詹定舉,吳兵,唐昭鵬,吳德翼,何勇
廣西八桂種苗高科技集團股份有限公司,廣西南寧 530002
紅樹林是生長在熱帶、亞熱帶海岸潮間帶的常綠灌木和小喬木群落,是海岸帶海岸交錯區(qū)生產(chǎn)能力較高的海洋生態(tài)系統(tǒng)之一[1]。全球約有55 種紅樹樹種,在中國主要分布于廣西、廣東、福建和海南等地。紅樹林具有凈化海水、防風消浪、固碳儲碳、維持生物多樣性等重要作用。
秋茄(Kandelia candel)為紅樹科秋茄屬灌木或小喬木,典型紅樹植物,多生長于紅樹林中灘及中外灘,常見于白骨壤和桐花樹的內(nèi)緣,屬于演替中期種類。秋茄為紅樹樹種中最耐寒的樹種,廣泛分布于福建、海南、廣東、廣西、臺灣、香港等地的海灣。1968年秋茄被人工引種至溫州市,2016 年王振等[2]將秋茄引種至更北的舟山市,使秋茄的分布逐漸向北延伸。目前,有大量學者對秋茄進行了研究,但多數(shù)集中在鹽脅迫[3-5]、重金屬脅迫[5-7]、生境適應[8-10]等方面。
隨著紅樹林生態(tài)保護與修復工程的實施,華南沿海各省區(qū)的紅樹植物育苗工作如火如荼地進行,這對紅樹林造林修復工程起到重要保障作用。但由于紅樹植物育苗方法較為粗放,育苗時間長,多數(shù)紅樹林苗圃生產(chǎn)的苗木往往達不到修復造林的要求,嚴重影響了紅樹林生態(tài)修復工程的實施。如何促進紅樹植物苗木快速生長是當務之急。通過該研究,探索影響秋茄幼苗生長速度的土壤肥力這一關鍵因素,解決秋茄育苗中普遍存在的生長速度緩慢及至育苗生產(chǎn)失敗的問題。
育苗地位于廣西山口國家級紅樹林自然保護區(qū)內(nèi)的英羅灣(2l°28′N,109°43′E)。該地區(qū)為南亞熱帶季風氣候,年平均氣溫23.4℃,極端最低氣溫2℃;年降水量在1500mm~1700mm 之間,蒸發(fā)量在1000mm~1400mm 之間,年均相對濕度為80%。英羅灣潮汐類型屬非規(guī)則全日潮,約占全年天數(shù)的60%,多年平均潮差為2.52m,最大潮差6.25m。當?shù)仄骄C婢€高程為359cm。英羅灣海區(qū)多年平均海水鹽度為28.98,其潮間帶上生長的紅樹林面積約80hm2,絕大部分為紅海欖單一群落,可生長在英羅灣所有土壤類型的灘涂上,樹高在5m~6m 之間,蓋度90%;其他常見的紅樹植物有白骨壤(Avicennia marina)、桐花樹(Aegiceras corniculatum)、紅海欖(Rhizophora stylosa Griff.) 和木欖(Bruguiera gymnorrhiza)等,混生或形成小面積純林。
1.2.1 試驗方法
試驗均使用16cm×22cm 無紡布袋裝基質(zhì),在鐵山港潮高3.7m 灘涂設計4 個不同類型的施肥方案,分別為A1:育苗基質(zhì)為海泥,在海泥中加入復合肥(V復合肥∶V海泥=3∶500;VN∶VP∶VK=18∶12∶10)攪拌;A2:育苗基質(zhì)使用全部有機肥(有基質(zhì)≥45%,總養(yǎng)分≥5%);A3:在無紡布袋子底部裝入11cm 高的有機肥(有基質(zhì)≥45%,總養(yǎng)分≥5%),表層裝11cm 高的海泥作為育苗基質(zhì),對照組為全部使用海泥作為育苗基質(zhì)。
選好胚軸大小統(tǒng)一的秋茄種子,苗高為15.02±1.55cm,地徑為0.92±0.09cm,用ABT 生根粉100mg/kg 濃度浸泡0.5h 促進生根,在當年4 月15 日退潮后扦插種子的1/3 至杯中。
1.2.1 測定方法
1.2.1.1 形態(tài)指標
在2021 年4 月15 日種植完成后,于2021 年5月15 日統(tǒng)計秋茄發(fā)芽情況,并對每個處理的10 株苗進行測量苗高及地徑。苗高用木尺測量,精度為0.1cm,地徑用游標卡尺測量,精度為0.01cm。
1.2.1.2 生理指標
2021 年5 月15 日隨機采集每個處理3 株苗的葉片、莖段、根共27 個樣裝入紙袋,葉片在烘箱80℃下殺青0.5h,烘72h 至恒重;在高溫下,用濃硫酸對根、莖、葉粉末進行消煮,后用凱氏定氮法測定全氮濃度,鉬銻抗吸光比色法測定全磷濃度,火焰原子吸收分光光度法測定全鉀濃度。
由圖1 可知,在A1、A3、CK 處理下,秋茄種子的發(fā)芽率為100%,A2 處理的發(fā)芽率為0%。
圖1 不同育苗基質(zhì)對秋茄種子發(fā)芽率的影響Fig.1 The Effects of Different Seedling Substrates On Germination Rate of Kandelia candel Seedlings
2.2.1 不同育苗基質(zhì)對秋茄苗木地徑的影響
不同育苗基質(zhì)對秋茄苗木地徑無顯著影響。A3處理下,秋茄地徑最細,為1.21cm;其次是A1,但均與對照處理無顯著差異。
圖2 不同育苗基質(zhì)對秋茄苗木地徑的影響Fig.2 The Effects of Different Seedling Substrates On Germination Rate of Kandelia candel Seedlings
2.2.2 不同育苗基質(zhì)對秋茄苗木苗高的影響
不同育苗基質(zhì)對秋茄苗高有顯著影響。A1 處理下,秋茄苗高最高,為53.70cm,與其它處理有顯著差異(P<0.5);A3 處理下,秋茄苗高最矮,為36.10cm,與其它處理有顯著差異(P<0.05)。
圖3 不同育苗基質(zhì)對秋茄苗木苗高的影響Fig.3 The Effects of Different Seedling Substrates On Seedling Height of Kandelia candel Seedlings
2.3.1 不同育苗基質(zhì)對秋茄N 含量的影響
不同育苗基質(zhì)對秋茄葉片N 含量有顯著影響。A3 處理的秋茄葉片N 含量最高,為14.53g/kg,與A1 處理的秋茄葉片N 含量無顯著差異,與對照處理有顯著差異(P<0.05)。
不同育苗基質(zhì)對秋茄莖段N 含量無顯著影響。A1 處理的秋茄莖段N 含量最高,為7.37g/kg,與其它處理無顯著差異。
不同育苗基質(zhì)對秋茄根N 含量有顯著影響。A1處理的秋茄根N 含量最低,為4.37g/kg,與對照處理有顯著差異。A3 處理與對照處理無顯著差異。
不同育苗基質(zhì)對秋茄總N 含量有顯著影響。A3處理的秋茄總N 含量最大,為26.78g/kg,與A1 處理無顯著差異,與對照處理有顯著差異。A1 處理的秋茄總N 含量高于對照處理,但無顯著差異。
圖4 不同育苗基質(zhì)對秋茄苗木N 含量的影響Fig.4 Effects of Different Seedling Substrates On N Content of Kandelia candel Seedlings
2.3.2 不同育苗基質(zhì)對秋茄P 含量的影響
不同育苗基質(zhì)對秋茄葉片P 含量、莖P 含量、根P 含量、總P 含量均無顯著差異。但A1 和A3 處理下的秋茄葉片P 含量、莖P 含量、根P 含量、總P 含量均高于對照處理。
圖5 不同育苗基質(zhì)對秋茄苗木P 含量的影響Fig.5 Effects of Different Seedling Substrates On P Content of Kandelia candel Seedlings
2.3.3 不同育苗基質(zhì)對秋茄K 含量的影響
不同育苗基質(zhì)對秋茄葉片K 含量、莖K 含量無顯著影響。
不同育苗基質(zhì)對秋茄根K 含量有顯著影響。A3處理的根K 含量最高,為10.42g/kg,與A1 處理和對照有顯著差異(P<0.05)。A1 與對照處理無顯著差異。
不同育苗基質(zhì)對秋茄總K 含量有顯著影響。A3處理的總K 含量最高,為24.75g/kg,與A1 處理和對照有顯著差異(P<0.05)。A1 與對照處理無顯著差異。
圖6 不同育苗基質(zhì)對秋茄苗木K 含量的影響Fig.6 The Effects of Different Seedling Substrates On K Content of Kandelia candel Seedlings
不同育苗基質(zhì)對秋茄生長有顯著影響。過量肥料可能會導致秋茄種子不能萌發(fā),而適量的肥料可促進秋茄生長和提高秋茄體內(nèi)營養(yǎng)元素含量。
營養(yǎng)元素是植物生長過程必需的主要元素。植物發(fā)芽過程中需要大量的水分和營養(yǎng)物質(zhì),但有時候植物種子體內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)不足夠支撐植物萌芽,因此可以通過施肥補充營養(yǎng)元素供給植物發(fā)芽。但肥料濃度過高可能會抑制種子萌發(fā),甚至導致種子無法萌發(fā),如該試驗中育苗基質(zhì)均為有機肥料時,秋茄種子的萌發(fā)率為0。許猛[11]研究也發(fā)現(xiàn)高濃度復合氨基酸肥料增效劑會抑制小白菜種子萌發(fā)。
從形態(tài)指標來看,基質(zhì)拌有復合肥處理的秋茄苗木最高,為53.70cm,顯著高于其它處理;基質(zhì)底部為有機肥處理的秋茄苗木最矮,為36.10cm。造成這種原因可能是基質(zhì)底部為有機肥料,其濃度過高,秋茄的根系無法向下伸展,只能向兩側(cè)伸展吸收營養(yǎng)物質(zhì)供給秋茄生長,營養(yǎng)物質(zhì)不夠,所以苗木無法長高。與苗高比較,育苗基質(zhì)的營養(yǎng)元素含量對秋茄地徑的影響較小?;|(zhì)拌有復合肥處理的地徑與其它處理的無顯著差異。
從生理指標來看,基質(zhì)拌有復合肥處理的葉、莖、根的N、P、K 含量以及總N、P、K 含量與對照無顯著差異,但均高于對照,因此在基質(zhì)中混拌肥料可提高苗木體內(nèi)營養(yǎng)元素含量。董研君[13]研究也發(fā)現(xiàn)在基質(zhì)中加肥料的小葉楠幼苗的葉片N、P、K 含量比對照高,與該試驗結(jié)果相似?;|(zhì)底部為有機肥的秋茄體內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)含量比對照高,但苗高顯著矮于對照,這種現(xiàn)象存在的原因還需進一步探究。