摘要： 以1年生天竺桂實生苗為試驗材料，在栽培土壤中添加不同比例的水稻生物炭，研究水稻生物炭對天竺桂幼苗生長的影響。結果表明：與對照相比，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、根總表面積、根總體積、根尖數和一級側根數顯著提高，水稻生物炭添加比例為3.0%時的增幅也最大，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，天竺桂幼苗的質量指數最高，達到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。

　　關鍵詞： 天竺桂; 水稻生物炭; 苗期; 生長狀況

　　天竺桂(Cinnamomum japonicum)屬樟科樟屬亞熱帶常綠喬木，幼年期耐蔭蔽環境，適宜生長在微酸性至中性土壤中，具有長勢強、適應性強、主根發達及抗性強等特性，具有較高的觀賞性，常作為園林綠化樹種，同時，也可作工業生產的原料、防護林和造林樹種等，因此具有較高的經濟價值和生態價值，自然分布在福建、浙江、江西及臺灣等省份[ 1 - 3 ]。水稻生物炭是一種富含碳素且穩定的固體物質，較高的比表面積和豐富的孔隙結構是其固有的特點，在許多地區，將水稻生物炭應用于農田以改善土壤肥力的生產方式得到了廣泛認可[ 4 - 5 ]。目前，水稻生物炭在天竺桂栽培中的應用研究鮮有報道，水稻生物炭添加對天竺桂苗期生長狀況的影響研究缺乏。因此，為了提高天竺桂在苗期的生長效率和優化植株形態，以1年生天竺桂實生苗為試驗材料，通過對天竺桂幼苗栽培土壤進行水稻生物炭不同添加量處理，探究天竺桂苗期生長變化狀況和規律，分析適宜的水稻生物炭添加比例，以期為進一步培育抗性強、長勢好的優良天竺桂苗木提供重要途徑和理論依據。

　　1 試驗地概況

　　試驗地設在原福州市晉安區新店鎮楊廷苗圃，地理坐標為119°35′E、25°15′N，海拔約26 m，屬于亞熱帶海洋性季風氣候，雨量充沛，年降水量達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 試驗材料

　　試驗苗木為長勢基本一致且健康的1年生天竺桂裸根實生苗，平均苗高(28.43±0.26)cm，平均地徑為(0.42±0.03)cm，盆栽基質為直接采集于試驗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添加比例0.2%的氮磷鉀復合肥(N∶P∶K=5∶3∶3)，確保苗木生長過程中養分的供給充足，栽植所用塑料花盆的規格為口徑27.5 cm×底徑22 cm×高度31 cm，每個花盆底部配有直徑26 cm的塑料托盤。

　　2. 2 試驗設計

　　2020年3月選擇長勢基本一致且健康的1年生天竺桂裸根實生苗80株，采用完全隨機試驗設計，將天竺桂幼苗均分為4組，分別在各組栽培基質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個重復，每個重復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新店鎮楊廷苗圃，各處理及各苗木間無相互遮光。試驗時間為2020年3月至2021年4月，試驗期間對各處理進行統一的光照、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總重中的占比(%)。

　　2. 3 苗木生長指標測定

　　2. 3. 1 苗高與地徑測定

　　2021年4月測量所有天竺桂苗木的苗高和地徑，用鋼卷尺測量苗高，精度為0.1 cm;用數顯游標卡尺測量地徑，并計算高徑比。

　　2. 3. 2 根系生長指標測定

　　測量完苗高和地徑后，每個處理隨機抽取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，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專業根系分析系統，分析根系總根長、根表面積、根體積、平均值等生長指標。

　　2. 3. 3 生長指標及生物量測定

　　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，計算單株生物量(干重)，高徑比=苗高(cm)/地徑(cm)，冠根比=[葉干質量(g)+莖干質量(g)]/根干質量(g)，苗木質量指數=單株生物量/(高徑比+冠根比)[ 6 - 7 ]。

　　2. 4 數據處理與分析

　　利用Microsoft Excel 2010進行數據初步處理和圖表繪制，利用SPSS 20.0軟件進行數據統計分析，采用單因素方差分析進行顯著性檢驗(P<0.05)，同時采用LSD最小顯著差法進行多重比較，所有測定結果以平均值±標準差顯示。

　　3 結果與分析

　　3. 1 不同添加量對天竺桂幼苗生長指標的影響

　　由表1可知，除1.0%水稻生物炭添加量處理的地徑與對照組無顯著差異外，其他處理均與對照組存在顯著差異。在3.0%水稻生物炭添加量處理下，地徑達到最大(0.94 cm)，比對照增加了13.25%。在天竺桂苗高生長上，三種水稻生物炭添加量處理均顯著高于對照，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、冠根比和質量指數均高于對照組。各處理的地上部分干重較CK提高了30.75%、20.89%和37.09%，3個水稻生物炭添加量處理均顯著高于對照，3.0%水稻生物炭添加量處理的地上部分干重最高，可達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個水稻生物炭添加量處理均顯著高于對照，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個水稻生物炭添加量處理均顯著高于對照，3.0%水稻生物炭添加量處理的單株生物量最高，達到18.52 g。添加水稻生物炭處理后的冠根比均顯著高于對照，隨著水稻生物炭添加比例的增大，冠根比逐漸減小。苗木質量指數分布在0.205(CK)～0.257(3.0%)，3個水稻生物炭添加量處理均顯著高于對照，3.0%水稻生物炭添加量處理的質量指數最高。以上結果表明3.0%水稻生物炭添加量處理對天竺桂幼苗的促進作用更顯著。

　　3. 3 不同添加量對天竺桂幼苗根系形態及結構的影響

　　由表3可知，對照組天竺桂幼苗根系的總根長、根總表面積、根總體積、根尖數和一級側根數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、根尖數顯著高于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，對于幼苗根系的生長促進效果越顯著。天竺桂幼苗的根總表面積、一級側根數最高的均為3.0%水稻生物炭添加量處理，分別為96.32 cm2、8.67個，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 結論與討論

　　4. 1 在栽培基質中添加不同比例的水稻生物炭后，天竺桂幼苗的苗高、地徑與對照相比均出現顯著性的增加，說明添加水稻生物炭可以促進幼苗生長，這與呂偉靜等[ 8 ]對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果一致。高徑比反映了苗木高度和粗度的平衡關系，是衡量苗木抗性及造林成活率的較好指標。研究發現，三種水稻生物炭添加量處理的苗木高徑比大小排序為：0.5%>3.0%>1.0%，苗高、地徑大小排序為：3.0%>0.5%>

　　1.0%，說明水稻生物炭添加比例為3.0%時，對天竺桂幼苗的生長促進效果最佳，苗木抗性強。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、冠根比和質量指數均高于對照組，其中水稻生物炭添加比例為3.0%時，對天竺桂幼苗生物量的積累影響最顯著。呂偉靜等[ 8 ]研究發現，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、肉桂酸和對羥基苯甲酸五種酚酸的含量，進而使得植株生物量增加。趙倩雯等[ 9 ]研究結果表明，在常規育苗基質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及壯苗指數最大。冠根比能夠反映出幼苗地上與地下兩部分的營養收支平衡狀況。本研究結果表明，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小麥冠根比的影響結果相反，可能是因為在本試驗的水稻生物炭添加比例下，水稻生物炭濃度總體較低有關。李陽等[ 11 ]研究發現，水稻生物炭對小麥幼苗的生長表現出低劑量促進，高劑量抑制的現象，說明合理配置水稻生物炭添加量可以讓苗木達到更好的生長效果，而低濃度水稻生物炭處理可以促進植株根和芽生長。

　　4. 2 栽培土壤的理化性質及養分特征與幼苗生長密切相關，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，提高土壤養分含量[ 12 ]。在本試驗中，與對照相比，添加水稻生物炭后的天竺桂幼苗根系各形態指標增加效果顯著，尤以3.0%水稻生物炭添加比例的根系生長狀況最好，這可能是因為水稻生物炭具有較大的比表面積和豐富的孔隙結構，可以降低土壤緊實度，改善了水稻根系的微生態環境，使得水稻根系總根長、總根表面積、平均直徑、總根體積等根系形態指標顯著增加[ 13 ]。

　　參考文獻

　　[1] 施欽， 王紫陽， 宣磊， 等. 基于天竺桂轉錄組測序的SSR序列分析及EST-SSR標記開發[J]. 分子植物育種， 2020， 18(21)：7 095 - 7 103.

　　[2] 運劍葦， 劉淑婧， 張衛華， 等. 三峽庫區天竺桂不同郁閉度下的截留效應[J]. 西南大學學報(自然科學版)， 2021， 43(03)： 45 - 52.

　　[3] 何杰明. 修剪對天竺桂和樟樹移植大苗生長特性的影響[J].林業科技， 2021， 46(04)： 28 - 30.

　　[4] 陳溫福， 張偉明， 孟軍. 農用水稻生物炭研究進展與前景[J].中國農業科學， 2013， 46(16)： 3 324 - 3 333.