截干和施肥对寒害后牛角瓜恢复生长的影响
2020-08-08赵志珩廖健明陈金艳曾祥艳黄晓露
赵志珩,廖健明,陈金艳,曾祥艳,黄晓露
(广西壮族自治区林业科学研究院 广西特色经济林培育与利用重点实验室,广西南宁 530002)
牛角瓜(Calotropis gigantea)为萝藦科(Asclepiadaceae)常绿植物,广泛分布于非洲和亚洲的热带及亚热带地区,能在干热河谷、盐碱地和沿海沙滩等生态脆弱环境下生长良好,具有改善干热河谷生态环境及防治水土流失的功能[1-8],且在医学、纺织原料和生物能源等方面表现出广阔的开发应用前景[5-10]。
牛角瓜为强阳性树种,对寒害的抵抗力较差,10 ℃以下生长缓慢,叶片易发黄脱落,枝梢易枯死[1]。2016年1月下旬—2月上旬,试验林区内温度在0~4 ℃,出现了多年不遇的雨雪冰冻天气,各试验点均受寒害影响,绝大部分牛角瓜植株的叶子全部掉落,顶梢枯死达90%以上(表1)。本试验旨在研究牛角瓜遭受寒害后,不同截干和施肥处理对牛角瓜生长发育恢复的影响,为牛角瓜在遭受寒害后的恢复生长提供有效的方法。
表1 牛角瓜试验林受寒害影响情况Tab.1 Effects of freezing injury on experimental forests of C.gigantea
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验地位于玉林市(109°39'~110°18'E,22°19'~23°01'N),地处广西壮族自治区东南部,属典型的亚热带季风气候,年均气温22 ℃,最低气温-2 ℃,最高气温38.4 ℃;雨量充沛,年均降水量1 650 mm,年降水天数160天以上;光热充足,年均日照时长1 795 h,年均无霜期346天。
选取2年生、2015年种植、已能正常开花结果并长势良好且在2016年1月受低温及霜冻寒害影响后顶梢枯萎的牛角瓜植株作为研究对象。
1.2 试验方法
2016年3月26日,在遭受寒害的牛角瓜标准地进行截干(截干后保留高度)和施肥(采用穴施,肥料配比为氮∶磷∶钾=15∶15∶15)处理。采用完全随机区组试验,设计5种截干高度(0、30、60、100 cm 和不截干)和施肥量(0、50、100、150 和200 g),共计25个处理,以不截干和不施肥为对照(CK),每处理15株,3次重复(表2)。30天时观察并记录各处理植株的抽枝数、抽梢长、梢茎粗和开花数,120 天时观察并记录植株的抽枝数、抽梢长、梢茎粗、开花数和结果数,240 天时观察并记录植株的抽梢长、梢茎粗和树高,采用常规米尺测定树高及抽梢长(精确至0.01m),游标卡尺测定茎梢粗(精确至0.1 mm)。
1.3 数据分析
采用Excel 及SPSS 17.0 进行统计、方差分析和多重比较。
表2 完全随机区组试验Tab.2 Complete randomized block experiment
续表2 Continued
2 结果与分析
2.1 寒害后截干和施肥对牛角瓜生长的影响
对试验30、120和240天后的植株生长发育和开花结实状况进行方差分析。结果表明,4月27日(试验30天)时,不同处理间抽枝数和开花数差异极显著(P<0.01);7月26日(试验120天)时,抽枝数、抽梢长、梢茎粗和开花数均差异极显著(P<0.01);11月26日(试验240天)时,梢茎粗差异极显著(P<0.01)(表3)。
表3 不同处理间牛角瓜生长与结实的方差分析Tab.3 Variance analysis on growth and fruiting of C.gigantea among different treatments
试验30天时,各处理间抽梢长和梢茎粗差异不显著(图1)。T24 处理的抽枝数最多,T19 处理的抽稍最长,T17 处理的梢茎最粗,T22 处理的开花数最多,CK 的各项指标表现均为中等。T22 和T24 处理均为不截干处理,说明这段时期施肥对生长的影响相对较大,截干的作用此时还没有很好体现。
图1 4月27日不同处理间牛角瓜生长的多重比较Fig.1 Multiple comparisons of C.gigantea growth among treatments on April 27th
试验120天时,各处理间结果数差异不显著(图2)。T22 处理的抽枝数最多,其次为T24 和T21 处理,均为不截干处理,表明,不截干处理时抽枝数较多。T5 处理的抽梢最长,T4 和T3 处理次之,均为完全截干处理;T23处理的抽梢最短,T24处理较短,均为不截干处理,表明截干程度最大时抽梢长,不截干时抽梢短。T1 处理的梢茎最粗,T3 和T5 处理次之,均为完全截干处理;T21处理的梢茎最细,T24和T22 处理较细,均为不截干处理,表明截干程度最大时抽梢粗,不截干时抽梢细。T18 处理的开花数和结果数最多。综合分析表明不截干时抽枝多,截干后抽梢更长更粗。
试验240 天时,各处理间抽梢长和树高差异不显著(图3)。T3处理的抽梢最粗,T4处理次之,均为完全截干处理;T22 处理的抽梢最细,T23 和T24 处理较细,均为不截干处理,表明完全截干后发出的新梢比不截干及部分截干的粗壮。T2 处理的抽梢最长,T13 处理的树高最高。综合分析表明,截干后牛角瓜抽梢的长度及粗度较优,施肥对牛角瓜生长性状的影响不明显。
2.2 寒害后牛角瓜植株恢复生长的最优组合
对不同截干水平及施肥水平的牛角瓜生长发育与开花结实进行方差分析,可以看出不同程度的截干对不同时期抽枝数、抽枝长、梢茎粗及开花数的影响显著(P<0.05)或极显著(P<0.01),不同施肥量对生长结实影响不显著(表4)。对牛角瓜生长结实的影响,截干优于施肥。
试验30天时,截干程度中等时牛角瓜抽梢生长效果最好,施肥50 g时抽梢适中但梢茎更粗壮且开花数较多;总体来说此时最优组合为A3B2(截干60 cm+施肥50 g)(表5)。试验120天时,完全截干时抽梢效果最好,不同程度的截干均有利于牛角瓜生长发育;不同施肥水平对牛角瓜生长发育影响不显著,相对而言施肥量高优于不施肥及施肥量低(表6)。试验240天时,截干程度对牛角瓜的抽梢影响较大,施肥量对梢茎粗有一定作用(表7)。综合得之,截干程度对牛角瓜的生长发育影响较大,施肥影响不显著,其中最优的两个组合为A3B3(截干60 cm + 施肥100 g)和A1B5(截干0 cm+施肥200 g)。
图2 7月26日不同处理间牛角瓜生长与结实的多重比较Fig.2 Multiple comparisons of C.gigantea growth and fruiting among treatments on July 26th
图3 11月26日不同处理间牛角瓜生长与结实的多重比较Fig.3 Multiple comparisons of C.gigantea growth and fruiting among different treatments on November 26th
表4 不同因素对牛角瓜生长与结实的主体间效应检验Tab.4 Interbody effect test of different factors on growth and fruiting of C.gigantea
表5 4月27日截干及施肥因子水平间生长极差分析Tab.5 Growth range analysis between pruning and fertilization factor levels on April 27th
表6 7月26日截干及施肥因子水平间生长结实极差分析Tab.6 Growth range analysis between pruning and fertilization factor levels on July 26th
续表6 Continued
表7 11月26日截干及施肥因子水平间生长结实极差分析Tab.7 Growth range analysis between pruning and fertilization factor levels on November 26th
3 结论与讨论
本研究结果表明,截干和施肥结合更有利于牛角瓜植株快速恢复生长。李朝明等[11]研究发现,正常条件下牛角瓜当年生截干比不截干生长量低,但果实增长量要高。寒害后截干有利于树木的更新复壮,正常条件下截干则可抑制顶端生长,促进果实营养吸收。袁晓慧等[9]研究表明施肥对牛角瓜的株高、冠幅及花序的生长影响显著;刘鹏等[12]研究表明不同施肥水平对牛角瓜幼苗苗高和地径影响显著。本试验结果表明,遭受寒害后的牛角瓜在试验30天时施肥对其生长的影响相对较大,这可能是由于时间较短,截干的作用此时还未能很好体现;试验120天时,不截干的抽枝较多,截干后的抽梢更长更粗,此时施肥无明显作用;试验240天时,遭受寒害的牛角瓜完全截干后发出的新梢比不截干及截干部分的粗壮,施肥无明显作用。这表明施肥不是寒害后牛角瓜恢复生长的决定因素,截干是其恢复生长的重要因素。
经过综合评价,寒害后牛角瓜恢复生长的最优组合为A3B3(截干60 cm + 施肥100 g)和A1B5(截干0 cm + 施肥200 g)。在生产实践中,可以优先采用A3B3组合。