不同氮、磷、钾配比施肥对红锥幼林生长的影响
2020-08-08湛年勇亢亚超魏国余王凌晖滕维超
湛年勇,廖 曦,亢亚超,魏国余,王凌晖,滕维超
(1.广西国有高峰林场,广西南宁 530001;2.广西大学林学院,广西南宁 530004)
红锥(Castanopsis hystrix)为壳斗科(Fagaceae)锥属常绿大乔木,生长快,树形通直,具有观赏和经济价值,是南亚热带优良乡土阔叶树种之一[1]。氮(N)、磷(P)和钾(K)是植物需求最多的3 大元素,合理的配比施肥能促进植物的生长发育[2]。有关氮、磷、钾配比施肥对植物影响的研究已有不少报道,吴家胜等[3]、王月生等[4]和丁帆[5]分别对银杏(Ginkgo biloba)、三尖杉(Cephalotaxus fortunei)和无患子(Sapindus mukorossi)进行氮、磷、钾配比施肥研究,结果表明,适当施肥均能有效促进植物生长发育,施肥过量则会抑制其生长发育。
近年来对红锥的研究主要集中在天然林分布[6-7]、种源优选[8]、扦插育苗[9]和营养元素含量[10]等方面,关于氮、磷、钾配比施肥对红锥生长影响的研究尚属空白。本研究以红锥为材料,研究不同氮、磷、钾配比施肥对其生长的影响,为施肥提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地位于南宁市广西国有高峰林场六里分场(108°22'E,22°48'N),属南亚热带季风气候,土壤为红壤,土质多为粘壤土,坡度10°~15°,阳面坡向,土壤pH 值5.07,有机质含量9.53 g/kg,全氮、全磷和全钾含量分别为0.59、0.28 和13.99 g/kg,硝态氮、铵态氮、速效磷和速效钾含量分别为0.64、4.78、5.18和40.09 mg/kg。
1.2 材料与方法
选取长势一致且生长良好的红锥幼龄林木(2014年进行实生苗造林,密度2 m×3 m)作为试验对象,氮肥为尿素(N 含量46.4%),磷肥为过磷酸钙(P2O5含量54.9%);钾肥为氯化钾(K2O 含量60%),采用3因素3水平正交试验设计L9(34)。设3个氮水平(43.8、87.5和131.3 g/株)、3个磷水平(81.3、162.5、243.8 g/株)和3个钾水平(25.0、50.0和75.0 g/株),以不施肥为对照(CK),共10组处理,每处理30株,3次重复(表1)。施肥前红锥幼林的树高为(6.55 ±0.72)m,胸径为(7.76 ± 0.97)cm,分别于2016年4月和2017年4月对红锥人工林进行施肥处理。
表1 正交试验设计Tab.1 Orthogonal experimental design(g/plant)
1.3 指标测定
2017年12 月测定红锥的树高、胸径和生物量等指标。树高采用标杆和卷尺测量(精确至0.01 m)。胸径采用胸径尺测量(精确至0.1 mm)。每处理取样3株,现场使用电子台秤对植株根、枝干和叶的鲜重进行称量(精确至1 g),带回实验室后放入105 ℃的烘箱杀青30 min,之后调至85 ℃烘干至恒重,最后称重计算。树高相对增量和地径相对增量按以下公式计算:
1.4 数据分析
采用Excel 2016 和SAS 9.4 进行整理、绘制和分析,LSD方法进行多重比较。
2 结果与分析
2.1 氮、磷、钾配比施肥对红锥幼林树高和胸径的影响
T1~T9处理的树高相对增量为30.36% ~61.47%,与CK(21.52%)差异显著(P<0.05)(图1a)。T5 处理的树高相对增量最大,CK 最小。T5 处理的胸径相对增量最大(72.04%),与其他处理和CK差异显著(P<0.05),CK 的胸径相对增量最小(29.40%)(图1b)。
氮、磷和钾对红锥幼林树高和胸径影响效应的极差分别为0.11、0.09、0.04 和0.25、0.07、0.18,表明氮和磷对树高生长的影响大于钾(N>P>K),氮和钾对胸径生长的影响大于磷(N>K>P)(表2)。
2.2 氮、磷、钾配比施肥对红锥幼林生物量的影响
图1 不同处理对红锥幼林树高和胸径相对增量的影响Fig.1 Effects of different treatments on relative increments of tree height and DBH of young C.hystrix plantation
T5 处理的根生物量最高(10.13 kg),其次为T4(9.62 kg)和T7 处理(9.19 kg),分别为CK 的161.54%、153.37%和146.49%,根生物量整体表现为T5>T4>T7>T8>T3>T9>T2>T6>T1>CK(图2a)。T5处理的枝干生物量最高(43.71 kg),其次为T4(40.77 kg)和T8 处理(40.45 kg),分别为CK的161.54%、150.68%和149.51%,枝干生物量整体表现为T5>T4>T8>T7>T3>T9>T2>T6>T1>CK(图2b)。T4 处理的叶生物量最高(3.95 kg),其次为T5 处理(3.59 kg),分别为CK 的156.53%和142.38%,叶生物量整体表现为T4>T5>T8>T7>T9>T2>T6>T3>T1>CK(图2c)。
氮、磷、钾对根生物量和枝干生物量的影响为K>N>P,叶生物量为N>P>K(表2)。T5 处理对根系生物量和枝干生物量的促进作用最明显,T4处理对叶生物量的促进作用最明显。
表2 氮、磷、钾对红锥幼林各项指标的影响Tab.2 Effects of N,P,K on indexes of young C.hystrix plantation
图2 不同处理对红锥幼林生物量的影响Fig.2 Effects of different treatments on biomass of young C.hystrix plantation
3 结论与讨论
树高、胸径和生物量是衡量林木生长的关键指标,能较好地反映其生长状态[11]。欧建德[12]对福建闽楠(Phoebe bournei)进行配比施肥研究,发现氮、磷、钾施肥对其树高、冠幅和地径均有明显促进作用;周维[13]对格木(Erythropleum fordii)幼苗进行氮、磷、钾施肥研究,发现适当的氮、磷、钾配比施肥对其苗高和地径等生长指标有明显促进作用;李卓[14]对竹柳(Salix americana)人工林进行氮、磷、钾配方施肥研究,发现配方施肥能显著促进其人工林的生长发育。上述研究表明,适当的氮、磷、钾配比施肥均能促进植物株高、地径和生物量的生长。本研究表明,各施肥处理的树高相对增量、胸径相对增量及根、枝干和叶的生物量均高于CK;T4 处理(N2P1K2)的叶生物量最高,T5处理(N2P2K3)的树高、胸径相对增量和根、枝干生物量最高;氮对树高、胸径和叶生物量影响最大,钾对根和枝干生物量影响最大;综合来看,T4 和T5 处理对红锥幼林生长有较强的促进作用,幼林生长状况较优。
综上所述,适当的氮、磷、钾配比施肥能有效促进红锥幼林的生长发育,T4(N 87.5 g/株,P2O581.3 g/株,K2O 50.0 g/株)和T5(N 87.5 g/株,P2O5162.5 g/株,K2O 75.0 g/株)处理为红锥幼林较适宜的施肥配方,可为红锥施肥提供参考。