摘 要:【目的】通過盆栽試驗研究NPK不同施肥配比下文冠果幼苗生長、光合以及根系等特性的動態(tài)變化,從而確定文冠果育苗的最佳施肥水平,為實際生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)支撐?!痉椒ā吭囼灢牧蠟?年生文冠果實生苗,施肥處理采用L9(34)正交試驗設計,設置N、P、K三因素,每因素3水平(N:1、2、3 g/株,P:0.5、0.75、1 g/株,K:0.25、0.75、1.25 g/株)。【結(jié)果】合適的施肥處理能夠有效促進文冠果幼苗的生長。T4處理(N:2 g/株、P:0.5 g/株、K:0.75 g/株)的文冠果幼苗表現(xiàn)出良好的生長水平,光合特性表現(xiàn)最佳,生長季末的N、P含量分別比對照提高49.15%和11.68%;T3(N:1 g/株、P:0.75 g/株、K:1.25 g/株)施肥水平的根系表面積和體積分別高于對照34.72%和53.11%,根長和根尖數(shù)則分別高于對照11.17%和22.70%。葉形指標、生物量、根系以及K吸收率受施氮水平的影響明顯,低氮處理組的文冠果幼苗葉形指標更優(yōu),生物量積累量、根系以及K吸收率更高,高氮處理組的植株生長則表現(xiàn)出抑制?!窘Y(jié)論】1年生文冠果實生苗的最佳施肥配比為T4(N:2 g/株、P:0.5 g/株、K:0.75 g/株),T3(N:1 g/株、P:0.75 g/株、K:1.25 g/株)更適宜文冠果幼苗根系生長,N肥施加對文冠果幼苗的作用效果明顯,實際生產(chǎn)中應注意N肥的施加。
關(guān)鍵詞:文冠果;配方施肥;正交試驗;苗木生長
中圖分類號:S759.3+3 文獻標志碼:A 文章編號:1673-923X(2025)02-0101-11
基金項目:國家重點研發(fā)計劃項目(2017YFD0601301);江蘇省高校優(yōu)勢學科建設工程資助項目(PAPD)。
The effect of NPK proportional fertilization on the growth of Xanthoceras sorbifolia seedlings
ZHENG Baotong1, YU Sinong2, WANG Gaiping1, LIU Jiayi1, LIU Jiajun1, QI Ya1, XUANYUAN Xintong1, MA Jingze1
(1. Southern modern forestry Collaborative Innovation Center, Nanjing Forestry University, Jiangsu Nanjing 210000, China; 2. Yancheng Forest Farm, Yancheng 224000, Jiangsu, China)
Abstract:【Objective】This study with pot experiment aims to investigate the dynamic changes in growth, photosynthesis, and root characteristics of seedlings of Xanthoceras sorbifolia under different NPK fertilization ratios, in order to determine the optimal fertilization level for seedling cultivation and provide data support for actual production.【Method】The experimental materials were 1-year-old seedlings of Xanthoceras sorbifolia. The fertilization treatment was carried out using L9 (34) orthogonal experimental design, with N, P, and K factors set at 3 levels per factor (N: 1, 2, 3 g/plant, P: 0.5, 0.75, 1 g/plant, K: 0.25, 0.75, 1.25 g/plant).【Result】Appropriate fertilization treatment can effectively promote the growth of Xanthoceras sorbifolia seedlings. The seedlings of Xanthoceras sorbifolia treated with T4 (N: 2 g/plant, P: 0.5 g/plant, K: 0.75 g/plant) shows good growth levels and the best photosynthetic characteristics. At the end of the growing season, the N and P content increased by 49.15% and 11.68% respectively compare to the control. The root surface area and volume of T3 (N: 1 g/plant, P: 0.75 g/plant, K: 1.25 g/plant) at the fertilization level are 34.72% and 53.11% higher than the control, respectively. The root length and number of root tips are 11.17% and 22.70% higher than the control, respectively. Multiple indicators are significantly affected by nitrogen application levels. The leaf shape index, biomass, root system, and K absorption rate are significantly affected by nitrogen application levels. The leaf shape index of the low nitrogen treatment group is better, and the biomass accumulation, root system, and K absorption rate are higher. The plant growth of the high nitrogen treatment group is inhibited.【Conclusion】The optimal fertilization ratio for 1-year-old seedlings of Xanthoceras sorbifolia is T4 (N: 2 g/plant, P: 0.5 g/plant, K: 0.75 g/plant), while T3 (N: 1 g/plant, P: 0.75 g/plant, K: 1.25 g/plant) is more suitable for the root growth of Xanthoceras sorbifolia seedlings. The application of N fertilizer has a significant effect on Xanthoceras sorbifolia seedlings, and attention should be paid to the application of N fertilizer in actual production.
Keywords: Xanthoceras sorbifolia; proportional fertilization; orthogonal experimental design; seedling growth
文冠果是無患子科文冠果屬Xanthoceras sorbifolia植物,是一種能夠用于生產(chǎn)生物柴油的木本油料樹種,廣泛分布于我國北方地區(qū),具有耐旱、抗寒、抗鹽堿的優(yōu)良特性[1-2]。文冠果種仁油是制備生物柴油的優(yōu)良材料,研究發(fā)現(xiàn)文冠果種子含油率可達30.4%,去皮后種仁含油率為60.39%[3]。而葉用文冠果的葉片含有較多的總多酚,其抗氧化能力可達0.71~1.53 mol/g[4];從文冠果葉片中分離出的三萜類化合物被證明具有抗腫瘤活性[5]。此外,文冠果的莖、果殼等部位在醫(yī)藥、食品和化工等領(lǐng)域也有著廣泛的應用[6-7]。然而,目前文冠果林分的管理較為粗放,缺乏較為系統(tǒng)科學的經(jīng)營模式,從而導致生長緩慢、養(yǎng)分利用效率較低、結(jié)實量少等問題發(fā)生[8-9]。
配方施肥是根據(jù)林木生長所需不同肥料的規(guī)律、栽植土壤的肥力情況,以及肥料效率所提出的不同元素以不同配比進行施肥的一種方案和技術(shù)[10]。相關(guān)研究表明,合理的配方施肥能夠有效提高帶狀采伐毛竹林林下植被多樣性和物種多樣性,提高黃梔子幼苗的光合能力以及抗氧化能力等[11-12]。目前我國的肥料施用正在向著多元化、有機化發(fā)展,但受限于較低的普及水平和欠缺系統(tǒng)的科學研究,我國大部分地區(qū)從事農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)時仍采用常規(guī)施肥或不合理的施肥方式,既不能有效發(fā)揮肥料的增產(chǎn)效益,也常導致化肥施加過量從而造成地力下降,不能最大程度發(fā)揮肥料的利用效率[13-15]。據(jù)統(tǒng)計,中國化肥施用總量占世界化肥施用總量的1/3,而化肥有效利用率僅達到了40%[16]。魏典典[17]以6年生文冠果為材料,研究了配方施肥對文冠果光合生理、生長發(fā)育和產(chǎn)量等性狀的影響,結(jié)果表明合理的施肥配比能夠促進植株生長以及提高種仁中蛋白質(zhì)和脂肪的含量。楊越等[18]采用葉面配方施肥的方式,探究葉面肥對文冠果種苗生長的影響,結(jié)果表明合理的施肥配比能有效促進苗木生長以及葉綠素合成。近年來文冠果產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,但對于如何科學地進行配方施肥,提高文冠果種苗的生長效率,培育出高質(zhì)量的文冠果苗木,仍缺乏一定的數(shù)據(jù)支撐,相關(guān)的研究尚不全面。
本研究采用L9(34)正交試驗設計,通過不同配比NPK的施肥處理探究NPK對文冠果幼苗生長、光合以及根系的影響,以期找到文冠果幼苗生長的合理施肥配方。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
試驗材料為一年生實生苗,種子于2022年8月采自江蘇省鹽城林場。2023年3月進行催芽,待80%左右出芽后種植,試驗地位于南京林業(yè)大學,使用基質(zhì)土進行試驗,使用基質(zhì)為江蘇興農(nóng)基質(zhì)科技有限公司生產(chǎn)的有機栽培基質(zhì)(干質(zhì)量密度0.2~0.5 g/cm3,總孔隙度60%~80%,pH值5.8~7.0,有機質(zhì)含量≥35%,全NPK含量3%~5%,有效NPK含量6%~10%)。
試驗開始于2023年3月底,將文冠果種子催芽處理后移植于無紡布袋中,在溫室內(nèi)20 ℃培養(yǎng)1個月。4月底選取大小和長勢基本一致的幼苗,移植于口徑×地徑×高=19 cm×15.5 cm×20 cm的容器中,緩苗至6月中旬進行施肥試驗。容器內(nèi)基質(zhì)土約2 kg。不同處理在容器中插立牌標記。
1.2 試驗設計
試驗采用L9(34)正交試驗設計,設置N、P、K三因素,每因素3水平(N:1、2、3 g/株,P:0.5、0.75、1 g/株,K:0.25、0.75、1.25 g/株)。供試肥料為尿素(含N 46%)、過磷酸鈣(含P2O5 12%)以及硫酸鉀(含K2O 52%)。試驗共9處理,以清水作為對照(CK),每一處理重復3次,每重復3盆,共9盆。施肥方式采用澆施的方法,將所需肥料混于500 mL水中,攪拌均勻,澆于距每株幼苗主根5 cm處。試驗設計見表1。
施肥周期為6月中旬至9月中旬,每月中旬施肥一次。共計施肥4次。
1.3 試驗方法
形態(tài)指標測定:施肥前半個月測量植株的苗高、地徑及葉形指標,共計測量4次。
光合指標測定:選擇晴朗無風的天氣﹐使用CIRAS-2便攜式光合作用測量系統(tǒng)測定葉片光合作用基本參數(shù),選擇中上部無病蟲害的3片葉片,記錄凈光合速率(Pn)、氣孔導度(Gs)﹑胞間CO2濃度(Ci)和蒸騰速率(Tr)。光合參數(shù)的測定時間與采樣時間一致,并保持每次測定時間基本一致。
根系指標測定:施肥結(jié)束后,每處理隨機選擇3株挖出,用清水洗凈,用濾紙吸干水分。使用Epson根系掃描儀掃描植株根系,通過WinRHIZO分析軟件計算相關(guān)根系參數(shù)。將植物的根、莖、葉分別剪開,用分析天平稱鮮質(zhì)量(精確到0.001 g),再將新鮮的根莖葉置于105 ℃烘箱中殺青15 min,并于60 ℃下烘干至恒質(zhì)量。
NPK元素含量測定:相關(guān)根系指標測定結(jié)束后,用植物粉碎機分別將植株磨碎后過0.5 mm孔徑篩制成分析樣品裝入塑封袋內(nèi),用于測定全氮、全磷和全鉀的含量,各處理重復3次。稱量0.5 g樣品,用H2SO4-HClO4雙酸消煮法制備待測液,用于N、P、K含量的測定。采用凱氏定氮法測定N含量,采用鉬銻抗比色法測定P含量,采用火焰原子吸收分光光度計法測定K含量(參考NY/T 2017—2011 植物中氮、磷、鉀的測定并略作修改[19])。
1.4 數(shù)據(jù)分析
采用Excel 2019軟件進行數(shù)據(jù)處理,采用SPSS 26.0進行數(shù)據(jù)分析,包括方差分析和相關(guān)性分析;采用Duncan法進行多重比較,通過正交分析發(fā)掘出可能的潛在最優(yōu)施肥組合等;采用Origin 2021軟件完成圖表的繪制。
2 結(jié)果與分析
2.1 配方施肥對文冠果幼苗苗高和地徑生長的影響
由圖1可知,4—7月時文冠果苗高生長量占比最大,隨后3個月苗高生長量變化減緩,并呈逐月減緩的趨勢。7—8月T1、T4和T7的苗高生長量占比最大,分別為29.13%、19.16%和17.69%。8—9月T1、T3、T6和T9的苗高生長量占比最大,分別為14.41%、12.92%、10.61%和11.57%。9—10月T1、T3、T6和T7的苗高生長量占比最大,分別為3.60%、4.07%、3.39%和6.46%。綜合來看,7月以后苗高生長量占比T1>T4>T7>T3>T6>T9>T2>T5>T8>CK,T1苗高生長量占比達47.14%,顯著高于其他處理組。
文冠果的地徑與苗高變化規(guī)律相似,在4—7月時生長量占比較大,隨后3個月則表現(xiàn)出逐漸增粗的趨勢。7—8月T2的地徑生長量占比最大,為31.24%;T6的地徑生長量占比最小,為9.38%。8—9月時地徑生長量占比基本在10%以下,而T3、T4和T6則在10%以上,分別為16.71%、13.83%和10.19%。9—10月T3和T4的地徑生長量較大,為9.97%和10.15%。綜合來看,7月以后文冠果地徑生長量占比T4>T3>T2>T9>CK>T7>T8>T6>T1>T5,其中T3和T4的地徑生長量占比較大,為40.49%和41.97%。
2.2 配方施肥對文冠果幼苗葉形的影響
由圖2可知,文冠果幼苗的復葉長在7—8月增加,而多數(shù)處理組在9—10月持續(xù)下降,僅T5在9—10月復葉長有增加。7—8月上升幅度最大的是T4,8—10月下降幅度最大的是T7。7月T3復葉長顯著高于其他處理,達15.98 cm;而8月復葉長最高的是T4,達22.30 cm,顯著高于其他處理。9月和10月復葉長最高的是CK,分別達19.03 cm和17.30 cm。
各處理組的復葉寬呈現(xiàn)出不同的變化趨勢。CK、T2、T3、T4、T7、T8在7—8月復葉寬增加,其他處理組減少。8—9月,CK、T1、T3和T9復葉寬增加,其他處理組減少。僅T5和T6復葉寬在9—10月出現(xiàn)增加,其余均減少。7月T5復葉寬顯著高于其他處理,達68.96 mm;8月T4復葉寬顯著高于其他處理,達72.05 mm;9月復葉寬最高的是T3,達66.21 mm,顯著高于其他處理;10月復葉寬最高的仍是T3,達61.62 mm,但與T2差異不顯著。
與復葉寬變化趨勢相似,各處理組的小葉長變化也有所不同。CK、T2、T4、T7、T8在7—8月小葉長增加,其他處理組減少。8—9月,T1、T3、T4和T8小葉長增加,其他處理組減少。僅T2和T5小葉長在9—10月增加,其余均減少。7月小葉長最高的是T5,達34.07 mm,與T1、T9差異不顯著;8月T2小葉長顯著高于其他處理,達36.80 mm;9月小葉長最高的是T8,達36.65 mm,與T4差異不顯著;10月小葉長最高的是T2,達33.31 mm,與T3差異不顯著。
文冠果幼苗的小葉寬變化程度不大。CK、T1、T4、T7、T8在7—8月小葉寬增加,其他處理組減少。8—9月,T1、T3、T6和T8小葉寬增加,其他處理組減少。T2和T5小葉寬在9—10月增加,其他處理組減少。7月T1小葉寬顯著高于其他處理,為12.75 mm;8月T2小葉寬顯著高于其他處理,達13.91 mm;9月小葉寬最高的是T3,為13.37 mm,顯著高于其他處理;10月小葉寬最高的是T4,達12.67 mm,與T2、T3差異不顯著。
2.3 配方施肥對文冠果幼苗生物量的影響
由圖3可以看出,文冠果幼苗根的鮮質(zhì)量顯著大于莖和葉,CK以及T1~T5處理組中葉的鮮質(zhì)量略高于莖,而T6~T9處理組的葉鮮質(zhì)量則低于莖。各處理組中,T2、T3、T5根的鮮質(zhì)量水平顯著高于其他處理組,分別為14.15、13.97和13.95 g。T3的莖和葉鮮質(zhì)量也顯著高于其他處理組,分別為4.61、6.22 g。相較于CK,T1、T2、T3處理組的根莖葉鮮質(zhì)量均處于較高的水平。
文冠果幼苗根的干質(zhì)量與莖和葉的差距小于鮮質(zhì)量,T7處理組的根干質(zhì)量略低于莖,而其他基本保持與鮮質(zhì)量相同的趨勢。各處理組中,CK、T2、T3處理組的根干質(zhì)量則處于較高水平,分別為4.67、4.79和4.92 g。而T3的莖和葉干質(zhì)量水平顯著高于其他處理組,分別為2.14、2.63 g。與CK相比,T1、T2、T3和T4莖和葉的干質(zhì)量較高,而根干質(zhì)量高于CK的僅有T2和T3。
2.4 配方施肥對文冠果幼苗光合的影響
由圖4可以看出,文冠果幼苗在7月和8月保持較高的凈光合速率,而在9月開始下降。各處理中,7月凈光合速率最高的是T7和T8,分別是11.53、12.37 μmol·m-2·s-1,顯著高于其他處理;8月和9月T4凈光合速率顯著高于其他處理,分別為10.73、7.97 μmol·m-2·s-1。綜合來看,T4在這3個月的凈光合速率整體上保持較高的水平。T7、T8、T9均呈現(xiàn)出7—9月不斷下降的趨勢,且7—8月下降幅度明顯,分別下降61.23%、70.65%和36.99%。
文冠果幼苗的氣孔導度在7月普遍處于較低水平。8月各處理組的氣孔導度均有不同程度的上升。而9月除T2、T3、T5和T6的氣孔導度仍在上升外,其他處理組的氣孔導度與8月相比均有所下降。7月T4氣孔導度顯著高于其他處理,為184 μmol·m-2·s-1;8月氣孔導度最高的是 T7和T9,分別是500.67、494.67 μmol·m-2·s-1,顯著高于其他處理;9月氣孔導度最高的是T2,為366.33 μmol·m-2·s-1,顯著高于其他處理。
各處理組的蒸騰速率與氣孔導度相似,在7月普遍處于較低水平,在8月出現(xiàn)不同程度的上升,且T7、T8、T9的上升程度顯著高于其他處理,分別為259%、282%和303%。與氣孔導度的變化趨勢相同,T2、T3、T5和T6的蒸騰速率在9月繼續(xù)上升,其他處理組下降。7月蒸騰速率最高的是T4,為3.47 mmol·m-2·s-1,顯著高于其他處理;8月蒸騰速率最高的是T7、T8、T9,分別為2.83、2.37和2.60 mmol·m-2·s-1,顯著高于其他處理;9月蒸騰速率最高的是T2,為6.30 μmol·m-2·s-1,顯著高于其他處理。
文冠果幼苗各處理組的胞間二氧化碳濃度在7月同樣普遍處于較低水平,T1、T2、T6和T7的胞間二氧化碳濃度在8月和9月不斷上升,而其他處理組則在8月上升,9月下降。CK則在8月下降,9月上升。7月最高的是CK,為346.33 mmol/mol,顯著高于其他處理;8月最高的是T8和T9,均為354.00 mmol/mol,顯著高于其他處理;9月最高的是CK,為362.67 mmol/mol,顯著高于其他處理。
2.5 配方施肥對文冠果幼苗根系的影響
由表2可以看出,比較不同處理的文冠果幼苗的根長,T3顯著高于其他處理,T1與CK無顯著差異,其余各處理組根長均低于CK。由根表面積可以看出,T1、T2、T3的根表面積顯著高于其他處理,T5的根表面積略高于CK,差異不顯著。根系的平均直徑差異較小,其中T8平均直徑最大,為0.88 mm,而各處理組平均直徑均高于CK。與根表面積相似,T1、T2、T3的根總體積顯著高于其他處理,且T5和T8的根總體積高于CK,T5差異顯著,而T8差異不顯著。比較各處理根尖數(shù)可知,T1根尖數(shù)顯著高于其他處理,而T2、T3根尖數(shù)顯著高于CK。綜合來看,T3的根長、根表面積、根總體積以及根尖數(shù)均處于較高的水平,顯著高于CK。
2.6 配方施肥對文冠果幼苗NPK含量的影響
由圖5可以看出,文冠果幼苗在經(jīng)過施氮處理后根的含氮量上升,而莖和葉的含氮量除T3和T9外大多相差不大,植株含氮量總體上呈現(xiàn)出根>莖>葉的特點。經(jīng)施氮處理后,T5的根、葉的含氮量顯著高于其他處理組,分別為12.32、8.57 g/kg。而T9的莖含氮量則顯著高于其他處理組,為9.58 g/kg。綜合植株整體的含氮量來看,T5植株的含氮量最高,為29.44 g/kg。施氮處理后各處理組植株的含氮量均高于對照。
文冠果幼苗在經(jīng)過施磷處理后并未顯示出良好的促進植株磷含量提高的效果,CK、T1、T2、T3和T9的磷含量呈現(xiàn)出葉>根>莖的特點。經(jīng)施磷處理后,T7的根含磷量顯著高于其他處理組,為1.67 g/kg;T4的莖含磷量顯著高于其他處理組,為1.50 g/kg;而CK的葉含磷量則顯著高于處理組,為2.12 g/kg。綜合來看,文冠果幼苗經(jīng)施磷處理后含磷量沒有普遍提升,僅T4含量高于CK,為3.43 g/kg。
文冠果幼苗葉的含鉀量總體上顯著高于根和莖,而根和莖的含鉀量則差異不大。施鉀處理后,T8的根含鉀量較高,為6.11 g/kg;T7的莖含鉀量較高,為5.56 g/kg;而T1的葉含鉀量則顯著高于其他處理,為18.06 g/kg。綜合來看,施鉀處理后,文冠果幼苗葉的含鉀量得到顯著提升,其中T1植株的含鉀量顯著高于其他處理,為23.44 g/kg。
2.7 多因素處理下文冠果幼苗相關(guān)指標的極差分析
對整株文冠果的NPK含量、生物量以及根系表面積和總體積分別作極差分析,結(jié)果如表3所示。結(jié)果表明,除P含量外,各指標受施氮處理的作用明顯,說明文冠果幼苗的生長過程中N占據(jù)主導作用,而P含量受P和K的影響大于N。考慮到實際生產(chǎn)中往往以生物量和根系形態(tài)作為評價苗木品質(zhì)的標準,對鮮質(zhì)量、根系表面積和總體積作正交分析,得到潛在的最優(yōu)施肥組合為N1P2K2和N1P2K3。
3 討 論
3.1 配方施肥對文冠果幼苗生長的影響
苗高和地徑能夠直觀反映苗株生長狀況。大量研究表明,配方施肥能夠促進植株樹高、地徑等的生長[20-22]。本試驗結(jié)果表明,文冠果在4—7月已完成生長期的主要生長,但在定期追肥處理后苗株仍能進行一定的生長。由苗高生長量變化可知,7月以后處理組生長占比均高于CK,而T1水平的施肥處理能夠顯著提高苗株各月份的苗高生長量,說明在該施肥水平下有利于文冠果苗高的生長。試驗結(jié)果表明,文冠果幼苗苗高生長量變化結(jié)果顯示出P>N>K的促進效應,且在施P量為0.5 g/株的水平下表現(xiàn)出最佳的促進效果,吳國欣等[23]對降香黃檀的研究得出相似的結(jié)果。由地徑生長量變化可知,部分處理組未表現(xiàn)出促進文冠果幼苗7月以后地徑的生長,僅T2、T3、T4、T9表現(xiàn)出促進效果,說明配方施肥對文冠果幼苗地徑的促進效果并未顯示出單因素的促進效應,而可能是由多種因素的疊加影響導致,這需要進一步試驗驗證。在本試驗中,T4(N2P1K2)施肥水平更有利于文冠果幼苗地徑的生長。
葉形能夠直接影響植物的生理生化過程,反映植物的資源獲取策略,更加健康的葉片能夠更有效地幫助植株進行營養(yǎng)獲取[24]。試驗中發(fā)現(xiàn),文冠果幼苗在遭遇逆境如強光環(huán)境下出現(xiàn)換葉的情況,這使得葉形以及其他葉相關(guān)指標的測定和分析變得復雜和困難。就本次試驗呈現(xiàn)出的結(jié)果來看,文冠果葉片在7—8月仍有一定的生長,而在8月后受強光影響,部分植株換葉造成了葉形指標的下降。8月前T2、T3、T4的葉形指標較高,而8月后T7、T8、T9的葉形指標出現(xiàn)了明顯的下降。鄧興宇[25]對刨花楠苗木施加光、氮處理,結(jié)果表明光照和施氮交互作用能夠顯著影響葉長和葉寬,遮陰條件能夠顯著增加各種源刨花楠葉面積、比葉面積等指標(P<0.05)。以此猜測低水平的施氮處理使得文冠果幼苗表現(xiàn)出對強光的適應能力,而高水平的施氮處理則容易導致文冠果幼苗在該光強水平下表現(xiàn)出較弱的抗逆能力,致使植株生長水平下降。高施氮水平可能會導致文冠果幼苗發(fā)生燒苗現(xiàn)象,從而使其表現(xiàn)出對光的低抗逆性,這需要進一步研究驗證。本次試驗結(jié)果表明,T4(N2P1K2)施肥水平下的文冠果幼苗葉形指標更高。
生物量能夠直觀反映出植株養(yǎng)分積累量的多少,而養(yǎng)分積累對于植物生長期來說尤為重要。試驗結(jié)果表明,文冠果根的鮮質(zhì)量和干質(zhì)量均顯著高于莖和葉,這符合文冠果根系發(fā)達的生長特性。T1~T3(N1)施肥水平下的文冠果幼苗表現(xiàn)出更高的生物量積累水平,這表明該水平的施氮處理能夠促進文冠果幼苗的養(yǎng)分積累,且相較于磷肥、鉀肥,氮肥的施加可能在促進文冠果幼苗養(yǎng)分積累方面占據(jù)主導作用。而T4~T6(N2)以及T7~T9(N3)的施氮水平相較于CK并未表現(xiàn)出明顯的促進生物量積累,甚至表現(xiàn)出抑制的作用,這表明這2種施氮水平可能并不適宜文冠果幼苗養(yǎng)分含量的積累。胡厚臻[26]研究發(fā)現(xiàn),氮肥對巨尾桉的生物量影響較大,且過量時表現(xiàn)出抑制,這與本試驗結(jié)果相符;而王立等[27]對黑木相思的試驗結(jié)果表明P素處理對黑木相思苗期總生物量的促進作用占據(jù)主導作用,這可能是由于黑木相思根瘤固氮作用削弱了外施氮肥對植株的影響。
3.2 配方施肥對文冠果幼苗光合的影響
植株的光合指標反映其光合作用能力的大小,是評價植株質(zhì)量的重要指標。大量研究表明,配方施肥能夠增強植株的光合性能[28,29]。本試驗數(shù)據(jù)得出,T4(N2P1K2)施肥水平下的文冠果幼苗凈光合速率在7—9月顯著高于CK,且氣孔導度、蒸騰速率在7月最高,這表明該水平的植株光合能力更強,該施肥水平有利于植株光合能力的增強。7月T7~T9(N3)的凈光合速率同樣表現(xiàn)出較高的水平,而到8—9月,這3組施肥水平的氣孔導度、蒸騰速率以及胞間二氧化碳濃度水平突然大幅上升,但凈光合速率卻驟降,結(jié)合試驗過程中這3組處理發(fā)生換葉的情況來看,這可能是由于強光照下葉片響應逆境的能力不足,導致葉片生長光合能力下降。由于T4~T6(N2)施肥水平中僅T4表現(xiàn)出高于T1~T3的光合能力,因此可以認為文冠果幼苗葉片的光合能力也是NPK效應疊加的結(jié)果,不能簡單判斷NPK的效應作用大小,這仍需進一步試驗驗證。
3.3 配方施肥對文冠果幼苗根系的影響
根系形態(tài)對于植株地下部分的養(yǎng)分吸收具有重要意義,付曉鳳等[30]研究表明,配方施肥能夠促進扁桃幼苗總根長、根表面積、大于5 cm一級側(cè)根數(shù)的生長。本試驗結(jié)果表明,T3(N1P2K3)施肥水平下文冠果幼苗根系表面積和體積較大,根長和根尖數(shù)也較高,更有利于根系在土壤中進行養(yǎng)分吸收。試驗數(shù)據(jù)表現(xiàn)出明顯的氮肥主導作用,隨著施氮水平的提高,文冠果幼苗根系指標除平均直徑外均表現(xiàn)為下降,根平均直徑則隨著施氮水平的提高而增粗,這與胡仁等[31]對水稻根區(qū)施氮的結(jié)果部分相符,這可能是由于N的吸收影響了文冠果根系生長相關(guān)激素的合成,需要進一步試驗驗證。
3.4 配方施肥對文冠果幼苗NPK含量的影響
植株的NPK含量能夠反映配方施肥對植株養(yǎng)分吸收能力的大小,對于施肥水平的評價具有重要意義。試驗結(jié)果表明,多數(shù)文冠果幼苗各器官的全P含量表現(xiàn)為葉>根>莖,這與楊騰等[32]的研究結(jié)果相符;但植株NPK的含量則表現(xiàn)為N>K>P,這與其K>N>P的結(jié)果不符,可能是由于施肥水平以及施肥處理不同。T4(N2P1K2)施肥水平下的文冠果幼苗N、P含量顯著高于其他處理,說明該施肥水平更適宜文冠果幼苗對于N、P的吸收。多數(shù)處理組文冠果幼苗各器官的全K含量表現(xiàn)為葉>莖>根,且明顯表現(xiàn)出隨施氮水平增加全K含量降低的趨勢,這說明施氮處理能夠影響植株對K的吸收。本試驗中,低、中施氮水平都能夠促進植株對于K的吸收,這與降佳君等[33]得出氮鉀平衡施肥能夠提高檳榔幼苗對K肥的利用效率的試驗結(jié)果相符。
4 結(jié) 論
本研究結(jié)果表明:1)T4(N2P1K2)施肥水平的文冠果幼苗表現(xiàn)出良好的生長水平,可以認為該施肥水平能夠顯著促進文冠果幼苗生長。T3(N1P2K3)施肥水平的文冠果幼苗根系生長更優(yōu);2)多數(shù)生長指標表現(xiàn)出與施氮水平的相關(guān)性,這表明N素在文冠果幼苗的生長過程中具有重要作用。因此在實際生產(chǎn)中需注重植株對N素的補充;3)低施氮處理能夠有效促進文冠果幼苗的生長,但氮肥水平過高則表現(xiàn)出抑制,因此生產(chǎn)中施加N肥需要控制好量,防止施加過多造成植株質(zhì)量的降低。
本試驗受限于試驗材料以及場地,設置重復較少,可能會導致試驗一些結(jié)論缺乏準確性,需要進一步試驗驗證。試驗采用盆栽試驗,可以為文冠果容器苗培養(yǎng)提供一定的數(shù)據(jù)支撐,但是否同樣適用于大田育苗仍需要持續(xù)試驗驗證。試驗過程中文冠果受強光照影響換葉,導致一些光合指標以及葉相關(guān)指標的缺失,可能會干擾相關(guān)結(jié)果。但受強光后表現(xiàn)出低生長水平的為高氮處理組,高施氮水平是否會導致文冠果幼苗發(fā)生燒苗現(xiàn)象,從而使其表現(xiàn)出對光的低抗逆性,這需要進一步的研究驗證。
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[本文編校:吳 彬]