN∶WP∶W氨基酸∶W鼠李糖脂=5.4∶2.7∶1.35∶0.81；Y3，WN∶WP∶W氨基酸∶W鼠李糖脂=5.4∶2.7∶1.35∶1.08，其中 N表示菌碳氮復合肥，P 表示磷酸二氫鉀）。共設27個處理（表1），每個處理4 次重復，每個重復30 株，隨機區(qū)組排列。

表1 試驗因素及試驗處理Table 1 The influence factor and different treatments

2019 年4 月，在設有自動噴灌設施的日光溫室內育苗架上進行播種育苗，苗木管理措施一致，遼東櫟幼苗初生葉片完全成熟后，每10 天霧狀噴施葉面肥1 次。2019 年8 月葉片生長旺盛時，測量全部植株的葉綠素相對含量和快速葉綠素熒光誘導動力學參數(shù)，10 月中旬植株生長基本停滯時，測量全部植株的苗高、地徑、地下干重、地上干重，并計算單株的根冠比。葉綠素相對含量用葉綠素測定儀（SPAD-502Plus，KONICA MINOLTA，日本）測定。將植株完整挖出，用蒸餾水清洗干凈，再將地上部與地下部分開，置于105 ℃烘干箱殺青30 min 后，于75 ℃烘干至恒重，測定單株的地上部分干重和地下部分干量，按照公式“根冠比=地下部分干重/地上部分干重”計算根冠比。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用方差分析法（ANOVA）對不同處理下的苗木生長指標的差異進行分析。育苗方案綜合評價采用模糊數(shù)學隸屬函數(shù)法，具體方法如下：

（1） 苗木生長正相關指標

（2） 苗木生長負相關指標

式中，X（μ）為i種植物指標隸屬函數(shù)值；Xij為i種植物j指標值；Xmin和Xmax分別為j指標中最小值和最大值。

計算不同育苗方案中不同生長指標的隸屬函數(shù)值并累加，而后求平均值，該值即為育苗方案綜合評估值，以得分最高者為最優(yōu)。

2 結果與分析

2.1 基質對遼東櫟容器苗生長的影響

由圖1 所見，株高、地莖、地下干重、地上干重均以 J3 最高（分別是 62.52 cm，6.40 mm、8.13 g和 5.89 g），J1 最 低 ；根 冠 比 恰 相 反 ，以 J1 最 高（1.63），J3 最低（1.39）；葉綠素相對含量在 J2、J3較高，而在J1 較低。方差分析（ANOVA）表明，除了葉綠素相對含量在不同基質中差異不顯著外（F=2.89，P=0.075），其余指標均差異顯著（株高 ：F=4.52，P=0.046；地 徑 ：F=8.92，P=0.001；地下干重：F=12.83，P=0.000；地上干重：F=5.64，P=0.010；根冠比：F=6.57，P=0.005）?？梢娫? 種基質中，J3 比其他基質更有利于遼東櫟容器苗的生長。

圖1 基質配方對遼東櫟容器苗生長的影響Fig.1 The effect of substrate on the growth of Q.liaotungensis containerized seedlings

2.2 容器規(guī)格對遼東櫟容器苗生長的影響

從圖2 可以看出，株高、地徑、葉綠素相對含量、地下干重、地上干重、根冠比等最高值分別為67.60 cm，6.34 mm、59.38、8.32 g、5.46 g 和1.55，均出現(xiàn)在B3，即最大規(guī)格容器；除根冠比外，最低值均出現(xiàn)最小規(guī)格容器處理中（J1）。與最小容器規(guī)格相比，最大容器規(guī)格的株高、地徑、葉綠素相對含量、地下干重和地上干重等分別提高了42.81%、35.91%、26.27%、30.05% 和 29.16%。方差分析表明，除了根冠比在不同容器規(guī)格處理中差異不顯著外（F=0.39，P=0.683），其余指標均差異顯著（株高：F=26，P=0.000；地徑：F=9.64，P=0.001；葉綠素相對含量：F=11.53，P=0.000；地下干重：F=4.63，P=0.020；地上干重：F=11.67，P=0.000）。由此可見，隨著容器規(guī)格增大，各生長指標均呈現(xiàn)顯著增加，表明容器規(guī)格不僅影響了幼苗的形態(tài)特征，也影響了葉片的生理指標。

圖2 容器規(guī)格對遼東櫟容器苗生長的影響Fig.2 The effect of container size on the growth of Q.liaotungensis containerized seedlings

2.3 葉面肥對遼東櫟容器苗生長的影響

從圖3 中可見，株高和葉綠素相對含量隨鼠李糖脂含量增加分別增加了4.65%和5.96%；根冠比隨鼠李糖脂含量增加而下降，降幅為6.69%；地徑、地下干重和地上干重均隨鼠李糖脂含量增加呈現(xiàn)先升后降的變化趨勢，最低值均出現(xiàn)在Y1。方差分析表明，所有生長指標均差異不顯著（株高 ：F=0.12，P=0.887；地 徑 ：F=0.30，P=0.742；葉綠素相對含量：F=0.35，P=0.710；地下干重：F=0.64，P=0.534；地上干重：F=0.49，P=0.618；根冠比：F=0.88，P=0.428），表明在葉面肥中增加鼠李糖脂含量對遼東櫟生長影響不明顯（圖3）。

圖3 葉面肥對遼東櫟容器苗生長的影響Fig.3 The effect of foliar fertilizer on the growth of Q.liaotungensis containerized seedlings

2.4 不同因素及其互作效應對遼東櫟容器苗生長的影響

不同因素及其互作效應對遼東櫟容器苗生長影響見表2。從表2 中F 值可以看出，單因素時，3種因素對株高、地徑、葉綠素相對含量和地上干重影響大小是：容器規(guī)格＞基質＞葉面肥；對地下干重影響大小是：基質＞容器規(guī)格＞葉面肥；對根冠比影響大小是：基質＞葉面肥＞容器規(guī)格?？梢?，容器規(guī)格和基質對容器育苗影響較大，而葉面肥影響較小。雙因素時，只有基質和容器規(guī)格的互作效應對株高、地徑和相對葉綠素含量的影響達到顯著水平，其他雙因素互作效應影響不顯著。三因素時，除根冠比受到影響不明顯外，其他生長指標都受到顯著影響。

表2 多因素方差分析（F 值）Table 2 Multivariate analysis of variance（F value）

2.5 遼東櫟容器育苗方案優(yōu)選

利用模糊數(shù)學中隸屬函數(shù)方法，綜合各個因素對遼東櫟容器苗生長的主作用和互作效應，以差異性達到顯著水平的株高、地徑、相對葉綠素含量、地下干重和地上干重的隸屬值均值作為優(yōu)選標準，計算遼東櫟容器育苗不同方案的綜合評價值（表 3）。由表 3 可見，最佳方案為 J3B3Y2，即基質 為V蛭石∶V珍珠巖∶V腐熟楊樹皮=1∶1∶2、容 器 規(guī) 格 為（φ=6 cm，H=25 cm）、葉面肥配比為WN∶WP∶W氨基酸∶W鼠李糖脂=5.4∶2.7∶1.35∶1.08。

表3 遼東櫟容器育苗方案優(yōu)選Table 3 Optimized selections of Q.liaotungensis containerized seedlings

3 討論

容器苗生長受到多種因素影響，例如基質種類和配方、容器大小、葉面肥種類和配比等。本研究發(fā)現(xiàn)，基質顯著影響遼東櫟容器苗多個生長指標，如株高、地徑、地下干重、地上干重、根冠比等。這是因為基質作為植物主要礦質營養(yǎng)來源，顯著影響植物生長。研究表明，植物生長與基質密切相關，良好的基質是植株生長的關鍵因素之一［19］，基質的保水性、透氣性、團粒結構、松軟程度、養(yǎng)分條件等都是影響苗木生長的重要因子［20~22］。在本研究所用3 種基質中，J3 基質育苗效果最好，是因為J3 主要成份為腐熟楊樹皮，其能較好模擬遼東櫟林下種子自然更新的微生境，從而促進遼東櫟容器苗生長。傳統(tǒng)容器育苗的基質以泥炭為主［23，24］，與泥炭具有良好的理化性質相關。在本研究中，以腐熟楊樹皮為主要組分的基質，其容器苗生長指標大多優(yōu)于泥炭處理組（圖1），表明腐熟楊樹皮具備有替代泥炭的潛質。此外，腐熟楊樹皮造價低于泥炭，有利于降低遼東櫟容器育苗成本，加之腐熟楊樹皮屬于可循環(huán)利用的資源，對發(fā)展綠色循環(huán)經(jīng)濟有較大幫助。

容器大小是影響容器育苗的重要因素［25］。通常認為，容器規(guī)格越大，苗木生長空間越充足，越有利于苗木生長，特別是對于側根發(fā)達植物，容器苗生長與容器規(guī)格的關系更加明顯。例如木荷在規(guī)格為5.5 cm×10 cm 和5.5 cm×12 cm 的無紡布容器中培育出的苗木生長顯著優(yōu)于較小容器（5.5 cm×8 cm）中的［24］。遼東櫟屬于深根性樹種，其根系發(fā)達、地下部分異速生長明顯［26］，因此較大容器更有利于其生長。本研究中，當容器直徑為6 cm、高為25 cm 時，遼東櫟苗木生長明顯優(yōu)于其他容器規(guī)格的，表現(xiàn)為株高、地徑、葉綠素相對含量、地下干重、地上干重等生長指標都較高（圖2）。此外，較大容器一方面可以避免根系在容器中盤旋成團，有利于遼東櫟造林定植苗木根系的生長和養(yǎng)分吸收；另一方面可以填裝更多基質，為遼東櫟幼苗生長發(fā)育提供更多營養(yǎng)。然而，較大容器也會增加育苗成本，影響苗木搬運效率，因此后續(xù)研究還需要結合育苗和造林成本，進一步優(yōu)化育苗方案。

葉面施肥是植物吸收營養(yǎng)成分一種補充，主要用于彌補根系吸收養(yǎng)分不足［27，28］。本研究發(fā)現(xiàn)，葉面肥噴灑對遼東櫟容器苗生長未產(chǎn)生顯著影響（圖3）。這可能與兩方面原因相關：一方面，基質提供的肥力已能滿足遼東櫟容器苗生長，因此額外噴施葉面肥的促進作用不明顯；另一方面，本研究所測量的指標對噴施葉面肥的效果不敏感。鑒于此，下一步需要選擇更多的生長指標進行研究，以便對葉面肥的影響效果進行評估。

單獨施用葉面肥對遼東櫟容器苗的生長沒有顯著促進作用，但當葉面肥與基質配方、容器規(guī)格2 個因素共存時，能顯著影響遼東櫟容器苗生長（表3），尤其3 種因素效應明顯高于單因素和雙因素，表明基質、容器規(guī)格和葉面肥三者存在互作效應，因此在制定育苗方案時，不能僅依據(jù)單因素分析結果進行簡單組合［29］。

4 結論

在考察的3 種影響遼東櫟無紡布容器苗生長的基質、容器規(guī)格和葉面肥因素中，不同因素及其互作效應對遼東櫟容器苗生長的影響不同?？傮w而言，基質和容器規(guī)格是關鍵因素，葉面肥影響較小?；|、容器規(guī)格和葉面肥三者存在明顯的互作效應，能顯著影響遼東櫟容器苗生長。因此，在育苗時要考慮不同影響因素之間的互作效應。