林文欢 朱晓武 吴悦宏 李 莉 黄宏光
(汕头市林业科学研究所,广东 汕头 515041)
中华楠Machilus chinensis又名华润楠,樟科润楠属植物,主要分布在我国广东、广西;具有很高的经济价值、生态价值和观赏价值,是南亚热带植被演替中后期的优势树种[1]。中华楠生长快、适应性强、树干通直、材质优良,可视为珍贵的用材树种进行培育;因其具有树姿挺拔、树形优美和花芽嫩叶艳丽多彩等特点,近年来也被开发为优美的生态景观树种,应用于生态修复造林以及园林景观绿化[2]。
施肥是人工促进林木营养调控和生长的重要手段,合理的肥料管理有助于苗木发挥更大的生长潜力[3-6]。氮、磷、钾 3 种元素是植物生长大量需要、且生产上需经常补充的营养元素,合理的施肥能够使植株内3 种元素的浓度保持在适当水平,从而实现稳产的目的[7]。在苗木培育过程中,由于没有一个合适的施肥方法而经常出现苗木生长缓慢或肥料浪费的现象[8-9]。为探寻中华楠苗木培育过程中氮、磷、钾元素的施加量及其配比,我们设计氮、磷、钾3 因素3 水平施肥正交试验,研究分析氮磷钾施肥配比对中华楠苗木生长的影响,以期为中华楠苗期施肥管理提供科学依据和实践指导。
试验地位于广东省汕头市潮阳区汕头市林业科学研究所科研试验基地, 北纬23°14′26″~23°14′35″,东经116°38′56″~116°39′06″。该地区属南亚热带海洋性气候,热量丰富,雨量充沛,年平均气温为21.5℃,最高月(7 月)平均温度28.2 ℃,最低月(1 月)平均温度为13.5℃,年平均日照时数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%。
从广东省南澳县选取苗龄一致的中华楠1 年生苗木,于2018 年12 月29 日将其移栽于相同条件的花盆钵中,每盆1 株,用相同的苗圃种植土培育,在相同条件下进行正常管养。苗圃种植土化学特性见表1。
表1 种植土化学特性Table1 Chemical characteristics of planting soil
2.2.1 试验设计 供试肥料为尿素(含N 46.4%)、过磷酸钙(含P2O512.0%)和氯化钾(含K2O 60.0%),采用氮、磷、钾3 因素3 水平正交设计,按正交表L9(34)进行试验,每个处理60 株苗木,并设置1 个不施肥处理作为对照组(N0P0K0)。试验设计详见表2 和表3。分别于2019 年1 月30日、4 月30 日、7 月30 日、10 月30 日对苗木进行施肥处理,肥料水溶稀释后淋施,试验期1 年。
表2 尿素、过磷酸钙、氯化钾3 水平施用量Table2 Application amounts of urea, superphosphate and potassium chloride
表3 正交试验设计 g·盆-1Table3 Orthogonal experimental design
2.2.2 指标测定 每次施肥处理前一天(即2019年1 月29 日、4 月29 日、7 月29 日、10 月29日)以及试验结束(2020 年1 月29 日)对中华楠苗木的苗高、地径、冠幅等生长指标进行测定;试验结束后,每个处理分别选择5 株生长一致、具有代表性的苗木进行生物量测定。
2.2.3 苗木质量评价 单一的生长指标难以准确评价苗木的质量,为全面评价苗木质量,需采用多个指标的综合指数。本文参考赵嫦妮等提出的苗木质量指数(IQ),对不同施肥处理后中华楠苗木质量进行综合评价[10]。
计算公式为:
式中:M总为苗木总干质量;H为苗高;D为地径;M地上为地上干质量;M地下为地下干质量。
2.2.4 数据分析 应用SPSS19.0 统计软件对试验数据进行整理和分析[11]。
从表4 可以看出,施肥前和第一次施肥后,各组处理苗木苗高不存在显著差异;第二次施肥处理后,开始出现显著差异。由表5 可知,苗木施肥处理培育1 年后,与对照相比,各施肥配比处理下的苗木苗高年生长量均有增长,增长较快的是133 和223 处理,年增长量分别为37.3 和35.2 cm,是对照组的240.65%和227.10%。
表4 不同施肥处理对中华楠苗高生长的影响Table4 Height of M. chinensis seedlings with different fertilize dispose
表5 不同施肥处理后中华楠苗木各生长指标年生长量Table5 Indexes of annual growth of M. chinensis seedlings with different fertilize dispose
从表6 可以看出,同苗高一样,苗木地径也是在第二次施肥处理后,开始出现显著差异。由表5 可知,地径年生长量最大的是223 处理,达6.2 mm,是对照组的200.00%;地径年生长量较快的是231 处理和133 处理,分别为5.9 和5.8 mm,是对照组的190.32%和187.10%。
表6 不同施肥处理对中华楠苗木地径生长的影响Table6 Ground diameter of M. chinensis seedlings with different fertilize dispose
从表7 可以看出,苗木冠幅在第一次施肥处理后,开始出现显著差异。由表5 可知,冠幅年生长量最大的是223 处理,达26.1 cm,是对照组的226.96%;133 处理次之,为25.9 cm,是对照组的225.22%;冠幅年生长量较快的是231 处理和313 处理,都为21.8 cm,是对照组的189.57%。
表7 不同施肥处理对中华楠苗木冠幅生长的影响Table7 Crown breadth of M. chinensis seedlings with different fertilize dispose
从表8 可以看出,不同施肥配比对中华楠苗木各器官生物量的影响各不相同,以223 处理表现最佳,223 处理的苗木叶、枝干、根的生物量以及总生物量分别是对照组的235.35%、169.88%、171.00%和183.80%。表现较好的有133 处理和122 处理。表现较差的有313 处理、321 处理和332 处理。可见合适的施肥配比对中华楠苗木生物量的积累非常重要;一味地增施氮肥对中华楠苗木生物量的积累作用不大,甚至起反作用。
表8 不同施肥处理对中华楠苗木生物量的影响Table8 Biomass accumulation of M. chinensis seedlings with different fertilize dispose
由表8 可知,中华楠苗木根冠比随着氮肥的增加而呈现降低趋势。在氮元素贫乏时,苗木根系生长比地上部分生长快,这与程勇等[9]对青冈栎幼苗的研究以及张往祥等[12]对银杏苗木的研究结论一致。
苗木质量指数越高表示苗木质量越好。从表9 排列出中华楠苗木质量从好到差为:223 处理>122 处理>231 处理>133 处理>313 处理>321处理>332 处理>212 处理>111 处理>CK,说明223 处理下苗木质量最好,122 处理、231 处理和133 处理较好,CK 最差。合理的施肥配比能调节中华楠苗木地上和地下的生物量分配,提高苗木质量。
表9 不同施肥处理中华楠苗木质量指数Table 9 Quality index number of M. chinensis seedlings with different fertilize dispose
施肥对中华楠苗木的各生长和生物量指标均有促进作用,苗高、地径、冠幅和总生物量分别比对照增加了39.4%~140.6%、25.8%~100.0%、33.9%~127.0%和25.67%~83.80%。通过计算苗木质量指数,用质量指数衡量不同施肥处理下中华楠苗木质量,在9 种施肥处理中,以223 处理最佳,122 处理、231 处理和133 处理较好,而313处理、321 处理、332 处理较差。这说明施肥必须遵循适需的原则。科学合理的施肥可以促进苗木生长,提高苗木质量,同时避免不必要的肥料浪费,减少施肥对环境的负面影响;并非大量的增施氮肥,苗木质量就一定越高。氮肥施加量超过一定的值,苗木反而会出现生长缓慢的现象,苗木质量下降,甚至导致苗木枯死。