湛年勇,廖 曦,亢亞超,魏國余,王凌暉,滕維超
(1.廣西國有高峰林場,廣西南寧 530001;2.廣西大學(xué)林學(xué)院,廣西南寧 530004)
紅錐(Castanopsis hystrix)為殼斗科(Fagaceae)錐屬常綠大喬木,生長快,樹形通直,具有觀賞和經(jīng)濟(jì)價(jià)值,是南亞熱帶優(yōu)良鄉(xiāng)土闊葉樹種之一[1]。氮(N)、磷(P)和鉀(K)是植物需求最多的3 大元素,合理的配比施肥能促進(jìn)植物的生長發(fā)育[2]。有關(guān)氮、磷、鉀配比施肥對(duì)植物影響的研究已有不少報(bào)道,吳家勝等[3]、王月生等[4]和丁帆[5]分別對(duì)銀杏(Ginkgo biloba)、三尖杉(Cephalotaxus fortunei)和無患子(Sapindus mukorossi)進(jìn)行氮、磷、鉀配比施肥研究,結(jié)果表明,適當(dāng)施肥均能有效促進(jìn)植物生長發(fā)育,施肥過量則會(huì)抑制其生長發(fā)育。
近年來對(duì)紅錐的研究主要集中在天然林分布[6-7]、種源優(yōu)選[8]、扦插育苗[9]和營養(yǎng)元素含量[10]等方面,關(guān)于氮、磷、鉀配比施肥對(duì)紅錐生長影響的研究尚屬空白。本研究以紅錐為材料,研究不同氮、磷、鉀配比施肥對(duì)其生長的影響,為施肥提供科學(xué)依據(jù)。
試驗(yàn)地位于南寧市廣西國有高峰林場六里分場(108°22'E,22°48'N),屬南亞熱帶季風(fēng)氣候,土壤為紅壤,土質(zhì)多為粘壤土,坡度10°~15°,陽面坡向,土壤pH 值5.07,有機(jī)質(zhì)含量9.53 g/kg,全氮、全磷和全鉀含量分別為0.59、0.28 和13.99 g/kg,硝態(tài)氮、銨態(tài)氮、速效磷和速效鉀含量分別為0.64、4.78、5.18和40.09 mg/kg。
選取長勢(shì)一致且生長良好的紅錐幼齡林木(2014年進(jìn)行實(shí)生苗造林,密度2 m×3 m)作為試驗(yàn)對(duì)象,氮肥為尿素(N 含量46.4%),磷肥為過磷酸鈣(P2O5含量54.9%);鉀肥為氯化鉀(K2O 含量60%),采用3因素3水平正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)L9(34)。設(shè)3個(gè)氮水平(43.8、87.5和131.3 g/株)、3個(gè)磷水平(81.3、162.5、243.8 g/株)和3個(gè)鉀水平(25.0、50.0和75.0 g/株),以不施肥為對(duì)照(CK),共10組處理,每處理30株,3次重復(fù)(表1)。施肥前紅錐幼林的樹高為(6.55 ±0.72)m,胸徑為(7.76 ± 0.97)cm,分別于2016年4月和2017年4月對(duì)紅錐人工林進(jìn)行施肥處理。
表1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)Tab.1 Orthogonal experimental design(g/plant)
2017年12 月測定紅錐的樹高、胸徑和生物量等指標(biāo)。樹高采用標(biāo)桿和卷尺測量(精確至0.01 m)。胸徑采用胸徑尺測量(精確至0.1 mm)。每處理取樣3株,現(xiàn)場使用電子臺(tái)秤對(duì)植株根、枝干和葉的鮮重進(jìn)行稱量(精確至1 g),帶回實(shí)驗(yàn)室后放入105 ℃的烘箱殺青30 min,之后調(diào)至85 ℃烘干至恒重,最后稱重計(jì)算。樹高相對(duì)增量和地徑相對(duì)增量按以下公式計(jì)算:
采用Excel 2016 和SAS 9.4 進(jìn)行整理、繪制和分析,LSD方法進(jìn)行多重比較。
T1~T9處理的樹高相對(duì)增量為30.36% ~61.47%,與CK(21.52%)差異顯著(P<0.05)(圖1a)。T5 處理的樹高相對(duì)增量最大,CK 最小。T5 處理的胸徑相對(duì)增量最大(72.04%),與其他處理和CK差異顯著(P<0.05),CK 的胸徑相對(duì)增量最小(29.40%)(圖1b)。
氮、磷和鉀對(duì)紅錐幼林樹高和胸徑影響效應(yīng)的極差分別為0.11、0.09、0.04 和0.25、0.07、0.18,表明氮和磷對(duì)樹高生長的影響大于鉀(N>P>K),氮和鉀對(duì)胸徑生長的影響大于磷(N>K>P)(表2)。
圖1 不同處理對(duì)紅錐幼林樹高和胸徑相對(duì)增量的影響Fig.1 Effects of different treatments on relative increments of tree height and DBH of young C.hystrix plantation
T5 處理的根生物量最高(10.13 kg),其次為T4(9.62 kg)和T7 處理(9.19 kg),分別為CK 的161.54%、153.37%和146.49%,根生物量整體表現(xiàn)為T5>T4>T7>T8>T3>T9>T2>T6>T1>CK(圖2a)。T5處理的枝干生物量最高(43.71 kg),其次為T4(40.77 kg)和T8 處理(40.45 kg),分別為CK的161.54%、150.68%和149.51%,枝干生物量整體表現(xiàn)為T5>T4>T8>T7>T3>T9>T2>T6>T1>CK(圖2b)。T4 處理的葉生物量最高(3.95 kg),其次為T5 處理(3.59 kg),分別為CK 的156.53%和142.38%,葉生物量整體表現(xiàn)為T4>T5>T8>T7>T9>T2>T6>T3>T1>CK(圖2c)。
氮、磷、鉀對(duì)根生物量和枝干生物量的影響為K>N>P,葉生物量為N>P>K(表2)。T5 處理對(duì)根系生物量和枝干生物量的促進(jìn)作用最明顯,T4處理對(duì)葉生物量的促進(jìn)作用最明顯。
表2 氮、磷、鉀對(duì)紅錐幼林各項(xiàng)指標(biāo)的影響Tab.2 Effects of N,P,K on indexes of young C.hystrix plantation
圖2 不同處理對(duì)紅錐幼林生物量的影響Fig.2 Effects of different treatments on biomass of young C.hystrix plantation
樹高、胸徑和生物量是衡量林木生長的關(guān)鍵指標(biāo),能較好地反映其生長狀態(tài)[11]。歐建德[12]對(duì)福建閩楠(Phoebe bournei)進(jìn)行配比施肥研究,發(fā)現(xiàn)氮、磷、鉀施肥對(duì)其樹高、冠幅和地徑均有明顯促進(jìn)作用;周維[13]對(duì)格木(Erythropleum fordii)幼苗進(jìn)行氮、磷、鉀施肥研究,發(fā)現(xiàn)適當(dāng)?shù)牡⒘?、鉀配比施肥?duì)其苗高和地徑等生長指標(biāo)有明顯促進(jìn)作用;李卓[14]對(duì)竹柳(Salix americana)人工林進(jìn)行氮、磷、鉀配方施肥研究,發(fā)現(xiàn)配方施肥能顯著促進(jìn)其人工林的生長發(fā)育。上述研究表明,適當(dāng)?shù)牡⒘?、鉀配比施肥均能促進(jìn)植物株高、地徑和生物量的生長。本研究表明,各施肥處理的樹高相對(duì)增量、胸徑相對(duì)增量及根、枝干和葉的生物量均高于CK;T4 處理(N2P1K2)的葉生物量最高,T5處理(N2P2K3)的樹高、胸徑相對(duì)增量和根、枝干生物量最高;氮對(duì)樹高、胸徑和葉生物量影響最大,鉀對(duì)根和枝干生物量影響最大;綜合來看,T4 和T5 處理對(duì)紅錐幼林生長有較強(qiáng)的促進(jìn)作用,幼林生長狀況較優(yōu)。
綜上所述,適當(dāng)?shù)牡?、磷、鉀配比施肥能有效促進(jìn)紅錐幼林的生長發(fā)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)處理為紅錐幼林較適宜的施肥配方,可為紅錐施肥提供參考。