CN105294238A

CN105294238A - 一种有利于华北落叶松容器苗生长和营养积累的复合基质配方

Info

Publication number: CN105294238A
Application number: CN201510612470.8A
Authority: CN
Inventors: 刘勇; 滕飞; 娄军山; 胡嘉伟; 史文辉; 孙巧玉; 万芳芳
Original assignee: Beijing Forestry University
Current assignee: Beijing Forestry University
Priority date: 2015-09-24
Filing date: 2015-09-24
Publication date: 2016-02-03

Abstract

本发明主要涉及华北落叶松容器苗育苗所需基质，属于林木容器苗的育苗技术。其优点和特色在于，以规范化试验方法确定华北落叶松容器苗的最佳基质配比方案，蘑菇渣堆肥制作和缓释肥施肥量。缓释肥施肥量为100mg氮·株^-1，缓释期5～6个月。复合基质中各添加材料的体积比例为蘑菇渣堆肥20％，草炭55％，珍珠岩25％。此发明蘑菇渣堆肥成功替代了20％的草炭，且苗木体内养分浓度明显高于对照处理。一方面减轻了对草炭的依赖，减少草炭的使用量，节约资源，提高经济效益；另一方面在保证对苗木各形态指标无不利影响的前提下，增加苗木体内养分积累，为造林打下坚实基础。蘑菇渣堆肥以及复合基质配比过程操作简单，易被苗圃工作者掌握。

Description

一种有利于华北落叶松容器苗生长和营养积累的复合基质配方

一、技术领域

本发明涉及华北落叶松容器苗育苗所需基质，具体涉及到复合基质中各组成成分的配比参数。

二、背景技术

华北落叶松作为我国特有乡土树种，是华北山地寒温性针叶林的主要组成树种之一，其适应性强，材质优良，具有防风保土、涵养水源等生态效能，是我国华北地区主要造林树种之一。华北落叶松造林地一般条件恶劣，采用容器苗造林是保证造林成功的重要途径，因此，对其容器苗的研究具有重要意义。

华北落叶松容器苗培育过程中，育苗基质发挥着非常重要的作用，除了对苗木根系部分进行固定之外，基质将提供苗木生长所需的营养物质及水分，它是保证苗木成活与生长发育的重要基础。基质所呈现的物理化学性质，将决定其对苗木养分及水分的供给状况，进而影响苗木质量。

国内近年来对容器育苗基质的研究取得了一定进展，人们常用腐殖质土、黄心土、菌根土、火烧土以及过磷酸钙等材料搭配的基质配方来培育油松、落叶松、马尾松、火炬松和湿地松等主要造林树种，但这与国外研究者采用草炭、蛭石等材料作为基质在透气持水能力以及所培育苗木质量等方面都相差甚远。从育苗效果角度考虑，草炭是一种相对最为理想的栽培基质，但由于草炭的碳蓄积周期长，释放慢，短期内不可再生，价格昂贵且世界范围内分布不均等原因，使得寻找草炭有效替代品的研发工作备受关注。

近年来，国内外研究者从植物本身生长生理特性和养分利用率出发，寻找了多种草炭替代物，其中蘑菇渣堆肥已在栽植番茄、黄瓜、辣椒等园艺植物上得到广泛认可，蘑菇渣与草炭混合基质也已在侧柏、黑松等苗木上开展，涉及蘑菇渣堆肥复合基质理化性质、苗木生长状态、养分积累、营养元素含量等方面的研究。蘑菇渣堆肥复合基质一方面减少了草炭的使用量，另一方面基质中含有适宜的有效态的氮(N)、磷(P)、钾(K)，能够直接被苗木根系所吸收，从而提高苗木体内营养元素含量，促进苗木质量提升，而且能节约肥料的用量，提高经济效益，节省资源。

三、发明内容

本发明是以草碳与珍珠岩按体积比3∶1的混合基质材料为对照，在华北落叶松一年生播种容器苗培育过程中，确定了蘑菇渣堆肥、草炭和珍珠岩的最佳配比方案，在没有对苗木质量造成负面影响的同时，减少草炭使用量，有利于保护草炭资源，促进苗木生长，提高苗木养分浓度，加快苗木造林后的生长。此项技术的具体特征为：

(1)复合基质中各添加材料的体积比例：蘑菇渣堆肥20％，草炭55％，珍珠岩25％；

(2)蘑菇渣堆肥制作参数：蘑菇渣与新鲜绿草体积比3∶1，含水量为饱和含水量的60％，室外好氧堆肥，人工翻堆，堆体呈长堆型，堆肥时间6个月；

(3)生长季缓释肥施肥量：100mgN·株^-1。

本发明的优点和特色在于：以规范化试验方法确定华北落叶松容器苗的最佳基质配比方案，蘑菇渣堆肥制作方法和缓释肥施肥量。

蘑菇渣堆肥的配制按就近原则，以蘑菇厂生产后排出的蘑菇渣废料及新鲜绿草为原料，粉碎后按体积比3∶1均匀混合，调节含水量约为饱和含水量的60％，进行室外好氧堆肥，腐解期间采用人工翻堆，堆体呈长堆型，堆肥历时6个月。堆肥完成后摊开晾晒风干，过10mm筛，装袋备用。

试验在维持配方中珍珠岩比例不变的前提下，逐渐增加蘑菇渣堆肥比例以替代草炭，按照100mgN·株^-1的施肥量均匀将缓释肥混入各种基质配方中，缓释期选择吻合华北落叶松生长期长度的5～6个月，然后播种育苗。当配方为蘑菇渣堆肥20％，草炭55％，珍珠岩25％时，整个生长季苗木苗高、地径、生物量与对照无显著差异，苗木质量未受到负面影响，而且苗木体内氮、磷、钾养分含量及养分浓度均超过纯草炭与珍珠岩所配制的基质，苗木体内较高的营养元素有利于苗木造林后的生长。由于大部分苗木在造林后，从土壤中获取养分的能力较差，更多依赖苗木体内贮藏的养分，因此，这一有关复合基质配方的发明使得苗木既能很好的吸收基质中的养分，又能积累大量的氮、磷、钾等养分，为造林后的快速生长打下坚实基础。

四、具体实施方法

(1)种子采集与贮藏

华北落叶松种子成熟后，及时采摘松果并晾晒，拍打获得种子，过筛、过风去除杂物，用凉水浸泡5～10分钟，去除水面漂浮秕粒后置于通风阴凉处风干24小时，把种子装入规格为15×24cm的信封中，放置于种子箱中，2℃下贮藏。

(2)最佳基质配比方案

1)处理方案1

草炭、珍珠岩和蘑菇渣堆肥按体积比75％∶25％∶0％组成的混合基质材料作为对照。缓释肥选用N、P、K比例为14∶13∶13的复合肥料，缓释期选择吻合华北落叶松一年生苗木生长规律的5～6个月，释放类型为标准释放型，施肥量为100mgN·株^-1。灌水采用上方喷灌方式，灌水频率以称重法判断基质水分缺失状况而定。

2)处理方案2

草炭、珍珠岩和蘑菇渣堆肥的添加比例分别为65％、25％、10％，比例均为体积比，缓释肥施肥量为100mgN·株^-1。其他措施均同处理方案1。

3)处理方案3

草炭、珍珠岩和蘑菇渣堆肥的添加比例分别为55％、25％、20％，比例均为体积比，缓释肥施肥量为100mgN·株^-1。其他措施均同处理方案1。

4)处理方案4

草炭、珍珠岩和蘑菇渣堆肥的添加比例分别为45％、25％、30％，比例均为体积比，缓释肥施肥量为100mgN·株^-1。其他措施均同处理方案1。

5)处理方案5

草炭、珍珠岩和蘑菇渣堆肥的添加比例分别为35％、25％、40％，比例均为体积比，缓释肥施肥量为100mgN·株^-1。其他措施均同处理方案1。

6)处理方案6

草炭、珍珠岩和蘑菇渣堆肥的添加比例分别为25％、25％、50％，比例均为体积比，缓释肥施肥量为100mgN·株^-1。其他措施均同处理方案1。

(3)规范化育苗

1)容器选择选择上口直径3.8cm、高度21cm、体积164cm²的SC10Super硬塑料容器，内表面均匀分布4条凸起的导根肋，底部有4个小孔以利于排水和空气修根，材料为ABS，来自Stuewe&Sons公司。

2)基质消毒与装填将蘑菇渣堆肥与珍珠岩、草炭分别按试验设计的比例混合，按100mgN·株^-1的施肥量添加缓释肥，缓释肥氮、磷、钾比例为14∶13∶13，将其均匀混入基质中，使用3％的工业用硫酸亚铁进行基质消毒(每立方米25kg)，将消毒完成的基质分别装杯，每49个容器置于一个育苗架内，盖上塑料薄膜放置24小时。

3)种子处理将华北落叶松种子置于0.5％的高锰酸钾溶液浸泡2h，然后用清水冲洗干净，再与含水量为饱和含水量60％的细沙混合，置于温度为20℃的培养箱中催芽一周左右。

4)播种催芽后的种子有1/3裂嘴即进行播种，播种前一天灌足底水。播种时，每个容器播4～5粒，播后用基质均匀覆盖。

5)苗期管理播种后立即进行浇水以使种子与基质充分结合，播后到出苗每天喷水2次，使基质保持湿润，此外，从出苗期开始每天从19:00到22:00开始补光，光强为500-600Lux，一直补光到9月下旬。幼苗出苗一个月后进行间苗，每个容器保留一株健壮苗木，幼苗期保持基质湿润，每隔一周喷施一次多菌灵防治病害。速生期保持基质含水量在饱和含水量的70％以上，生长后期每隔3到4天灌水一次。育苗期间，采用称重法判断基质水分缺失状况，据此进行灌溉。每周定期移动苗床上容器，减小边际效应影响。

6)不同复合基质配比方案理化性质检测在基质充分混合的前提下，随机取自然风干的混合基质加满环刀(重W₀，单位g；体积V₀，单位cm³)，在105℃下烘干，称重(W₁)。浸入水中24h，称重(W₂)，去掉底盖，倒置在铺有干砂的平底盘中12h后再称重(W₃)，每次称量时重复测量三次。计算公式如下：

容重(g/cm³)＝(W₁-W₀)/V₀。

总孔隙度(％)＝(W₂-W₁)/V₀*100；

通气孔隙度(％)＝(W₂-W₃)/V₀*100；

持水孔隙度(％)＝总孔隙度-通气孔隙度

称取粉样品5g放入100ml三角瓶中，加蒸馏水50ml，摇匀，静置30min，对浸提液进行测定。用雷磁PHS-2F型pH计测定基质pH值，用DDS-307A型电导率仪测定电导率，测量重复三次。六种复合基质配比方案物理性质和化学性质分别见表1和表2

表1六种复合基质配比方案物理性质

注：①运用SPSS18.0软件进行分析，多重比较采用Duncan方法；

②表中数据为平均值，同列不同字母表示在0.05水平上显著。

表2六种复合基质配比方案化学性质

注：①运用SPSS18.0软件进行分析，多重比较采用Duncan方法；

②表中数据为平均值，同列不同字母表示在0.05水平上显著。

7)苗木质量观测生长季末每种处理随机抽取40株苗木(5重复×8株/重复)进行破坏取样，用水小心洗掉根系周围的基质，并用蒸馏水润洗3次，测定苗高、地径；然后将苗木根、茎剪开，分别装入信封带回试验室，把放入70℃的烘箱中烘干48h，测定茎、根生物量；根、茎粉碎后过0.25mm筛，用KMnO₄-Fe-H₂SO₄消煮，利用UDK-152全自动定氮仪测定全氮含量，采用钒钼黄吸光光度法测定全磷含量，采用原子吸收光度法测定全钾含量。六种复合基质配比方案下华北落叶松播种容器苗苗木质量见表3和表4。

表3六种复合基质配比方案下华北落叶松播种容器苗的形态指标

注：①运用SPSS18.0软件进行分析，多重比较采用Duncan方法；

②表中数据为平均值，同列不同字母表示在0.05水平上显著。

表4六种复合基质配比方案下华北落叶松播种容器苗的养分浓度(％)状况

注：①运用SPSS18.0软件进行分析，多重比较采用Duncan方法；

②表中数据为平均值，同列不同字母表示在0.05水平上显著。

通过对苗木生长、基质指标以及苗木养分浓度的综合分析可得，处理方案3，即草炭55％、珍珠岩25％、蘑菇渣20％时，基质理化性质较为适宜，华北落叶松容器苗苗木生长良好，在苗高、地径、生物量等指标与常用草炭处理无显著差异，而且在养分吸收状况方面要好于对照，养分浓度明显提高。

研究表明，苗木造林后的初期，从土壤中获取养分的能力较差，更多依靠苗木体内的养分。因此，苗木体内养分含量的提高能显著促进苗木生长以及增强抗逆性，较高的营养元素浓度有利于苗木造林后的成长，形成较好的造林效果。本发明与常用草炭处理相比，华北落叶松容器苗苗木形态指标并未出现明显降低，而蘑菇渣堆肥却成功替代了20％的草炭，且苗木体内养分浓度明显高于对照处理，N、P、K总浓度分别比对照提高0.42％、0.08％、0.12％。然而，当蘑菇渣堆肥比例≥30％时，苗木体内的氮、磷、钾养分浓度虽然同样高于对照，但苗木生长受到不利影响，苗高、地径等形态指标均出现明显下降，苗木生长受到抑制。因此，在保证苗木质量的前提下，本发明能够加强苗木体内养分积累，替代草炭20％的含量，是最佳的基质配比方案。

本发明通过自行制作蘑菇渣堆肥，将其与草炭、珍珠岩按一定比例混合，在生长季施入缓释肥100mgN·株^-1的前提下，得到最佳基质配比方案，不仅对华北落叶松容器苗苗高、地径、生物量等形态指标未造成不利影响，而且提高了养分浓度，加强了苗木体内养分积累，同时减少了草炭的使用量，保护了草炭资源，提高了经济效益。此发明中蘑菇渣堆制以及复合基质配方的配制过程操作简单，易为育苗工作者所掌握。

Claims

1.一种有利于华北落叶松容器苗生长和营养积累的复合基质配方，其特征在于：

(1)复合基质中各添加材料的体积比例：蘑菇渣堆肥20％，草炭55％，珍珠岩25％

(2)蘑菇渣堆肥制作参数：蘑菇渣与新鲜绿草体积比3∶1，含水量为饱和含水量的60％，室外好氧堆肥，人工翻堆，堆体呈长堆型，堆肥时间6个月

(3)生长季缓释肥施肥量：100mgN·株^-1，缓释肥类型为N、P、K比例为14∶13∶13的5～6个月包衣型缓释肥。