陳 剛,王 立,呂 東
(1.甘肅農業(yè)大學 林學院,甘肅 蘭州730070;2.甘肅省祁連山水源涵養(yǎng)林研究院,甘肅 張掖734000)
在林木培育過程中,按一定比例、科學合理地施肥能在短期內有效地促進林木生長,提高經濟效益。例 如 對 楊 樹 (Populus spp.) 、白 樺 (Betula platyphylla)、馬尾松(Pinus massoniana )、紅松(Pinus koraiensis)、八 角 (Illicium verum)、茶 樹(Camellia oleifera)等進行合理配方施肥,能明顯促進生長提高樹木生物量,李天芳等還對白樺不同家系苗期施肥進行了配方研究[1-6]。在青海云杉(Picea crassifolia)培育過程中,施肥也曾作為一種營林措施加以運用[7-9],但尚未進行系統(tǒng)的研究。
由于大多數(shù)樹種屬于雜合體,其不同種群不同家系基因型各不相同,林木不同基因型對施肥的生長反應差異較大,應根據(jù)不同基因型配置不同的施肥配方進行科學合理的施肥[10-11],所以同一樹種的不同家系在其生長過程中施加相同配方的肥料是不科學的,以往在青海云杉育苗過程中的施肥研究往往忽略了這一點。為解決當前生產實踐中的這一關鍵問題,本試驗以青海云杉8個優(yōu)良無性系半同胞子代幼樹為材料,配置不同配比的NPK復合肥對各個家系的苗木進行根部土壤追肥,研究配方施肥對青海云杉幼樹生長的影響,并深入研究配方施肥與青海云杉家系間的關系,從中篩選出促進青海云杉幼樹生長的最佳施肥配方,為青海云杉育苗的合理施肥提供依據(jù)。
試驗區(qū)位于國家張掖市龍渠青海云杉祁連圓柏種子園,地處100°13′42″E、38°48′41″N,海拔1 700 m,年平均氣溫7.4℃,年降水量193.0mm,年蒸發(fā)量1 653.0mm,相對濕度51%,無霜期152d,日照時數(shù)2 435.8h。土壤有壤土、粘土,并夾雜石礫,土壤類型為灰鈣土、沙壤土,表土質地較為粘重,易板結,pH8.0~8.3,偏堿,有機質含量低,缺氮少磷(表1)。0~50cm土層中,全 N、P、K之比為1∶0.91∶24.81,而速效N、P、K之比為1∶0.34∶2.23,說明土壤中可供樹木吸收的速效P較少,只有速效N的1/3,而速效K比較充足。
表1 試驗區(qū)土壤養(yǎng)分含量Table 1 Soil nutrient contents of test area
供試材料為2002年定植青海云杉無性系半同胞子代幼樹,苗高127~525cm,選擇篩選出的8個青海云杉優(yōu)良家系,分別為7#、14#、32#、48#、58#、62#、67#、84#[12-13]。肥料種類根據(jù)以往施肥效果和經驗,選擇硫酸銨(N20.5%)、磷酸二銨(N18%;P46%)、NPK 復 合 肥 (N21%;P21%;K21%)。
試驗采用完全隨機區(qū)組設計,設置3個區(qū)組,每個區(qū)組中每個家系分成5組(每組中每個家系50株,每個區(qū)組400株,3個區(qū)組共計1200株),其中1組為對照(CK),另外4組分別用3種根部追肥(即氮磷鉀混合肥4個質量分數(shù)梯度,由低到高為T1、T2、T3、T4進行處理(表2)。分別于4月25日、5月25日在樹冠投影下采用環(huán)狀穴施法施入。
于2013年3月和6月末當苗木頂芽形成后,對試驗設計的青海云杉無性系半同胞子代幼樹每個區(qū)組每個家系的3種不同施肥處理和對照組苗木中均隨機選擇30株(3個區(qū)組,共測定720株),分別測定苗木苗高、胸徑、冠幅。
表2 青海云杉幼樹的施肥配方Table 2 Formula fertilization of P.crassifolia saplings (g·株-1)
利用SPSS19.0軟件對青海云杉苗高、胸徑、冠幅生長量進行方差分析和多重比較。
首先對青海云杉8個優(yōu)良家系苗木中未經施肥處理對照苗高、胸徑、冠幅生長量進行家系間的方差分析(表3)。從表3可以看出,8個家系間的苗高、胸徑生長量達到差異極顯著水平(p<0.01),冠幅生長量達到差異顯著水平(p<0.05),說明青海云杉苗木各家系間的生長存在著明顯的差異。
然后,對4種施肥處理和非施肥處理家系苗高、胸徑 、冠幅生長量進行了各處理與家系間交互作用的方差分析(表4),結果顯示各處理與家系間的交互作用在苗高、胸徑、冠幅生長量方面均達到差異極顯著水平(p<0.01),說明青海云杉幼樹的生長不僅受到家系的影響,外部施肥處理對青海云杉幼樹生長也起重要作用。因此,不同的家系需要不同的施肥配方。在上述分析的基礎上,分別對各個家系內4種施肥處理與非施肥處理條件下青海云杉苗高、胸徑、冠幅進行方差分析(表5)和多重比較(表6),從中選出各家系的最適施肥配方。
表3 青海云杉8個家系間的苗木部分性狀方差分析Table 3 ANONA of height,DBH,crown width among 8families of P.crassifolia saplings
表4 不同處理和家系間交互作用的方差分析Table 4 ANONA of interaction between different treatments and 8families
表5 不同處理的8個青海云杉家系部分性狀的方差分析Table 5 ANONA of height,DBH,crown width in each of the 8families of P.crassifolia saplings cm
對家系各性狀差異顯著性分析表明(表5):62#的冠幅生長量與對照比較達到顯著水平(p<0.05),84#的胸徑生長量與對照比較不顯著,其余家系4種施肥處理與非施肥對照的青海云杉苗高、胸徑、冠幅生長量的差異均達到極顯著水平(p<0.01)。
表6 不同處理的8個青海云杉家系部分性狀的多重比較Table 6 The multiple comparison of height,DBH,crown width in each of the 8families of P.crassifolia saplings
多重比較表明(表6),家系7#、67#4種施肥處理中,T3施肥處理的苗高生長量最大,分別高于CK 104.67% 、110.39%、93.85%,而在胸徑和冠幅方面,與其他施肥處理差異不顯著,由此認為T3是家系7#和67#的最佳施肥配方。家系14#、32#、58#,4種施肥處理中,T4的苗高生長量最大,分別高于 CK 104.67% 、83.26%、109.44%,但苗高、胸徑、冠幅生長量與其它施肥處理差異不顯著,因此從經濟角度考慮,T1是家系14#、32#、58#的最佳施肥配方。家系48#4種施肥處理中,T3施肥處理的苗高生長量最大,高于CK 122.18%,而在冠幅生長量方面,各施肥處理中T3最大,因此認為T3也是家系48#的最佳施肥配方。家系62#4種施肥處理中,T3施肥處理的苗高生長量最大,高于CK 93.85%,但苗高、胸徑、冠幅生長量與其他施肥處理差異不顯著,因此從經濟角度考慮,T1是家系62#的最佳施肥配方。家系84#4種施肥處理中,T3施肥處理的苗高生長量最大,高于CK 50.23%,由此認為T3是家系84#的最佳施肥配方。
以上分析表明,不同家系的最佳施肥配方各不相同,而對8個青海云杉優(yōu)良家系苗木總體而言,哪種施肥配方最適合其幼樹生長,也是本次試驗研究的內容之一。因此,又對4種施肥處理及非施肥處理對照的苗高、胸徑、冠幅生長量3個生長指標進行了方差分析(表7)。
表7 不同處理的青海云杉苗木部分性狀多重比較Table 7 The multiple comparison of height,DBH,crown width of different formula fertilizaton cm
從表7可以看出,4種施肥處理的苗木與未施肥的苗木在苗高、胸徑、冠幅生長量方面均達到差異極顯著水平(p<0.01),其苗高、胸徑、冠幅生長量均大于CK,T1,T2,T3,T4的苗高生長量分別為35.95、39.29、39.73cm和39.60cm,且分別比CK高73.50%、89.62%、91.75%、91.20%,T2、T3、T4差異不顯著;胸徑生長量4種處理差異不顯著,冠幅生長量T2、T3、T4差異不顯著。綜合考慮幼樹生長最好及肥料用量最少,筆者認為,4種施肥配方中,T2為青海云杉苗木最適施肥配方。
施肥處理與家系均影響青海云杉幼樹的生長;不同家系由于其遺傳基因不同,其所需要的營養(yǎng)條件也不盡相同,家系7#、48#、67#、84#的最佳施肥配方均是T3;家系14#、32#、58#、62#的最佳施肥配方均是T1;在培育青海云杉苗木的實際生產中,T2為青海云杉苗木培育最適施肥配方。建議有條件的單位可以針對所選用的家系和當?shù)赝寥罈l件進行深入系統(tǒng)的研究,從而確定出最適合各家系幼樹生長的施肥配方以供長期使用,也可以參考本試驗中的施肥配方T2進行土壤追肥,以獲得較為優(yōu)良的青海云杉苗木。
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