郭彩虹
(山西省林草工程技術(shù)有限公司,山西太原 030012)
小葉丁香(Sytinga microphylla)原產(chǎn)于我國,屬木犀科灌木,由于其樹姿優(yōu)美、花色艷麗且一年兩度開花,對(duì)城市環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng),目前已成為城市園林綠化中廣泛應(yīng)用的觀花灌木之一[1]。鑒于山西省較多苗圃小葉丁香育苗年限長,且存在重茬現(xiàn)象,導(dǎo)致苗圃土壤內(nèi)營養(yǎng)元素失衡,從而影響了小葉丁香苗木的正常生長發(fā)育和苗木出圃質(zhì)量,而人工施肥是解決這一問題的重要措施[2]。
磷元素是影響植物生長發(fā)育的重要營養(yǎng)元素,在植物生長發(fā)育過程中起著能量存貯和遺傳信息傳遞的作用,也是植物膜系統(tǒng)的重要組成部分,充足的磷供應(yīng)是保持植物正常生理代謝的重要保障[3]。鉀元素能促進(jìn)淀粉、蛋白質(zhì)的合成,充足的鉀元素供應(yīng),能滿足植物生長發(fā)育所需的碳水化合物需求[4]。磷、鉀元素屬于抗逆元素,充足的磷、鉀營養(yǎng)供應(yīng)可顯著提高植物的抗逆性[5]。
由相關(guān)研究可知,適宜的磷、鉀施用量既可顯著促進(jìn)植物生長,改善植物生理特性[6],又可提高連翹游離脯氨酸含量,降低葉片內(nèi)MDA 含量,提升植物抗逆性。韓順昌等[7]認(rèn)為,磷鉀肥可提升冬油菜SOD、POD、CAT 活性,提高油菜抗寒性。當(dāng)前,關(guān)于不同磷、鉀配比對(duì)小葉丁香生長和生理特性影響的相關(guān)研究較少。本研究通過研究分析不同磷、鉀配比對(duì)小葉丁香生長和生理指標(biāo)的影響規(guī)律,以期為其育苗科學(xué)施肥提供理論依據(jù)。
試驗(yàn)于2021 年在山西省林業(yè)生態(tài)基地附屬苗圃試驗(yàn)田內(nèi)進(jìn)行,試驗(yàn)所選小葉丁香苗木為2 年生實(shí)生苗。2019 年3 月,挑選飽滿、無病蟲害小葉丁香種子,使用高錳酸鉀消毒后,播種于育苗缽內(nèi),6 月1 日,將成活的實(shí)生苗移栽至苗圃內(nèi),栽培密度為60cm×80cm,移栽苗成活后進(jìn)行常規(guī)養(yǎng)護(hù),在自然條件下生長。2021 年3月,小葉丁香苗木平均株高61.35cm,選擇生長一致、無病蟲害的苗木,做好標(biāo)記,作為試驗(yàn)材料。試驗(yàn)苗圃0~20cm 土壤堿解氮含量為14.69mg/kg,P2O5含量為8.87,K2O 含量為74.38,pH 值8.01。
試驗(yàn)磷鉀施用量參考“3414”正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),設(shè)置磷、鉀2 個(gè)變動(dòng)因素,4 個(gè)施肥水平,共計(jì)7 個(gè)處理,1 個(gè)對(duì)照(不施肥處理),隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),每個(gè)處理設(shè)置3 個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)9 株苗木,共計(jì)216 株苗木。參考當(dāng)?shù)孛缙杂缰械膶?shí)際施肥量,確定試驗(yàn)處理的施肥量,各處理尿素、重過磷酸鈣、硫酸鉀施用量(見表1)。試驗(yàn)所用尿素含氮量為46%,重過磷酸鈣P2O5含量為46%,硫酸鉀K2O 含量為50%。按照試驗(yàn)設(shè)計(jì),將稱量好的肥料混入5 倍土壤,攪拌均勻。2021 年3 月20 日,選擇標(biāo)記好的小葉丁香距離根莖8cm 處,開挖寬8~10cm、深10cm的環(huán)狀溝,將肥料與土的混合物均勻撒施入溝中,表層覆土,澆透水1 次。
表1 各處理施肥量表
分別于2021 年6、7、8 月每個(gè)月的25 日,用2m 長鋼卷尺(精度0.1cm)測(cè)定小葉丁香株高,每處理測(cè)量9株,取平均值作為最終結(jié)果。同時(shí),在測(cè)量株高的植株上采集葉片樣品,每株按照樹冠上、中、下選擇3 個(gè)枝條,每個(gè)枝條摘取2 片葉(從枝頂向下數(shù)第3 片和第6 片葉)測(cè)量各項(xiàng)生理指標(biāo)。其中,硝酸還原酶活性測(cè)量采用離體法,可溶性糖含量采用蒽酮比色法,可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍(lán)法,游離脯氨酸含量采用茚三酮法。
圖表制作使用Excel 2010 版軟件,方差分析使用DPS 7.05 版軟件。
由圖1 可知,小葉丁香株高在試驗(yàn)期間表現(xiàn)為隨著時(shí)間延長而升高的變化,不同處理對(duì)小葉丁香株高的影響存在顯著差異。2021 年6-8 月,所有施肥處理的株高均顯著高于對(duì)照,表明施肥能促進(jìn)小葉丁香株高增加。不同處理比較來看,T4處理株高為最高值,其次為T3,2 個(gè)處理之間無顯著差異;6 月T7與T3之間無顯著差異,7-8 月T7顯著低于T3處理。整個(gè)試驗(yàn)期間,T1與T5之間無顯著差異,表明這2 個(gè)處理對(duì)小葉丁香株高生長的影響處于同一水平;7-8 月,T5顯著高于T2處理,表明T5與T2相比更有利于小葉丁香生長;7-8 月,T3、T4顯著高于T1、T2、T5、T6、T7處理,表明T3、T4處理與其他施肥處理相比更有利于小葉丁香生長。
圖1 不同磷鉀肥施用量對(duì)小葉丁香株高的影響
由圖2 可知,各處理硝酸還原酶活性在2021 年7月達(dá)到最高值,不同施肥處理對(duì)小葉丁香硝酸還原酶活性的影響存在差異。從試驗(yàn)結(jié)果來看,所有施肥處理的硝酸還原酶活性均顯著高于對(duì)照,表明施肥有利于提高小葉丁香硝酸還原酶活性。從不同磷鉀肥施用量來看,硝酸還原酶活性隨著磷、鉀施用量的增加而升高的變化。其中,T3、T4、T7處理之間無顯著差異,表明這3 個(gè)處理對(duì)硝酸還原酶活性的影響處于同一水平,T2與T6之間無顯著差異,2 個(gè)處理均顯著低于T3、T4處理。T1和T5之間無顯著差異,2 個(gè)處理均顯著低于T3、T4處理,表明T3、T4與其他施肥處理相比更有利于小葉丁香硝酸還原酶活性的升高。
圖2 不同磷鉀肥施用量對(duì)小葉丁香硝酸還原酶活性的影響
由圖3 可知,可溶性蛋白表現(xiàn)為隨著磷、鉀肥施用量的增加而升高的變化。其中,T4處理處于最高值,T3、T7處理與T4之間無顯著差異,T2和T6處理無顯著差異,2 個(gè)處理均顯著低于T3、T4處理,表明在T3基礎(chǔ)上降低磷或鉀元素均會(huì)顯著降低可溶性蛋白含量。T1與T5之間無顯著差異,表明不施用磷肥或鉀肥對(duì)小葉丁香可溶性蛋白含量的影響處于同一水平,T1和T5均顯著低于T3處理,說明在T3基礎(chǔ)上降低肥料施用量,會(huì)顯著降低小葉丁香葉片內(nèi)的可溶性蛋白含量。
圖3 不同磷鉀肥施用量對(duì)小葉丁香硝酸還原酶活性的影響
由圖4 可知,小葉丁香葉片內(nèi)游離脯氨酸含量在2021 年7 月份達(dá)到最高值。6-8 月,游離脯氨酸含量隨著磷、鉀施用量的增加而升高的變化,其中,T4處理處于最高值,T3、T7與T4之間無顯著差異,表明這3 個(gè)處理對(duì)小葉丁香葉片內(nèi)游離脯氨酸含量的影響處于同一水平;6 月,T1、T2、T5、T6處理之間無顯著差異,表明這4 個(gè)處理對(duì)游離脯氨酸含量的影響在6 月處于同一水平;7月,T2、T5、T6之間無顯著差異,3 個(gè)處理均顯著低于T4處理;8 月,T6與T3之間無顯著差異,T2與T6之間無顯著差異,T1與T5之間無顯著差異,表明在T3基礎(chǔ)上,降低磷或鉀肥施用量會(huì)顯著降低小葉丁香葉片內(nèi)的游離脯氨酸含量。
圖4 不同磷鉀肥施用量對(duì)小葉丁香游離脯氨酸含量的影響
由圖5 可知,不同施肥處理在不同月份對(duì)小葉丁香可溶性糖含量的影響存在差異。2021 年6 月,T1、T2、T5、T6處理之間無顯著差異,4 個(gè)處理均顯著高于對(duì)照,顯著低于T3處理,T3、T4、T7之間無顯著差異;7 月,T3、T4、T6、T7之間無顯著差異,T6與T2之間顯著差異,2 個(gè)處理均顯著高于T5、T1處理;8 月,T2、T3、T4、T6、T7之間無顯著差異,表明這5 個(gè)處理在8 月份對(duì)小葉丁香可溶性糖含量的影響處于同一水平,T5與T6、T2之間無顯著差異,T5顯著低于T3、T4處理。從可溶性糖含量變化看,在T3基礎(chǔ)上,提高磷、鉀施用量不會(huì)對(duì)可溶性糖含量產(chǎn)生顯著影響,而降低磷鉀施用量會(huì)降低可溶性糖含量。
圖5 不同磷鉀肥施用量對(duì)小葉丁香可溶性糖含量的影響
本試驗(yàn)結(jié)果表明:所有施肥處理的株高均顯著高于對(duì)照。
(1)在氮肥施用量不變的情況下,隨著磷、鉀施用量的升高,株高表現(xiàn)出增加的變化,表明提高磷鉀施用量能促進(jìn)小葉丁香植株生長。T3與T4之間無顯著差異,表明磷施用量從T3提高至T4,并未顯著促進(jìn)株高增加。T7與T6之間無顯著差異,這可能與施磷、鉀量接近于最佳施肥量有關(guān)。
(2)硝酸還原酶是植物進(jìn)行氮代謝的關(guān)鍵酶,其活性的高低對(duì)植物氮同化具有重要作用。在氮、磷、鉀三元素中,氮肥對(duì)硝酸還原酶活性的影響最為明顯,磷元素次之。
小葉丁香硝酸還原酶活性表現(xiàn)為,隨著磷施用量的增加而升高的變化,磷施用量的降低也會(huì)導(dǎo)致硝酸還原酶活性降低,這與齊炳林等[8]研究結(jié)果相似,這可能與充足的磷元素供應(yīng),有利于提高小葉丁香氮代謝能力有關(guān)。
(3)可溶性蛋白是植物體內(nèi)重要的營養(yǎng)物質(zhì),充足的養(yǎng)分供應(yīng)會(huì)顯著提高植物體內(nèi)可溶性蛋白含量,而可溶性蛋白含量高低會(huì)影響植物抗逆能力。隨著磷、鉀肥施用量的增加,小葉丁香葉片內(nèi)可溶性蛋白含量表現(xiàn)出升高的變化,表明增加磷鉀元素施用量能改善小葉丁香營養(yǎng)狀況,提高幼苗抵抗力,這與磷鉀元素能顯著提高植物抗逆能力有關(guān)。
(4)脯氨酸是各種酶和細(xì)胞膜的保護(hù)物質(zhì),在逆境下具有保護(hù)膜結(jié)構(gòu)完整性和維持正常生理活動(dòng)的重要作用,充足的磷鉀養(yǎng)分供應(yīng)有利于植物體內(nèi)脯氨酸的積累,從而提高植物抗逆性和適應(yīng)能力。隨著磷、鉀肥施用量增加,小葉丁香葉片內(nèi)游離脯氨酸含量表現(xiàn)出升高的變化,說明磷鉀元素均具有提高小葉丁香葉片內(nèi)脯氨酸含量的作用。
(5)植物體內(nèi)可溶性糖含量高低與養(yǎng)分供應(yīng)、光合能力正相關(guān),充足的磷、鉀元素供應(yīng)量可顯著提高植物光合能力,從而使植物體內(nèi)可溶性糖含量顯著升高。小葉丁香葉片內(nèi)可溶性糖含量表現(xiàn)為隨著磷、鉀肥施用量的增加而升高的變化,這與李靜文等[9]研究結(jié)果相似,表明磷鉀元素對(duì)提高小葉丁香葉片內(nèi)可溶性糖含量具有顯著作用。
(6)從不同施肥處理比較來看,T3、T4處理對(duì)小葉丁香硝酸還原酶、可溶性蛋白、游離脯氨酸、可溶性糖含量的影響無顯著差異,表明磷施用量從T3提高至T4,并未對(duì)小葉丁香生理特性產(chǎn)生顯著影響。但磷施用量從T2提高至T3,顯著改善了小葉丁香生理特性,從節(jié)省肥料和降低施肥成本角度來看,氮磷鉀肥施用量分別為10g/株、6g/株、4g/株為較適宜的施肥處理。