摘 要 以一年生马尾松容器苗为研究对象,探讨不同氮磷钾配比施肥处理对马尾松幼苗生长量和生物量的影响。试验结果表明,不同氮磷钾配比的肥料施用后90 d,马尾松的苗高、地径、生物量差异显著。综合正交试验结果可知,马尾松幼苗的生长量和生物量主要受氮元素影响,说明马尾松幼苗生长对氮元素需求量较高,且马尾松幼苗的生物量以N3、P4、K3为最优水平,即施尿素10.87 g·株-1、过磷酸钙41.67 g·株-1、硝酸钾7.69 g·株-1。
关键词 马尾松;氮磷钾;生长量;生物量
中图分类号:S791.248 文献标志码:A DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.18.005
马尾松是原产于我国的松科松属乔木植物,是我国南方重要的用材树种[1-2]。研究显示,马尾松属高氮需求树种,外施硝态氮、铵态氮均能促进其生长,但需要控制在适宜浓度范围内[3]。在马尾松幼苗培育过程中,按照适宜的比例配合施用氮磷钾肥能促进马尾松幼苗健康生长[4-5]。笔者对马尾松幼苗开展不同氮磷钾配比施肥试验,以了解马尾松幼苗的适宜施肥量。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验在广西壮族自治区国有雅长林场果麻分场苗圃基地内进行。果麻分场苗圃基地位于广西百色市乐业县花坪镇境内,处于东经104°58′~104°59′、北纬24°27′~24°28′。果麻分场苗圃基地属亚热带季风气候区,冬短夏长、雨热同季,年平均气温16.3 ℃,年均降水量1 220.3 mm,年日照时间1 400 h,相对湿度83%,无霜期290 d。
1.2 供试材料
供试苗木选用由果麻分场苗圃基地培育的一年生马尾松容器苗。供试肥料氮肥、磷肥、钾肥分别为尿素[CO(NH2)2,总氮含量大于等于46%]、过磷酸钙
[Ca(H2PO4)2,P2O5含量大于等于12%]、硫酸钾(KNO3,K2O含量大于等于52%)。
1.3 试验设计与方法
施肥试验前3个月,即2023年4月上旬,将供试苗木移栽至雅长林场某苗圃进行炼苗。移栽前,提前配制培养基质,培养基质由石英砂、蛭石、珍珠岩按体积比7∶2∶1混合配制而成。移栽前,用3%稀盐酸浸泡基质5~7 d后,将基质清洗干净并装入塑料花盆(上口径22.5 cm、下口径18.5 cm,高21.0 cm)备用。移栽时间为2023年7月上旬,每个花盆移栽1株。
施肥试验采用三因素四水平的正交设计方法,分别设N、P2O5、K2O 3个因素,其中N因素分别设施用量为3.0 g、4.0 g、5.0 g、6.0 g共4个水平,分别编号1、2、3、4;P2O5(以下简称P)因素分别设施用量为2.0 g、3.0 g、4.0 g、5.0 g共4个水平,分别编号1、2、3、4;K2O(以下简称K)因素分别设施用量为
2.0 g、3.0 g、4.0 g、5.0 g共4个水平,分别编号1、2、3、4(见表1)。该试验共计16个处理,每个处理10盆。苗木移栽定植后,根据试验设计折算的尿素、过磷酸钙、硫酸钾用量混合加入0.8 L清水中,每15 d浇灌1次。试验前和试验后90 d测定马尾松幼苗的生长量和生物量,取平均值,并对试验后90 d马尾松幼苗的生长量和生物量进行正交试验分析。
1.4 项目测定
1.4.1 生长量测定
试验前和移栽后90 d测量所有苗木的苗高、地径。苗高采用钢卷尺进行测量,精度为0.1 cm;地径采用游标卡尺进行测量,精度为0.1 mm。在此基础上,计算出试验前后马尾松苗木苗高、地径的生长量。
1.4.2 生物量测定
移栽后90 d,在各试验处理中分别随机选取马尾松苗木各5株进行生物量测定。具体方法是将选取的马尾松苗木连根拔出后,用清水洗净根部基质,从根茎部的土痕处将根茎剪开,并根据地上生物量和地下生物量分装标记,置于烘干箱中烘干至质量恒定后待冷却称单株生物量质量,精度为0.01 g,并计算单株干总生物量,公式为
Qa=Qr+Qs(1)
式中:Qa为单株干总生物量;Qr为单株地下生物量;Qs为单株地上生物量。
1.5 数据分析
生长量和生物量指标数据用Microsoft Excel 2016数据处理软件进行整理统计,用SPSS 19.0统计学软件对生长量和生物量指标的平均数进行单因素方差分析。
2 结果与分析
2.1 不同氮磷钾配比施肥处理下马尾松幼苗的生长量差异分析
如表2所示,试验前对马尾松幼苗的苗高和地径进行方差比较分析,结果均为差异不显著(p>0.05)。对不同氮磷钾配比施肥处理下移栽后90 d马尾松幼苗的平均苗高、苗高生长量、平均地径、地径生长量进行方差分析,结果均为差异极显著(p<0.01)。不同氮磷钾配比施肥处理下,马尾松幼苗平均苗高在22.56~24.54 cm,苗高生长量为1.69~3.62 cm,最大为处理12(3.62 cm),处理9次之(3.41 cm),最小为处理1(1.69 cm);平均地径在3.29~3.72 mm,地径生长量为0.35~0.67 mm,最大为处理12(0.67 mm),处理13次之(0.63 mm),最小为处理15(0.35 mm)。
2.2 不同氮磷钾配比施肥处理下马尾松幼苗的生物量差异分析
如表2所示,对移栽后90 d马尾松幼苗的地下生物量、地上生物量、总生物量进行方差分析,结果均为差异极显著(p<0.01)。不同氮磷钾配比施肥处理下,马尾松幼苗平均单株地下生物量在0.62~1.03 g,最大为处理12(1.03 g),处理13次之(1.01 g),最小为处理1(0.62 g);平均单株地上生物量在1.33~2.89 g,最大为处理12(2.89 g),最小为处理15(1.33 g);平均单株生物量在2.32~3.92 g,最大为处理12(3.92 g),处理10次之(3.59 g),最小为处理15(2.32 g)。
2.3 不同氮磷钾配比施肥处理下马尾松生长量和生物量正交试验分析结果
不同氮磷钾配比施肥处理下移栽后90 d马尾松生长量和生物量的正交结果如表3所示。结合各因素的R值,对苗高生长量的影响因素排序为N>P>K,对地径生长量的影响因素排序为N>P>K,对地下生物量的影响因素排序为N>P>K,对地上生物量的影响因素排序为N>K>P,对单株总生物量的影响因素排序为N>K>P,生物量以N3、P4、K3为最优水平。
3 小结
不同氮磷钾配比施肥处理对马尾松的生长量和生物量均有明显的影响。另外,从正交试验结果可以看出,对苗高生长量的影响因素排序为N>P>K,对地径生长量的影响因素排序为N>P>K,对地下生物量的影响因素排序为N>P>K,对地上生物量的影响因素排序为N>K>P,对单株总生物量的影响因素排序为N>K>P。由此可以看出,马尾松幼苗的生长量和生物量主要受氮元素影响,说明马尾松幼苗生长对氮元素需求量较高。另外,马尾松幼苗的生物量以N3、P4、K3为最优水平,即施尿素10.87 g·株-1、过磷酸钙41.67 g·株-1、硝酸钾7.69 g·株-1。
参考文献:
[1] 王聪慧.马尾松PmSPX家族基因的克隆及功能分析[D].贵阳:贵州大学,2022.
[2] 张林林,刘效东,苏艳,等.马尾松人工林生物量与生产力研究进展[J].生态科学,2018,37(3):213-221.
[3] 王胤,姚瑞玲.马尾松组培苗对氮素形态的生长响应[J].广西植物,2021,41(6):922-929.
[4] 曾嬿冰.马尾松优良种源N、K利用效率及营养元素吸收变化的研究[D].贵阳:贵州大学,2016.
[5] 周玮,苏春花,曹岩.氮、磷肥对马尾松幼苗生长及营养元素积累与转运的影响[J].广东农业科学,2020,47(7):88-96.
(责任编辑:刘宁宁)