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基质配比和缓释肥量对塔姆岛金花茶容器苗质量的影响

2017-12-29韦晓娟梁晓静李开祥闫鼎羽

中南林业科技大学学报 2017年2期
关键词:侧根主根苗高

韦晓娟,梁晓静,李开祥,闫鼎羽,王 坤

(广西林业科学研究院,广西特色经济林培育与利用重点实验室,广西 南宁530002)

基质配比和缓释肥量对塔姆岛金花茶容器苗质量的影响

韦晓娟,梁晓静,李开祥,闫鼎羽,王 坤

(广西林业科学研究院,广西特色经济林培育与利用重点实验室,广西 南宁530002)

以塔姆岛金花茶为研究对象,采用析因试验设计方法,系统研究不同基质配比和缓释肥量对塔姆岛金花茶容器苗生长和质量的影响,并提出优选方案。结果表明:基质配比对苗木根系发育的影响较缓释肥量强,含草炭基质配方N1(草炭∶珍珠岩= 2∶3)、N2(草炭∶珍珠岩= 3∶2)对容器苗高和叶片数影响最大,基质N1的一级侧根数最多,M2(3.0 kg/m3)缓释肥量苗木的苗高、叶片数、总鲜重生长量均为最大;不同基质间苗高、叶片数一级侧根数和根差异显著;两因素方差分析结果表明,塔姆岛金花茶容器苗各生长性状的两因素效应均达显著水平(主根长除外),且苗高、叶片数、总鲜重、一级侧根数、根幅的两因素交互效应也达显著水平。综合各因素对塔姆岛金花茶1年生容器苗生长的主效应和互作效应,选出塔姆岛金花茶容器育苗最优方案,即草炭∶珍珠岩按体积比3∶2配比基质,并增施3.0 kg/m3缓释肥爱贝施(APEX)。

基质配比;缓释肥;塔姆岛金花茶;容器苗

塔姆岛金花茶Camellia tamdaoensisHakoda et Ninh,又名三岛金花茶[1-2],属山茶科Theaceae山茶属Camellia,是原产于越南的一种原生金花茶物种。塔姆岛金花茶为常绿灌木或小乔木,花径约4~6 cm,其形态美观,花黄色,观赏价值较高。作为金花茶组植物的新成员,塔姆岛金花茶与其他金花茶组植物一样,具有较高的科研价值和开发潜力。塔姆岛金花茶由越南成功引入中国,目前在广西林科院、防城等栽培,生长状况良好,适应性较强。但塔姆岛金花茶与大多数金花茶物种一样,具有主根发达,侧根稀少特点,致使苗木移栽时成活率受到较大的影响,这对其的规模生产和经营造成困难。

容器苗具有栽植时根系土团可保持得较完整,起苗和运输不伤根系,可有效延长人工造林时间和适应造林计划、显著提高造林成活率[3]等诸多优点,在相对较差的立地环境下,容器苗比裸根苗具有较强的优势,苗木恢复快,可快速达到造林要求[4-6]。在容器育苗过程中,所用基质和所用肥料的肥效类型及施用量很大程度上决定了苗木生长环境稳定性和苗木出圃质量[7-8]。而对苗木施肥的主要目的是促使苗木快速生长、提高苗木生物量[9]。而缓释肥的施用可显著提高苗木质量[10],且施用简便快捷,有效降低育苗成本,环境污染少[11]。

目前,关于塔姆岛金花茶目前有少量信息报道[1-2],但尚未见有关于塔姆岛金花茶在繁殖栽培以及施肥研究方面的相关报道。本文以塔姆岛金花茶为研究对象,设计析因试验方法,系统研究不同基质配比和缓释肥量对塔姆岛金花茶容器苗生长和质量的影响,并提出优化方案,以期筛选出理想的栽培基质和缓释配方施肥,为今后开展塔姆岛金花茶工厂化育苗提供一定的科技支撑,也为保护与开发此珍稀物种提供理论依据和技术参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验在广西林科院油茶种质资源库金花茶培育基地进行,地处南宁市北郊,北纬22°56′,东经108°21′,海拔95 m,亚热带季风气候区,干湿季明显。≥10℃的年积温为7 200℃,年均气温21.8℃左右,极端最低温-1.5℃,极端最高温39.4℃,1月均温为11.8℃,7月均温为27.6℃。雨季一般在5—9月,全年雨量1 300 mm以上。土壤为砂页岩发育而成的赤红壤,pH值4.5~6.0,土壤肥力中等[12]。

1.2 试验材料

采用较常用的珍珠岩、草炭、蛭石作为试验基质。缓释肥为美国产的爱贝施(APEX)长效控释肥18-6-12(观花和观叶植物肥),肥效6~8个月。育苗容器为无纺布育苗袋,袋口直径21 cm,袋高17 cm。试验用苗采用高度基本一致(10 cm左右)的塔姆岛金花茶实生小苗。

1.3 试验方法

试验于2015年2月初进行。试验设计基质配比(N)、缓释肥施用量(M)和2个因素。基质配比设4个水平( N1:草炭∶珍珠岩= 2∶3;N2:草炭∶珍珠岩= 3∶2;N3:蛭石∶珍珠岩=2∶3;N4:蛭石∶珍珠岩= 3∶2,均为体积比),缓释肥施用量分别设M1(2.5 kg/m3)、M2(3.0 kg/m3)、M3(3.5 kg/m3)3个水平。按照析因设计方法,共设计12个试验处理(T),见下表1,每处理50袋,4次重复,使用的缓释肥在基质配比时直接拌入,并搅拌均匀。

表1 塔姆岛金花茶容器育苗基质配比、缓释肥量2因素实验处理Table 1 The treatment of two factors of Camellia tamdaoensis Hakoda et Ninh seedlings

1.4 指标测定与统计分析

于2015年8月初,每试验处理随机选取10株生长正常的容器苗,分别测量叶片数、鲜重、苗高、地径、根幅、一级侧根数、主根长、主根粗等指标,使用Excel和SPSS17.0软件进行数据统计分析。

育苗方案优选依据的隶属值计算依照模糊数学中隶属函数的方法[13],相关各指标的具体隶属值计算公式:隶属值上述公式中中:X表示某处理标值,Xmax表示方案中指标最大值,Xmin方案中指标的最小值。假如某一指标与苗木生长等呈反向关系,可以通过反隶属函数计算其隶属值,计算公式:隶属值=

2 结果与分析

2.1 基质配比和缓释肥量对塔姆岛金花茶容器苗地上器官的影响

2.1.1 基质配比

由图1可以看出,塔姆岛金花茶容器苗各生长指标对基质配比的反应情况各异,其中含草炭基质的配方(N1、N2)苗高和叶片数平均值最大,而含蛭石基质配方(N3、N4)苗高和叶片数平均值最小,苗高大小依次为:N1>N2>N3>N4,叶片数大小依次为:N1>N2>N4>N3,表明实验中含草炭的基质配比对苗高、叶片数生长有很好的促进作用。方差分析表明,不同基质配比间总鲜重差异不显著,而苗高、地径、叶片数达到显著差异水平。

图1 基质配比对塔姆岛金花茶容器苗地上器官的影响Fig.1 In fluence of different substrate ratios on above-ground organs of Camellia tamdaoensis Hakoda et Ninh seedlings

2.1.2 缓释肥量

由表2看出,缓释肥量对塔姆岛金花茶容器苗地上部分生长指标的影响各异,其中M2缓释肥量(3.0 kg/m3)作用最显著(p<0.05),苗木的苗高、叶片数、总鲜重生长量均为最大,显著大于M1和M3对苗木生长的促进作用,M1(2.5 kg/m3)对苗木苗高、地径、叶片数、总鲜重生长促进作用最小,生长量均为最小。3种缓释肥量对苗木地上部分生长的促进作用大小依次为:M2>M3>M1。方差分析表明,不同缓释肥量间苗高差异不显著,而叶片数、总鲜重达到显著水平。

表2 缓释肥量对塔姆岛金花茶容器苗地上器官的影响†Table 2 Influence of the amount of slow release fertilizer on above-ground organs of Camellia tamdaoensis Hakoda et Ninh seedlings

2.2 基质配比和缓释肥量对塔姆岛金花茶容器根系的影响

2.2.1 基质配比

由图2看出,塔姆岛金花茶容器苗根系生长指标对基质配比的反应情况各异,基质N1的一级侧根数最大,为28.40条,显著大于其他基质配比。基质N4(蛭石∶珍珠岩=3∶2)种植的苗木主根长、主根粗、根幅均为最大,分别为16.57 cm、7.63 mm、7.89 cm,表明该基质配比对苗木根系生长有较好的促进作用。经方差分析表明,不同基质配比间主根长和主根粗差异不显著,而一级侧根数和根幅达到显著差异水平。

2.2.2 缓释肥量

由表3看出,塔姆岛金花茶容器苗根系生长指标对缓释肥量的反应效应有差异,不同缓释肥量间苗木主根长、一级侧根数、根幅差异不显著,仅有主根粗达到显著差异水平,表明缓释肥量对苗木根系发育的影响较基质配比的弱。主根长、一级侧根数、根幅差异不显著,这可能与其须侧根发达程度及数量有关。须侧根数量的多少与主根长、一级侧根数和根幅直接相关,

图2 基质配比对塔姆岛金花茶容器根系的影响Fig.2 In fluence of different substrate ratios on root system of Camellia tamdaoensis Hakoda et Ninh seedlings

表3 缓释肥量对塔姆岛金花茶容器苗根系的影响Table 3 Influence of the amount of slow release fertilizer on root system of Camellia tamdaoensis Hakoda et Ninh seedlings

2.3 不同因素及其交互作用对塔姆岛金花茶容器苗质量的影响

基质配比和缓释肥施用量的两因素方差分析结果表明(表4),塔姆岛金花茶容器苗各生长性状的两因素效应均达显著水平(主根长除外),且苗高、叶片数、总鲜重、一级侧根数、根幅的两因素交互效应也达显著水平。但地径、主根长、主根粗的两因素交互效应不显著,未达显著水平。从表4看出,苗高、主根长、一级侧根数和根幅受缓释肥施用的影响较基质配比小,均未达显著水平。地径对基质配比、缓释肥量效应显著(与上文单因素分析相一致),但两因素交互效应不显著;主根长的基质配比、缓释肥量及其两因素交互效应均不显著,以上结论与单因素分析结果一致。因此,容器育苗最佳的基质配比和缓释肥施用量处理并不能依据单因素分析结果有效利用。

表4 塔姆岛金花茶容器苗生长和质量性状两因素方差分析(F值)†Table 4 Variance analysis of two factors of growth and quality traits (F value) of Camellia tamdaoensis Hakoda et Ninh seedlings

2.4 塔姆岛金花茶1年生容器育苗方案优选

在育苗过程中,苗木即要生长快,出圃质量高,并且要求育苗成本降低。依据隶属函数的计算方法,综合各因素对塔姆岛金花茶1年生容器苗生长进行主效应和互作效应,以差异达显著水平的苗高、地径、叶片数、鲜重、主根长、主根粗、一级侧根数、根幅等指标隶属值均值为优选标准,为塔姆岛金花茶容器育苗选出了12种(表5) 优化育苗方案,根据各成分价格波动并并结合基质及缓释肥成本,选出培育优质塔姆岛金花茶的容器苗,排名第1的为最优方案。

3 结论与讨论

(1)塔姆岛金花茶容器苗各生长指标对基质配比和的反应情况各异,其中含草炭基质的配方N1(草炭∶珍珠岩= 2∶3)、N2(草炭∶珍珠岩= 3∶2)苗高和叶片数平均值最大,M2缓释肥量(3 kg/m3)苗木的苗高、地径、叶片数、总鲜重生长量均为最大。方差分析表明,不同基质配比间总鲜重差异不显著,而苗高、地径、叶片数达到显著差异水平。不同缓释肥量间苗高差异不显著,而叶片数、总鲜重达到显著水平。

表5 基于指标隶属值的塔姆岛金花茶容器育苗方案优选Table 5 Container seedling raising scheme based on index membership value of Camellia tamdaoensis Hakoda et Ninh seedlings

(2)塔姆岛金花茶容器苗根系生长指标对基质配比的反应情况各异,基质N1的一级侧根数最大,为28.40条,显著大于其他基质配比。经方差分析表明,不同基质配比间主根长和主根粗差异不显著,而一级侧根数和根幅达到显著差异水平;不同缓释肥量间苗木主根粗达到显著差异水平。由此表明,缓释肥量对金花茶根系发育的影响较弱。主根长、一级侧根数、根幅差异不显著,这可能与其须侧根发达程度及数量有关。

(3)基质配比和缓释肥施用量的两因素方差分析结果表明,除主根外,塔姆岛金花茶容器苗各生长性状的两因素效应均达显著水平,并且苗高、叶片数、总鲜重、一级侧根数、根幅的两因素交互效应也达显著水平。但地径、主根长、主根粗的两因素交互效应不显著,未达显著水平。因此,容器育苗最佳的基质配比和缓释肥施用量处理并不能通过单因素分析结果进行简单的判定。按照隶属函数的方法,综合各因素主效应及互作效应,选出塔姆岛金花茶容器育苗最优方案,即:草炭:珍珠岩按体积比3∶2配比基质并增施3.0 kg/m3缓释肥爱贝施(APEX)。以上优化育苗方案的确定,突破了一年生塔姆岛金花茶容器苗根系不发达、生长慢的技术瓶颈,为该珍珍稀树种轻基质容器育苗的产业化生产提供了科学依据,但是部分结论需进一步讨论升华。

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Effect of substrate ratio and slow-release fertilizer dose on the growth ofCamellia tamdaoensisHakoda et Ninh seedlings

WEI Xiaojuan, LIANG Xiaojing, LI Kaixiang, YAN Dingyu, WANG Kun
(Guangxi Forestry Research Institute, Guangxi Key Laboratory of Characteristic Non-wood Forest Cultivation and Utilization,Nanning 530002, Guangxi, China)

In factorial experiment design,Camellia tamdaoensisHakoda et Ninh seedlings were used to study the effect of the different substrate ratios and slow release fertilizer on the growth and root trait development, it is amide to select the optimum scheme about substrate ratio and fertilizer doses for the seedlings. The results showed that the effect of the different substrate ratios on the root growth was stronger than the slow release fertilizer, the in fluence of substrate formula (peat: pearlite = 2:3), N2 (peat: pearlite = 3:2) on the seedling height and leaf number was greatest; the seedlings of N1 had more secondary roots than others. The treatment of M2 (3.0kg/m3)sustained release fertilizer had the highest height, the largest number of leaves and the greatest fresh weight. The difference of seedling height, number of leaves and secondary roots was signi ficant between different substrate treatments. Two factors analysis of variance showed that, the effect of two factors of all seedling growth characteristics had reached signi ficant level (except taproot length), and the effect of two factors interaction of seedling height, leaf number, total fresh weight, secondary root number and root width was signi ficant,too. Optimum scheme was selected according to the the main effects and interaction effects of all factors to the 1 year container seedling growth comprehensively, the most suitable substrate is treated as peat: pearlite = 3:2), and the application of 3.0 kg/m3slow release fertilizer (APEX).

substrate ration; slow release fertilizer;Camellia tamdaoensisHakoda et Ninh; container seedling

S723.1+33

A

1673-923X(2017)02-0019-05

10.14067/j.cnki.1673-923x.2017.02.004

2015-08-28

国家林业局948项目(2014-4-14)

韦晓娟,高级工程师 通讯作者:李开祥,博士,教授级高工;E-mail: lkx202@126.com

韦晓娟,梁晓静,李开祥,等. 基质配比和缓释肥量对塔姆岛金花茶容器苗质量的影响[J].中南林业科技大学学报,2017, 37(2): 19-23.

[本文编校:吴 彬]

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