杉木(Cunninghamia lanceolata)是我国南方重要的造林树种之一，具有材质优良、速生丰产等特点^[1-2]，其人工林面积和蓄积量均位居我国主要造林树种的首位，在我国林业生产中占据重要地位^[3]。近年来，随着杉木人工林造林面积不断增大，对优质苗木的需求相应增加。传统的杉木育苗主要以实生育苗(有性繁殖)和扦插育苗(无性繁殖)为主，但实生育苗存在种子萌芽率低、无法稳定保持亲本优良性状和苗木质量参差不齐等问题，极大限制了杉木优良材料的应用与推广。扦插育苗则能较好地克服实生育苗的缺点，可继承亲本全部的遗传信息，稳定保持亲本的优良性状，且后代不会发生性状分离^[4-5]。当前，有关杉木扦插育苗的研究主要围绕扦插基质、激素种类与浓度、扦插月份、穗条来源与长度等对穗条生根的影响^[4-12]。而扦插穗条的成活及后期的生长除了与上述因素有关外，还与扦插密度相关，合理的扦插密度是改善苗木质量的关键环节^[13-15]。扦插密度对杉木生长的影响已见报道^[13-14]，但主要以当地无性系为试材，有关全国杉木主产区优良无性系扦插密度效应的研究较少涉及。近年来，杉木优良无性系，如‘洋020’和‘洋061’在全国逐步推广，但与这些优良材料相配套的育苗技术不够完善，传统粗放式的育苗技术已不能适应其生长需求^[16]。因此，本研究以杉木优良无性系‘061’穗条为试验材料，探讨扦插密度对杉木幼苗生长规律和根系生长的影响，进一步筛选适合杉木优良无性系‘061’生长的密度条件，以期为其规模化和标准化生产提供依据。

1 试验地概况

试验地位于福建省南平市顺昌县洋口国有林场实验大棚内，117°53′E，26°48′N。该区为中亚热带海洋性季风气候，年均气温18.5 ℃，年均降雨量1 880.2 mm，年均日照时数1 740.7 h，无霜期达230 d，年均相对湿度83%。土壤以红壤为主，土层深厚、土壤肥沃。土壤pH值为4.52，有机质、全氮、全磷、全钾、水解氮、速效钾含量分别为36.05、1.19、0.38、9.46、100.26、63.58 g·kg^-1。

2 研究方法 2.1 穗条的采集

优良无性系‘061’穗条取自福建省南平市洋口国有林场2013年建成“带冠埋干”的新型采穗圃，营建母树林龄为4 a。于2017年4月5日上午7:00进行采穗，主要选择靠近母树基部且生长健壮、无病虫害的当年生半木质化萌条，以顶端优势明显、不开叉且生长旺盛的萌条为宜，采穗长度为7 cm左右。将剪好的插穗对齐捆好，竖排置于桶内，用蒸馏水浸泡穗条基部，防止萎蔫干枯。穗条宜现采现用，若采穗圃离扦插圃较远，应用泡沫箱保湿运送，尽量当天插完。

2.2 穗条的扦插

2017年4月1日进行整地，圃地苗床畦面长×宽×高为1 m×1 m×0.25 m，作业道宽0.4 m。扦插前对苗床翻耕并平铺一层5 cm厚的黄心土，随后用0.1%(体积比)高锰酸钾进行消毒处理。消毒3 d后用水将苗床浇透，防止残留的高锰酸钾对扦插苗造成毒害，并于第2天进行扦插试验。将采下的穗条切口浸入黄心土泥浆^[11]，扦插深度为苗高的1/3左右，扦插完成一畦后应立即浇透定根水，使穗条基部与土壤紧密结合。之后每天至少浇水1~3次(浇水次数视天气情况而定，雨量多则减少次数)。试验共设3组扦插密度处理(表 1)，3次重复。进行常规除杂以及防病和施肥等管护措施^[10]，促进插穗健壮生长。

2.3 测定指标及方法 2.3.1 生根率

扦插1个月后进行生根率调查，根据顶梢发芽情况判定扦插苗生根情况。生根率/%=$\frac{生根株数}{总株数}$×100。

2.3.2 苗高与地径

扦插后每个月的4—6日进行苗高与地径生长调查。每次随机抽取总株数的1/3(高密度处理分别为52、52、51株；中密度处理分别为39、33、35株；低密度处理分别为27、26、26株)进行测定，以保证样本的代表性及随机性。用电子数显游标卡尺(测量范围为0~200 mm，测量精度为0.01 mm)、直尺(测量范围为0~40 cm，测量精度为0.1 cm)测量苗高、地径。

2.3.3 地径净生长量

扦插后每隔3个月调查扦插苗季节生长动态变化。分别采集标准株(3株)装入无纺布袋，带回室内，备用。洗净扦插苗根系并擦干水分，采用EPSON EU-88扫描仪扫描根系，并运用WinRHIZO分析系统计算根长、根系直径等指标。将苗木的根、茎、叶分离，分别用天平测量其鲜重，再经100 ℃杀青2 h后用70 ℃烘干至恒重，测量总干重及生物量，参照范辉华等^[17]的方法计算苗木质量指数。苗木质量指数=$\frac{苗木总干重}{{\left({苗高/地径} \right) + \left({茎干重/根干重} \right)}}$。

2.4 统计与分析

采用Excel进行数据的处理与分析，并绘制指标变化图；采用SPSS 22.0进行多重比较(P < 0.05)。

3 结果与分析 3.1 扦插密度对杉木优良无性系‘061’形态生长的影响 3.1.1 生根率

扦插1个月后，不同扦插密度处理下杉木扦插苗生根率均较高。其中，高密度处理生根率最高，达98.92%；中密度次之，为98.32%；低密度最低，为97.90%。多重比较结果表明，不同密度处理下杉木优良无性系‘061’穗条生根率不存在显著差异(P>0.05)，说明扦插密度对杉木扦插苗生根率影响不显著。

3.1.2 苗高净生长量

不同扦插密度处理下，杉木扦插苗苗高净生长量变化趋势相似(图 1)，但不同生长阶段对扦插密度的响应存在一定差异。

由图 1可知，5—8月幼苗进入快速生长期，苗高净生长量提高明显，净生长曲线斜率急剧增大，不同扦插密度处理下苗高净生长量存在差异，5月低密度处理显著大于中、高密度处理(P < 0.05)，6月则表现为中、低密度处理显著大于高密度处理(P < 0.05)，7、8月中密度处理显著大于低密度处理(P < 0.05)；9—10月幼苗生长速度逐渐放缓，苗高净生长量开始降低，不同扦插密度处理间差异不显著(P>0.05)；11月后幼苗生长进一步受到抑制，苗高净生长曲线开始趋于平缓，11月至翌年2月，尽管幼苗仍有零星生长，但整体苗高生长较为缓慢，11月及翌年2月各处理苗高净生长量无显著差异(P>0.05)，12月低密度处理显著大于中、高密度处理(P < 0.05)，1月除了低密度处理苗高净生长量显著大于高密度处理(P < 0.05)外，其他处理间无显著差异；2月后幼苗开始萌动抽梢，苗高进入快速生长期，净生长斜率增大；苗高测定结束时(4月份)，低密度处理苗高净生长量显著大于中、高密度处理(P < 0.05)，而中、高密度处理下苗高净生长量则差异不显著(P>0.05)，表明适宜的扦插密度对杉木苗高的生长具有促进作用。

3.1.3 地径净生长量

不同扦插密度处理下，杉木扦插苗地径均随种植时间的延长而提高，但地径净生长速率在不同生长时期存在一定差异(图 2)。由图 2可知，5—6月杉木扦插苗地径净生长量提高较为缓慢，各处理间不存在显著差异(P>0.05)；7—10月地径净生长量与前期相比显著提升，7、8月中、低密度处理地径净生长量显著大于高密度处理(P < 0.05)，9月则表现为低密度处理显著大于中、高密度处理(P < 0.05)，10月时各处理间均存在显著差异(P＜0.05)；11月后地径净生长量降低，从11月到翌年1月，杉木幼苗地径净生长量均维持较低水平；2月份后，杉木进入新一轮快速生长阶段，2、3月各处理间地径净生长量存在显著差异(P < 0.05)；地径测定结束时(4月)，高密度处理地径净生长量显著低于低密度和中密度处理(P < 0.05)。可见，高密度扦插处理不利于杉木幼苗地径的生长。

3.1.4 生物量净生长量

由图 3可知，不同扦插密度处理下，杉木扦插苗生物量均随种植时间的增加而提高。各处理对不同生长阶段杉木扦插苗生物量净生长量影响不同。随着扦插密度的降低，不同生长阶段扦插苗生物量净生长量均有所提高，特别是低密度处理，整个生长周期不同阶段扦插苗生物量净生长量均显著大于同期高密度和中密度处理(P < 0.05)，特别是低密度处理，整个生长周期(除了1月)不同阶段扦插苗生物量净生长量均显著大于同期高密度及中等密度处理(P＜0.05)。综上所述，扦插密度对杉木扦插苗生物量积累具有显著影响，低密度处理可促进其积累。

3.2 扦插密度对杉木优良无性系‘061’苗木质量指数的影响

苗木质量指数是反映苗木质量的关键指标^[18]。由图 4可知，扦插1年后，不同扦插密度处理对扦插苗苗木质量指数影响不同。苗木质量指数随着扦插密度的降低逐渐提高，其中低密度处理指数最高，显著大于中密度及高密度处理；中密度处理次之，显著大于高密度处理。可见，扦插密度越低越有利于高质量苗木的培养。

3.3 扦插密度对杉木优良无性系‘061’根系形态指标的影响

由表 2可知，不同扦插密度处理对杉木根系形态存在显著影响。低密度处理杉木幼苗根系总根长、总根表面积、总根体积以及平均根系直径最大。除了平均根系直径外，低密度处理幼苗根系总根长、总根表面积、总根体积均显著大于高密度处理(P < 0.05)，分别是高密度处理的1.49、1.36和1.65倍。中密度处理幼苗除了根系总根长外，总根表面积、总根体积以及平均根系直径与高密度处理之间差异均不显著。整体来看，中密度处理幼苗根系形态所有指标均大于高密度处理，特别是总根长，显著大于高密度处理(P < 0.05)，说明适宜的扦插密度可促进根系的生长发育。

4 结论

(1) 扦插密度对杉木优良无性系‘061’扦插苗生长存在显著影响。随着扦插密度的降低，苗高、地径和生物量净生长量均呈增加趋势，且不同生长时期存在一定差异，但不同扦插密度对扦插苗生根率影响不显著。

(2) 从根系形态指标来看，不同扦插密度处理下杉木扦插苗总根长、总根表面积、平均根系直径和总根体积大小为：低密度处理>中密度处理>高密度处理，说明低密度处理有利于促进扦插苗根系生长，增加根系表面积，进而增强植株对养分的吸收能力，最终影响植株生长。该结果与低密度处理下杉木幼苗植株具有较大的苗高、地径和生物量相吻合^[13-14]。

(3) 苗木质量指数是综合衡量苗木质量好坏的重要形态指标之一，指数越大苗木越好。本研究表明，杉木扦插苗苗木质量指数基本呈现随扦插密度减小而提高的趋势，低密度处理扦插苗质量最好，高密度处理则最差，说明高密度扦插处理不利于苗木的生长。这可能由于高密度处理下杉木扦插苗生长中后期，随着苗木的生长，植株增大，叶片增多，植株间透风和透光越来越差，且扦插密度越高植株对光照、水分和养分的竞争越激烈^[19]，导致高密度处理下的苗木长势较弱。因此，利用扦插技术开展杉木幼苗规模化生产时，应适当降低扦插密度。

综上所述，进行杉木优良无性系‘061’扦插苗规模化生产时，较适宜的扦插密度为低密度处理(株行距10 cm×12 cm)，在该密度条件下杉木幼苗能较合理地利用生长空间，促进其生长。