不同基质配比对柠条锦鸡儿容器育苗的影响

宋薇 孙建文 程平

摘要：  以园土、河沙、腐熟羊粪为试验材料，采用完全随机试验设计，设置3种基质配比（园土∶河沙∶腐熟羊粪=6∶2∶2、6∶3∶1、5∶3∶2），测定苗木生长指标（苗高、地径），生理指标（叶绿素含量、可溶性蛋白、SOD含量、丙二醛含量、脯氨酸含量）以及光合指标（净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率）。通过单因素方差分析、主成分分析、逐步回归分析等，对比分析不同育苗基质配比下柠条锦鸡儿容器苗生理生长指标。结果表明：不同育苗基质配比对柠条锦鸡儿的生长量和生理指标存在差异;柠条锦鸡儿最佳基质配比为园土∶河沙∶腐熟羊粪=6∶2∶2。

关键词：  柠条锦鸡儿;  育苗基质;  生长量;  生理指标

中图分类号：   S 723. 1               文献标识码：   A                文章编号：1001 - 9499（2022）01 - 0004 - 05

柠条锦鸡儿（Caragana korshinskii）是豆科锦鸡儿属植物，灌木，分布于中国内蒙古、宁夏、甘肃、新疆等地，生长于半固定和固定沙地，喜光，适应性很强，既耐寒又抗高温，常为优势种[ 1 ];其根系发达，具有很好的防风固沙、保持水土作用，是我国干旱、半干旱区防风固沙、水土保持的重要树种[ 2 ]。

目前，在国土绿化、水土保持等生态建设中，锦鸡儿属植物已成为干旱、半干旱地区广泛栽培应用的优良生态树种，并取得了良好的生态效益[ 3 - 5 ]。而对锦鸡儿容器育苗研究较少，仅有姚雨仙等[ 1 ]对锦鸡儿属植物容器育苗的基质配比进行研究，柠条锦鸡儿最佳基质配比为园土∶河沙∶羊粪=3∶1∶1、刺叶锦鸡儿（C. acanthophylla）最佳基质配比为园土∶河沙∶羊粪=5∶3∶2、荒漠锦鸡儿（C. roborovskyi）最佳基质配比为园土∶河沙∶锯屑=5∶3∶2。

本研究通过对比分析不同基质配比对柠条锦鸡儿播种育苗生长特性及生理指标的影响，筛选出适宜柠条锦鸡儿生长的基质配比，为新疆天山北坡前山带区域培育柠条锦鸡儿容器苗提供技术支撑。

1 试验地概况

试验地位于新疆天山东部国有林管理局玛纳斯南山林场石门子管护所育苗地（ 86°6′22″E，43°50′39″N），海拔1 240 m，该地区属于典型的温带大陆性气候，冬季长而严寒，夏季短，昼夜温差大;年平均气温6～7 ℃，最热月（7月）平均气温25.8℃，最冷月（1月）平均气温-18.4 ℃，年平均降水量为320 mm，年蒸发量1 691 mm，年日照时间2 681 h，全年无霜期165～172天，最长可达190天。

2 材料与方法

2. 1 试验材料

试验所需柠条锦鸡儿种子来源于玛纳斯县苗圃。采用“因地制宜，就近取土”的原则，用现有的园土、腐熟羊粪、河沙作为育苗基质材料。

2. 2 试验方法

2. 2. 1 试验设计

容器育苗试验采用3种不同基质配比（表1～2），各基质比例均为体积比，A1基质的容重较轻，有机质含量较高，A2基质的容重较重，而A3基质的孔隙度较高。试验采用完全随机试验设计，每处理15钵，重复3次，营养钵规格采用15 cm×15 cm（高×直径）的底部打3个孔的聚乙烯营养钵。

2. 2. 2 基质处理

基质配置 用搅拌机将各种基质按照表1（体积比）搅拌均匀，并将搅拌后的基质过筛（Φ=2 mm）。

基质消毒 按表1基质配方装入营养钵后，用0.5%多菌灵溶液对基质进行淋灌消毒。

种子处理、播种量和播种深度 在播种前对种子进行处理，将柠条锦鸡儿种子均用0.3%的高锰酸钾浸泡20 min，进行种子消毒，然后用45 ℃温水浸泡1天，使种子充分吸水，于2020年4月30日进行播种，为确保成杯率，柠条锦鸡儿每钵播种3粒，播种深度1.5～2 cm。

苗期管理 2020年5月5日开始出苗，在育苗地块搭建简易大棚，棚内放入温湿度计并实时监测，温度控制在40 ℃以内，相对湿度80%～90%，温度或湿度过高需及时进行通风。采用微喷进行灌溉，见干见湿，浇水要浇透;及时除草，保证育苗地无杂草。待苗木长到10 cm后开始追施水溶肥（新疆农科院专利产品——黄腐酸磷酸二氢钾肥），前期少量多次，随着苗木的生长情况，可适当增加施肥量。

2. 3 指标测定

苗木生长规律测定 待营养钵幼苗出苗稳定后，对营养钵苗进行间苗，每处理选择5个样株，每15天对不同处理幼苗的株高、地径用常规钢卷尺和游标卡尺测定一次，秋季苗木停长后观测停止。

苗木生长指标测定 待秋季苗木停长后，测定5个样株的主根长、侧根数、地上鲜重、地下鮮重等生长指标;地上部分干重和地下部分干重测定方法，于105 ℃烘箱中杀青20 min，然后将烘箱调至75℃干燥8 h后取出称重。

苗木生理指标测定 7月份中旬选取不同基质的苗木叶片，叶片均取自苗木植株顶端的功能叶片，每处理取样5株，保存于液氮罐中备用。

叶绿素含量采用乙醇提取比色法[ 6 ];可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝G-250法[ 7 ];超氧化物歧化酶（SOD）活性采用NBT光化学还原法[ 8 ];脯氨酸含量采用磺基水杨酸提取法;丙二醛（MDA）含量 采用硫代巴比妥酸显色法[ 6 ]。

苗木叶片光合指标测定 于7月中旬的晴朗天气11：00～13：00左右，选取植株中上部功能叶片，利用Li-6400XT便携式光合仪测定苗木的净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率，每处理选取3株苗木，每株苗木选取3片功能叶进行测定。

2. 4 数据处理

采用Excel2010软件作图，运用SPSS17.0方差分析、逐步回归分析，采用模糊数学模型的隶属函数评价法[ 9 ]和权重进行综合评价。

X（Zj） = （ Zj-Zmin） /（Zmax-Zmin）

如果指标与抗逆性呈负相关，则：

X（Zj） = 1-（Zj-Zmin） /（Zmax-Zmin）

式中：Zj为指标测定值，Zmax、Zmin，为某一指标的最大值和最小值。将各基质隶属函数值进行累加，并求其平均值。

权重计算方法为：

Wj =Pj /Pj ， j=1，2…n

式中：wj表示第j个指标在所有评价指标中的权重;Pj代表经主成分分析所得到第j个指标的贡献率。

D=[X（Zj）×wj]， j=1，2…n

式中：D为综合评分。

3 结果与分析

3. 1 不同基质配比对柠条锦鸡儿幼苗生长特性的影响

苗高生长量特性 由柠条锦鸡儿苗木苗高生长量（图1）可知：不同基质的柠条锦鸡儿幼苗生長规律基本相同，7月之前不同基质苗高均生长缓慢，7月中旬到8月中旬为苗高的快速生长期，9月中旬苗高基本停止生长。在快速生长期内，3种处理平均生长量达28.47 cm，其中A1处理苗木生长量达到43.27 cm，占到整个生长量的36.08%，显著高于A2、A3处理（p<0.05）。截止9月中旬，A1处理苗高达到62 cm，显著高于A2处理（41.83 cm）、A3处理（46.1 cm）（p<0.05），说明A1处理配方能够促进柠条锦鸡儿播种苗苗高的生长。

地径生长量特性 由柠条锦鸡儿地径生长量（图2）可知：不同基质的柠条锦鸡儿幼苗地径生长规律基本相同。7月前，不同基质地径的生长速度缓慢，7月上旬至8月上旬3种基质地径增长幅度明显增加，柠条锦鸡儿进入快速生长期。在快速生长期内，3种处理平均生长量达2.02 mm，其中A1处理地径生长量达2.48 mm，占到整个生长量的51.13%，显著高于A2、A3处理（p<0.05）。截止9月中旬，A1处理地径达到4.85 mm，显著高于A2处理（3.64 mm）、A3处理（3.79 mm）（p<0.05），说明A1基质配方能够促进柠条锦鸡儿播种苗地径的生长。

不同基质配比对柠条锦鸡儿幼苗生长指标的影响 由不同基质的柠条锦鸡儿幼苗生长指标（表3）可知：不同基质配比对柠条锦鸡儿容器苗的生长指标影响显著（p<0.05），总体而言，3种基质的成活率无显著差异（p>0.05），A1处理的苗高、地径、主根长、侧根数显著高于A2或A3（p<0.05），总体表现为A1基质处理优于A3、A3优于A2。

不同基质配比对柠条锦鸡儿幼苗生物量的影响 由不同基质柠条锦鸡儿幼苗的生物量（表4）可知：3种基质配比对柠条锦鸡儿容器苗的生物量影响显著（p<0.05），A1处理的柠条锦鸡儿幼苗地上鲜重、地上干重、地下鲜重、地下干重显著高于A2和A3（p<0.05），而A3处理的地上鲜重、地上干重显著高于A2（p<0.05）。总体表现为，A1处理柠条锦鸡儿幼苗生物量最高，A3处理次之，A2处理最低。

3. 2 不同基质配比对柠条锦鸡儿幼苗生理特性的影响

由不同基质柠条锦鸡儿幼苗的生理特性（表5）可知：不同基质配比对柠条锦鸡儿的生理特性指标影响显著（p<0.05），总体而言，A1处理的叶绿素总量显著高于A2或A3（p<0.05），A3处理的可溶性蛋白、MDA、SOD、脯氨酸含量显著高于A1或A2（p<0.05），可能是A3处理的容重较重，基质通透性较差，影响了根系发育，导致可溶性蛋白、MDA、SOD、脯氨酸含量增加。

3. 3 不同基质对柠条锦鸡儿幼苗光合特性的影响

由柠条锦鸡儿的光合指标（图3A～D）可知：不同基质培育的柠条锦鸡儿苗木净光合速率差异显著（p<0.05），总体表现为A1>A2>A3;

不同基质培育的柠条锦鸡儿胞间CO2浓度差异显著（p<0.05），胞间CO2浓度总体表现为A2>A3>A1;

不同基质培育的柠条锦鸡儿气孔导度差异显著（p<0.05），气孔导度总体表现为A1>A3>A2;

不同基质培育的柠条锦鸡儿蒸腾速率差异显著（p<0.05），蒸腾速率总体表现为A3>A1>A2：

3. 4 影响柠条锦鸡儿苗木生长的关键因子分析

逐步回归分析 选择生长指标中的最直观指标苗高（Y1）和地径（Y2）及生理指标叶绿素含量（X1）、可溶性蛋白（X2）、SOD含量（X3）、MDA含量（X4）、脯氨酸含量（X5），进行逐步回归分析，筛选出主要生理影响因子;选择生长指标中的生长指标中的最直观指标苗高（Y1）和地径（Y2）及光合指标净光合速率（X6）、气孔导度（X7）、胞间CO2浓度（X8）、蒸腾速率（X9），进行逐步回归分析，筛选出主要光合影响因子;由表6可知，生理指标主要影响因子为叶绿素含量（X1）、脯氨酸（X5）;光合指标主要影响因子为净光合速率（X6）、蒸腾速率（X9）。

主成分分析 依据3.4中逐步回归分析筛选出的主要因子，结合苗高、地径2个固定评价因子进行主成分分析，根据主成分计算各指标权重（表7）。

3. 5 柠条锦鸡儿容器育苗的最佳组合基质筛选

评价指标同3.4。

应用模糊数学的平均隶属函数法，对8个主要影响因子进行隶属函数法计算，最后根据主要影响因子权重计算综合评价值，数值越大，说明该基质为最佳组合基质。

柠条锦鸡儿的3个基质配方综合评价D值的排序为：A1>A2>A3。其中，A1的D值（0.562）最高，为最优配方，A2（0.424）是次优配方，而A3配方最差，D值仅为0.341（表8）。

4 讨 论

4. 1 育苗基质的选择和科学配比是容器育苗成功与否的关键技术之一，基质配比和营养成分是决定苗木质量的关键因素[ 10 ]，如何选择和配制育苗基质，对容器育苗的成败起着决定性作用[ 11 ]。柠条锦鸡儿是直根性树种，主根发达，在容器育苗过程中提高侧根数以提高造林成活率较为重要，因此，育苗基质的科学配比促进侧根数生长对于提高柠条锦鸡儿苗木质量具有重要意义。多数学者研究表明，在容器育苗过程中，基质的物理性质对苗木的生长发育比化学性质更为重要[ 12 - 14 ]，尤其是基质的通透性，直接影响着容器苗的根系发育状况，一旦苗木根系发育不良，良好的化学性质也就没有实际意义。

4. 2 本研究采用“因地制宜、就近取材”的原则，利用研究区现有的园土、腐熟羊粪、河沙进行不同基质配比，3种基质孔隙度在53.6%～59.2%，pH值在7.52～7.63，水解氮含量在119.91～218.83 mg/kg，有机质含量在31.3～57.5mg/kg，A1基质（园土：河沙：腐熟羊粪=6：2：2）的容重较小、总孔隙度较小，而养分含量最高;A2基质（园土：河沙：腐熟羊粪=6：3：1）的容重較大、总孔隙度较大，而养分含量较小;A3基质（园土∶河沙∶腐熟羊粪=5∶3∶2）的容重、总孔隙度、养分含量均处于中间。3个基质配方综合评价D值的排序为：A1>A2>A3，说明A1基质更适宜柠条锦鸡儿苗木生长，究其原因是A1基质满足了柠条锦鸡儿生长的物理结构条件;另一方面，A1基质的水解氮含量为218.83 mg/kg，其容器苗的可溶性蛋白质、叶绿素含量均为最高，MDA、SOD、脯氨酸含量均较低;A2、A3基质的容器苗生长表现较差，水解氮含量不足150 mg/kg，二者幼苗的可溶性蛋白、叶绿素含量均较低，而MDA、SOD、脯氨酸含量均较高。

5 结 论

5. 1 在前山带区域，受冷凉气候的影响，柠条锦鸡儿快速生长期为7月中旬至8月底，9月中旬苗木株高基本停止生长，但地径仍在增长。

5. 2 在前山带区域，按照“因地制宜、就地取材”的原则，柠条锦鸡儿的最佳容器基质为园土∶河沙∶腐熟羊粪=6∶2∶2，其次为园土∶河沙∶腐熟羊粪=5∶3∶2、园土：河沙：腐熟羊粪=6∶3∶1。

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第1作者简介：  宋薇（1988-），  女，  工程师，  主要从事林业工程与咨询研究

收稿日期： 2021 - 12 -  12

（责任编辑：   李 丹）