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不同配比桉樹專用肥對桉樹生長及元素吸收的影響

發布時間:2018-07-20所屬分類:農業論文瀏覽:1

摘 要: 摘要: 通過外源施加兩種目前常用的桉樹專用肥 A( m( N) ∶ m( P) ∶ m( K) = 15 ∶ 9 ∶ 11) ,B( m( N) ∶ m( P) ∶ m ( K) = 17. 6 ∶ 7. 2 ∶ 10. 3) 以及不施肥作對照,研究巨尾桉 DH32-29 組培苗植株各部分大量元素的變化. 結果表明: 1) A 肥料能夠較好

  摘要: 通過外源施加兩種目前常用的桉樹專用肥 A( m( N) ∶ m( P) ∶ m( K) = 15 ∶ 9 ∶ 11) ,B( m( N) ∶ m( P) ∶ m ( K) = 17. 6 ∶ 7. 2 ∶ 10. 3) 以及不施肥作對照,研究巨尾桉 DH32-29 組培苗植株各部分大量元素的變化. 結果表明: 1) A 肥料能夠較好地促進桉樹苗高、地徑生長; 2) A,B 兩種肥料顯著提高桉樹各器官對 N,P,K 的吸收; B 肥料對根葉的 N、根的 P 吸收的影響高于 A 肥料,但是 A,B 肥料對各器官中 K 含量的影響差異不顯著; 3) A,B 處理下桉樹葉及 A 處理下桉樹根的 N,P 養分吸收未受限制,而對照和 B 處理下的桉樹根對 P 的吸收受到限制; 4) A 肥料對桉樹 Ca 的吸收效果顯著,肥料 N,P,K 配比對桉樹 Mg 的吸收影響不大.

  關鍵詞: 配比施肥; 桉樹; 養分; 大量元素; 化學計量

  桉樹( Eucalyptus robusta Smith) 屬桃金娘科桉屬植物[1],生長速度快,抗逆性強,木材產量高[2],已成為我國南方種植的主要用材樹種. 桉樹的速生性及短輪伐期的經營方式需要從土壤中獲取大量營養元素,因此,對桉樹進行養分管理十分必要. N,P,K 3 種元素是植物生長所必需的營養元素[3],是提高桉樹人工林生產力的重要影響因子. 由于肥料種類、營養成分種類和含量、化學性質不盡相同,所產生的肥效也有差別. 不少學者已開展了桉樹專用肥、肥料成分配比對桉樹生長及某些生理的影響研究: 胡厚臻等[4]報道了巨尾桉 GL9 葉片和根系的有機酸種類和有機酸酶活性對不同養分配比肥料的響應,結果表明,N,P 是影響桉樹有機酸的主要因子,高氮低磷配比的肥料不利于桉樹養分的吸收; 劉學峰等[5]探討了不同施肥位點對桉樹生物量和養分利用率的影響,結果顯示,單位點、穴施更有利于根系生長,并且葉片養分含量顯著高于其他部位; 任忠秀等[6]提出對不同桉樹品種應該使用不同配方肥料; 文亮等[7]、姚姜銘等[8]研究了不同配方肥料對桉樹生長及生理指標的影響,并得出不同肥料混合搭配比單施某一種肥料效果要好的結論; 張華林等[9]研究了不同氮素施肥方法對桉樹生長及光合指標的影響,結果顯示,對尾巨桉苗木生長和光合作用促進作用最為顯著的是指數施肥方法; 劉洋等[10]的研究說明了施 N 可以顯著提高根莖葉的 N/P,緩解巨桉的缺 N 現象,施 P 則會顯著降低 N/P,進一步加劇 N 元素的缺乏.

  綜上可知,目前的研究重點偏向配方施肥及單元素施肥處理下的植株生長和生理效應,而有關不同配比肥料對桉樹養分分配和 N/P 化學計量關系的研究較少,且桉樹的養分吸收規律尚不明確. 本次研究使用目前生產上常用的兩種桉樹專用肥( N,P,K 質量比分別為 15 ∶ 9 ∶ 11 和 17. 6 ∶ 7. 2 ∶ 10. 3) ,以桉樹主栽品種巨尾桉 DH32-29 為研究對象,探討不同養分配比對桉樹生長、各器官對 N,P,K,Ca,Mg 元素吸收的影響,以期為進一步優化桉樹施肥的肥料配方,提升養分管理水平提供一定的數據參考.

  1 試驗方法

  1. 1 供試材料

  試驗基地位于廣西大學林學院苗圃基地,該地炎熱潮濕,為濕潤的亞熱帶季風氣候. 年平均氣溫在 21. 6 ℃左右,極端最高氣溫 40. 4 ℃,極端最低氣溫-2. 4 ℃ . 年均降雨量 1 304. 2 mm,平均相對濕度為 79% . 2016 年 5 月 10 日,選取長勢一致、生長良好的 2 月生巨尾桉 DH32-29 組培苗木作為試驗材料,移栽于直徑 120 cm,高 50 cm 的大塑料桶. 盆栽試驗以黃心土+珍珠巖( 7 ∶ 3) 為培養基質,混勻后的基質經過自然風干、磨碎、過篩等處理,測定基質本底值,見表 1. 裝入基質前在桶底墊打孔火磚,以防透水并保證不同處理間養分不相互滲透. 處理前先緩苗 3 周,試驗周期 4 個月,結束后即采集樣品用于指標測定.

表1

  1. 2 試驗設計

  本試驗采用隨機區組設計,設置 3 個處理,分別為施桉樹專用肥 A( m( N) ∶ m( P) ∶ m( K) = 15 ∶ 9 ∶ 11,即 29. 7% 尿素、20% 鈣鎂磷肥、12. 3% 磷酸一銨、18. 3% 氯化鉀) 、桉樹專用肥 B( m( N) ∶ m( P) ∶ m ( K) = 17. 6 ∶ 7. 2 ∶ 10. 3,即 36. 6% 尿素、22. 9% 鈣鎂磷肥、6. 9% 磷酸一銨、17. 2% 氯化鉀) 和不施肥的空白對照( CK) ,每個處理 10 株苗,共 3 個重復,見表 2. 每株苗木肥料用量為 300 g,采用條溝法施放. 苗圃供水裝置每 h 自動噴水 3 s,每兩周除草 1 次,其他苗木管理均保持一致.

  1. 3 指標測定方法

  2016 年 6 月 2 日,用鋼尺( 精度 0. 1 cm) 和電子數顯游標卡尺( 精度 0. 01 mm) 測定桉樹苗木苗高、地 390 北華大學學報( 自然科學版) 第 19 卷 徑初始值,隨后每隔 1 個月測定 1 次. 待試驗結束后,在每個處理中挑選能夠代表該處理平均水平的 10 株 苗木,分根、莖、葉混合取樣. 樣品經過烘干、打碎、研磨、過篩( 孔徑 0. 25 mm) 等處理,用 H2 SO4-H2O2 消煮 樣品,過濾后的清液待測. 全 N、全 P 均采用 Smart Chem 200 全自動間斷化學分析儀( 意大利 AMS 公司) 測 定; 植物全 K 使用火焰分光度計法測定[11]; Ca,Mg 元素采用德國耶拿分析儀器股份公司的原子吸收分光 光度計( NOVAA350) 測定

  1. 4 數據處理

  采用 Microsoft Excel 2010 對數據進行整理匯總,使用 SPSS 20. 0 軟件制圖、進行方差分析 ( LSD 法) 等.

  2 結果與分析

  2. 1 不同配比肥料對桉樹生長的影響

  2. 1. 1 地 徑

  不同配比肥料桉樹地徑生長情況見表 3. 由表 3 可見: 與對照相比,不同 N,P,K 配比的肥料處理對桉 樹地徑生長的促進作用顯著. 隨著時間的延長,地徑增長幅度增大. 施肥 1 個月后,A,B 肥料處理下的桉樹 地徑均與 CK 達到極顯著水平; 施肥第 2 個月,即 7—8 月份是桉樹的速生期,在 A,B 肥料施肥處理下,8 月份桉樹地徑分別比 7 月份高出 149. 1% 和 128. 3% ,且 8 月份不同處理間桉樹地徑達到極顯著差異; 9 月 份,A,B 肥料處理下桉樹地徑是 CK 的近 3 倍,但地徑增長速率稍有降低; A 肥料處理下的桉樹地徑增 量大.

表3

  2. 1. 2 樹 高

  不同配比肥料桉樹樹高生長情況見表 4. 由表4 可知: 不同配比 N,P,K 肥料對桉樹樹高的促進作用顯 著,生長趨勢與地徑生長基本保持一致. 施肥初期( 7 月份) ,不同配比肥料處理的桉樹樹高均與空白對照 達到極顯著水平. A,B 施肥處理下,樹高在施肥后的第 2 個月為生長速率最快的階段,8 月份,A,B 肥料處 理的樹高分別比 7 月高出 145. 6% 和 125. 5% ,并且與空白對照的樹高差異極顯著. 空白對照組桉樹樹高 一直保持較為緩慢的生長速度,由此說明,桉樹前期的快速生長需要肥料來維持. 由增量比較可知,A 肥料 更有利于桉樹樹高的生長.

表4

  2. 2 不同配比肥料對桉樹幼苗大量元素吸收的影響

  2. 2. 1 對全 N 的影響

  不同處理下桉樹幼苗根、莖、葉全 N 含量見圖 1. 由圖 1 可見: 不同配比肥料可以極大促進桉樹苗木對 N 的吸收,尤其是根和葉對 N 吸收的效果最明顯,均為 B>A>CK,各處理間均達到差異顯著水平,且 B 處 理下的根和葉中 N 含量比 A 高出 87% 和 18% . 由此表明,B 配比肥料更有利于桉樹對 N 的吸收; 莖中 N 第 3 期 劉 奎,等: 不同配比桉樹專用肥對桉樹生長及元素吸收的影響 391 含量 A 和 B 配比肥料處理間沒有顯著差異,但均顯著高于 CK.

圖1

  2. 2. 2 對全 P 的影響

  不同處理下桉樹幼苗根、莖、葉全 P 含量見圖 2. 由圖 2 可知: A,B 施肥處理后明顯提高了桉樹苗根和 莖中 P 的含量,是空白對照處理的 2 ~ 4 倍左右,但兩個施肥處理間沒有顯著差異; 3 個處理間桉樹葉中 P 含量均達到顯著水平,但施肥后葉中 P 含量變化幅度比根、莖小; A,B 兩種配比肥料能夠顯著提高根、莖 中的 P 含量.

圖2

  2. 2. 3 對全 K 的影響

  不同處理下桉樹幼苗根、莖、葉全 K 含量見圖 3. 由圖 3 可見: A,B 施肥處理能夠顯著提高桉樹苗各部 位對 K 的吸收. 從整體上看,施肥處理下,K 含量葉>莖>根,而空白對照組恰恰相反; 桉樹苗木的根、莖、葉 中 K 含量 A>B>CK,A,B 處理大大提高了各器官 K 的吸收,均是對照的 2 ~ 5 倍左右,但兩個施肥處理間 的 K 含量差異不顯著; A 肥料處理下的植株 K 含量略高于 B 處理.

  2. 2. 4 對 Ca 的影響

  不同處理下桉樹幼苗根、莖、葉 Ca 含量見圖4. 由圖4 可知: 空白處理下,Ca 的含量為葉>根>莖,而 A, B 處理后,桉樹中的 Ca 含量都有不同程度的上升,并且變化最明顯的是莖中 Ca 含量,尤其是 A 肥料處理 比 CK 高 118% ,B 肥料處理與 CK 差異不顯著; 根和葉在 A,B 肥料處理下 Ca 含量都有升高. 從整體來看, A 肥料更利于桉樹對 Ca 的吸收.

圖3

  2. 2. 5 對 Mg 的影響

  不同處理下桉樹幼苗根、莖、葉 Mg 含量見圖 5. 由 圖 5 可知: 桉樹幼苗在不同的施肥處理下,根、莖、葉中 Mg 的含量波動范圍在 600 ~ 800 mg /kg,CK,A,B 3 個 處理間桉樹苗的根、莖、葉中 Mg 含量均沒有發生顯著 變化,故 A,B 兩種配比肥料對桉樹苗木 Mg 的吸收影 響不大.

圖5

  2. 2. 6 對生態化學計量 N/P 的影響

  不同施肥處理對 N/P 的影響見表 5. 由表 5 可知: 經過不同配比肥料處理后,桉樹植株各部位的 N/P 差異較大. 葉片 N/P 變化幅度最大,A,B 處理后的桉樹 葉片 N/P 分別是 CK 的 3. 5 倍左右,并且與 A,B 兩種肥料處理間也達到了顯著水平,說明施肥能夠顯著提高葉片對 N,P 兩種元素的吸收,而且 N 的吸收比例顯著提升. 未施肥的桉樹苗木莖中 N/P 值比其他施 肥處理的都高,主要是因為培養基質的養分含量較低,尤其是 P 含量低于平均水平. B 配比肥料處理的桉 樹苗木根的 N/P 最大,而 A 配比肥料處理下的 N/P 最小,說明提高肥料中 P 的比例能夠顯著降低桉樹根 中的 N/P.

表5

  3 討 論

  施肥能夠活化土壤中 N,P,K,使其轉化為植物易吸收的速效養分,從而提高植株對養分的吸收,促進 植物生長[12-13]. 本研究結果顯示: 施肥后的第 2 個月是桉樹樹高和地徑生長的速生期,A,B 兩種配比肥料 均能顯著促進桉樹地徑和樹高的生長,其中 A 肥料效果更加顯著. A,B 兩種肥料處理后,桉樹苗的根、莖、 葉中元素含量有所不同,總體上看肥料處理均能夠極大提升植株大量元素吸收的能力. 植株對 K 的吸收 會隨著肥料配比中 K 的比例提升而升高,而兩種肥料對各植株器官中 N,P 含量的影響各異,相對來說,B ( m( N) ∶ m( P) ∶ m( K) = 17. 6 ∶ 7. 2 ∶ 10. 3) 肥料能夠較好地促進桉樹對 N 的吸收,A( m( N) ∶ m( P) ∶ m ( K) = 15 ∶ 9 ∶ 11) 肥料能夠促進桉樹對 P 的吸收.

  N 和 P 是植物的基本營養元素,對植物生長和各種功能影響深刻. 植物葉片作為植物的主要光合器 官,葉片的 N/P 臨界比值被認為可以作為判斷環境對植物生長養分供應狀況的指標[14]. 當植物 N/P <14 時,植物生長表現為受 N 的限制; 當 N/P>16 時,表現為受 P 的限制; 14

  Ca 和 Mg 是植物生長發育所必需的一種大量元素,它們既是植物細胞的重要組成部分,也是增強植物 對抵抗環境脅迫的主要成分[18-19]. 比如 Mg 作為葉綠素的關鍵元素,是植物光合作用不可或缺的[20]. 本研 究中,A 肥料對桉樹幼苗各器官 Ca 吸收的促進作用顯著,可以促進植物對硝態 N 的吸收,與氮的代謝密 切相關[21]. 本試驗中兩種配比肥料均能夠提升桉樹植株的 N 含量,說明植株內的 N 和 Ca 元素可能存在 著一定的協同促進作用. 同時,Ca 又可以清除植物代謝過程中產生的有機酸,有助于提高桉樹的抗逆性; 然而,兩種肥料對桉樹植株的 Mg 含量卻影響不大.

  從整體上看,當肥料 N,P,K 配比為 15 ∶ 9 ∶ 11 時,巨尾桉 DH32-29 苗高、地徑的增長幅度較大,同時 顯著促進了 P 和 Ca 的吸收,從而有利于促進桉樹秋季的木質化程度,提高抗寒抗旱能力; 而 N,P,K 配比 為 17. 6 ∶ 7. 2 ∶ 10. 3 時則有利于 N 的吸收,促使樹木茂盛、加強營養生長,但易導致秋季莖葉徒長,耐寒能 力降低. 因此,桉樹初期追肥時選擇 N,P,K 配比為 15 ∶ 9 ∶ 11 的肥料較好.

  在本次研究的基礎上,今后將 跟蹤調查桉樹人工林生長后期追肥所用的不同養分配比肥料對桉樹林木的作用效果,并加強微量元素配 比對桉樹生長影響的研究,進一步優化桉樹專用肥元素組成和配比,提高桉樹人工林生產力.

  綜上所述,將桉樹專用肥 A( m( N) ∶ m( P) ∶ m( K) = 15 ∶ 9 ∶ 11) 作為巨尾桉 DH32-29 的前期追肥, 更有利于桉樹的生長,促進桉樹秋季的木質化程度和提高抗寒抗旱能力.

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