劉莉 李媚
摘要? 以巖樟為研究對(duì)象,采用N、P、K、Ca 4因素4水平正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),探討不同水平氮磷鉀鈣肥配施處理對(duì)巖樟1年生幼苗地徑和苗高生長(zhǎng)的影響,旨在為巖樟苗木施肥提供科學(xué)依據(jù)。結(jié)果表明,氮磷鉀鈣肥配施時(shí)間為30~150 d,巖樟地徑和苗高總體呈增加趨勢(shì),平均值達(dá)首次施肥前的1.11~1.61倍以及1.23~2.17倍;不同施肥處理對(duì)巖樟苗木地徑和苗高生長(zhǎng)量的影響顯著,生長(zhǎng)表現(xiàn)最優(yōu)的是T8(N1P3K2Ca1)配施組合;氮肥對(duì)巖樟苗木地徑和苗高的影響顯著,磷、鉀肥的影響均不顯著,鈣肥對(duì)苗高的影響顯著,對(duì)地徑的影響不顯著,地徑生長(zhǎng)量在N1(100 mg/株N)水平達(dá)到最大。綜上所述,肥料配施處理N1P3K2Ca1(100 mg/株N+80 mg/株P(guān)+40 mg/株K)為該研究條件下促進(jìn)巖樟幼苗生長(zhǎng)的最佳施肥組合。
關(guān)鍵詞? 巖樟;配方施肥;幼苗;生長(zhǎng)
中圖分類號(hào)? S723.7?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? A?? 文章編號(hào)? 0517-6611(2024)07-0147-05
doi: 10.3969/j.issn.0517-6611.2024.07.036
Effects of Combined Application of Nitrogen, Phosphorus, Potassium and Calcium on the Growth of Cinnamomum saxatile Seedlings
LIU Li,? LI Mei
(Nanning Arboretum of Guangxi Zhuang Autonomous Region, Nanning, Guangxi? 530031)
Abstract? Using Cinnamomum saxatile as the material, a fourfactor and fourlevel orthogonal design was adopted to explore the effects of proportional fertilization of N, P, K, Ca on the growth of oneyearold C. saxatile seedlings. The purpose of the study was to provide scientific basis for fertilization of C. saxatile. The results showed that the diameter and height of C. saxatile increased in general when the application time of N, P, K and Ca fertilizers was 30-150 d. The average value was 1.11-1.61 times and 1.23-2.17 times than the first fertilization. The effects of different fertilization treatments on the diameter and height of C. saxatile seedlings were significantly different. The best performance of growth was the combination of T8(N1P3K2Ca1). The effect of N fertilizer on the diameter and height of C. saxatile seedlings was significant, but the effect of P and K fertilizer was not. The effect of Ca fertilizer on height was significant, but not on diameter. The diameter growth reached the maximum at N1(100 mg/plant N) level. In conclusion, N1P3K2Ca1(100 mg/plant N+80 mg/plant P+40 mg/plant K)was the most suitable fertilizer combination to promote the growth of C. saxatile seedlings under the study conditions.
Key words? Cinnamomum saxatile;Combination fertilization;Seedlings;Growth
巖樟(Cinnamomum saxatile)是樟科(Lauraceae)樟屬(Cinnamomum)喬木,高達(dá)15 m,產(chǎn)云南東南部、貴州及廣西,生于海拔600~1 500 m的石灰?guī)r山上[1]。木材堅(jiān)硬,極耐腐,供作建筑、橋梁、家具、器具等用材;根、葉均產(chǎn)精油,根油含量高,主要成分為芳樟醇,是合成洋茉莉醛和胡椒基丁醚的重要原料;種子含工業(yè)用油脂;枝葉茂密,是較好的綠化樹種[2]。關(guān)于巖樟的研究目前仍處于空白階段。
苗期施肥是林木培育的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一,對(duì)促進(jìn)林木生長(zhǎng)、提高產(chǎn)量和品質(zhì)等發(fā)揮重要作用[3-4]。N、P、K是植物需求最多的三大元素,合理的配比施肥能促進(jìn)植物的生長(zhǎng)發(fā)育[5]。近年來(lái),學(xué)者們對(duì)林木N、P、K配比施肥進(jìn)行了不少研究,劉斗南等[6]研究了胡桃楸幼苗生長(zhǎng)和光合特性對(duì)配比施肥的響應(yīng),結(jié)果顯示,合理的配比施肥能夠顯著提高胡桃楸的苗高、地徑、根長(zhǎng)、側(cè)根數(shù)、生物量和光合特性;唐新瑤等[7]對(duì)觀光木幼苗的施肥研究表明,適當(dāng)?shù)氖┓侍幚碛欣诖龠M(jìn)觀光木幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育、生理代謝和光合作用;李婷等[8]對(duì)望天樹幼苗的施肥研究表明,不同氮磷鉀鈣配施處理對(duì)望天樹幼苗生長(zhǎng)及生理指標(biāo)影響達(dá)極顯著差異水平,N是望天樹幼苗生長(zhǎng)的必需因子,P和K對(duì)促進(jìn)苗木地徑生長(zhǎng)作用顯著,適量Ca有助于提高生理活性。由于巖樟天然分 布于石灰?guī)r山上,石灰?guī)r含鈣量豐富,而試驗(yàn)地廣西南寧市的土壤為磚紅性紅壤,含鈣量少,呈酸性,因此,筆者對(duì)1年生巖樟幼苗開展苗期N、P、K、Ca配施試驗(yàn),探討不同肥料配施處理對(duì)其苗木生長(zhǎng)的影響,以期為巖樟苗期的合理施肥和壯苗培育提供參考依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)地位于南寧市郊的南寧樹木園種苗繁育場(chǎng)圃內(nèi),處于南亞熱帶,屬濕潤(rùn)的亞熱帶季風(fēng)氣候,陽(yáng)光充足,雨量充沛,年平均氣溫21 ℃左右,冬季最冷的1月均溫12.8 ℃,極端最高氣溫40 ℃,極端最低氣溫-2 ℃,年日照時(shí)數(shù)1 500 h左右,年降雨量1 300 mm左右,多集中在夏秋季,平均相對(duì)濕度79%。
1.2 試驗(yàn)材料
試驗(yàn)苗木為1年生(2020年12月采種、2021年2月移栽)巖樟實(shí)生容器苗,育苗容器為15 cm×13 cm×11 cm(上口徑×下口徑×高)的塑料育苗袋,育苗基質(zhì)為黃心土+稻谷殼(體積比為7 ∶ 3)。選取健康無(wú)病蟲害且長(zhǎng)勢(shì)較一致的苗木進(jìn)行試驗(yàn)處理,平均地徑0.38 cm,平均苗高19.31 cm。
參試肥料:N 肥為硝酸銨(分析純,NH4NO3含量≥990%,西隴化工股份有限公司產(chǎn));P肥為磷酸二氫鈉(分析純,NaH2PO4·H2O含量≥99.0%,福晨(天津)化學(xué)試劑有限公司產(chǎn));K肥為氯化鉀(分析純KCl含量≥99.5%,天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司產(chǎn));Ca肥為氧化鈣(分析純,CaO含量≥98.0%,天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司產(chǎn))。
1.3 試驗(yàn)方法
試驗(yàn)期為2022年2—7月,采用“4416”正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),共16個(gè)處理,3次重復(fù),每個(gè)重復(fù)5株,共240株(表1)。連續(xù)施肥6次,每隔30 d將稱量好的試驗(yàn)肥料溶于水淋施1次,每植株施肥溶液控制在100 mL左右。定期清除雜草,按需噴施殺蟲殺菌藥。
1.4 測(cè)定指標(biāo)與方法
于2022年2月16日測(cè)定16個(gè)處理每株苗木的地徑、苗高指標(biāo),此后每隔30 d測(cè)定1次,至2022年8月16日結(jié)束,每一次測(cè)定在淋施肥料溶液前進(jìn)行,最后一次在施肥后30 d進(jìn)行。苗高用鋼卷尺測(cè)定,地徑用數(shù)顯電子游標(biāo)卡尺測(cè)定。
1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析
采用WPS Office、SPSS軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算和分析,將各處理最后一次測(cè)定數(shù)據(jù)與第一次測(cè)定數(shù)據(jù)的平均差值作為各指標(biāo)的增量,進(jìn)行方差分析,Duncan法進(jìn)行多重比較(P<0.05)。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同施肥時(shí)間巖樟苗木地徑和苗高的變化
由圖1可知,巖樟的地徑和苗高均表現(xiàn)出隨著連續(xù)施肥時(shí)間的增加而顯著增加的趨勢(shì),且以苗高的增幅更大,當(dāng)施肥時(shí)間為30~150 d時(shí),地徑和苗高的平均值分別為0.42~0.61 cm以及2381~41.88 cm,分別可達(dá)首次施肥前的1.11~1.61倍以及123~2.17倍。施肥前90 d,巖樟的平均地徑較上次施肥的增幅分別為10.53%、14.29%和12.50%,施肥120和150 d增幅僅為5.56%和7.02%。苗高的增幅也隨著施肥時(shí)間延長(zhǎng)而逐漸降低,其平均值較上次施肥的增幅為8.75%~2315%。由此可見(jiàn),隨著施肥時(shí)間的增加,巖樟的地徑和苗高總體呈增加趨勢(shì),但其月均增長(zhǎng)率逐漸下降。
2.2 不同施肥處理對(duì)巖樟苗木地徑和苗高的影響
由表2可知,不同施肥處理對(duì)巖樟苗木地徑和苗高生長(zhǎng)量的影響差異顯著(P<0.05),說(shuō)明巖樟苗木生長(zhǎng)對(duì)N、P、K、Ca配施處理的響應(yīng)明顯。施肥180 d后,地徑和苗高的平均增量分別為0.17~0.29及11.33~36.25 cm,其中T5~T9、T11、T12處理的地徑增量顯著高于不施肥處理(T1),增量排序?yàn)門8>T9=T12=T6>T7=T11>T5,地徑增量最大的為T8處理,達(dá)0.29 cm,是不施肥處理(T1)的1.71倍;T5~T12處理的苗高增量顯著高于不施肥處理(T1),增量排序?yàn)?T8>T9>T6>T7>T12>T11>T5> T10,苗高增量最大也是T8(N1P3K2Ca1)處理,達(dá)36.25 cm,為不施肥處理(T1)的3.11倍。結(jié)合地徑、苗高指標(biāo),T8處理為促進(jìn)巖樟苗木地徑、苗高生長(zhǎng)的最佳配施組合。
2.3 肥料效應(yīng)分析
2.3.1??? N肥效應(yīng)。
由圖2可知,施用氮肥對(duì)巖樟1年生幼苗的地徑和苗高生長(zhǎng)量的影響差異顯著,其中N1(100 mg/株)、N2(200 mg/株)處理的地徑和苗高增量均顯著高于N0(不施氮肥)水平,N1、N2水平之間差異不顯著。其地徑和苗高增量在N1水平達(dá)到最高(地徑增量0.27 cm、苗高增量31.38 cm)后,隨施氮量增加而呈降低趨勢(shì),增加到N3(400 mg/株)水平時(shí),地徑和苗高增量與N0水平無(wú)顯著差異。表明過(guò)高的施氮量對(duì)巖樟幼苗的生長(zhǎng)沒(méi)有起促進(jìn)作用。
2.3.2??? P肥效應(yīng)。
不同施磷水平對(duì)巖樟1年生幼苗生長(zhǎng)沒(méi)有顯著影響,施用磷肥后,巖樟苗木地徑和苗高增量與不施磷(P0)水平無(wú)顯著差異,苗高增長(zhǎng)僅在P3(80 mg/株)水平時(shí)略高于P1水平。表明施用磷肥的水平對(duì)巖樟幼苗期的生長(zhǎng)沒(méi)有影響(圖3)。
2.3.3??? K肥效應(yīng)。
鉀肥對(duì)巖樟苗木地徑和苗高生長(zhǎng)的影響不顯著,施鉀處理的地徑增長(zhǎng)與不施鉀(K0)處理無(wú)顯著差異;苗高增長(zhǎng)隨施鉀量的增加呈先增加后降低的趨勢(shì),在K2(80 mg/株)水平達(dá)到最高(25.18 cm),但與不施鉀肥(K0)處理相比差異不顯著(圖4)。
2.3.4??? Ca肥效應(yīng)。
鈣肥不同施用水平對(duì)巖樟幼苗地徑增長(zhǎng)的影響無(wú)顯著差異,對(duì)苗高增長(zhǎng)影響差異顯著。當(dāng)施鈣量在Ca1(50 mg/株)水平時(shí)苗高增量達(dá)到最高(25.19 cm),在Ca2(100 mg/株)水平時(shí)苗高增量最低,并顯著低于其他3個(gè)水平(包括不施鈣處理)。表明施鈣在一定程度上對(duì)巖樟苗高生長(zhǎng)有抑制作用(圖5)。
3 討論
配方施肥是提高苗木品質(zhì)的重要技術(shù)措施之一。植物株高、地徑的增量可以直觀地反映植物的生長(zhǎng)情況[9]。該研究中,配施氮磷鉀鈣肥后,巖樟苗木地徑和苗高生長(zhǎng)量總體呈上升趨勢(shì),不同配施處理對(duì)地徑和苗高生長(zhǎng)的影響差異顯著,增幅最大的是T8(N1P3K2Ca1)處理,分別增長(zhǎng)了0.29和36.25 cm,分別是不施肥處理(T1)的1.71和3.11倍,說(shuō)明適量施肥對(duì)植物生長(zhǎng)有促進(jìn)作用,有利于地徑和苗高的積累,這與秦愛(ài)文等[10]、陳琳等[11]、鄭紹鑫等[12]對(duì)楨楠、灰木蓮、麻風(fēng)樹的施肥研究結(jié)果相似。
施肥是林木栽培的關(guān)鍵技術(shù),但由于肥效具有滯后性、疊加性以及交互性,導(dǎo)致施肥技術(shù)較為復(fù)雜。氮肥被認(rèn)為是植物生長(zhǎng)過(guò)程中不可或缺的營(yíng)養(yǎng)元素,且需求量很大[13]。該研究對(duì)氮、磷、鉀、鈣肥的肥料效應(yīng)進(jìn)行了分析,結(jié)果表明,N素對(duì)巖樟苗木地徑和苗高的影響顯著,當(dāng)N素水平在100和200 mg/株時(shí),地徑和苗高增長(zhǎng)顯著高于不添加N的處理,但當(dāng)N素添加水平增加到400 mg/株時(shí),地徑和苗高增長(zhǎng)與不添加N的處理無(wú)顯著差異,說(shuō)明適量的N素在巖樟幼苗生長(zhǎng)中不可或缺,但過(guò)高的N素水平對(duì)苗木生長(zhǎng)沒(méi)有起促進(jìn)作用,這與唐新瑤等[7]、吳彥樺[14]、胡厚臻[15]對(duì)觀光木、粉花山扁豆、巨尾桉的施肥研究結(jié)果相似。P、K肥對(duì)巖樟幼苗的生長(zhǎng)影響均不顯著,表明巖樟幼苗的生長(zhǎng)過(guò)程對(duì)P、K肥的需求量不明顯。雖然巖樟分布于石灰?guī)r山上,但在該研究中,Ca肥對(duì)巖樟苗木的生長(zhǎng)并沒(méi)有起顯著的促進(jìn)作用,一定程度的施用量反而對(duì)苗高生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制。目前關(guān)于巖樟施肥方面的研究尚未見(jiàn)任何報(bào)道,后期仍需繼續(xù)探索Ca肥對(duì)巖樟的生長(zhǎng)是否為必需因子。
綜合研究結(jié)果來(lái)看,每株配施100 mg N+80 mg P+40 mg K水溶液的處理對(duì)促進(jìn)巖樟幼苗生長(zhǎng)作用最優(yōu),生產(chǎn)上建議1年生巖樟幼苗培育過(guò)程中以配施 N肥為主的肥料,促進(jìn)苗木地徑和苗高生長(zhǎng)。由于試驗(yàn)條件及時(shí)間的限制,該研究?jī)H分析了不同N、P、K、Ca配施對(duì)巖樟1年生幼苗生長(zhǎng)的影響,施肥效應(yīng)還應(yīng)綜合考慮其光合特性、生理特性、養(yǎng)分利用率等綜合因素的影響,此外與施肥時(shí)間、施肥次數(shù)及施肥頻率也有密切關(guān)聯(lián),今后將繼續(xù)探討巖樟苗期肥料的配施方法和最適范圍,以及元素之間的交互效應(yīng),以期為巖樟壯苗培育的應(yīng)用推廣提供科學(xué)依據(jù)。
4 結(jié)論
(1)氮磷鉀鈣肥配施在一定程度上改善了土壤肥力,有利于巖樟苗木的生長(zhǎng),施肥時(shí)間為30~150 d時(shí),地徑和苗高平均值分別為0.42~0.61和23.81~41.88 cm,達(dá)首次施肥前的1.11~1.61倍以及1.23~2.17倍;隨著施肥時(shí)間的延長(zhǎng),巖樟地徑和苗高總體呈增加趨勢(shì)。
(2)不同施肥處理對(duì)巖樟苗木地徑和苗高生長(zhǎng)量的影響差異顯著,施肥180 d后,T8(N1P3K2Ca1)處理的地徑和苗高增量均最高,分別增長(zhǎng)了0.29和36.25 cm,分別是不施肥處理(T1)的1.71和3.11倍。在該研究中,T8處理為促進(jìn)巖樟苗木地徑、苗高生長(zhǎng)的最佳配施組合。
(3)在肥料效應(yīng)分析中,氮肥對(duì)巖樟苗木地徑和苗高的影響顯著,磷、鉀肥的影響均不顯著,鈣肥對(duì)苗高的影響顯著,對(duì)地徑的影響不顯著。地徑生長(zhǎng)量在N1水平時(shí)最大,苗高生長(zhǎng)量在N1、P3、K2、Ca1水平時(shí)達(dá)到最高。綜合分析表明,當(dāng)肥料配施處理為N1P3K2Ca1(100 mg/株N+80 mg/株P(guān)+40 mg/株K)時(shí)對(duì)巖樟苗木生長(zhǎng)的促進(jìn)作用最明顯。
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基金項(xiàng)目?? 廣西自籌經(jīng)費(fèi)林業(yè)科技項(xiàng)目“廣西桂西南地區(qū)常見(jiàn)天然林優(yōu)勢(shì)種、建群種種質(zhì)資源收集及適應(yīng)性研究”(桂林科研〔2022ZC〕第67號(hào))。
作者簡(jiǎn)介?? 劉莉(1986—),女,廣西蒼梧人,工程師,碩士,從事森林生態(tài)學(xué)、森林培育學(xué)研究。
通信作者,工程師,從事森林培育學(xué)研究。