孙秀秀,戚华沙,郑道君,陈加利*
(1.海南省农业科学院 热带园艺研究所,海南 海口 571100; 2.海南省热带特种经济植物种质资源创新利用重点实验室,海南 海口 571100)
油茶(Camelliaoleifera)是我国特有的木本油料树种,也是我国南方地区主要的经济林树种,具有极高的经济效益和生态效益。广泛分布广东、湖南、广西、海南、江西、福建和云南等地[1]。油茶生长喜温暖,一般要求年降水量1 000 mm以上。因此,干旱作为一种生长逆境因子,严重影响油茶的产量[2]。保水剂(Super absorbent polymers, SAPs)作为一种吸水和保水能力很强的高分子聚合物,可有效改善土壤结构[3],增强土壤保水性能[4-5],改变土壤化学性质[6-7],促进作物生长发育[8-9],提高作物产量[10-11]。李荣喜等[12]研究了6种保水剂对油茶生长和光合特性的影响。罗惠文等[13]研究了农林保水剂在油茶培育中的应用效果。目前,关于保水剂在油茶上应用的研究报道较少,鲜见保水剂对油茶幼苗抗旱性的研究报道。为此,选择6号、7号、8号和9号4种保水剂,研究其不同施用量及6号保水剂施用方法对油茶幼苗抗旱性的影响,以期为保水剂在油茶生产上的应用提供科学依据。
1.1.1 抗旱保水剂 编号为6号、7号、8号和9号4种保水剂,其基本信息见表1。
1.1.2 油茶幼苗 为长势基本一致的健康1年生嫁接幼苗,种植于海南省农业科学院热带园艺所苗圃。
试验于2020年3月在海南省农业科学院热带园艺所苗圃采用大棚盆栽方式进行试验,棚内常年温度25~30℃,试验小区占地100 m2,土壤为砖红壤。
表1 4个保水剂品种的基本信息
1.2.1 保水剂施用方法试验 选择吸水倍数较好的6号保水剂在10 L无洞小桶中进行施用方法试验,设A、B、C和D 4种施用方法和1个对照(CK),共计5个处理。
方法A,桶中加入2 kg干土(砖红壤,下同),用10 g保水剂干粉混合均匀后再加入1 kg干土覆盖表面后种植,灌水至保水剂饱和(约4 L自来水);方法B,桶中加入3 kg干土,油茶幼苗根部灌水后蘸3 g保水剂干粉,植入干土中,灌水至保水剂饱和(约2 L自来水);方法C,桶中加入2.5 kg干土,加入400 mL饱和保水剂溶液,再加入1.5 kg干土覆盖保水剂表面后植入油茶幼苗;方法D,桶中加入3 kg干土,油茶幼苗用饱和保水剂(约蘸取20 g左右)蘸根后植入干土后灌水至其饱和;对照(CK),桶中加入3 kg干土,不加保水剂,油茶幼苗植入干土后灌水至其饱和。
每个处理3株油茶幼苗,3次重复。试验在11月5日开始,12月15日结束,试验期间不施水。统计各处理油茶幼苗株数,计算成活率。
1.2.2 保水剂施用量试验 6~9号保水剂用量分别设1 g、5 g、10 g和20 g 4个处理和1个不施用保水剂的对照(CK),共计17个处理,每个处理3株油茶幼苗,3次重复。
保水剂施用方法:桶中先装入2 kg干土,加入不同保水剂各处理的相应用量与上层约1 kg干土混匀,再加入1 kg干土覆盖表面后植入油茶幼苗,加水至保水剂和干土饱和。每周统计1次成活率,试验期间不浇水。记录油茶幼苗的死亡时间。
采用Excel 2010和SPSS 22.0对数据进行统计与分析。
从图1看出,7 d、14 d、21 d和28 d保水剂不同施用方法油茶幼苗存活率的变化,其中CK的油茶幼苗在7 d后全部死亡,可见,保水剂对油茶幼苗的存活率影响较大。7 d,不同施用方法油茶幼苗均为100%。14 d,不同施用方法油茶幼苗日存活率为11.07%~63.67%,方法C最高,为63.67%;方法B其次,为14.81%;方法A和方法D最低,均为11.07%。21 d和28 d,不同施用方法油茶幼苗的存活率均为11.07%~35.67%,方法C最高,均为35.67%;方法B其次,均为14.81%;方法A和方法D最低,均为11.07%。
从图2可知,CK油茶幼苗存活时间为28.00 d,不同保水剂各施用量处理油茶幼苗存活的时间为21.00~72.33 d,存在明显差异。其中,6号保水剂施用1 g、5 g、10 g和20 g油茶幼苗存活时间分别为28.00 d、35.00 d、72.33 d和72.33 d,施用1 g与CK的存活时间均为 28.00 d,其余施用量均高于CK,差异显著(P<0.05)。7号保水剂施用1 g、5 g、10 g、20 g的存活时间分别为23.33 d、35.00 d、49.00 d和49.00 d,施用1 g的存活时间短于CK,差异显著(P<0.05);其余施用量的存活时间均长于CK,差异显著(P<0.05)。8号和9号保水剂施用1 g、5 g、10 g和20 g油茶幼苗存活时间相同,分别均为21.00 d、28.00 d、28.00 d和35.00 d,施用1 g存活时间短于CK,差异显著(P<0.05);施用5 g和10 g与CK的存活时间均为28.00 d;施用20 g的存活时间长于CK,差异显著(P<0.05)。可见,6号施用10 g和20 g的抗旱效果最佳。
试验结果表明,保水剂不同施用方法,7 d时油茶幼苗的存活率均为100%,7 d后不同施用保水剂(CK)的油茶幼苗已全部死亡,即油茶幼苗的存活率为0;在施用保水剂的各处理中,14 d油茶幼苗的存活率为11.07%~63.67%,方法C最高,为63.67%;方法B其次,为14.81%;方法A和方法D最低,均为11.07%;21 d和28 d油茶幼苗的存活率均为11.07%~35.67%,方法C最高,均为35.67%;方法B其次,均为14.81%;方法A和方法D最低,均为11.07%。
保水剂不同施用量,CK油茶幼苗存活时间为28.00 d,不同保水剂各施用量处理油茶幼苗存活的时间为21.00~72.33 d,存在明显差异。6号、7号、8号和9号保水剂施用1 g、5 g、10 g和20 g油茶幼苗的存活时间分别为28.00 d、35.00 d、72.33 d和72.33 d,23.33 d、35.00 d、49.00 d和49.00 d,21.00 d、28.00 d、28.00 d和35.00 d,21.00 d、28.00 d、28.00 d和35.00 d。其中,6号保水剂施用1 g与CK油茶幼苗的存活时间均为 28.00 d,其余施用量油茶幼苗的存活时间均长于CK,差异显著(P<0.05);7号保水剂施用1 g油茶幼苗的存活时间短于CK,差异显著(P<0.05),其余施用量油茶幼苗的存活时间均显著长于CK(P<0.05);8号和9号施用1 g油茶幼苗的存活时间短于CK,差异显著(P<0.05);施用5 g和10 g与CK油茶幼苗的存活时间均为 28.00 d,施用20 g油茶幼苗的存活时间长于CK,差异显著 (P<0.05)。
4种不同的保水剂随着施用量的增加,油茶幼苗的抗旱保苗时间逐渐延长。与王琴等[14-15]在保水剂对5种荒漠植物生长和成活率的影响研究结果相似。总体看,以低交联型88%聚丙烯酸钠盐(6号保水剂)10 g和20 g对油茶抗旱保苗的效果最佳,存活时间达72.33 d,可在生产上推广应用。