摘要： 以1年生天竺桂實(shí)生苗為試驗(yàn)材料，在栽培土壤中添加不同比例的水稻生物炭，研究水稻生物炭對(duì)天竺桂幼苗生長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明：與對(duì)照相比，添加不同比例的水稻生物炭后天竺桂幼苗的地徑、苗高和單株生物量顯著提高，3.0%水稻生物炭添加比例的增幅最大，分別為13.25%、20.78和35.76%;與對(duì)照相比，添加不同比例的水稻生物炭后天竺桂幼苗根系的總根長(zhǎng)、根總表面積、根總體積、根尖數(shù)和一級(jí)側(cè)根數(shù)顯著提高，水稻生物炭添加比例為3.0%時(shí)的增幅也最大，分別為44.24%、139.24%、141.77%、30.42%和38.72%;水稻生物炭添加比例為3.0%時(shí)，天竺桂幼苗的質(zhì)量指數(shù)最高，達(dá)到0.257。綜上所述，在土壤中添加3.0%的水稻生物炭，最有利于天竺桂幼苗的生長(zhǎng)。

　　關(guān)鍵詞： 天竺桂; 水稻生物炭; 苗期; 生長(zhǎng)狀況

　　天竺桂(Cinnamomum japonicum)屬樟科樟屬亞熱帶常綠喬木，幼年期耐蔭蔽環(huán)境，適宜生長(zhǎng)在微酸性至中性土壤中，具有長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)、適應(yīng)性強(qiáng)、主根發(fā)達(dá)及抗性強(qiáng)等特性，具有較高的觀賞性，常作為園林綠化樹種，同時(shí)，也可作工業(yè)生產(chǎn)的原料、防護(hù)林和造林樹種等，因此具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和生態(tài)價(jià)值，自然分布在福建、浙江、江西及臺(tái)灣等省份[ 1 - 3 ]。水稻生物炭是一種富含碳素且穩(wěn)定的固體物質(zhì)，較高的比表面積和豐富的孔隙結(jié)構(gòu)是其固有的特點(diǎn)，在許多地區(qū)，將水稻生物炭應(yīng)用于農(nóng)田以改善土壤肥力的生產(chǎn)方式得到了廣泛認(rèn)可[ 4 - 5 ]。目前，水稻生物炭在天竺桂栽培中的應(yīng)用研究鮮有報(bào)道，水稻生物炭添加對(duì)天竺桂苗期生長(zhǎng)狀況的影響研究缺乏。因此，為了提高天竺桂在苗期的生長(zhǎng)效率和優(yōu)化植株形態(tài)，以1年生天竺桂實(shí)生苗為試驗(yàn)材料，通過對(duì)天竺桂幼苗栽培土壤進(jìn)行水稻生物炭不同添加量處理，探究天竺桂苗期生長(zhǎng)變化狀況和規(guī)律，分析適宜的水稻生物炭添加比例，以期為進(jìn)一步培育抗性強(qiáng)、長(zhǎng)勢(shì)好的優(yōu)良天竺桂苗木提供重要途徑和理論依據(jù)。

　　1 試驗(yàn)地概況

　　試驗(yàn)地設(shè)在原福州市晉安區(qū)新店鎮(zhèn)楊廷苗圃，地理坐標(biāo)為119°35′E、25°15′N，海拔約26 m，屬于亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，雨量充沛，年降水量達(dá)1 342 mm，無霜期312天;年均氣溫20.1 ℃，最高氣溫42 ℃，最低氣溫約-2 ℃;試驗(yàn)地土壤為略含砂礫的Ⅱ～Ⅲ類的黃紅重壤土。

　　2 材料與方法

　　2. 1 試驗(yàn)材料

　　試驗(yàn)苗木為長(zhǎng)勢(shì)基本一致且健康的1年生天竺桂裸根實(shí)生苗，平均苗高(28.43±0.26)cm，平均地徑為(0.42±0.03)cm，盆栽基質(zhì)為直接采集于試驗(yàn)地苗圃的略含砂礫的Ⅱ～Ⅲ類的黃紅重壤土，在花盆中栽植苗木時(shí)添加比例0.2%的氮磷鉀復(fù)合肥(N∶P∶K=5∶3∶3)，確保苗木生長(zhǎng)過程中養(yǎng)分的供給充足，栽植所用塑料花盆的規(guī)格為口徑27.5 cm×底徑22 cm×高度31 cm，每個(gè)花盆底部配有直徑26 cm的塑料托盤。

　　2. 2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

　　2020年3月選擇長(zhǎng)勢(shì)基本一致且健康的1年生天竺桂裸根實(shí)生苗80株，采用完全隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，將天竺桂幼苗均分為4組，分別在各組栽培基質(zhì)中添加不同比例的水稻生物炭，各處理分別為：不添加水稻生物炭(CK);水稻生物炭添加量0.5%;水稻生物炭添加量1.0%;水稻生物炭添加量3.0%。每處理4個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)5株，每盆栽植1株，栽植完成后有序擺放在原福州市晉安區(qū)新店鎮(zhèn)楊廷苗圃，各處理及各苗木間無相互遮光。試驗(yàn)時(shí)間為2020年3月至2021年4月，試驗(yàn)期間對(duì)各處理進(jìn)行統(tǒng)一的光照、溫度、除草、水肥等管理。注：水稻生物炭添加比例均為水稻生物炭重量在栽培基質(zhì)總重中的占比(%)。

　　2. 3 苗木生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定

　　2. 3. 1 苗高與地徑測(cè)定

　　2021年4月測(cè)量所有天竺桂苗木的苗高和地徑，用鋼卷尺測(cè)量苗高，精度為0.1 cm;用數(shù)顯游標(biāo)卡尺測(cè)量地徑，并計(jì)算高徑比。

　　2. 3. 2 根系生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定

　　測(cè)量完苗高和地徑后，每個(gè)處理隨機(jī)抽取10株天竺桂苗木，并從盆中取出，避免損傷根系，確保其完整性和形態(tài)，用剪刀將地上部分和地下部分分開，獲得整株根系，用自來水洗去根系殘余泥土，稍作晾干后，迅速將根系放入根系掃描儀獲得掃描圖，并利用WinRHIZO專業(yè)根系分析系統(tǒng)，分析根系總根長(zhǎng)、根表面積、根體積、平均值等生長(zhǎng)指標(biāo)。

　　2. 3. 3 生長(zhǎng)指標(biāo)及生物量測(cè)定

　　選取的苗木完成根系掃描后，將地上部分和地下部分置于105 ℃烘箱殺青30 min，再調(diào)至70 ℃烘干至恒重，并記錄各株苗木地上部分和地下部分干重，計(jì)算單株生物量(干重)，高徑比=苗高(cm)/地徑(cm)，冠根比=[葉干質(zhì)量(g)+莖干質(zhì)量(g)]/根干質(zhì)量(g)，苗木質(zhì)量指數(shù)=單株生物量/(高徑比+冠根比)[ 6 - 7 ]。

　　2. 4 數(shù)據(jù)處理與分析

　　利用Microsoft Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)初步處理和圖表繪制，利用SPSS 20.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，采用單因素方差分析進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)(P<0.05)，同時(shí)采用LSD最小顯著差法進(jìn)行多重比較，所有測(cè)定結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差顯示。

　　3 結(jié)果與分析

　　3. 1 不同添加量對(duì)天竺桂幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)的影響

　　由表1可知，除1.0%水稻生物炭添加量處理的地徑與對(duì)照組無顯著差異外，其他處理均與對(duì)照組存在顯著差異。在3.0%水稻生物炭添加量處理下，地徑達(dá)到最大(0.94 cm)，比對(duì)照增加了13.25%。在天竺桂苗高生長(zhǎng)上，三種水稻生物炭添加量處理均顯著高于對(duì)照，其中3.0%水稻生物炭添加量處理的苗高最大，為69.35 cm，比對(duì)照提高了20.78%。三種水稻生物炭添加量處理的天竺桂幼苗高徑比顯著高于對(duì)照，以0.5%水稻生物炭添加量處理的高徑比最大，為74.77。

　　3. 2 不同添加量對(duì)天竺桂幼苗生物量的影響

　　從表2可以看出，不同處理間地上部分干重、地下部分干重、單株生物量、冠根比和質(zhì)量指數(shù)均高于對(duì)照組。各處理的地上部分干重較CK提高了30.75%、20.89%和37.09%，3個(gè)水稻生物炭添加量處理均顯著高于對(duì)照，3.0%水稻生物炭添加量處理的地上部分干重最高，可達(dá)11.68 g。添加水稻生物炭處理后的地下部分干重較CK提高了12.71%、7.92%和25.97%，3個(gè)水稻生物炭添加量處理均顯著高于對(duì)照，3.0%水稻生物炭添加量處理的地上部分干重最高(6.84 g)，且顯著高于0.5%、1.0%添加量處理。處理后的單株生物量較CK提高了23.73%、15.84%和32.76%，3個(gè)水稻生物炭添加量處理均顯著高于對(duì)照，3.0%水稻生物炭添加量處理的單株生物量最高，達(dá)到18.52 g。添加水稻生物炭處理后的冠根比均顯著高于對(duì)照，隨著水稻生物炭添加比例的增大，冠根比逐漸減小。苗木質(zhì)量指數(shù)分布在0.205(CK)～0.257(3.0%)，3個(gè)水稻生物炭添加量處理均顯著高于對(duì)照，3.0%水稻生物炭添加量處理的質(zhì)量指數(shù)最高。以上結(jié)果表明3.0%水稻生物炭添加量處理對(duì)天竺桂幼苗的促進(jìn)作用更顯著。

　　3. 3 不同添加量對(duì)天竺桂幼苗根系形態(tài)及結(jié)構(gòu)的影響

　　由表3可知，對(duì)照組天竺桂幼苗根系的總根長(zhǎng)、根總表面積、根總體積、根尖數(shù)和一級(jí)側(cè)根數(shù)均顯著低于各水稻生物炭添加量處理。3.0%水稻生物炭添加量處理的總根長(zhǎng)、根尖數(shù)顯著高于0.5%、1.0%處理，后兩者間差異不顯著，這表明水稻生物炭添加比例的增大，對(duì)于幼苗根系的生長(zhǎng)促進(jìn)效果越顯著。天竺桂幼苗的根總表面積、一級(jí)側(cè)根數(shù)最高的均為3.0%水稻生物炭添加量處理，分別為96.32 cm2、8.67個(gè)，顯著高于0.5%添加量處理，與1.0%添加量處理無顯著差異。3個(gè)水稻生物炭添加量處理間的根總體積無顯著性差異，但均表現(xiàn)為3.0%>1.0%>0.5%。3.0%水稻生物炭添加量處理的根平均直徑顯著高于1.0%添加量處理，與0.5%添加量處理差異不顯著。

　　4 結(jié)論與討論

　　4. 1 在栽培基質(zhì)中添加不同比例的水稻生物炭后，天竺桂幼苗的苗高、地徑與對(duì)照相比均出現(xiàn)顯著性的增加，說明添加水稻生物炭可以促進(jìn)幼苗生長(zhǎng)，這與呂偉靜等[ 8 ]對(duì)平邑甜茶幼苗添加水稻生物炭及改性水稻生物炭的研究結(jié)果一致。高徑比反映了苗木高度和粗度的平衡關(guān)系，是衡量苗木抗性及造林成活率的較好指標(biāo)。研究發(fā)現(xiàn)，三種水稻生物炭添加量處理的苗木高徑比大小排序?yàn)椋?.5%>3.0%>1.0%，苗高、地徑大小排序?yàn)椋?.0%>0.5%>

　　1.0%，說明水稻生物炭添加比例為3.0%時(shí)，對(duì)天竺桂幼苗的生長(zhǎng)促進(jìn)效果最佳，苗木抗性強(qiáng)。在本研究中，三種水稻生物炭添加比例處理間的地上部分干重、地下部分干重、單株生物量、冠根比和質(zhì)量指數(shù)均高于對(duì)照組，其中水稻生物炭添加比例為3.0%時(shí)，對(duì)天竺桂幼苗生物量的積累影響最顯著。呂偉靜等[ 8 ]研究發(fā)現(xiàn)，將水稻生物炭添加入連作土壤中，可以顯著降低根皮苷、根皮素、阿魏酸、肉桂酸和對(duì)羥基苯甲酸五種酚酸的含量，進(jìn)而使得植株生物量增加。趙倩雯等[ 9 ]研究結(jié)果表明，在常規(guī)育苗基質(zhì)中添加等體積比的花生殼水稻生物炭后，大白菜幼苗的生物量指標(biāo)及壯苗指數(shù)最大。冠根比能夠反映出幼苗地上與地下兩部分的營(yíng)養(yǎng)收支平衡狀況。本研究結(jié)果表明，隨著水稻生物炭添加比例的增大，冠根比逐漸減小，這與朱海云等[ 10 ]研究的水稻生物炭處理對(duì)小麥冠根比的影響結(jié)果相反，可能是因?yàn)樵诒驹囼?yàn)的水稻生物炭添加比例下，水稻生物炭濃度總體較低有關(guān)。李陽(yáng)等[ 11 ]研究發(fā)現(xiàn)，水稻生物炭對(duì)小麥幼苗的生長(zhǎng)表現(xiàn)出低劑量促進(jìn)，高劑量抑制的現(xiàn)象，說明合理配置水稻生物炭添加量可以讓苗木達(dá)到更好的生長(zhǎng)效果，而低濃度水稻生物炭處理可以促進(jìn)植株根和芽生長(zhǎng)。

　　4. 2 栽培土壤的理化性質(zhì)及養(yǎng)分特征與幼苗生長(zhǎng)密切相關(guān)，在栽培土壤中適量添加水稻生物炭，有助于提升土壤通透性，提高土壤養(yǎng)分含量[ 12 ]。在本試驗(yàn)中，與對(duì)照相比，添加水稻生物炭后的天竺桂幼苗根系各形態(tài)指標(biāo)增加效果顯著，尤以3.0%水稻生物炭添加比例的根系生長(zhǎng)狀況最好，這可能是因?yàn)樗旧锾烤哂休^大的比表面積和豐富的孔隙結(jié)構(gòu)，可以降低土壤緊實(shí)度，改善了水稻根系的微生態(tài)環(huán)境，使得水稻根系總根長(zhǎng)、總根表面積、平均直徑、總根體積等根系形態(tài)指標(biāo)顯著增加[ 13 ]。

　　參考文獻(xiàn)

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