严洪
(福建省林业调查规划院,福建福州 350002)
圆齿野鸦椿(Euscaphis konishii Hayata)属省沽油科(Staphyleaceae)常绿小乔木[1],主要分布于福建及周边省区,其根、花和果均可供药用,种子含脂肪油25%~30%[2],可用于制皂,是我国特有的地方药用观赏树种。一般人工栽植幼苗4~5年开花结果,挂果期长达6~7个月,可作为行道树,也可用于公共场所的布景[3]。研究表明,施肥对于苗木高度和地径的生长有显著影响,可增加其生物量,有效提高苗木质量[4]。目前,圆齿野鸦椿的研究主要集中在种子萌发[5]、扦插繁殖[6]、抗性生理[7]及药用成分提取[8]等方面,而不同施肥配方对圆齿野鸦椿幼苗生理影响的研究较少。由于幼苗对于肥料用量具有极高的敏感性,过量施肥则容易造成幼苗死亡,不施肥则叶色枯黄;施肥配方不合理,又会造成幼苗徒长,抗逆能力差,易倒伏和易受病虫害,而目前市场上并没有研发出野鸦椿幼苗专用肥。为此本试验对圆齿野鸦椿幼苗进行不同施肥处理,测定其生物量和生理指标,比较各施肥配方对苗木生长的影响,以期为其苗期生产实践提供指导。
试验地设置在福建农林大学田间实验室,海拔30.7 m,属南亚热带海洋性季风气候,温暖湿润,年均降水量1 342 mm,年均气温19.6℃,年均相对湿度为79%,年均无霜期312 d。
供试圆齿野鸦椿材料为1年生、株高约30 cm、地径约5 mm的实生苗,种植在直径20 cm、高30 cm的盆栽容器中。培养基质为菜园土,每盆装基质2 kg,pH 7.2,全磷含量0.75 g·kg-1,有效磷含量5.17 mg·kg-1,全钾含量5.73 g·kg-1,速效钾含量21.2 mg·kg-1,碱解氮含量129.9 mg·kg-1。供试肥料为尿素(N 46.4%),钙镁磷(P 12%),氯化钾(K 60%)。
采用L9(33)3因素3水平的正交设计,设置9个不同配比处理,1个对照处理,每个处理15个重复。2019年12月选择长势较一致的优良、健康幼苗栽种在盆中进行露天管理,每盆1株,共150盆150株。尿素、钙镁磷和氯化钾肥分别于2020年的2、3、4、5月的中上旬施入,具体每次的施肥水平及施入量见表1。每月观测植株生长情况,6月完成所有指标的测定。
表1 各处理施肥配比及用量Tab.1 Fertilization ratio and dosage of each treatment
1.4.1 幼苗生长及形态的测定
苗高用卷尺测量地上茎基部到最高叶面的距离,地径用游标卡尺测量主茎底部土痕处的粗度,生物量每个处理随机选取5棵进行烘干称重,取平均值计数,并记录整株生长状态。
1.4.2 可溶性蛋白、叶绿素、可溶性糖测定
本试验用考马斯亮蓝法测定可溶性蛋白[9],用丙酮乙醇混合法测定叶绿素[10],用蒽酮比色法测定可溶性糖[11]。
数据处理与分析及图表绘制采用Excel 2019和SPSS 25.0。
施肥对植物生长影响明显,直接影响幼苗抽梢、叶色、抗倒伏及抗病虫等性状;生物量或干物质总量直接表征幼苗生长状况,也能反映出苗木吸收、转化光能及储蓄能量功能的水平。由表2可以看出,各施肥处理对苗高和地径以及苗木的生长特性和生物量都有显著影响。处理5的苗高和地径增长量最大,高达72.67%和130.44%;处理1的生物量最大,达7.52 g,是对照的2倍,而处理8的生物量最小。
表2 不同处理对幼苗生长的影响Tab.2 Effects of different treatments on the growth of seedling
2.2.1 可溶性蛋白
可溶性蛋白是植物体内重要的渗透调节物质和营养物质,是筛选植物抗性的重要指标之一[12]。由表3可知,除处理7外,其它处理的可溶性蛋白含量均显著高于对照,其中可溶性蛋白以处理1最高,为45.02 mg·g-1,是对照的1.8倍,可溶性蛋白以处理7最低。
2.2.2 叶绿素
植物的叶绿素含量可以反映植物的光合能力、生长状况和营养状况[13]。处理1、3、4、6、8组的圆齿野鸦椿幼苗叶绿素都显著大于对照,其中叶绿素以处理3最高,为37.17 mg·g-1,是对照的1.71倍,处理5最低。
2.2.3 可溶性糖
可溶性糖在植物生长发育中起着重要作用,它主要为植物提供能量和代谢中间产物[14]。由表3可知,处理5产生的可溶性糖最高,为6.94%。同时,除处理7和8外,其余施肥处理产生的可溶性糖含量均高于对照组。
表3 不同处理对生理指标的影响Tab.3 Effects of different treatments on the physiological indexes
由表4可知,影响幼苗生物量的因素次序为氮>磷>钾,影响可溶性蛋白的因素排序为钾>磷>氮,影响叶绿素的因素次序为磷>钾>氮,影响可溶性糖的因素次序为钾>氮>磷。对各项指标不同水平的均值进行比较,对生物量和可溶性蛋白影响较大的是施肥处理1,这与生物量和可溶性蛋白最佳施肥处理一致;对叶绿素影响较大的是施肥处理3,与叶绿素最佳施肥处理一致;对可溶性糖较大的是施肥处理5,与可溶性糖最佳施肥处理一致。
表4 不同处理的圆齿野鸦椿幼苗各项指标的极差分析Tab.4 Analysis of the extreme difference of the indexes of the seedlings of E.konishii with different treatments
在圆齿野鸦椿幼苗的配方施肥试验中发现,合理的氮磷钾配方施肥才是小苗健壮发育的关键因素,营养元素的均匀搭配才能提高芽苗的抗倒伏和抗逆能力,降低死亡率。氮、磷、钾在植物体内并不单独作用,而是通过有机质的形成和转化相互促进。杨志坚等人的研究表明氮钾肥互作有利于闽楠幼苗干物质的增长和其他营养元素的吸收,而氮磷肥互作使闽楠充分利用各种营养元素[15]。
氮磷钾合理配施对圆齿野鸦椿幼苗生长、可溶性蛋白、叶绿素及可溶性糖含量均有促进作用[16]。在生长方面,氮对生物量影响较大,这与林伟通等人的结论一致[17],而过量施入磷、钾肥则导致生物量减少。而在施入氮磷肥的基础上增施钾肥更有利于苗高及地径的增长[18]。因此,有利于生物量增加的配施方案为处理1(N1P1K1),处理5(N2P2K1)促进苗高和地径增长。生理方面,钾对可溶性蛋白和可溶性糖的影响较大,叶峰等[19]发现低钾与高钾浓度均能提高烤烟可溶性蛋白含量,Wu Songwei等[20]对卡拉脐橙的研究表明钾肥对可溶性糖的合成和积累起重要作用;磷肥对叶绿素的的影响较大,而目前大多数研究表明氮肥对叶绿素影响较大,适量磷肥能促进叶绿素的合成[21]。处理1(N1P1K1)有利于可溶性蛋白的积累,处理3(N1P3K3)有利于叶绿素的提高,处理5(N2P2K1)有利于可溶性糖的积累。
综合分析可知,圆齿野鸦椿幼苗在氮磷钾施肥为中低水平的情况下对生物量和生理指标影响较大,因此本试验得出最佳施肥配比应选择处理1(N1P1K1),即每千克基质中加入尿素0.75 g,钙镁磷0.75 g,氯化钾0.75 g。本研究的试验设计仍存在不足,包括试验对象、方法选择单一、试验周期较短等,而且幼苗在未来对肥料吸收是否稳定还需进一步探讨。