兩品種麻瘋樹施肥與不施肥周年生長規(guī)律研究

， ， ， ， (.廣西科技大學鹿山學院， 廣西 柳州 54566； .柳州市農業(yè)氣象試驗站， 廣西 柳州 545003)

兩品種麻瘋樹施肥與不施肥周年生長規(guī)律研究

韋劍鋒1，吳炫柯2，韋冬萍1，胡江如1，徐東升1
(1.廣西科技大學鹿山學院， 廣西 柳州 545616； 2.柳州市農業(yè)氣象試驗站， 廣西 柳州 545003)

采用盆栽方法，在施肥和不施肥條件下，研究麻瘋樹FD-8號和云熱-1號周年生長性狀和干物質積累狀況，以了解麻瘋樹苗木生長規(guī)律。結果表明：2個品種麻瘋樹周年生長趨勢基本一致，其中葉和莖高主要生長期分別在5—10月和5—8月，地徑和根長生長期限較長，在11月仍有明顯增長；葉干物質積累主要在6—10月，莖和根干物質積累可持續(xù)到12月；植株休眠期在1—3月。但FD-8號苗木生長優(yōu)勢較云熱-1號明顯；施肥后2個品種苗木根、莖及葉的生長期限、生長速率及生長量均顯著大于不施肥的。麻瘋樹苗木周年生長趨勢與氣溫和降雨條件也密切相關。分析表明，麻瘋樹周年生長規(guī)律受遺傳特性和環(huán)境條件尤其是水肥供給狀況影響較大。

麻瘋樹； 苗木； 生長規(guī)律

麻瘋樹(JatrophacurcasL.)又名小桐子、臭桐樹、膏桐、黃腫樹、假白欖、假花生，系大戟科麻瘋樹屬落葉灌木樹種，也是生產生物能源、農藥和醫(yī)藥的主要原料木本植物[1]。21 世紀初，我國已將麻瘋樹作為“生物質燃料油技術開發(fā)”重點項目的主要能源植物，在良種培育、豐產栽培、綜合利用等方面開展了一些研究[2]。在我國西南地區(qū)，麻瘋樹生物柴油原料林基地建設已初具規(guī)模，但栽培技術卻嚴重滯后于該樹種開發(fā)利用方面的研究，影響了麻瘋樹產業(yè)的發(fā)展[3]。因此，研究麻瘋樹的相關栽培措施具有重要意義[4]。掌握苗木生長發(fā)育規(guī)律，了解苗木生長各時期的特點，是制定苗木合理管理措施尤其是水肥調控的重要基礎和依據[5-8]。為此，前人對樟子松[5]、紅花木蓮[6]、烏桕[8]及山桐子[9]等1年生或多年生苗木生長規(guī)律進行了研究，對不同種源麻瘋樹苗期生長特性也進行了初步探討[7]。但有關不同栽培條件下麻瘋樹生長規(guī)律的研究鮮見報道。為此，本研究結合氣象條件，設置施肥與不施肥試驗，探討2個品種麻瘋樹周年生長發(fā)育規(guī)律，為該樹種的栽培管理提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2014年4月至2015年4月在柳州市進行，期間氣溫和降雨量見表1；供試土壤為紅壤，pH值6.4，有機質9.01 g/kg，全氮0.94 g/kg，全磷0.52 g/kg，全鉀1.89 g/kg，堿解氮50.01 mg/kg，速效磷16.61 mg/kg，速效鉀62.16 mg/kg；供試麻瘋樹種子為廣西南寧富民達生物能源科技有限公司2013年7月采收的FD-8號(以F表示)和云南省農業(yè)科學院熱區(qū)生態(tài)農業(yè)研究所2013年8月采收的云熱-1號(以Y表示)；供試肥料為當地農貿市場銷售的蔗滿多生物有機肥(江西綠悅生物工程股份有限公司生產，含有機質≥30%，有效活菌數≥0.3億/g)和復合肥料(福建中化智勝化肥有限公司生產，N∶P2O5∶K2O=18∶8∶18，總有效養(yǎng)分≥44%)。

表1 試驗期間當地月平均氣溫和月降雨量動態(tài)

日期(年/月)平均氣溫(℃)降雨量(mm)日期(年/月)平均氣溫(℃)降雨量(mm)2014/0524．7230．02014/1117．4123．22014/0627．7316．22014/1210．447．12014/0728．7106．32015/0111．472．02014/0827．7244．82015/0213．338．82014/0927．315．62015/0315．854．62014/1023．165．22015/0422．282．3

1.2 試驗設計

試驗采用有底塑料桶(上口徑50 cm、下口徑40 cm、高40 cm，桶底鉆直徑1 cm圓孔6個)栽培，每桶播種2個品種，每品種設不施肥處理(以F 0、Y 0表示)和施生物有機肥0.5 kg+復合肥32.0 g/桶處理(以F 1、Y 1表示)，肥料全部作基肥施用。播種前1個月，不施肥處理的桶內裝滿凈細土待用；施肥處理的桶內下層裝25 cm厚凈細土，上層裝15 cm厚與肥料攪拌混勻的細土待用；裝土后塑料桶隨機擺放。

2014年4月14日，選用FD-8號(0.8 g/粒)種子和云熱1號(0.6 g/粒)種子，每桶播種6粒/品種。播種時在桶內表土等距離挖12個小孔，孔深約3 cm，每孔放種1粒，播種時每品種東西對向擺放，然后用細土完全覆蓋小孔，并淋水至表土濕透。出苗穩(wěn)定后進行定苗，每桶保留1苗/品種。

1.3 測定項目與方法

2014年4月21日幼苗開始出土，每天調查出苗率，直至出苗穩(wěn)定；2014年5月開始，選定6桶麻瘋樹，每月最后一天調查苗木地徑、莖高及著生葉片數；2014年6月底開始，每2個月取6桶麻瘋樹完整植株，調查主根長、側根長(從胚根最早分化生長的4條側根)、地徑、莖高以及根、莖、葉的干物質量；按文獻[10]的方法計算苗木質量指數QI。應用Excel 2003和SPSS 17.0軟件進行數據處理和統計分析。

2 結果與分析

2.1 麻瘋樹出苗動態(tài)

麻瘋樹種子播種后，種殼內物質吸水膨脹，將靠近種阜或種臍端背面種殼撐破，然后胚根伸長形成主根，同時胚根與下胚軸連接處分化出4條側根，主根與側根扎土后下胚軸伸長，胚芽形成莖，隨后將子葉及胚乳(部分帶種殼)推出土面，之后胚乳吸水膨脹脫落，莖繼續(xù)伸長，幼苗逐漸直立，子葉展開；至播種后第7天，各處理幼苗出土，但由于遇到氣溫明顯波動影響，出苗率呈間歇式增加，到播種后第15天，各處理出苗完全穩(wěn)定；不同處理出苗進程和出苗率有一定差異，其中Y 0出苗最快、出苗率最高，其次是Y 1，而F 1出苗最慢、出苗率最低(見圖1)。

圖1 麻瘋樹出苗率動態(tài)

2.2 麻瘋樹各器官生長動態(tài)

2.2.1 麻瘋樹著生葉片動態(tài)

麻瘋樹子葉展開后，子葉顏色在1 d內完全由白變綠，之后子葉長度和寬度持續(xù)增大，至子葉展開后4～5 d真葉長出，隨后真葉數量以互生方式持續(xù)明顯增加，達到峰值后不斷減少，入冬后完全脫落，隨后進入休眠期，次年3月下旬莖枝頂端萌發(fā)新葉，隨后葉片數量恢復增加，但不同處理葉片生長存在差異(見圖2)。其中，Y 0、F 0著生葉片數在7月達到峰值，到12月完全脫落，休眠期95 d，葉片增長高峰期在5月和7月，高峰期葉增加速率為2.3～4.1片/月；Y 1、F 1著生葉片數在8月達到峰值，隨后維持2個月的高峰期，到次年1月完全脫落，休眠期75 d，葉片增長高峰期在5月和8月，高峰期葉增加速率為6.7～9.0片/月；除休眠期外，葉片著生數量均表現為F 1gt;Y 1gt;F 0gt;Y 0，其中F 1、Y 1與F 0、Y 0的差異均達到顯著水平。說明麻瘋樹葉片生長主要在5～10月，施肥可延長葉片生長期、促進葉片數量增加。

2.2.2 麻瘋樹地徑生長動態(tài)

麻瘋樹出苗期地徑較粗，因而5月份測得的地徑較大，此后地徑隨生育進程的推移而不斷增粗，到葉片完全脫落后停滯生長，次年4月新葉長出后恢復增長，但不同處理地徑生長存在一定差異(見圖3)。Y 0、F 0地徑呈現波浪式的增長，其中5—7月為第1個增長高峰期，高峰期的增長速率為0.23～0.66 cm/月，10月出現第2個小增長期，隨后增長趨于停滯；Y 1、F 1地徑呈現2個“S”型增長，其中5—8月完成了第1個“S”增長，10—12月完成了第2個“S”增長，隨后增長停滯，增長高峰期在5—6月，高峰期增長速率為0.39～1.04 cm/月；在各調查期，地徑均表現為F 1gt;Y 1gt;F 0gt;Y 0，其中周年生長后F 1、Y 1、F 0分別比Y 0增加88.60%、78.54%、8.00%。說明麻瘋樹地徑生長出現2次明顯增長期，而施肥可延長麻瘋樹地徑增長期，促進地徑增粗。

圖2 麻瘋樹著生葉片動態(tài)

圖3 麻瘋樹地徑生長動態(tài)

2.2.3 麻瘋樹莖高生長動態(tài)

麻瘋樹幼苗直立后莖高已達10 cm以上，此后莖高隨生育進程的推移尤其是主莖葉片數量的增加而明顯增長，待主莖著生葉片完全脫落后停滯增長，入冬后由于水分蒸發(fā)莖頂端出現“縮水”現象，至次年4月恢復增長，但不同處理莖高生長存在差異(見圖4)。Y 0、F 0出苗后莖高緩慢增加，增長速率持續(xù)減小，9月增長趨于停滯，增長高峰期在5月；F 1、Y 1莖高呈現“S”型增長，12月增長趨于停滯，增長高峰期在8月，增長速率為22.62～23.52 cm/月；在各調查期，莖高均表現為F 1gt;Y 1gt;F 0gt;Y 0，其中周年生長后F 1、Y 1、F 0分別比Y 0增加245.87%、214.28%、2.75%。說明施肥可延長麻瘋樹莖高生長期，促進莖高增長。

圖4 麻瘋樹莖高生長動態(tài)

2.2.4 麻瘋樹根生長動態(tài)

圖5顯示，麻瘋樹主根、側根隨生育進程持續(xù)伸長，至12月伸長停滯，隨后遇低溫陰雨天氣根尖不同程度腐爛，根長略有縮短，次年4月恢復伸長。不同處理主根、側根生長存在差異，其中Y 0、F 0出苗后主根、側根明顯伸長，至9月伸長減速，伸長高峰期在5—8月；Y 1、F 1主根和側根伸長出現2個明顯高峰期，第1個高峰期均出現在5—6月，第2個高峰期主根出現在11—12月，側根出現在9—10月；在各調查期，主根長、側根長均表現為F 1gt;Y 1gt;F 0gt;Y 0，其中周年生長后F 1、Y 1、F 0主根長分別比Y 0增加84.63%、71.96%、14.65%。說明施肥可明顯延長麻瘋樹根系生長期，促進根系伸長。另外，麻瘋樹出苗2個月后，Y 0與F 0、Y 1與F 1主根長分別達27～34 cm、47～50 cm；生長周年后，Y 0與F 0、Y 1與F 1主根長分別達43～49 cm、74～80 cm，均明顯大于同期相應處理莖高。說明麻瘋樹具有深根性特點。

圖5 麻瘋樹根長生長動態(tài)

2.3 麻瘋樹各器官干物質積累動態(tài)

2.3.1 麻瘋樹葉干物質積累動態(tài)

圖6顯示，不同處理麻瘋樹葉干物質積累量動態(tài)趨勢與著生葉數量動態(tài)(圖2)基本一致。不同處理葉干物質積累存在明顯差異，其中Y 0、F 0葉干物質積累速率隨生育進程持續(xù)下降，積累高峰期在6月，積累量峰值出現在8月，隨后積累量持續(xù)下降，到12月變?yōu)?；Y 1、F 1 葉干物質積累速率隨生育進程先上升而后下降，積累高峰期在8月，積累量峰值出現在8月，此后積累量維持2個月的高峰期，隨后積累量急劇下降，到次年1月變?yōu)?；除休眠期外，葉干物質積累量均表現為F 1gt;Y 1gt;F 0gt;Y 0，其中在峰值，F 1、Y 1、F 0分別比Y 0增加1 330.95%、1 002.38%、9.52%。說明麻瘋樹葉片干物質主要在5—10月積累，施肥可延緩葉片衰老和脫落，促進干物質積累。

圖6 麻瘋樹葉干物質積累動態(tài)

圖7 麻瘋樹莖干物質積累動態(tài)

2.3.2 麻瘋樹莖干物質積累動態(tài)

圖7顯示，麻瘋樹莖干物質積累速率隨生育進程先上升而后下降，積累量則不斷增加，到12月積累量達到第1個峰值，隨后因頂端“縮水”干枯略有下降，至次年4月恢復增加而出現新的峰值。不同處理莖干物質積累存在明顯差異，其中Y 0積累高峰期在6月，F 0積累高峰期在8月，兩處理主要積累期在7—10月，積累量占周年積累量的71%以上；Y 1、F 1莖干物質積累高峰期在10月，主要積累期在7—12月，積累量均占周年積累量的77%以上；在各調查期，莖干物質積累量表現為F 1gt;Y 1gt;F 0gt;Y 0，其中周年生長后F 1、Y 1、F 0分別比Y 0增加612.44%、482.65%、31.84%。說明麻瘋樹莖干物質主要在7—12月積累，施肥可延長麻瘋樹莖生長時期，促進莖干物質積累。

2.3.3 麻瘋樹根干物質積累動態(tài)

圖8顯示，麻瘋樹根干物質積累速率隨生育進程先上升而后下降，其中積累高峰期在10月，積累量則不斷增加，到12月達到第1個峰值，隨后因根尖腐爛略有下降，至次年4月恢復增長。不同處理麻瘋樹根干物質積累存在明顯差異，其中Y 0、F 0主要在7—10月積累，積累量約占周年積累量的78%；Y 1、F 1主要在7—12月積累，積累量約占周年積累量的80%；在各調查期，根干物質積累量表現為F 1gt;Y 1gt;F 0gt;Y 0，其中周年生長后F 1、Y 1、F 0分別比Y 0增加917.90%、744.99%、50.34%。說明麻瘋樹根干物質主要在7—12月積累，施肥可延長麻瘋樹根生長期，促進干物質積累。

圖9 麻瘋樹苗木質量指數變化動態(tài)

2.4 麻瘋樹苗木質量指數變化動態(tài)

苗木質量指數QI是衡量苗木綜合質量的常用指標，QI值越大則苗木形態(tài)的協調生長越好。圖9顯示，各處理QI值隨生育進程持續(xù)明顯上升，到10月趨于穩(wěn)定，到12月出現第1個峰值，隨后因落葉、根系腐爛及莖頂端干枯而略有下降，至次年4月再回升，但不同處理QI值及其快速上升時期明顯不同。在各調查期，QI值均表現為F 1gt;Y 1gt;F 0gt;Y 0，其中周年生長后F 1、Y 1、F 0分別比Y 0增加678.38%、553.72%、53.09%；另外，Y 0、F 0的QI值快速上升期在7—10月，Y 1、F 1的QI值快速上升期在6—10月。可見，6—10月是麻瘋樹苗木質量形成的關鍵期，而施肥可促進苗木各器官協調生長，提高苗木綜合質量。

3 結論與討論

麻瘋樹種子在適宜的溫度和水分條件下，播種后2 d開始萌發(fā)，5～6 d幼苗出土[11]。在春季，麻瘋樹種子播種后易遇到“倒春寒”式急降溫天氣，正在萌發(fā)的種子生長受抑制難以出苗，未萌發(fā)的種仁易發(fā)霉腐爛，從而使出苗進程延緩和出苗率降低。因此，在春季播種育苗，麻瘋樹種子萌發(fā)出苗期間需做好防寒避寒工作，避免低溫對種子萌發(fā)和幼苗生長造成抑制作用。麻瘋種子萌發(fā)出土能力與種源特性、施肥條件及種子貯藏時間密切相關[12]。本研究中，云熱-1號種子的出苗率明顯大于FD-8號，不施肥的出苗率明顯大于施肥的，但2個品種的出苗率為45.60%～54.40%，明顯低于剛采收時的[10,13]。因此，麻瘋樹播種前需做小樣試驗，以擬定適宜用種量和播種密度，避免嚴重缺苗。

苗木生長節(jié)律既是其生物學特性的表現，也受土壤結構、水分、養(yǎng)分等環(huán)境因素的影響[5]。本研究中，在不施肥條件下，麻瘋樹云熱-1號根、莖、葉的生長動態(tài)和干物質積累動態(tài)與FD-8號的基本一致；在施肥條件下，2個品種周年生長曲線也較為一致，這與前人研究不同種源紅花木蓮[6]和山桐子[9]的結果相似。說明不同種源麻瘋樹周年生長也具有相似的規(guī)律。研究也發(fā)現，在不施肥或施肥條件下，麻瘋樹FD-8號各器官生長量均明顯大于云熱-1號，這與其他年份2品種在當地種植表現一致[14]。說明FD-8號苗木生長性狀優(yōu)于云熱-1號。此外，在施肥條件下2品種根、莖、葉的生長期、增長速率及生長量均顯著大于不施肥的，其中干物質積累量成倍增加，這與其他品種麻瘋樹的施肥效應相似[4]。說明麻瘋樹具有較強的“可塑性”和增長空間，同時也喜好養(yǎng)分，因此生產上需重視施肥以補充養(yǎng)分供給。

根據麻瘋樹在播種當年的生長動態(tài)，可將1年生麻瘋樹生長劃分為苗期(36 d)、生長初期(45～94 d)、速生期(43～94 d)及生長后期(15～79 d)，其中7—9月是地徑和苗高生長主要時期，10月地徑仍有一定生長，但不同種源幼苗各生長期出現的時間不一致[7]。本研究表明，在不施肥條件下，2個品種苗木主根長、側根長、地徑、莖高主要在5—8月增長；在施肥條件下，2品種苗木主根長和側根長在5—12月都明顯持續(xù)增長，地徑主要在5—7月和10—11月增長，莖高主要在5—8月增長，但9—11月莖高仍有一定增幅，這與前人在貴州研究其他麻瘋樹品種的結果不完全相同[7]。這一差異可能是品種、播種期及環(huán)境條件尤其是氣溫、降雨量及養(yǎng)分供給不同的緣故。本研究中，5—8月是氣溫較高和降雨較多的季節(jié)(表1)，麻瘋樹獲得豐富的熱量和水分后快速生長；施肥后，麻瘋樹獲得更多的養(yǎng)分，并形成水肥“耦合”效應，促進苗木各器官尤其是根系成倍增長，從而提高苗木的抗逆性尤其是抗旱能力，使苗木在降雨偏少和氣溫下降的季節(jié)(9—11月)仍然著生較多葉片和獲得增長。因此，麻瘋樹施肥宜在高溫多雨季節(jié)或雨季來臨前進行，以發(fā)揮水、肥、熱之間的互作效應。另外，麻瘋樹出苗后根系伸長較快，根系較長，因而其基肥施用應考慮深施，但適宜施肥深度需結合具體栽培條件尤其是根系在土壤剖面的分布特點做進一步研究。

生物量是苗木生長過程中干物質的積累量，其積累主要依賴于地上部有機物的合成，地上生物量尤其是葉生物量的增加可以增加光合面積，有利于光合形成更多的有機物和促進植株生長，以及促進苗木各部分生物量的增加[5]。本研究結果也表明，麻瘋樹葉干物質積累量與其著生葉數量動態(tài)變化高度吻合，當麻瘋樹著生葉數量和干物質積累量成倍增加后，其根和莖干物質積累量也相應增加。但研究發(fā)現，麻瘋樹根和莖干物質積累高峰期滯后葉干物質積累高峰期1～2個月，且葉干物質積累量持續(xù)下降后根和莖干物質積累仍持續(xù)明顯增加，這與1年生烏桕的生長特性相似[8]。究其原因，主要是苗木個體間的生長相互競爭以及葉片衰老脫落后生長中心轉移的緣故[8]?？梢姡?年生麻瘋樹不同生長期的生長中心不同；在生產中可根據這一規(guī)律來調控麻瘋樹生長，其中在苗期到速生期(4—10月)采取增加土壤水肥供給來促進葉片生長和干物質積累，在生長后期(11—12月)采取控制土壤水肥供給來抑制葉片生長或促進葉片衰老脫落，促使生長中心和干物質積累向根和莖轉移，以增加苗木木質化程度，提高苗木質量和增加苗木越冬御寒能力。

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Studies on Annual Growth Dynamics of Two Kinds ofJatrophacurcasSeedlings Under Different Fertilization

WEIJianfeng1,WUXuanke2,WEIDongping1,HUJiangru1,XUDongsheng1

2016-06-20

廣西高校中青年教師基礎能力提升項目“麻瘋樹氮磷鉀養(yǎng)分需求特性及配方施肥研究”(編號：KY 2016 YB 847)；廣西高等學校科研立項項目“生物能源樹種麻瘋樹引種試驗研究”(編號：201204 LX 658)。

韋劍鋒(1978—)，男(壯族)，廣西鹿寨人；碩士，副研究員，研究方向：作物營養(yǎng)與生理生態(tài)；E-mail:jianfengwei@163.com。

韋冬萍，E-mail:dpwei-82@163.com。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2016.11.082

S 714.8

A

1001-4705(2016)11-0082-06