叶面施肥对窄叶西南红山茶苗木生长的影响
2016-04-17李甜江郎南军
文 野 李 丹 李甜江 郎南军
(1.江西省林业科学院,江西南昌330032;2.西南林业大学林学院,云南昆明650224;3.云南省林业科学院,云南昆明650204)
叶面施肥对窄叶西南红山茶苗木生长的影响
文 野1,2李 丹3李甜江3郎南军2
(1.江西省林业科学院,江西南昌330032;2.西南林业大学林学院,云南昆明650224;3.云南省林业科学院,云南昆明650204)
选用尿素和磷酸二氢钾对窄叶西南红山茶苗木进行叶面施肥,采用二因素三水平双向随机区组设计,共设置27个小区进行田间试验,分析不同叶面施肥组合对窄叶西南红山茶苗木生长的影响。结果表明:尿素、磷酸二氢钾配施对窄叶西南红山茶苗高、地径、冠幅产量增加的影响优于单施尿素或磷酸二氢钾,喷施3 g/L的尿素和1 g/L的磷酸二氢钾混合肥对窄叶西南红山茶苗木树高、地径和冠幅的促进作用最为显著。通过交互作用分析,尿素和磷酸二氢钾用量分别为2.718 g/L、1.654 g/L,配比为1∶0.608,对苗高的生长最好,达1.455 cm;用量分别为2.499g/L、1.569 g/L,配比为1∶0.628,对地经的生长最好,达0.068 cm。可根据用苗要求,采用不同配方施肥。
叶面施肥;苗木生长;窄叶西南红山茶;尿素;磷酸二氢钾
窄叶西南红山茶(Camellia pitardii var yunnanica)是山茶科山茶属西南红山茶的变种,分布在我国的云南、贵州、四川等地。本变种的嫩枝具有微毛;叶片为披针形或长圆形,叶顶端渐尖,基部为楔形,边缘有较密细锯齿,花色淡红,苞片及萼片背部被褐色茸毛[1]。由于窄叶西南红山茶幼龄期苗木根系的生长和发育还不健全,植株的根系活力较低,在春梢萌动之前,抽梢、展叶和花芽分化时都需要大量营养元素(如氮、磷、钾等)以满足植株生长的需要。此时营养元素在植物体内扮演着重要角色,如苗木长期营养不良容易导致形成层僵化,从而变成“小老树”[2],因此要培育健壮的树木应该在窄叶西南红山茶幼年期加强施肥管理措施。苗木的生长和发育需要靠人工施肥来补充化学元素,充分的营养是苗木快速生长的重要保障[3]。实践证明,养分的平衡供应在很大程度上是获得优质油茶苗木的关键性因素。叶面施肥作为补充植物养分的途径之一,具有不会因土壤固定[4]、吸附养分[5]而降低肥料利用率[6]的特性,且叶面肥具有效果显著、吸收迅速、利用率高、施肥量小等优点,叶面施肥技术成为当下提高油茶苗木质量的一种重要方法[7]。本研究通过叶面施肥试验,得出有利于云南高原山区窄叶西南红山茶苗木营养生长的最佳施肥配方,为其栽培管理提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 试验地自然概况
试验地设在云南省建水县城北部李浩寨乡的油茶苗圃地内,属亚热带季风气候,年平均气温18.5℃,无霜期300 d,年平均降雨量600mm,平均海拔1 778m。具有昼夜温差大、雨热同季、干湿季分明、夏无酷暑、冬无严寒的气候特点[8],其优越的自然条件,十分有利于窄叶西南红山茶的生长。
1.2 试验材料
1.2.1 参试对象 试验开始前,在窄叶西南红山茶苗圃里挑选出生长情况基本一致的1年生营养袋实生苗,并对参试苗木进行每木检尺,测定每株窄叶西南红山茶苗木的苗高、地径、冠幅。窄叶西南红山茶苗木的苗高和冠幅用卷尺进行测量,地径用游标卡尺进行测量。喷施前平均苗高为6.43 cm,平均冠幅为4.38 cm,平均地径为0.15 cm。苗木为建水县本地野生品种,苗木基质为当地黄壤与农家肥混合。
1.2.2 参试材料 参试材料主要包括分析纯尿素CO(NH2)2(含量≧99.0%)、分析纯磷酸二氢钾KH2PO4(含量≧99.5%),溶剂为纯水。其中尿素[9]是一种应用较广的氮肥,为中性速效肥料,有利于增多植物叶片生长和光合作用的进行,在生产中可与其他元素复合使用;磷酸二氢钾[10]是一种磷钾复合肥,适用于各种植物和土壤,它具有防治植物早衰、增强抗逆性等许多优良作用,易为植物吸收利用。
1.3 试验设计
本试验采用2因素3水平双向随机区组设计[11-12],2个因素为:尿素CO(NH2)2(简写CO)、磷酸二氢钾KH2PO4(简写KH),3个水平参照文献[13],设为:低、中、高3种浓度,试验方案见表1。该试验设计是一种均衡的完全实施方案,并具有正交性,CO(NH2)2、KH2PO42因素的3水平各自两两相交,共组成9个试验处理组。处理1(ck)为对照组喷施纯水,处理4、7单施CO,处理2、3单施KH,处理5、6、8、9为CO和KH交互配施。每组施肥处理小区油茶10株,每组处理设3个重复,共计处理窄叶西南红山茶苗木270株。
表1 尿素、磷酸二氢钾配施试验方案Tab.1 Trials program of combined application of CO(NH2)2,KH2PO4(g·L-1)
试验于2013年11月15日、2013年11月30日、2013年12月15日、2013年12月30日、2014年1月14日,选择晴好无风的9:00时,采用可调节手持气压式喷雾器对所选苗木进行喷雾,以叶片湿润但不滴水为宜[14]。苗期共喷5次对应的尿素和磷酸二氢钾,每次喷施间隔14 d,其他管理办法一致。
1.4 调查及分析方法
试验进行之后,于2014年4月11日、5月12日、6月10日、7月9日对试验苗木的苗高、地径、冠幅进行4次普查,并记录调查数据。
本研究所用到的数据均为平均值,收集到的基础数据录入Excel表格中;然后在SPPS软件中进行方差分析,并进行多重比较;最后在SAS软件中做出产量反应曲面图和等产线图。
2 结果与分析
2.1 产量反应曲面响应
分别对窄叶西南红山茶苗木在叶面施肥之后半年的苗高、地径和冠幅的增量与喷施的尿素、磷酸二氢钾进行回归分析,从中优选出最优回归方程[15],见表2。由表2可知,各生长量增量与尿素和磷酸二氢钾间具有显著的相关关系,且它们之间的关系呈二次产量反应曲面,说明该试验用二次回归模型拟合的效果较好,因此反应曲面方程可以用来分析肥料效应规律及预测各生长指标的产量。
表2 窄叶西南红山茶苗木生长量肥料效应方程Tab.2 Fertilizer effect equations of growth on seedling of Camellia pitardii var.yunnanica
根据产量反应曲面方程,以窄叶西南红山茶苗木苗高、地径、冠幅为因变量、对应的CO和KH用量为自变量作产量反应曲面图(图1)。
从图1可以看出,苗高、地径、冠幅反应曲面均呈现出钟形(单峰曲线)曲面模式[16],即苗高、地径、冠幅均存在一个产量峰值,分别为1.455 cm、0.068 cm、1.565 cm。峰值以前,苗高、地径、冠幅均随CO、KH用量的增加而增加;峰值以后,苗高、地径、冠幅随CO、KH用量提高反而下降。根据植物生长的基本规律,反应曲面的顶点即为窄叶西南红山茶苗木苗高、地径、冠幅的最高产量,对应的CO、KH施肥量及配比即为各产量指标的最佳施肥量及配比。另外,结合曲面的几何特性可以发现,施肥量越接近产量反应曲面的顶点,斜率越小,即N、P、K肥的边际产量越小,因而产量增加的速率就越小。
2.2 窄叶西南红山茶油茶苗木生长对单因素喷肥的响应
将表2的二元二次回归方程进行降维处理,即令其中一个因子为0,每个方程只涉及一种肥料因子CO或KH,便可获得各因素与苗高、地径、冠幅的一元二次方程,见表3。
表3 窄叶西南红山茶苗木生长量在单因素效应下的最高产量Tab.3 The highest yield in single-factor on seedling growth of Camellia pitardii var.yunnanica
由表3可知:单施CO时,苗高、地径、冠幅生长量最高产量分别为1.091 cm、0.059 cm和0.892 cm,分别比对照提高了0.458 cm、0.019 cm和0.146 cm。单施KH时,苗高、地径、冠幅生长量最高产量分别为0.996 cm、0.049 cm和1.421 cm,分别比对照提高了0.36 cm、0.008 cm和0.675 cm。可见,单施尿素或单施磷酸二氢钾对促进云南山区窄叶西南红山茶苗木生长均有一定效果。
此外,各产量指标的单因素效应方程均为抛物线方程,即窄叶西南红山茶苗木生长量随着叶面施肥的量先增大后减小,呈现出钟形曲线(单峰曲线)的变化趋势,进一步说明了窄叶西南红山茶苗木生长有一个单施肥料的最佳用量。即,当单施CO的量分别为2.717、2.500 g/L和1.710 g/L时,窄叶西南红山茶苗木的苗高、地径和冠幅分别达到了最大产量;当单施KH的量分别为1.654、1.571 g/L和1.811 g/L时,窄叶西南红山茶苗木的苗高、地径和冠幅分别达到了最大产量。
2.3 双因素试验效应
CO、KH二因素三水平每两两组合,分别代入表2中的回归方程,即可模拟出9个试验结果,见表4。
表4 窄叶西南红山茶苗木生长量的双因素模拟试验结果Tab.4 The simulation experiment results of double-factor on seedling growth of Camellia pitardii var.yunnanica
从表4可知,在单施CO(处理4、7)及单施KH(处理2、3)中,树高、地径和冠幅随CO及KH用量的增加均呈现先增大后减小的变化趋势,且单施CO的效果较单施KH好。从配施情况看,处理5的树高、地径和冠幅的产量最高,分别比对照提高了0.759、0.025 cm和0.600 cm。处理9的苗高、地径和冠幅,低于或等于对照(处理1)。因此,适量的肥料用量有利于促进白花油茶苗木生长,但过量的肥料用量对窄叶西南红山茶苗木的没有促进生长或具有抑制作用。
综合单施和配施情况可知,随着肥料用量的增加,白花油茶苗高、地径、冠幅生长量均表现为先增后减的趋势,且单施CO比单施KH效果更好,CO、KH配施较单施CO肥或单施KH肥好,这与之前单因素分析及交互效应分析的结论一致。且模拟结果与田间试验结果比较接近,表明肥料效应方程拟合程度较高。
2.4 2种肥料交互效应的最佳用量及配比
通过交互效应分析,可得到苗高、地径、冠幅的CO、KH最佳施用量及最佳配比,由CO、KH最佳施肥量组成的最佳施肥点即为产量反应曲面的顶点,该点所对应的产量值即为配合施肥的最高理论产量,即在该条件下CO、KH配合施肥理论上能得到的最大产量值(表5)。
表5 窄叶西南红山茶苗木生长量的最佳施肥量和配比及最高理论产量Tab.5 The optimum amount of fertilization,optimum proportion and highest yield on seedling growth of Camellia pitardii var.yunnanica
由表5可知,CO、KH交互作用下,即,CO用量为2.718 g/L、KH用量为1.654 g/L、两者配比为1∶0.608时,苗高生长可以达到理论最高增量1.455 cm;CO用量为2.499 g/L、KH用量为1.569 g/L、两者配比为1:∶0.628时,地径生长可以达到理论最高增量0.068 cm;CO用量为1.692 g/L、KH用量为1.807 g/L、两者配比为1∶1.106时,冠幅生长可以达到理论最高增量1.565 cm。而且与单因素分析结果对比,两种肥料交互效应的最高产量高于单因素效应的最高产量。说明尿素与磷酸二氢钾混合喷施比尿素或单施磷酸二氢钾更能促进窄叶西南红山茶的生长。
3 结论与讨论
对窄叶西南红山茶苗木生长量的二元二次回归方程进行单因素和双因素模拟试验结果表明,尿素用量为2.718 g/L、磷酸二氢钾用量为1.654 g/L、两者配比为1∶0.608时,苗高生长可以达到理论最高增量;尿素用量为2.499 g/L、磷酸二氢钾用量为1.569 g/L、两者配比为1∶0.628时,地径生长可以达到理论最高增量;尿素用量为1.692 g/L、磷酸二氢钾用量为1.807 g/L、两者配比为1∶1.106时,冠幅生长可以达到理论最高增量。过量的肥料用量对窄叶西南红山茶苗木的生长没有促进作用,反而具有抑制作用。
二元二次方程所得出的产量反应曲面图表明,窄叶西南红山茶苗高、地径、冠幅反应曲面均呈现出钟形(单峰曲线)曲面模式,即苗高、地径、冠幅均存在一个产量峰值,分别为1.455 cm、0.068 cm、1.565 cm。在达到喷施尿素2.718 g/L(苗高)、2.499 g/L(地经)、1.692 g/L(冠幅)、磷酸二氢钾1.654 g/L(苗高)、1.569 g./L(地经)1.807 g/L(冠幅)合理峰值前,苗高、地径、冠幅均随尿素、磷酸二氢钾用量的增加而增加;超过合理峰值后,苗高、地径、冠幅随尿素、磷酸二氢钾用量提高反而下降。
试验结果表明,尿素、磷酸二氢钾配施对窄叶西南红山茶苗高、地径、冠幅产量增加的影响优于单施尿素或磷酸二氢钾,其中3 g/L的CO(NH2)2和1 g/L的KH2PO4混合配施窄叶西南红山茶,其树高、地径和冠幅的产量最高。因此,应用尿素和磷酸二氢钾配施能有效的促进窄叶西南红山茶苗木营养生长,为该新品种油茶的规模化生产提供参考。
由于各地的气候条件不同,土壤(苗木基质)养分含量不同,油茶苗木品种不同,叶面喷施营养元素对油茶苗木产生的影响也不一定相同,在不同的情况下,需要进行科学的肥料配比,不能一概而论,套用一种施肥模式。
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(责任编辑 韩明跃)
Effect of Foliage Spray on the Growth of Camellia pitardii var.yunnanica Seedlings
Wen Ye1,2,Li Dan3,Li Tianjiang3,Lang Nanjun2
(1.Jiangxi Academy of Forestry,Nanchang Jiangxi330032,China;2.Collage of Forestry,Southwest Forestry University,Kunming Yunnan 650224,China;3.Yunnan Academy of Forestry,Kunming Yunnan 650204,China)
This test analyzed effect of different foliage spraymode on the growth of Camellia pitardii var.yunnanica Seedlings.Urea and potassium dihydrogen phosphate sprayed to Camellia pitardii var.yunnanica seedlings by adopted the two factors of exercise at three levels design on 27 plots by 2-way randomized block design in field experiment.The results showed that combined application of CO(NH2)2and KH2PO4in proper ration increased the height,ground diameter,crown breadth of Camellia pitardii var.yunnanica,and the effectwas better than single application. Especially,the enhancementwas remarkable in treatment5 when sprayingmedium dosewas3 g/L of CO(NH2)2and 1 g/L of KH2PO4.Resultof interactive analysis showed that itwas the best for the heightgrowth,reaching to1.455 cm,when spraying dose of CO(NH2)2and KH2PO4were 2.718 g/L,1.654 g/L and its ratio was 1∶0.608.While dose of 2.499 g/L,1.569 g/L and ratio of 1∶0.628 was best for ground diameter growth,reaching to 0.068 cm. Therefore,we could adopt different formula fertilization according to the practical requirement.
foliage spray;seedling growth;Camellia pitardii var.yunnanica;urea;potassium dihydrogen phosphate
S723.7
A
2095-1914(2016)02-0062-05
10.11929/j.issn.2095-1914.2016.02.010
2015-07-27
云南省科技攻关项目《云南省油茶良种选育》(2009BB003)资助。
第1作者:文野(1989—),男,硕士生。研究方向:森林培育学及木本油料研究。Email:253226842@qq.com。
李甜江(1978—),女,博士。研究方向:森林生态学及木本油料研究。Email:763687798@qq.com。