柚木幼苗期叶面肥筛选试验*
2021-07-16黄桂华周再知王先棒周树平梁坤南
喻 志 黄桂华 周再知 王先棒周树平 梁坤南 于 彬
(1. 中国林业科学研究院热带林业研究所/热带林业研究国家林业局重点实验室,广东 广州 510520;2. 云浮市国有林场和森林公园管理总站,广东 云浮 527300)
柚木Tectona grandis是世界著名的珍贵用材树种,具有速生、耐腐抗虫、纹理美观及易加工等优良特性[1-2],是用于制造军舰、海轮、家具、地板的高级用材[3]。目前,国内柚木大径级原木平均售价15 000 元/m3,木地板售价1 200 元/m2,因此,推广发展柚木商品林,具有良好的经济效益和社会效益。柚木天然林主要分布于9°~26°N、73°~104°E 的印度南部与中部、缅甸、泰国北部和老挝[4]。我国引进柚木栽培已有190 多年历史,种植范围遍及全国10 个省或自治区,总面积约3.5万hm2[5]。近年来,柚木已被我国云南省、海南省列为主要造林树种,在福建省、云南省、贵州省、广东省、广西壮族自治区等地采用柚木造林的私人企业也越来越多。
组织培养指利用植物细胞的全能性,将离体的植物器官在无菌环境中诱导产生愈伤组织、不定芽、不定根,直至最后形成完整植株的一种技术[6],其不仅能保持母本的优良性状、复壮[7-8],而且不受环境、季节等影响,能在短时间内培育出大量优良性状的无菌苗[9]。柚木自交不亲和率高,结实率低,故普遍存在柚木种子产量低的问题[10],故我国柚木商品林的发展以优良无性系组培苗为主。柚木组培苗无需经过生根培养,基部为愈伤组织,没有根系,移栽时从瓶中取出,剪去基部愈伤组织,进行移栽培育。作者发现,在移栽后0~1 个月的初期,因为柚木组培幼苗移栽时无根或移栽后初期没有形成健全的根系,幼苗离开瓶中培养基后,容易出现营养缺乏的现象,生长缓慢甚至停止生长,叶片发黄,严重时叶片干枯,较大程度地降低了生根成活率。柚木种子萌发后的实生芽苗或幼苗移栽后初期也有轻微的上述现象。在植物没有完整根系的时候,可以喷施叶面肥,通过叶片吸收营养元素满足生长的要求。为了克服现有柚木无性系育苗技术的缺点和不足,本研究选择了市面上广泛使用的6 种叶面肥,对移栽1 周后的柚木组培幼苗进行叶片喷肥试验,以期筛选出适合柚木生长的最佳叶面肥,为生产提供指导。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验于广州市中国林业科学研究院热带林业研究所苗圃(23°06′N, 113°18′E)内开展,试验点地处广东省中南部,属海洋性亚热带季风气候,温暖多雨,年均温20~22℃,年降雨量1 720 mm[11]。
1.2 试验材料
试验于2018 年3 月至5 月在中国林业科学研究院热带林业研究所温室内进行,采用50 孔PVC林木育苗穴盘,育苗基质为泥炭土、蛭石、珍珠岩、椰糠和黄心土按体积比1:1:1:2:2 混合均匀而成,将炼好的柚木组培苗移栽于上述基质育苗盘上。
1.3 试验设计及施用方法
叶面肥试验共设7 个处理,设置处理1 为300倍液的绿兴液肥、处理2 为300 倍液的磷酸二氢钾、处理3 为1 000 倍液的植宝素、处理4 为300倍液的美果露、处理5 为800 倍液的爱多收、处理6 为300 倍液的稀土氨基酸以及对照(CK,日常浇水),上述叶面肥均购于广州市萝岗区乐丽化肥经营部。试验采用完全随机设计,每重复每处理喷施4 个育苗盘的柚木苗(200 株),3 次重复,共600 株苗木。移栽1 周后,每6 天喷施苗期叶面肥1 次,均匀喷湿各柚木叶片表面。
1.4 试验测定
移栽75 d 后,每个处理随机测量20 株,利用卷尺测定其苗高、冠幅,用游标卡尺测定其地径;每个处理随机统计了3 个育苗盘的生根成活率;并利用天平随机称取每个处理5 株苗的鲜重、干重,并分别统计了根长与主根条数。
1.5 数据分析
试验数据采用Mircosoft Excel 2016 和SPSS 26.0 进行统计学分析。
采用模糊隶属函数对6 种叶面肥及对照进行综合评价,其公式如下:
如果某一指标与叶面肥评价为负相关,可用反隶属函数进行计算,公式如下:
其中,X为指标的某一测定值,Xmax为该指标中的最大值,Xmin为最小值。具体做法为求出喷施不同叶面肥的柚木移栽苗的各项指标的隶属值,将同一叶面肥下的各指标隶属值累加,以最终得分为依据进行排序[12-13]。
2 结果与分析
2.1 不同叶面肥处理对柚木苗高、地径、冠幅及成活率的影响
方差分析表明,不同叶面肥处理间显著影响柚木幼苗苗高、地径、冠幅及成活率(P<0.05)。由表1 可知,施用绿兴液肥对柚木幼苗苗高、地径及冠幅的效果最好,美果露次之,美果露则对柚木幼苗生根成活率效果最好,而叶面肥磷酸二氢钾对柚木幼苗的促生效果最差,甚至低于对照组。与对照组相比,施用绿兴液肥的柚木幼苗苗高、地径及冠幅分别增加了49.13%、70.87%、49.80%,喷施美果露的柚木幼苗生根成活率则增加了15.57%,而喷施叶面肥磷酸二氢钾的柚木幼苗的苗高、冠幅及生根成活率则分别下降了17.36%、8.6%、4.6%。综上,施用不同叶面肥对柚木幼苗的苗高、地径、冠幅及生根成活率间效应差异很大,有的对柚木苗木生长表现为正效应,有的则为负效应,因此,不是所有叶面肥都适用于柚木幼苗的培育,进行叶面肥的筛选试验是必要的。
2.2 不同叶面肥处理对柚木幼苗鲜重、干重、根长及根条数的影响
由方差分析可知,不同叶面肥处理对柚木幼苗生物量(干重和鲜重)、根长及主根条数有显著影响(P<0.05),不同叶面肥处理间对柚木幼苗的生物量及根形态的促进作用差异很大。其中,绿兴液肥对柚木幼苗生物量的促生作用效果最好(表2),美果露次之,而美果露最有利于柚木幼苗根的生长发育,绿兴液肥次之,而磷酸二氢钾对柚木幼苗生物量及根形态的促生作用最差。与对照组相比,喷施绿兴液肥的柚木幼苗的鲜重和干重分别增加了77.47%和79.37%,喷施美果露的柚木幼苗的根长及根条数则分别增加了34.58%、79.78%,而喷施磷酸二氢钾的柚木幼苗的鲜重、干重、根长则分别下降了27.67%、30.16%、14.09%。
表1 不同处理间柚木苗高、地径、冠幅及成活率的邓肯多重比较Table 1 Duncan’s multiple comparison of Tectona grandis seedling height, ground diameter, leaf width and survival rate of different treatments
表2 不同处理间苗鲜重、干重、根长和主根条数的邓肯多重比较Table 2 Duncan’s multiple comparison of Tectona grandis seedling fresh weight, dry weight, root length and number of main roots in different treatments
2.3 不同叶面肥处理对柚木幼苗生长生根效应综合评价
采用模糊数学的隶属函数法综合评价喷施6种叶面肥对柚木幼苗的促生效应大小,按照隶属函数计算规则求值,并将各项指标值求和即为得分,得分越高,表明该叶面肥对柚木幼苗的促生效果最好。由表3 可知,6 种叶面肥对对柚木幼苗的促生效应大小依次为:绿兴液肥>美果露>稀土氨基酸>植宝素>爱多收>对照>磷酸二氢钾。
表3 不同叶面肥处理下柚木幼苗各指标的隶属函数值Table 3 Membership function values of various indexes of Tectona grandis seedlings under different foliar fertilizer treatments
3 结论与讨论
近年来,随着植物离体组织培养技术的不断完善和研究的深入,植物组织培养技术已成为商业化育苗的重要手段,有相当一部分树种容易组培扩繁而生根困难,另外,为了缩短组培继代时间、提高效率、降低成本,一些容易组培扩繁的树种不经生根培养,这时,无根组培苗的初期营养供给和移栽后的诱导生根成了必须配套解决的关键技术[14]。叶面施肥指将植物所需营养成分直接喷施于叶面上,通过叶片的吸收并发挥其功能的一种施肥类型[15]。传统的施肥方式土壤肥由于易被固定,植物对其利用率低,而叶面肥因其操作简单、环保及成本低的优势引起了研究人员的广泛关注[16]。试验发现,不同叶面肥对柚木组培苗的根系形态及生物量影响不同,为节省时间,会存在不经过试验就套用其他树种施用的最佳的叶面肥种类,例如,对落叶松Larix gmelinii施用磷酸二氢钾叶面肥大大提高了落叶松苗木的产量和质量[17],在本试验前期柚木苗木培育上也一直采用磷酸二氢钾溶液喷施移栽的柚木幼苗,但经过试验得知,磷酸二氢钾对柚木幼苗的促生效应最差,甚至低于对照组(日常浇水)(表1 和2),这可能与不同树种的生物学特性不同有关。究其深层次的原因,磷酸二氢钾富含磷酸根和钾离子,但水溶液呈弱酸性[18],故喷施磷酸二氢钾会提高基质的酸性,而柚木适宜在中性和轻微偏碱性的土壤生长[19],因此,喷施磷酸二氢钾致柚木幼苗生长受抑制可能与此有关。由表1 和2 可知,叶面肥绿兴液肥对柚木移栽苗的叶片和生物量的促生效果最好。这可能与绿兴液肥富含植物必需的氨基酸及多种微量元素有关。而美果露则对柚木幼苗生根成活率及根形态的促生效应最好,且与绿兴液肥间差异显著(P<0.05),不同处理间各个指标的最适叶面肥种类不同。利用模糊隶属函数综合评价法对不同叶面肥处理下的各指标进行综合评定,由表3 可知,绿兴液肥对柚木组培移栽苗的促生效应最好。由于试验并没有给出最佳的绿兴液肥施用浓度,后期应对柚木组培苗设置不同浓度梯度的绿兴液肥,筛选出最佳的施用浓度,提高柚木组培苗的移栽成活率和壮苗程度。