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不同配比桉树专用肥对桉树生长及元素吸收的影响

发布时间:2018-07-20 15:20所属分类:农业论文浏览:1

摘要: 通过外源施加两种目前常用的桉树专用肥 A( m( N) ∶ m( P) ∶ m( K) = 15 ∶ 9 ∶ 11) ,B( m( N) ∶ m( P) ∶ m ( K) = 17. 6 ∶ 7. 2 ∶ 10. 3) 以及不施肥作对照,研究巨尾桉 DH32-29 组培苗植株各部分大量元素的变化. 结果表明: 1) A 肥料能够较好

  摘要: 通过外源施加两种目前常用的桉树专用肥 A( m( N) ∶ m( P) ∶ m( K) = 15 ∶ 9 ∶ 11) ,B( m( N) ∶ m( P) ∶ m ( K) = 17. 6 ∶ 7. 2 ∶ 10. 3) 以及不施肥作对照,研究巨尾桉 DH32-29 组培苗植株各部分大量元素的变化. 结果表明: 1) A 肥料能够较好地促进桉树苗高、地径生长; 2) A,B 两种肥料显著提高桉树各器官对 N,P,K 的吸收; B 肥料对根叶的 N、根的 P 吸收的影响高于 A 肥料,但是 A,B 肥料对各器官中 K 含量的影响差异不显著; 3) A,B 处理下桉树叶及 A 处理下桉树根的 N,P 养分吸收未受限制,而对照和 B 处理下的桉树根对 P 的吸收受到限制; 4) A 肥料对桉树 Ca 的吸收效果显著,肥料 N,P,K 配比对桉树 Mg 的吸收影响不大.

  关键词: 配比施肥; 桉树; 养分; 大量元素; 化学计量

  桉树( Eucalyptus robusta Smith) 属桃金娘科桉属植物[1],生长速度快,抗逆性强,木材产量高[2],已成为我国南方种植的主要用材树种. 桉树的速生性及短轮伐期的经营方式需要从土壤中获取大量营养元素,因此,对桉树进行养分管理十分必要. N,P,K 3 种元素是植物生长所必需的营养元素[3],是提高桉树人工林生产力的重要影响因子. 由于肥料种类、营养成分种类和含量、化学性质不尽相同,所产生的肥效也有差别. 不少学者已开展了桉树专用肥、肥料成分配比对桉树生长及某些生理的影响研究: 胡厚臻等[4]报道了巨尾桉 GL9 叶片和根系的有机酸种类和有机酸酶活性对不同养分配比肥料的响应,结果表明,N,P 是影响桉树有机酸的主要因子,高氮低磷配比的肥料不利于桉树养分的吸收; 刘学峰等[5]探讨了不同施肥位点对桉树生物量和养分利用率的影响,结果显示,单位点、穴施更有利于根系生长,并且叶片养分含量显著高于其他部位; 任忠秀等[6]提出对不同桉树品种应该使用不同配方肥料; 文亮等[7]、姚姜铭等[8]研究了不同配方肥料对桉树生长及生理指标的影响,并得出不同肥料混合搭配比单施某一种肥料效果要好的结论; 张华林等[9]研究了不同氮素施肥方法对桉树生长及光合指标的影响,结果显示,对尾巨桉苗木生长和光合作用促进作用最为显著的是指数施肥方法; 刘洋等[10]的研究说明了施 N 可以显著提高根茎叶的 N/P,缓解巨桉的缺 N 现象,施 P 则会显著降低 N/P,进一步加剧 N 元素的缺乏.

  综上可知,目前的研究重点偏向配方施肥及单元素施肥处理下的植株生长和生理效应,而有关不同配比肥料对桉树养分分配和 N/P 化学计量关系的研究较少,且桉树的养分吸收规律尚不明确. 本次研究使用目前生产上常用的两种桉树专用肥( N,P,K 质量比分别为 15 ∶ 9 ∶ 11 和 17. 6 ∶ 7. 2 ∶ 10. 3) ,以桉树主栽品种巨尾桉 DH32-29 为研究对象,探讨不同养分配比对桉树生长、各器官对 N,P,K,Ca,Mg 元素吸收的影响,以期为进一步优化桉树施肥的肥料配方,提升养分管理水平提供一定的数据参考.

  1 试验方法

  1. 1 供试材料

  试验基地位于广西大学林学院苗圃基地,该地炎热潮湿,为湿润的亚热带季风气候. 年平均气温在 21. 6 ℃左右,极端最高气温 40. 4 ℃,极端最低气温-2. 4 ℃ . 年均降雨量 1 304. 2 mm,平均相对湿度为 79% . 2016 年 5 月 10 日,选取长势一致、生长良好的 2 月生巨尾桉 DH32-29 组培苗木作为试验材料,移栽于直径 120 cm,高 50 cm 的大塑料桶. 盆栽试验以黄心土+珍珠岩( 7 ∶ 3) 为培养基质,混匀后的基质经过自然风干、磨碎、过筛等处理,测定基质本底值,见表 1. 装入基质前在桶底垫打孔火砖,以防透水并保证不同处理间养分不相互渗透. 处理前先缓苗 3 周,试验周期 4 个月,结束后即采集样品用于指标测定.

表1

  1. 2 试验设计

  本试验采用随机区组设计,设置 3 个处理,分别为施桉树专用肥 A( m( N) ∶ m( P) ∶ m( K) = 15 ∶ 9 ∶ 11,即 29. 7% 尿素、20% 钙镁磷肥、12. 3% 磷酸一铵、18. 3% 氯化钾) 、桉树专用肥 B( m( N) ∶ m( P) ∶ m ( K) = 17. 6 ∶ 7. 2 ∶ 10. 3,即 36. 6% 尿素、22. 9% 钙镁磷肥、6. 9% 磷酸一铵、17. 2% 氯化钾) 和不施肥的空白对照( CK) ,每个处理 10 株苗,共 3 个重复,见表 2. 每株苗木肥料用量为 300 g,采用条沟法施放. 苗圃供水装置每 h 自动喷水 3 s,每两周除草 1 次,其他苗木管理均保持一致.

  1. 3 指标测定方法

  2016 年 6 月 2 日,用钢尺( 精度 0. 1 cm) 和电子数显游标卡尺( 精度 0. 01 mm) 测定桉树苗木苗高、地 390 北华大学学报( 自然科学版) 第 19 卷 径初始值,随后每隔 1 个月测定 1 次. 待试验结束后,在每个处理中挑选能够代表该处理平均水平的 10 株 苗木,分根、茎、叶混合取样. 样品经过烘干、打碎、研磨、过筛( 孔径 0. 25 mm) 等处理,用 H2 SO4-H2O2 消煮 样品,过滤后的清液待测. 全 N、全 P 均采用 Smart Chem 200 全自动间断化学分析仪( 意大利 AMS 公司) 测 定; 植物全 K 使用火焰分光度计法测定[11]; Ca,Mg 元素采用德国耶拿分析仪器股份公司的原子吸收分光 光度计( NOVAA350) 测定

  1. 4 数据处理

  采用 Microsoft Excel 2010 对数据进行整理汇总,使用 SPSS 20. 0 软件制图、进行方差分析 ( LSD 法) 等.

  2 结果与分析

  2. 1 不同配比肥料对桉树生长的影响

  2. 1. 1 地 径

  不同配比肥料桉树地径生长情况见表 3. 由表 3 可见: 与对照相比,不同 N,P,K 配比的肥料处理对桉 树地径生长的促进作用显著. 随着时间的延长,地径增长幅度增大. 施肥 1 个月后,A,B 肥料处理下的桉树 地径均与 CK 达到极显著水平; 施肥第 2 个月,即 7—8 月份是桉树的速生期,在 A,B 肥料施肥处理下,8 月份桉树地径分别比 7 月份高出 149. 1% 和 128. 3% ,且 8 月份不同处理间桉树地径达到极显著差异; 9 月 份,A,B 肥料处理下桉树地径是 CK 的近 3 倍,但地径增长速率稍有降低; A 肥料处理下的桉树地径增 量大.

表3

  2. 1. 2 树 高

  不同配比肥料桉树树高生长情况见表 4. 由表4 可知: 不同配比 N,P,K 肥料对桉树树高的促进作用显 著,生长趋势与地径生长基本保持一致. 施肥初期( 7 月份) ,不同配比肥料处理的桉树树高均与空白对照 达到极显著水平. A,B 施肥处理下,树高在施肥后的第 2 个月为生长速率最快的阶段,8 月份,A,B 肥料处 理的树高分别比 7 月高出 145. 6% 和 125. 5% ,并且与空白对照的树高差异极显著. 空白对照组桉树树高 一直保持较为缓慢的生长速度,由此说明,桉树前期的快速生长需要肥料来维持. 由增量比较可知,A 肥料 更有利于桉树树高的生长.

表4

  2. 2 不同配比肥料对桉树幼苗大量元素吸收的影响

  2. 2. 1 对全 N 的影响

  不同处理下桉树幼苗根、茎、叶全 N 含量见图 1. 由图 1 可见: 不同配比肥料可以极大促进桉树苗木对 N 的吸收,尤其是根和叶对 N 吸收的效果最明显,均为 B>A>CK,各处理间均达到差异显著水平,且 B 处 理下的根和叶中 N 含量比 A 高出 87% 和 18% . 由此表明,B 配比肥料更有利于桉树对 N 的吸收; 茎中 N 第 3 期 刘 奎,等: 不同配比桉树专用肥对桉树生长及元素吸收的影响 391 含量 A 和 B 配比肥料处理间没有显著差异,但均显著高于 CK.

图1

  2. 2. 2 对全 P 的影响

  不同处理下桉树幼苗根、茎、叶全 P 含量见图 2. 由图 2 可知: A,B 施肥处理后明显提高了桉树苗根和 茎中 P 的含量,是空白对照处理的 2 ~ 4 倍左右,但两个施肥处理间没有显著差异; 3 个处理间桉树叶中 P 含量均达到显著水平,但施肥后叶中 P 含量变化幅度比根、茎小; A,B 两种配比肥料能够显著提高根、茎 中的 P 含量.

图2

  2. 2. 3 对全 K 的影响

  不同处理下桉树幼苗根、茎、叶全 K 含量见图 3. 由图 3 可见: A,B 施肥处理能够显著提高桉树苗各部 位对 K 的吸收. 从整体上看,施肥处理下,K 含量叶>茎>根,而空白对照组恰恰相反; 桉树苗木的根、茎、叶 中 K 含量 A>B>CK,A,B 处理大大提高了各器官 K 的吸收,均是对照的 2 ~ 5 倍左右,但两个施肥处理间 的 K 含量差异不显著; A 肥料处理下的植株 K 含量略高于 B 处理.

  2. 2. 4 对 Ca 的影响

  不同处理下桉树幼苗根、茎、叶 Ca 含量见图4. 由图4 可知: 空白处理下,Ca 的含量为叶>根>茎,而 A, B 处理后,桉树中的 Ca 含量都有不同程度的上升,并且变化最明显的是茎中 Ca 含量,尤其是 A 肥料处理 比 CK 高 118% ,B 肥料处理与 CK 差异不显著; 根和叶在 A,B 肥料处理下 Ca 含量都有升高. 从整体来看, A 肥料更利于桉树对 Ca 的吸收.

图3

  2. 2. 5 对 Mg 的影响

  不同处理下桉树幼苗根、茎、叶 Mg 含量见图 5. 由 图 5 可知: 桉树幼苗在不同的施肥处理下,根、茎、叶中 Mg 的含量波动范围在 600 ~ 800 mg /kg,CK,A,B 3 个 处理间桉树苗的根、茎、叶中 Mg 含量均没有发生显著 变化,故 A,B 两种配比肥料对桉树苗木 Mg 的吸收影 响不大.

图5

  2. 2. 6 对生态化学计量 N/P 的影响

  不同施肥处理对 N/P 的影响见表 5. 由表 5 可知: 经过不同配比肥料处理后,桉树植株各部位的 N/P 差异较大. 叶片 N/P 变化幅度最大,A,B 处理后的桉树 叶片 N/P 分别是 CK 的 3. 5 倍左右,并且与 A,B 两种肥料处理间也达到了显著水平,说明施肥能够显著提高叶片对 N,P 两种元素的吸收,而且 N 的吸收比例显著提升. 未施肥的桉树苗木茎中 N/P 值比其他施 肥处理的都高,主要是因为培养基质的养分含量较低,尤其是 P 含量低于平均水平. B 配比肥料处理的桉 树苗木根的 N/P 最大,而 A 配比肥料处理下的 N/P 最小,说明提高肥料中 P 的比例能够显著降低桉树根 中的 N/P.

表5

  3 讨 论

  施肥能够活化土壤中 N,P,K,使其转化为植物易吸收的速效养分,从而提高植株对养分的吸收,促进 植物生长[12-13]. 本研究结果显示: 施肥后的第 2 个月是桉树树高和地径生长的速生期,A,B 两种配比肥料 均能显著促进桉树地径和树高的生长,其中 A 肥料效果更加显著. A,B 两种肥料处理后,桉树苗的根、茎、 叶中元素含量有所不同,总体上看肥料处理均能够极大提升植株大量元素吸收的能力. 植株对 K 的吸收 会随着肥料配比中 K 的比例提升而升高,而两种肥料对各植株器官中 N,P 含量的影响各异,相对来说,B ( m( N) ∶ m( P) ∶ m( K) = 17. 6 ∶ 7. 2 ∶ 10. 3) 肥料能够较好地促进桉树对 N 的吸收,A( m( N) ∶ m( P) ∶ m ( K) = 15 ∶ 9 ∶ 11) 肥料能够促进桉树对 P 的吸收.

  N 和 P 是植物的基本营养元素,对植物生长和各种功能影响深刻. 植物叶片作为植物的主要光合器 官,叶片的 N/P 临界比值被认为可以作为判断环境对植物生长养分供应状况的指标[14]. 当植物 N/P <14 时,植物生长表现为受 N 的限制; 当 N/P>16 时,表现为受 P 的限制; 14

  Ca 和 Mg 是植物生长发育所必需的一种大量元素,它们既是植物细胞的重要组成部分,也是增强植物 对抵抗环境胁迫的主要成分[18-19]. 比如 Mg 作为叶绿素的关键元素,是植物光合作用不可或缺的[20]. 本研 究中,A 肥料对桉树幼苗各器官 Ca 吸收的促进作用显著,可以促进植物对硝态 N 的吸收,与氮的代谢密 切相关[21]. 本试验中两种配比肥料均能够提升桉树植株的 N 含量,说明植株内的 N 和 Ca 元素可能存在 着一定的协同促进作用. 同时,Ca 又可以清除植物代谢过程中产生的有机酸,有助于提高桉树的抗逆性; 然而,两种肥料对桉树植株的 Mg 含量却影响不大.

  从整体上看,当肥料 N,P,K 配比为 15 ∶ 9 ∶ 11 时,巨尾桉 DH32-29 苗高、地径的增长幅度较大,同时 显著促进了 P 和 Ca 的吸收,从而有利于促进桉树秋季的木质化程度,提高抗寒抗旱能力; 而 N,P,K 配比 为 17. 6 ∶ 7. 2 ∶ 10. 3 时则有利于 N 的吸收,促使树木茂盛、加强营养生长,但易导致秋季茎叶徒长,耐寒能 力降低. 因此,桉树初期追肥时选择 N,P,K 配比为 15 ∶ 9 ∶ 11 的肥料较好.

  在本次研究的基础上,今后将 跟踪调查桉树人工林生长后期追肥所用的不同养分配比肥料对桉树林木的作用效果,并加强微量元素配 比对桉树生长影响的研究,进一步优化桉树专用肥元素组成和配比,提高桉树人工林生产力.

  综上所述,将桉树专用肥 A( m( N) ∶ m( P) ∶ m( K) = 15 ∶ 9 ∶ 11) 作为巨尾桉 DH32-29 的前期追肥, 更有利于桉树的生长,促进桉树秋季的木质化程度和提高抗寒抗旱能力.

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