邱 瓊,陳 勇,楊德軍,劉際梅,鐘 萍
(云南省林業(yè)和草原科學院熱帶林業(yè)研究所, 云南 普文 666102)
緬茄Afzeliaxylocarpa屬蘇木科 Caesalpiniaceae 常綠大喬木,高達40 m,原產(chǎn)緬甸、泰國,分布于南亞、南非、馬達加斯加[1],在我國云南勐臘、廣東、海南、廣西有引種栽培。緬茄的經(jīng)濟價值高,用途廣;木材紋理直、結(jié)構細、加工容易、材質(zhì)優(yōu)良,是上好的家具材;種柄獨特,俗稱“臘頭”,可用于雕刻印章及制作工藝品。因其樹姿優(yōu)雅、枝葉茂盛,緬茄已成為庭園綠化的優(yōu)良樹種。緬茄種子入藥有消腫解毒、消炎止痛之功效,是傳統(tǒng)的珍稀傣藥。國內(nèi)學者對緬茄的研究主要集中在引種、種子發(fā)芽、繁殖及藥理方面[2-8],未見緬茄容器苗生長對緩釋肥響應的研究,緬茄苗期的需肥量目前還不清楚。本試驗通過苗期施緩釋肥,探討緩釋肥施用量對緬茄苗木生長及養(yǎng)分積累的影響,以期篩選出緩釋肥最佳施用量,為緬茄容器苗科學施肥提供技術支撐。
試驗地位于云南省林業(yè)科學院熱帶林業(yè)研究所內(nèi)苗圃地,地處101°06′E,22°25′N,海拔860 m。該區(qū)氣候?qū)贌釒П本壖撅L氣候,其年均溫為20.1℃,≥10 ℃積溫7459 ℃,最熱月(7月)均溫23.9 ℃,最冷月(1月)均溫13.9 ℃,極端最高氣溫38.3 ℃,極端最低氣溫-0.7 ℃。年降水量1655.3 mm。試驗地土壤為赤紅壤,pH值4.3~6.3。
試驗所用的緬茄種子采自老撾,千粒質(zhì)量7393.7 g。種子收到后于2018年4月9日用沸騰的熱水浸泡至自然冷卻24 h后取出放在竹篩中瀝干水后,點播于森林土拌江沙(1∶1)基質(zhì)的苗床上催芽,播后用沙土覆蓋,覆蓋厚度以不見種子為宜。苗床上方搭建塑料小拱棚,以保溫保濕。育苗期間注意控制苗床濕度。
試驗用緩釋肥為湖北華豐生物化工有限公司生產(chǎn)的MDU緩釋肥(N-P2O5-K2O為15-15-15),總養(yǎng)分≥45%;育苗容器采用規(guī)格為15 cm×24 cm的黑色塑料袋;基質(zhì)配方為3份森林土+1份草炭(按體積配比),每袋基質(zhì)質(zhì)量約1.2 kg。肥料配比按質(zhì)量比計算。
采用單因素完全隨機區(qū)組設計,因素為緩釋肥施肥量,共設置4種處理,分別為H1(6 g·株-1),H2(12 g·株-1),H3(18 g·株-1),CK(不施肥);每處理60袋,3次重復,共720株。相同的處理按試驗設計將肥料與育苗基質(zhì)充分混勻再裝袋。
2018年4月15日,種子開始萌發(fā)長根;4月21日幼苗開始出土; 4月28日選取生長一致、苗高約6 cm的幼苗,截根后移植到基質(zhì)中緩釋肥添加量不同的容器內(nèi)培育,移植后澆透定根水。育苗期為12個月,苗木管理措施與常規(guī)育苗相同。
2019年4月28,全面調(diào)查苗高和地徑。生物量的測定方法是:每處理選取15株苗高和地徑與總測后的平均苗高和平均地徑相近的苗木,分葉、莖、根3部分,裝入信封,于105 ℃殺青30 min,再于80 ℃烘干至恒質(zhì)量,使用電子天平(精度為0.001 g)分別稱其干質(zhì)量。植株的 N、P、K含量測定方法是:將植株的葉、莖、根烘干分別稱量其干質(zhì)量后再分別進行粉碎、過篩,再進行養(yǎng)分含量測定。采用H2SO4-H2O消煮法進行消煮,用凱氏定氮法測定氮質(zhì)量分數(shù),用鉬銻抗分光光度計測定全磷質(zhì)量分數(shù);用火焰光度計測定全鉀質(zhì)量分數(shù)。
用Excel和DPS 7.05軟件進行方差分析,LED法多重比較。
方差分析結(jié)果表明,緩釋肥施用量對緬茄容器苗苗高、地徑、高徑比等影響均顯著。多重比較(見表1)發(fā)現(xiàn):施用緩釋肥的H1、H2、H3處理的苗高和地徑均顯著高于CK(對照)的,苗高分別較對照高87.01%、63.24%、53.41%,地徑分別較對照高28.94%、17.86%、18.77%。各處理的苗高從大到小的順序為:H1﹥H2﹥H3﹥CK(對照);地徑從大到小的順序為:H1﹥H3﹥H2﹥CK??梢?,施肥能促進緬茄容器苗的生長,但施肥量不是越多越好,施肥量為6 g·株-1處理的苗高和地徑均高于施肥量為12 g·株-1和18 g·株-1處理的。高徑比是苗高和地徑的比值,反映了苗木高度和粗度的平衡關系,在4種處理中,H1和H2的高徑比較大,其次是H3的,最小的是CK的。
表1 緩釋肥施用量對緬茄生長的影響 Tab.1 Effects of slow available fertilizers amount on the growth of Afzelia xylocarpa container seedlings 處理苗高/cm地徑/mm高徑比H152.70±3.16 Aa9.89±0.42 Aa53.41±2.50 AaH246.00±3.05 Aa9.04±0.51 ABa51.13±2.17 AaH343.23±5.30 ABa9.11±0.51 ABa46.59±4.00 ABaCK28.18±3.66 Bb7.67±0.35 Bb36.30±3.77 ABb 注:表中數(shù)據(jù)為平均值±標準誤;同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05);同列不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。下同。
方差分析結(jié)果表明,緩釋肥施用量對緬茄容器苗不同器官的生物量影響均顯著。多重比較(見表2)發(fā)現(xiàn):根生物量中,H1處理的最大(3.708 g),其次為H2的(2.544 g),分別高出CK的 129.17%和57.23%;莖生物量中,H1處理的最大(5.417 g),其次為H3的(3.558 g),分別高出CK的 251.52%和130.89%;葉片生物量中,H1處理的最大(1.383 g),其次是H2的(1.345 g),分別高出CK的 188.73%和180.79%。H1、H2、H3處理的苗木單株生物量分別是CK的2.89、2.12、1.88倍,其中 H1處理的單株生物量最大,分別比H2、H3、CK高出46.50%、53.77%、188.73%。說明緬茄苗期施肥能促進其生長并有利于生物量的積累,但施肥量不是越大越好,施肥量為6 g·株-1處理的生物量顯著大于施肥量為12 g·株-1和18 g·株-1處理的。
表2 緩釋肥施用量對緬茄苗木生物量分配和根冠比的影響Tab.2 Effects of slow available fertilizers amount on biomass allocation and root shoot ratio of Afzelia xylocarpa container seedlings 處理根/g莖/g葉/g單株生物量/g根冠比H13.708±0.23 Aa5.417±0.29 Aa1.383±0.24 Aa10.507±0.63 Aa0.57±0.02 AaH22.544±0.70 ABab3.284±0.22 Bb1.345±0.25 Aa7.172±1.08 ABb0.56±0.09 AaH32.305±0.21 ABb3.558±0.47 Bb0.971±0.05 ABab6.833±0.69 Bb0.54±0.05 AaCK1.618±0.28 Bb1.541±0.20 Cc0.479±0.07 Bb3.639±0.48 Bc0.83±0.21 Aa
從根冠比來看,4種處理的根冠比在0.54~0.83之間,3種施肥量處理與對照間的根冠比差異不明顯,根冠比以CK處理的最大,均高于H1、H2、H3處理的,表明通過施肥促進了苗木的地上部分生長,降低了苗木的根冠比。
方差分析結(jié)果表明,不同緩釋肥施用量處理間根、葉的N含量差異均達到極顯著水平(P=0.0001﹤0.01),而莖的N含量差異則不顯著(P=0.072﹥0.05)。緩釋肥施用量對緬茄苗木各器官N含量的影響見圖1。從圖1可知:H3處理根的N含量最大,其次是H2、H1處理的,3個施肥處理的根N含量比CK提高了43.46%~47.39%。莖的N含量中,H3處理的最大,H2的最小,H1、H2、H3、CK各處理間的差異均不顯著。H1處理的葉N含量最大,其次是H2的,3個施肥處理的葉N含量比CK的提高了1.74%~43.31%。
方差分析結(jié)果表明,緩釋肥施用量對根、莖、葉P含量的影響均達極顯著(P值分別為0.0012、0.0001、0.0001)。從圖2可以看出:根的P含量中,H2處理的顯著大于H1、H3、CK處理的,H1、H2處理的根P含量較CK的分別提高了3.10%和29.2%。莖P含量中,H2處理的最大,分別比H1、H3、CK處理的提高了107.06%、121.38%和33.58%。葉P含量中,H1處理的顯著大于H2、H3、CK處理的 ,且分別提高了18.16%、52.48%、27.98%。
方差分析結(jié)果表明,緩釋肥施用量對緬茄容器苗根、莖、葉中的K含量的影響均達到極顯著水平(P=0.001)。從圖3可知,根K含量以CK的最大,其次是H2的;H1和H3的較小,2個處理間無顯著差異。莖K含量中,CK處理的顯著大于H1、H2和H3的,分別較之高出8.11%、8.11%和8.70%,H1、H2和H3處理間差異均不顯著。葉K含量中,H3處理的最大,顯著大于H1、H2和CK的,分別較之高出12.98%、16.25%和12.20%,H1、H2、CK 處理間差異均不顯著。
(1)緩釋肥施用量對緬茄容器苗生長的影響。施用緩釋肥能促進緬茄容器苗的生長,其苗高的排序為H1>H2>H3>CK(H1、H2、H3、CK處理的MDU緩釋肥施用量分別為6、12、18、0 g·株-1),H1、H2、H3的苗高比CK的增加了87.01%、63.24%、53.41%;各處理地徑的排序為H1﹥H3﹥H2﹥CK,H1、H3、H2的地徑比CK的分別增加了28.94%、18.77%、17.86%。本研究的結(jié)果與阮穎等[9]的緩釋肥能促進大葉桂櫻容器苗生長和宋協(xié)海等[10]的施用緩釋肥對黃連木容器苗的生長有明顯促進作用的結(jié)果是一致的。
(2)緩釋肥施用量對緬茄容器苗生物量及根冠比的影響。施肥能顯著促進緬茄容器苗生物量的積累,H1、H2、H3處理的根生物量比CK的分別增加了129.17%、57.23%、42.46%;莖生物量分別增加了251.52%、113.11%、130.89%;葉生物量分別增加了188.73%、180.79%、102.71%;單株生物量分別增加了188.73%、97.09%、87.77%。說明施肥不是越多越好,隨著緩釋肥施用量的增加,緬茄苗木的生物量積累呈降低的趨勢,在施用量為6 g·株-1時最高。彭玉華等[11]對火力楠容器苗施用緩釋肥的研究表明,火力楠在基質(zhì)中添加0.6%的緩釋肥時生物量最大,超過這一施肥量時苗木生物量積累反而降低。在紅豆樹[12]、浙江楠[13]、閩楠[14]、杉木[15]、木荷[16]等樹種的施肥試驗中也有類似的結(jié)果。
根冠比是反映苗木質(zhì)量的重要指標之一。本試驗中3種施肥量處理的根冠比在0.54~0.57間,差異不明顯,但與CK的(0.83)相比有較大的差異。由于H1處理的苗木生長量和生物量積累量均有明顯的提高,且根冠比適宜,表明該處理的苗木處于較好的生長狀態(tài)。
(3)緩釋肥施用量對緬茄容器苗不同器官養(yǎng)分含量的影響。施用緩釋肥能提高緬茄容器苗葉、莖、根的N、P含量,葉的N、P含量提高最多,其次是根的,莖的提高最少;施肥對緬茄容器苗葉、莖、根的K含量影響不大,3種施肥量處理和對照處理的不同器官K含量都表現(xiàn)出葉>莖>根的特點。若按苗木營養(yǎng)理論將苗木營養(yǎng)狀況分為貧養(yǎng)、奢養(yǎng)和毒害三個階段,緬茄容器MDU緩釋肥施用量為6 g·株-1時已達到奢養(yǎng)階段,到12 g·株-1時已達到毒害階段,此時再提高施肥量反而對苗木的生長產(chǎn)生不利影響。本試驗在設計中除對照處理外,將施肥量定為6 g·株-1、12 g·株-1、18 g·株-1,從試驗結(jié)果來看,可能存在最小施肥量處理的施肥量偏高和處理間施肥量增加幅度過大的問題。這可能導致本研究得出的最適施肥量不是非常精準,如要得出更加精準的單株施肥量還需做進一步的研究。
在培育造林用容器苗過程中,由于容器容量有限,加之苗木培育過程中經(jīng)常澆水也會導致養(yǎng)分流失,僅靠基質(zhì)中的養(yǎng)分不能很好地滿足苗木生長所需,適當施肥有利于苗木生長,縮短苗木培育周期和提高苗木質(zhì)量,因此,施肥應作為緬茄壯苗培育的重要措施。緩釋肥作為當今一種新型的肥料,其養(yǎng)分釋放緩慢,肥效期長,在培育造林容器苗過程中,即可減少施肥次數(shù)又能滿足苗木生長所需,因此,林業(yè)生產(chǎn)中可推廣使用。但在苗期施肥過程中如何確定合理施肥量是一個值得研究的問題,不同樹種、不同育苗基質(zhì)對苗木生長不同階段的需肥量差異較大,因此,要根據(jù)不同樹種生長過程中對肥料的需要量及基質(zhì)能提供的養(yǎng)分來確定合理的施肥量,同時要注意,施肥不是越多越好,要注意合理的量,避免造成肥料浪費和影響苗木的生長。