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不同配比施肥对刺叶锦鸡儿苗木质量的影响

2017-01-09刘灿黄俊华杨文英王锋包灵仲亚婷

新疆农业科学 2016年12期
关键词:锦鸡儿含氮冠幅

刘灿,黄俊华,杨文英,王锋,包灵,仲亚婷

(新疆农业大学林学与园艺学院,乌鲁木齐 830052)

不同配比施肥对刺叶锦鸡儿苗木质量的影响

刘灿,黄俊华,杨文英,王锋,包灵,仲亚婷

(新疆农业大学林学与园艺学院,乌鲁木齐 830052)

【目的】筛选适宜刺叶锦鸡儿幼苗生长的配比施肥组合,为其施肥提供理论依据,加快刺叶锦鸡儿在荒山绿化中的应用。【方法】以不同的氮、磷、钾复合肥配比作试验处理,随机区组试验设计,采用方差分析,比较5种不同配比施肥对刺叶锦鸡儿幼苗生长及生理特性的影响。【结果】施肥对提高刺叶锦鸡儿幼苗株高增长率和地上鲜重等具有促进作用,各处理均高于其对照的株高增长率(52.3%)和地上鲜重(0.55 g)。对于刺叶锦鸡儿幼苗来说,氮磷钾复合肥对其各指标的综合影响依次为氮、磷、钾,氮磷比例2∶1,磷钾比例大于1∶1为适宜施肥比例。【结论】采用氮磷钾配比为6∶3∶2、施肥3个周期、施肥浓度4 g/L、100 mL/棵的2号肥料处理为刺叶锦鸡儿幼苗最佳施肥组合。

刺叶锦鸡儿;配比施肥;幼苗生长;生理特性

0 引 言

【研究意义】刺叶锦鸡儿(Caraganaacanthophylla)为豆科锦鸡儿属落叶灌木,多生于山前冲积扇低洼地、干旱砾石山坡、山谷、河岸、山前平原、沙地、荒山、冲积扇荒漠及干坡草地[1]。其繁殖和再生能力强,生长发育快,适应性广,耐寒、耐旱,耐瘠薄,是保持水土和荒山造林的适用树种,也是防风固沙、保持水土最理想的灌木树种之一[2-4]。因此,开展刺叶锦鸡儿幼苗施肥研究,对节约成本、提高绿化率有重要意义。【前人研究进展】近年来对锦鸡儿的研究较多,集中在锦鸡儿的地理分布、繁殖形式、观赏特性、种子萌发、幼苗耐盐抗旱生理特性、土壤埋深对幼苗出土的影响及不同容器苗基质对锦鸡儿的影响等方面[5-7]。关于锦鸡儿属大田施肥的研究仅有刘艳[8]的沙地造林施肥试验,其研究认为锦鸡儿对农家肥、复合肥、尿素的需求依次为农家肥>复合肥>尿素。【本研究切入点】前人研究多集中在刺叶锦鸡儿种子、幼苗生长生理特性,而针对刺叶锦鸡儿在大田中的应用鲜有报道。研究刺叶锦鸡儿幼苗生长势、生物量及生理指标的测定,分析在不同配比施肥下,刺叶锦鸡儿幼苗生长势、生物量及生理指标的变化规律。【拟解决的关键问题】试验以新疆乌鲁木齐市东大梁绿化区生长一个半月幼苗为对象,研究不同配比施肥水平对刺叶锦鸡儿幼苗生长势、生物量及生理指标的影响,分析幼苗氮、磷、钾的吸收规律,选出刺叶锦鸡儿适宜的配比施肥方案,总结出刺叶锦鸡儿幼苗大田养护管理技术,加快刺叶锦鸡儿在荒山绿化中的应用,为其大面积栽培管理提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

试验地位于新疆乌鲁木齐市天山区东大梁荒山绿化区。属中温带大陆干旱性气候,昼夜温差较大,寒暑变化明显,年平均气温6.4℃,年均降水量236 mm,年均蒸发量2 219 mm[7];所属土壤为粘质土壤,土壤pH值为7.2;周围植被单一,仅有白榆和少量草本植物。

刺叶锦鸡儿种子于2014年7月采自乌鲁木齐市骑马山。采收后的种子置于通风条件良好的室内阴干,选择颗粒饱满、未受昆虫和病菌侵害的成熟干种子于室温下保存。播种前将种子用1%次氯酸钠消毒20 min,用蒸馏水充分冲洗,再用100℃的热水浸泡24 h后进行播种,播种出苗一个半月后进行施肥试验。

1.2 方 法

1.2.1 试验设计

施肥试验于2015年4~10月进行。试验采用5种不同配方的肥料,同时设置一组不施肥处理作为对照(CK),施肥以3 d施1次,连施3次,再间隔7 d为一个周期,施3个周期,每次施100 mL/棵,所施溶液的浓度为4 g/L。试验采用随机区组设计,每种肥料设置为3个区,每个区下设置3个组,每组播30粒种子。表1

表1 刺叶锦鸡儿施肥设计

Table 1 Fertilization design table of Caragana acanthophylla

处理TreatmentsN∶P2O5∶K2ON(g/15L)KH2PO4(g/15L)K2SO4(g/15L)1号肥料1Fertilizer3∶3∶231.5628.4402号肥料2Fertilizer6∶3∶241.3718.6303号肥料3Fertilizer1∶1∶127.1524.468.394号肥料4Fertilizer2∶1∶137.3316.845.785号肥料5Fertilizer1∶1∶219.2317.3323.44CKCKFertilizer0∶0∶0000

1.2.2 指标测定

1.2.2.1 生长指标

于施肥试验前、植株停止生长后测定刺叶锦鸡儿的苗高、地径、冠幅指标,于秋季植株停止生长后测定主根长及干鲜重;所有测量数据均精确到0.01 mm。

苗高的测量:用游标卡尺测量每个重复试验苗木的苗高(从根基部测到植株顶端),计算苗高增长率。

苗高增长率=(处理后的苗高-处理前的苗高)/处理前的苗高。

地径的测量:用游标卡尺测量每个重复试验苗木的地径(每株苗十字交叉状测量两次后取平均值),计算地径增长率。

地径增长率=(处理后的地径-处理前的地径)/处理前的地径。

冠幅:用游标卡尺十字交叉测量每个重复试验苗木的冠幅,计算冠幅增长率。

冠幅增长率=(处理后的冠幅-处理前的冠幅)/处理前的冠幅。

植株主根长及地上地下干鲜重:用游标卡尺测量每个重复试验苗木的主根长(从根基部测到根尖)。于秋季苗木基本停止生长后,每处理随机选取10株,完全整株取出,测定其主根长,然后迅速带回实验室,用蒸馏水将其洗干净,晾干后分别称量地上部分和地下部分鲜重。后于105℃烘箱中杀青15 min,75℃下干燥约12 h后称重并记录其地上部、地下部干重[9]。

1.2.2.2 生理指标

秋季幼苗停止生长前选刺叶锦鸡儿中位叶测定生理指标。其中,叶绿素采用丙酮乙醇混合液法测定;植物氮、磷、钾分别采用奈氏比色法、钒钼黄比色法、火焰光度计法测定[10]。

1.3 数据统计

试验数据使用SPSS 20.0统计软件One-Way ANOVA中的Duncan进行数据处理。

2 结果与分析

2.1 不同配比施肥对刺叶锦鸡儿幼苗生长势的影响

对6种水平处理后刺叶锦鸡儿幼苗的株高增长率、地径增长率、冠幅增长率、主根长进行测定,并进行方差分析,研究表明,刺叶锦鸡儿幼苗株高增长率最大的是2号肥料和4号肥料,与对照相比,均具有显著差异(P<0.05);其次是1号肥料和3号肥料和5号肥料,三者间差异不显著(P>0.05);株高增长率最小的为对照。

刺叶锦鸡儿地径增长率最高的是2号肥料,其次为4号肥料、1号肥料、3号肥料,4个处理间无显著差异(P>0.05),而2号肥料与5号肥料和对照间有显著差异(P<0.05),地径增长率最小的依旧为对照。

刺叶锦鸡儿冠幅增长率顺序依次为2号肥料>4号肥料>3号肥料>1号肥料>5号肥料>对照,各处理间与对照之间均未达到显著性差异(P>0.05)。

刺叶锦鸡儿主根长由高到低依次为2号肥料、4号肥料、1号肥料、3号肥料、5号肥料、对照,各处理间与对照之间均未达到显著性差异(P>0.05)。

各处理中刺叶锦鸡儿生长状况最好的依次为2和4号肥料。表2

表2 不同配比施肥下刺叶锦鸡儿幼苗生长势变化

Table 2 Effects of different combined fertilization on growth vigor in Caragana acanthophylla

施肥编号Fertilizationnumber株高增长率Growthrateofseedlingheight(%)地径增长率Growthrateofgrounddiameter(%)冠幅增长率Growthrateofcrownwidth(%)主根长Taprootlength(mm)1号肥料1Fertilizer83.3718±21.8228ab76.1994±42.0233ab54.7074±24.9552a167.6067±21.57598a2号肥料2Fertilizer119.7181±51.0083a110.4263±70.2358a69.4266±54.9144a179.6900±78.41629a3号肥料3Fertilizer75.8279±39.4006ab68.9820±41.1908ab51.4192±32.4819a163.0933±12.00782a4号肥料4Fertilizer103.7993±55.6758a80.87759±26.8348ab59.2990±29.2789a172.4233±19.82982a5号肥料5Fertilizer69.1350±43.5030ab58.4555±16.7925b49.4028±33.6092a161.1667±20.00876aCKCKFertilizer52.3280±48.2275b49.3823±44.3404b42.8590±41.1846a160.0133±73.71501a

2.2 不同配比施肥对刺叶锦鸡儿幼苗生长生物量的影响

研究表明,刺叶锦鸡儿幼苗地上部分鲜重和干重积累量最大的处理是2号肥料,分别是0.96和0.5 g;其次由高到低依次为4号肥料、1号肥料、3号肥料、5号肥料和对照,各处理间与对照之间均无显著性差异(P>0.05)。

刺叶锦鸡儿地下部分鲜重积累量和地下部分干重积累量较大的处理是2和4号肥料,分别是0.566 7、0.296 7 g和0.46、0.243 3 g,两者间差异不显著(P>0.05);其次为3号肥料、1号肥料、5号肥料和对照;除5号肥料外,各处理间与对照均有显著差异(P<0.05)。各处理中刺叶锦鸡儿幼苗生物量积累最好的依次为2和4号肥料。表3

表3 不同配比施肥下刺叶锦鸡儿幼苗生长生物量变化

Table 3 Effects of different combined fertilization on biomass of seedlings in Caragana acanthophylla

施肥编号Fertilizationnumber地上部分鲜Freshweightofabovegroundpart(g)地下部分鲜重Freshweighofundergroundpart(g)地上部分干Dryweightofabovegroundpart(g)地下部分干重Dryweightofundergroundpart(g)1号肥料1Fertilizer0.6833±.14012a0.4033±.07371ab0.3633±.23201a0.2233±.04041ab2号肥料2Fertilizer0.9600±.14012a0.5667±.17388a0.5000±.08505a0.2967±.09074a3号肥料3Fertilizer0.6800±.13000a0.4267±.09074ab0.3233±.09165a0.2267±.04726ab4号肥料4Fertilizer0.7700±.40336a0.4600±.07000a0.4167±.03215a0.2433±.04726a5号肥料5Fertilizer0.6067±.26577a0.2500±.05568bc0.2900±.12166a0.1367±.03512bcCKCKFertilizer0.5500±.15524a0.2033±.08083c0.2833±.08622a0.1067±.04041c

2.3 不同配比施肥对刺叶锦鸡儿幼苗生长生理指标的影响

2号肥料、4号肥料、1号肥料、3号肥料处理下刺叶锦鸡儿中叶绿素含量均较高,达1.76 mg/g以上,与5号肥料和对照存在显著差异(P<0.05),但4个处理间差异不显著(P>0.05)。

各施肥处理苗木平均含氮量顺序由大到小依次为2号肥料、4号肥料、1号肥料、3号肥料、5号肥料和对照,各处理间差异不显著(P>0.05)。2号肥料处理的苗木含氮量和浓度均达到最大,分别为75.454 μg/株和78.830 g/kg;对照的苗木含氮量最低,为33.786 μg/株,显著低于2号肥料处理。由此可见,在相同施氮量下,苗木的含氮量随施肥中氮量的增加而呈增大趋势。

不同处理苗木含磷量顺序依次为2号肥料>4号肥料>3号肥料>1号肥料>5号肥料>对照,除2号肥料外,其余处理间均无显著差异(P>0.05),1号肥料处理中磷含量的比例最高,但植株体内的磷含量却不是最高的,由此可说明高含量的磷不适于植物吸收。

5号肥料处理的钾肥比例最高,但其苗木钾含量及浓度较低,分别为0.001 503 2 μg和0.002 496 g/kg,可见过高的钾肥比例不利于植株对钾的吸收。此外,2号肥料苗木的钾含量及浓度均较高,分别为0.002 61 μg和0.002 712 g/kg,可见一定的含钾量对苗木吸收钾有促进作用。表4,表5

表4 不同配比施肥下刺叶锦鸡儿幼苗内含物变化

Table 4 Effects of different combined fertilization on inclusions of young seeding in Caragana acanthophylla

施肥编号Fertilizationnumber植物含氮浓度Seedlingnitrogenconcentration(g/kg)植物含磷浓度Seedlingphosphorusconcentration(g/kg)植物含钾浓度Seedlingpotassiumconcentration(g/kg)叶绿素含量Chlorophyll(mg/g)1号肥料1Fertilizer68.323080±11.6095216a0.0504567±0.00112611b0.0028920±0.00010800a1.82493±0.225290a2号肥料2Fertilizer78.830667±5.5076624a0.0579533±0.00089187a0.0027120±0.00006235b1.96123±0.139224a3号肥料3Fertilizer66.163667±4.2748475a0.0569033±0.00079758a0.0025320±0.00006235c1.76464±0.068325a4号肥料4Fertilizer77.905000±13.2211532a0.0515067±0.00471802b0.0026040±0.00006235bc1.93159±0.118789a5号肥料5Fertilizer61.131333±6.4205000a0.0509167±0.00325202b0.0024960±0.00006235c1.37043±0.139198bCKCKFertilizer59.859000±13.8272948a0.0447967±0.00368599c0.0021360±0.00010800d1.22899±0.085922b

表5 不同配比施肥下刺叶锦鸡儿幼苗大量元素含量变化

Table 5 Effects of different combined fertilization on macronutrients of young seed1ing in Caragana acanthophylla

施肥编号Fertilizationnumber单株含氮量Seedlingnitrogencontent(μg/株)单株含磷量Seedlingphosphoruscontent(μg/株)单株含钾量Seedlingpotassiumcontent(μg/株)1号肥料1Fertilizer45.609099467±1.701386ab0.034424140±0.0066197914b0.001985920±0.0004809939ab2号肥料2Fertilizer75.454384000±5.225579a0.055685572±0.0058306027a0.002605680±0.0002759634a3号肥料3Fertilizer44.937980800±8.564871ab0.038630549±0.0068476662ab0.001724280±0.0003531833ab4号肥料4Fertilizer61.439628800±39.42989ab0.038721068±0.0191752154ab0.002018400±0.0010931523ab5号肥料5Fertilizer38.092244533±19.02593ab0.030314674±0.0120639536b0.001503200±0.0006351000abCKCKFertilizer33.786557600±13.91443b0.025019015±0.0088943736b0.001185960±0.0003900400b

3 讨 论

3.1 施肥对刺叶锦鸡儿幼苗生长的影响

与对照相比,所有施肥处理均能促进刺叶锦鸡儿幼苗的生长,苗木的生长势、生物量、叶绿素含量均有明显提高,说明刺叶锦鸡儿虽然是一种在干旱、盐碱环境[11]中的优势群落建群种,具有较强的耐瘠薄能力,但是作为造林需要,在苗期给予适当的肥力补充,可以促进苗木更好地生长。

试验结果表明,随着施肥比例中含氮量的增加,植株的生长势、生物量、叶绿素和含氮量逐渐增大,这是由于氮不仅是蛋白质的主要成分,促进植物细胞的形成以增加生长势和生物量指标[12],也是叶绿素的重要成分,因此较高的含氮量对上述指标有促进作用。

磷肥对植株的生长量也有显著影响。研究表明,随着有效磷的减少,使得光合速率在光照和CO2浓度适宜的情况下降低[13],缺磷植株在光照后叶片中的ATP和氮ADPH明显下降[14],磷肥施用过少,土壤肥力不足,植株不能形成较大的同化系统,从而限制植株的生长;施用过多,则造成土壤中离子浓度太高,导致水势降低,根系吸水困难,伸展缓慢,地上茎叶生长受阻,导致减产[10]。试验结果显示:适量的磷肥可提高叶绿素的含量,这与磷的植物生理作用一致。

钾虽然不参与植物体内有机物的组成,但却是生命活动中不可缺少的重要元素之一,在蛋白质合成中起到了重要的媒介作用,同时有助于增强细胞对环境条件的调节作用,提高植物的抗逆性[10]。施肥对刺叶锦鸡儿生长有促进作用。

3.2 刺叶锦鸡儿最佳配比施肥方案

新疆地区的土壤类型属于缺氮、少磷、富钾类型[15],2号肥料相对其他肥料处理,含氮比例相比最高,含磷比例适中,含钾比例最少;而4号肥料含氮量次之,含磷量适中,含钾量较少,两个处理恰好弥补了新疆土壤条件的氮磷钾含量的缺失情况,为刺叶锦鸡儿幼苗适宜的施肥方案。对于1号和3号肥料来说,虽然含钾量与2号、4号相差不多,但其含氮量较少,含磷量较多,与新疆土壤所需的氮磷含量不一致;而对于5号肥料来说,其氮磷含量最少,含钾量最多,也与新疆土壤所需的缺失元素特点不一致。2号肥料为刺叶锦鸡儿最佳施肥方案,其次依次为:4号肥料、1号肥料、3号肥料、5号肥料。

3.3 施肥比例对刺叶锦鸡儿生长的影响

施肥有利于植物各项生长指标的提升,在试验中,从各元素的比例来看,在施肥效果较好的2号和4号处理中氮∶磷比例均为2∶1,而其他处理中均为1∶1;可见对于刺叶锦鸡儿来说,氮∶磷比例为2∶1较为适宜。而同属新疆乡土植物的毛白杨沙地造林施肥量及其配比[16]一文中,其最佳氮∶磷比例为4∶3,氮磷比例也大于1。

对于磷∶钾配比来说,2号肥料为3∶2,4号肥料为1∶1,而1号和3号肥料磷∶钾配比虽然也为3∶2和1∶1,但由于含氮量均低于2号和4号肥料处理,幼苗长势较前两种处理差;5号肥料处理的其氮含量最少,磷∶钾比例为1∶2,幼苗生长指标处于各肥料处理的最后。因此,在仅考虑磷、钾的情况下,刺叶锦鸡儿对于磷肥的需求不低于钾肥。曹艳云等[17]关于任豆容器苗的研究也认为,任豆对氮、磷、钾的需求为氮>磷>钾。

4 结 论

在刺叶锦鸡儿苗木管理中采用适宜的氮磷钾配比施肥既能显著提高苗木质量,又可达到节肥、环保的综合效益。氮∶磷比例为2∶1、磷∶钾比例大于1的肥料适于刺叶锦鸡儿幼苗施肥生长。刺叶锦鸡儿采用2号氮∶磷∶钾=6∶3∶2的复合肥可显著提高刺叶锦鸡儿的相关指标,为最适宜的施肥配比。

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CAO Yan-yun, PENG Yu-hua, HAO Hai-kun, et al. (2010). Effects of Fertilization on the Growth ofZeniainsignisContainer Seedlings [J].ForestryScienceandTechnology,(5):77-81. (in Chinese)

Fund project:Supported by Xinjiang juniper research breeding cultivation system and new rural green model (Y151210013) and Key disciplines of forest cultivation of Xinjang Uyghur Autonomous Region

Effects of Different Combined Fertilization on Quality of Seeding ofCaraganaacanthophylla

LIU Can,HUANG Jun-hua,YANG Wen-ying,WANG Feng,BAO Ling,ZHONG Ya-ting

(CollegeofForestryandHorticulture,XinjiangAgriculturalUniversity,Urumqi830052,China)

【Objective】 This study aims to screen appropriate ratio fertilizer combination of seedling growth ofCaraganaacanthophylla, and provide a theoretical basis for future research fertilization ofC.acanthophylla, in order to expedite the applicationC.acanthophyllain the greening of barren hills.【Method】In different nitrogen, phosphorus and potassium fertilizer ratio test, using randomized trial design, through variance analysis, 5 kinds of different Fertilizer on the growth and physiological characteristics ofC.acanthophyllaseedlings were compared.【Result】The results showed that fertilization on improvingC.acanthophyllaseedling height growth rate and aboveground fresh weight took effect. Plant height and above-ground fresh weight by experimental treatments were (52.3%) and (0.55 g). higher than those of the control group. ForC.acanthophyllaseedlings, the comprehensive effects of N, P and K Fertilizers on the indexes were nitrogen, phosphorus, potassium, nitrogen. Phosphorus ratio was 2∶1, and P / K ratio that was greater than 1∶1, was the suitable ratio.【Conclusion】The fertilization treatment 2 is the best treatment(N∶P∶K=6∶3∶2, the release period was three cycles, fertilizer concentration 4 g/L, 100 mg of nitrogen per plant).

Caraganaacanthophylla; combined fertilization; growth and physiological characteristics; seedling growth; physiological characteristics

2016-05-08

乌鲁木齐市科技计划项目“新疆圆柏的繁育栽培体系研究与新农村绿化示范”(Y151210013);新疆维吾尔自治区森林培育重点学科资助

刘灿(1993-),女,新疆乌鲁木齐人,硕士研究生,研究方向为园林植物与观赏园艺,(E-mail)1582368970@qq.com

黄俊华(1973-),女,浙江人,教授,硕士生导师,研究方向为野生观赏植物资源利用,(E-mail)huangjunhua-7311@163.com

10.6048/j.issn.1001-4330.2016.12.019

S158

:A

:1001-4330(2016)12-2307-07

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