林文歡 朱曉武 吳悅宏 李 莉 黃宏光
(汕頭市林業(yè)科學研究所,廣東 汕頭 515041)
中華楠Machilus chinensis又名華潤楠,樟科潤楠屬植物,主要分布在我國廣東、廣西;具有很高的經濟價值、生態(tài)價值和觀賞價值,是南亞熱帶植被演替中后期的優(yōu)勢樹種[1]。中華楠生長快、適應性強、樹干通直、材質優(yōu)良,可視為珍貴的用材樹種進行培育;因其具有樹姿挺拔、樹形優(yōu)美和花芽嫩葉艷麗多彩等特點,近年來也被開發(fā)為優(yōu)美的生態(tài)景觀樹種,應用于生態(tài)修復造林以及園林景觀綠化[2]。
施肥是人工促進林木營養(yǎng)調控和生長的重要手段,合理的肥料管理有助于苗木發(fā)揮更大的生長潛力[3-6]。氮、磷、鉀 3 種元素是植物生長大量需要、且生產上需經常補充的營養(yǎng)元素,合理的施肥能夠使植株內3 種元素的濃度保持在適當水平,從而實現(xiàn)穩(wěn)產的目的[7]。在苗木培育過程中,由于沒有一個合適的施肥方法而經常出現(xiàn)苗木生長緩慢或肥料浪費的現(xiàn)象[8-9]。為探尋中華楠苗木培育過程中氮、磷、鉀元素的施加量及其配比,我們設計氮、磷、鉀3 因素3 水平施肥正交試驗,研究分析氮磷鉀施肥配比對中華楠苗木生長的影響,以期為中華楠苗期施肥管理提供科學依據(jù)和實踐指導。
試驗地位于廣東省汕頭市潮陽區(qū)汕頭市林業(yè)科學研究所科研試驗基地, 北緯23°14′26″~23°14′35″,東經116°38′56″~116°39′06″。該地區(qū)屬南亞熱帶海洋性氣候,熱量豐富,雨量充沛,年平均氣溫為21.5℃,最高月(7 月)平均溫度28.2 ℃,最低月(1 月)平均溫度為13.5℃,年平均日照時數(shù)2 200 h,年平均降雨量1 720 mm,主要集中在4—9 月,占全年降雨量的84.8%。
從廣東省南澳縣選取苗齡一致的中華楠1 年生苗木,于2018 年12 月29 日將其移栽于相同條件的花盆缽中,每盆1 株,用相同的苗圃種植土培育,在相同條件下進行正常管養(yǎng)。苗圃種植土化學特性見表1。
表1 種植土化學特性Table1 Chemical characteristics of planting soil
2.2.1 試驗設計 供試肥料為尿素(含N 46.4%)、過磷酸鈣(含P2O512.0%)和氯化鉀(含K2O 60.0%),采用氮、磷、鉀3 因素3 水平正交設計,按正交表L9(34)進行試驗,每個處理60 株苗木,并設置1 個不施肥處理作為對照組(N0P0K0)。試驗設計詳見表2 和表3。分別于2019 年1 月30日、4 月30 日、7 月30 日、10 月30 日對苗木進行施肥處理,肥料水溶稀釋后淋施,試驗期1 年。
表2 尿素、過磷酸鈣、氯化鉀3 水平施用量Table2 Application amounts of urea, superphosphate and potassium chloride
表3 正交試驗設計 g·盆-1Table3 Orthogonal experimental design
2.2.2 指標測定 每次施肥處理前一天(即2019年1 月29 日、4 月29 日、7 月29 日、10 月29日)以及試驗結束(2020 年1 月29 日)對中華楠苗木的苗高、地徑、冠幅等生長指標進行測定;試驗結束后,每個處理分別選擇5 株生長一致、具有代表性的苗木進行生物量測定。
2.2.3 苗木質量評價 單一的生長指標難以準確評價苗木的質量,為全面評價苗木質量,需采用多個指標的綜合指數(shù)。本文參考趙嫦妮等提出的苗木質量指數(shù)(IQ),對不同施肥處理后中華楠苗木質量進行綜合評價[10]。
計算公式為:
式中:M總為苗木總干質量;H為苗高;D為地徑;M地上為地上干質量;M地下為地下干質量。
2.2.4 數(shù)據(jù)分析 應用SPSS19.0 統(tǒng)計軟件對試驗數(shù)據(jù)進行整理和分析[11]。
從表4 可以看出,施肥前和第一次施肥后,各組處理苗木苗高不存在顯著差異;第二次施肥處理后,開始出現(xiàn)顯著差異。由表5 可知,苗木施肥處理培育1 年后,與對照相比,各施肥配比處理下的苗木苗高年生長量均有增長,增長較快的是133 和223 處理,年增長量分別為37.3 和35.2 cm,是對照組的240.65%和227.10%。
表4 不同施肥處理對中華楠苗高生長的影響Table4 Height of M. chinensis seedlings with different fertilize dispose
表5 不同施肥處理后中華楠苗木各生長指標年生長量Table5 Indexes of annual growth of M. chinensis seedlings with different fertilize dispose
從表6 可以看出,同苗高一樣,苗木地徑也是在第二次施肥處理后,開始出現(xiàn)顯著差異。由表5 可知,地徑年生長量最大的是223 處理,達6.2 mm,是對照組的200.00%;地徑年生長量較快的是231 處理和133 處理,分別為5.9 和5.8 mm,是對照組的190.32%和187.10%。
表6 不同施肥處理對中華楠苗木地徑生長的影響Table6 Ground diameter of M. chinensis seedlings with different fertilize dispose
從表7 可以看出,苗木冠幅在第一次施肥處理后,開始出現(xiàn)顯著差異。由表5 可知,冠幅年生長量最大的是223 處理,達26.1 cm,是對照組的226.96%;133 處理次之,為25.9 cm,是對照組的225.22%;冠幅年生長量較快的是231 處理和313 處理,都為21.8 cm,是對照組的189.57%。
表7 不同施肥處理對中華楠苗木冠幅生長的影響Table7 Crown breadth of M. chinensis seedlings with different fertilize dispose
從表8 可以看出,不同施肥配比對中華楠苗木各器官生物量的影響各不相同,以223 處理表現(xiàn)最佳,223 處理的苗木葉、枝干、根的生物量以及總生物量分別是對照組的235.35%、169.88%、171.00%和183.80%。表現(xiàn)較好的有133 處理和122 處理。表現(xiàn)較差的有313 處理、321 處理和332 處理??梢姾线m的施肥配比對中華楠苗木生物量的積累非常重要;一味地增施氮肥對中華楠苗木生物量的積累作用不大,甚至起反作用。
表8 不同施肥處理對中華楠苗木生物量的影響Table8 Biomass accumulation of M. chinensis seedlings with different fertilize dispose
由表8 可知,中華楠苗木根冠比隨著氮肥的增加而呈現(xiàn)降低趨勢。在氮元素貧乏時,苗木根系生長比地上部分生長快,這與程勇等[9]對青岡櫟幼苗的研究以及張往祥等[12]對銀杏苗木的研究結論一致。
苗木質量指數(shù)越高表示苗木質量越好。從表9 排列出中華楠苗木質量從好到差為:223 處理>122 處理>231 處理>133 處理>313 處理>321處理>332 處理>212 處理>111 處理>CK,說明223 處理下苗木質量最好,122 處理、231 處理和133 處理較好,CK 最差。合理的施肥配比能調節(jié)中華楠苗木地上和地下的生物量分配,提高苗木質量。
表9 不同施肥處理中華楠苗木質量指數(shù)Table 9 Quality index number of M. chinensis seedlings with different fertilize dispose
施肥對中華楠苗木的各生長和生物量指標均有促進作用,苗高、地徑、冠幅和總生物量分別比對照增加了39.4%~140.6%、25.8%~100.0%、33.9%~127.0%和25.67%~83.80%。通過計算苗木質量指數(shù),用質量指數(shù)衡量不同施肥處理下中華楠苗木質量,在9 種施肥處理中,以223 處理最佳,122 處理、231 處理和133 處理較好,而313處理、321 處理、332 處理較差。這說明施肥必須遵循適需的原則??茖W合理的施肥可以促進苗木生長,提高苗木質量,同時避免不必要的肥料浪費,減少施肥對環(huán)境的負面影響;并非大量的增施氮肥,苗木質量就一定越高。氮肥施加量超過一定的值,苗木反而會出現(xiàn)生長緩慢的現(xiàn)象,苗木質量下降,甚至導致苗木枯死。