韋劍鋒 韋冬萍 吳炫柯 胡江如
摘要:【目的】了解麻瘋樹(shù)營(yíng)養(yǎng)特性,為麻瘋樹(shù)科學(xué)施肥提供參考依據(jù)?!痉椒ā恳月榀倶?shù)FD-8號(hào)為試驗(yàn)材料,采用盆栽方法,設(shè)置復(fù)合肥施用量0(CK)、1.415、2.830和4.246 t/ha共4個(gè)處理,調(diào)查秋播麻瘋樹(shù)周年生長(zhǎng)性狀及養(yǎng)分積累狀況?!窘Y(jié)果】施用復(fù)合肥能明顯促進(jìn)麻瘋樹(shù)生長(zhǎng),但施肥量對(duì)地徑和莖高生長(zhǎng)的影響因生長(zhǎng)階段不同而有差異。不同處理下周年生麻瘋樹(shù)N、P2O5、K2O積累量分別為0.185~0.750、0.249~1.047和1.089~4.514 g/株,比例約為1.0∶1.4∶6.2;隨施肥量的增加,周年生麻瘋樹(shù)根、莖及葉的N、P2O5、K2O積累量顯著增加(P<0.05),但根、莖及葉的N、P2O5、K2O含量先增加后下降;施肥量也影響N、P2O5、K2O在麻瘋樹(shù)根、莖、葉的分配?!窘Y(jié)論】施用復(fù)合肥(N∶P2O5∶K2O=18∶8∶18)4.246 t/ha有利于補(bǔ)充麻瘋樹(shù)周年生長(zhǎng)對(duì)N、P、K的需求,并促進(jìn)苗木各器官協(xié)調(diào)生長(zhǎng)。
關(guān)鍵詞: 麻瘋樹(shù);施肥量;苗木生長(zhǎng);養(yǎng)分積累
中圖分類號(hào): S714.8 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):2095-1191(2016)06-0965-05
0 引言
【研究意義】麻瘋樹(shù)(Jatropha curcas L.)為大戟科麻瘋樹(shù)屬多年生落葉灌木或小喬木,是一種多用途油料植物,其種子是生產(chǎn)生物柴油的良好原料,樹(shù)皮、葉及果實(shí)是醫(yī)藥和農(nóng)藥生產(chǎn)原料(蘇利榮等,2013a)。21世紀(jì)初,我國(guó)將麻瘋樹(shù)列為“生物質(zhì)燃料油技術(shù)開(kāi)發(fā)”重點(diǎn)項(xiàng)目的主要能源植物(胡慧蓉等,2010),但其栽培經(jīng)營(yíng)方面的研究嚴(yán)重滯后(劉朔等,2009a;尹麗等,2011),尤其在肥料養(yǎng)分含量、施肥方式、施肥量等技術(shù)問(wèn)題上尚未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和模式(谷勇等,2011),在經(jīng)營(yíng)管理模式方面則主要借鑒其他相關(guān)樹(shù)種(劉朔等,2009b;尹麗等,2011),影響了麻瘋樹(shù)產(chǎn)業(yè)的形成及發(fā)展。因此,開(kāi)展施肥促進(jìn)麻瘋樹(shù)生長(zhǎng)及提高產(chǎn)量的技術(shù)研究,對(duì)促進(jìn)我國(guó)麻瘋樹(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。【前人研究進(jìn)展】已有研究表明,施用復(fù)合肥可促進(jìn)麻瘋樹(shù)生長(zhǎng)及產(chǎn)量提高。如施用復(fù)合肥(N∶P2O5∶K2O=11∶8∶6)0~400 g/株,1年生麻瘋樹(shù)株高增長(zhǎng)量、地徑增長(zhǎng)量及產(chǎn)量均隨施肥量的增加而增加(谷勇等,2011);施用復(fù)合肥(N∶P2O5∶K2O=15∶12∶18)0~600 g/株,2年生麻瘋樹(shù)新梢生長(zhǎng)量隨施肥量的增加而增加(向振勇等,2010);施用復(fù)合肥(N∶P2O5:K2O=15∶15∶15)0~600 g/株,2年生麻瘋樹(shù)株高、新梢生長(zhǎng)量、地莖及掛果量隨施肥量的增加而增加(蘇利榮等,2013a,2013b);此外,施用復(fù)合肥影響麻瘋樹(shù)不同生長(zhǎng)期葉片N、P2O5、K2O含量(蘇利榮等,2013b)。也有研究表明,土壤速效N和P對(duì)麻瘋樹(shù)種子粗脂肪積累起促進(jìn)作用,速效K對(duì)麻瘋樹(shù)種子粗脂肪積累起抑制作用(羅圓等,2009);但劉朔等(2009b)和向振勇等(2010)研究認(rèn)為,施肥對(duì)麻瘋樹(shù)種子含油率或出油率影響不明顯。【本研究切入點(diǎn)】有關(guān)施肥對(duì)麻瘋樹(shù)養(yǎng)分積累的影響未見(jiàn)報(bào)道,麻瘋樹(shù)種子含油率與植株養(yǎng)分積累的相關(guān)性也未見(jiàn)報(bào)道?!緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】通過(guò)基施復(fù)合肥試驗(yàn),探討施肥量對(duì)麻瘋樹(shù)N、P2O5、K2O含量及積累量的影響,為麻瘋樹(shù)科學(xué)施肥提供參考。
1 材料與方法
1. 1 試驗(yàn)材料
試驗(yàn)于2013年8月~2014年8月在廣西柳州市城中區(qū)馬鹿山進(jìn)行。供試土壤為紅壤,pH 6.4,有機(jī)質(zhì)16.87 g/kg,全氮1.45 g/kg,全磷0.86 g/kg,全鉀4.50 g/kg,堿解氮75.66 mg/kg,速效磷55.56 mg/kg,速效鉀116.25 mg/kg。供試麻瘋樹(shù)種子為廣西南寧富民達(dá)生物能源科技有限公司于2013年7月上旬采收的FD-8號(hào)。供試肥料為福建中化智勝化肥有限公司生產(chǎn)銷售的復(fù)合肥料(N∶P2O5∶K2O=18∶8∶18,總有效養(yǎng)分≥44%)。
1. 2 試驗(yàn)方法
試驗(yàn)采用有底塑料桶(上口徑50 cm,下口徑40 cm,高40 cm,桶底鉆直徑1 cm圓孔6個(gè))栽培,設(shè)施肥量0、16、32和48 g/桶(折算后為0、1.415、2.830和4.246 t/ha)共4個(gè)處理,分別以CK、T1、T2、T3表示,每處理重復(fù)3次,每重復(fù)播種5桶。播種前,每桶裝入經(jīng)過(guò)敲碎且翻攪均勻的細(xì)土,當(dāng)桶內(nèi)泥土裝至距離桶面約5 cm時(shí),將肥料全部均勻撒入桶內(nèi),然后繼續(xù)裝土至冒出桶面并淋水、壓實(shí),以防桶內(nèi)土體下沉或收縮。2013年8月10日,挑選大小及色澤較一致的麻瘋樹(shù)種子,用自來(lái)水浸泡5 h后撈出播種,每桶播種6粒。播種時(shí)用小尖鋤在桶中表土等距離挖出6個(gè)小孔,孔深約3 cm,將種子腹面朝下放入孔中,每孔放種1粒,然后用細(xì)土完全覆蓋小孔,并淋水至表土濕透。出苗穩(wěn)定后進(jìn)行定苗,每桶保留2苗。
1. 3 測(cè)定項(xiàng)目及方法
自2013年9月開(kāi)始,每月最后一天調(diào)查苗木地徑、莖高。2014年8月31日,取麻瘋樹(shù)完整植株,調(diào)查主根長(zhǎng)、4條側(cè)根總長(zhǎng)(從胚根分化生長(zhǎng)的根)、地徑、莖高及根、莖、葉的干物質(zhì)積累量。干物質(zhì)粉碎后經(jīng)H2SO4-H2O2消煮,用蒸餾定氮法、釩鉬黃比色法和火焰光度法分別測(cè)N、P2O5及K2O含量(鮑士旦,2002)。計(jì)算公式如下:
質(zhì)量指數(shù)(QI)=苗木總干物質(zhì)積累量/[莖高(cm)/
地徑(mm)+莖干物質(zhì)積累量(g)/
根干物質(zhì)積累量(g)]
N、P2O5、K2O積累量(g/株)=N、P2O5、K2O含量(%)×
干物質(zhì)積累量(g)/100
1. 4 統(tǒng)計(jì)分析
應(yīng)用Excel 2003和SPSS 17.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析。
2 結(jié)果與分析
2. 1 不同處理對(duì)秋播麻瘋樹(shù)周年生長(zhǎng)的影響
圖1顯示,不同處理下麻瘋樹(shù)地徑周年生長(zhǎng)歷經(jīng)逐漸增長(zhǎng)(2013年9~11月)、停滯增長(zhǎng)(2013年12月~
2014年3月)和迅速增長(zhǎng)(2014年4~8月)三個(gè)階段,至2014年8月達(dá)最大值;不同處理下麻瘋樹(shù)地徑在2013年9月~2014年3月隨施肥量的增加呈先增大后減小的變化趨勢(shì),其中T2最大,此后隨施肥量的增加持續(xù)明顯增大。說(shuō)明施肥可促進(jìn)麻瘋樹(shù)地徑生長(zhǎng),但增長(zhǎng)效應(yīng)因生長(zhǎng)階段而異。圖2顯示,不同處理下麻瘋樹(shù)莖高生長(zhǎng)隨生育進(jìn)程先緩慢增長(zhǎng)后停滯,至2014年5月開(kāi)始迅速增長(zhǎng),至2014年8月達(dá)最大值;不同處理下麻瘋樹(shù)莖高在2013年9月~2014年4月期間以T1最高,其次是T2,此后隨施肥量的增加而持續(xù)明顯增加。說(shuō)明增施復(fù)合肥可促進(jìn)麻瘋樹(shù)株高生長(zhǎng),且以在快速生長(zhǎng)期的效應(yīng)尤為突出。
2. 2 不同處理對(duì)秋播麻瘋樹(shù)苗木性狀的影響
表1顯示,麻瘋樹(shù)周年生長(zhǎng)后主根長(zhǎng)、地徑、莖高、各器官干物質(zhì)積累量及QI均隨施肥量的增加而增加,其中不同處理間地徑、莖高、各器官干物質(zhì)積累量及QI的差異達(dá)顯著水平(P<0.05,下同);4條側(cè)根總長(zhǎng)以T1最長(zhǎng),其次是T2,不同處理間的差異達(dá)顯著水平。說(shuō)明增施復(fù)合肥可促進(jìn)1年生麻瘋樹(shù)各器官協(xié)調(diào)生長(zhǎng),從而提高苗木質(zhì)量,但施肥量過(guò)大會(huì)抑制胚根所分化根系的伸長(zhǎng)。
2. 3 不同處理對(duì)秋播麻瘋樹(shù)各器官養(yǎng)分含量的影響
表2顯示,同一處理下麻瘋樹(shù)各器官N、P2O5、K2O含量均表現(xiàn)為葉>莖>根;不同處理下麻瘋樹(shù)同一器官養(yǎng)分含量表現(xiàn)為K2O>P2O5>N;不同處理間麻瘋樹(shù)各器官N含量隨施肥量的增加先增后減,其中以T2最高,且T2根的N含量與CK、T3的差異達(dá)顯著水平,但各處理間莖、葉的N含量差異不顯著(P>0.05,下同)。不同處理間麻瘋樹(shù)各器官的P2O5和K2O含量也隨施肥量的增加而先增后減,以T2最高,且T2各器官的P2O5和K2O含量與CK的差異均達(dá)顯著水平,T2根和葉的P2O5和K2O含量與T3的差異也達(dá)顯著水平。說(shuō)明增施復(fù)合肥可提高麻瘋樹(shù)各器官的N、P、K營(yíng)養(yǎng)水平,但持續(xù)增大施肥量未能持續(xù)提高麻瘋樹(shù)營(yíng)養(yǎng)水平。
2. 4 不同處理對(duì)秋播麻瘋樹(shù)各器官養(yǎng)分積累的影響
施肥能明顯影響麻瘋樹(shù)養(yǎng)分的積累(表3)。不同處理下,麻瘋樹(shù)各器官的N、P2O5、K2O積累量均隨施肥量的增加而增加,且處理間的差異均達(dá)顯著水平;麻瘋樹(shù)根、莖的N、P2O5、K2O分配率隨施肥量的增加呈下降趨勢(shì),各處理間麻瘋樹(shù)葉的N、P2O5、K2O分配率隨施肥量的增加呈上升趨勢(shì),且T1與T3的差異均達(dá)顯著水平。說(shuō)明增施復(fù)合肥可明顯促進(jìn)麻瘋樹(shù)及其各器官對(duì)N、P、K養(yǎng)分的吸收,并促進(jìn)養(yǎng)分向葉分配。施肥量還影響麻瘋樹(shù)各器官對(duì)養(yǎng)分的利用。不同處理下麻瘋樹(shù)各器官的N、P2O5積累量表現(xiàn)為葉>莖>根,其中,N在葉、莖的分配分別達(dá)62%和23%以上,P2O5在葉、莖的分配分別在47.00%和38.00%以上,K2O在葉、莖的分配分別在40.00%和42.00%以上;但低施肥量條件下K2O積累量表現(xiàn)為莖>葉>根,中、高施肥量條件下K2O積累量表現(xiàn)為葉>莖>根。說(shuō)明增大施肥量1年生麻瘋樹(shù)吸收的N、P、K養(yǎng)分主要供給地上部分尤其是葉利用。此外,從表3可看出,不同處理下麻瘋樹(shù)周年生長(zhǎng)積累的N、P2O5及K2O分別為0.185~0.750、0.249~1.047和1.089~ 4.514 g/株,N∶P2O5∶K2O約為1.0∶1.4∶6.2。說(shuō)明麻瘋樹(shù)周年生長(zhǎng)需要K2O較多,其次是P2O5,因此生產(chǎn)上應(yīng)重視鉀肥和磷肥的合理配施。
3 討論
不同栽培條件下,麻瘋樹(shù)生長(zhǎng)對(duì)肥料施用量的響應(yīng)不同。有研究認(rèn)為,麻瘋樹(shù)幼樹(shù)地徑、株高、莖枝生長(zhǎng)量隨施肥量的增加而增加(向振勇等,2010;蘇利榮等,2013a,2013b);也有研究認(rèn)為,麻瘋樹(shù)幼苗株高、地徑、葉片數(shù)量、葉面積、根長(zhǎng)或生物量隨施肥量的增加呈先升高后降低趨勢(shì)(彭明俊等,2010;尹麗等,2011;谷勇等,2011),或莖粗和根冠比隨施肥量的增加而減?。ㄍ趺骺说?,2013)。本研究結(jié)果顯示,麻瘋樹(shù)幼苗期地徑及莖高隨施肥量的增加而先升高后降低,說(shuō)明復(fù)合肥施用量過(guò)高會(huì)導(dǎo)致麻瘋樹(shù)幼苗生長(zhǎng)受到抑制。其原因可能是增施復(fù)合肥后造成施氮量過(guò)高而引發(fā)的負(fù)面效應(yīng)(尹麗等,2011),但具體機(jī)理還需從麻瘋樹(shù)幼苗根系生長(zhǎng)、養(yǎng)分吸收及生理代謝動(dòng)態(tài)進(jìn)行觀察。本研究發(fā)現(xiàn),麻瘋樹(shù)苗木快速生長(zhǎng)后其地徑、莖高、干物質(zhì)積累量隨施肥量的增加而明顯增加,說(shuō)明復(fù)合肥施用量對(duì)麻瘋樹(shù)生長(zhǎng)的影響因生長(zhǎng)階段而異。其原因:一方面可能是麻瘋樹(shù)幼樹(shù)對(duì)復(fù)合肥的適應(yīng)范圍比幼苗的寬,另一方面可能是復(fù)合肥不斷淋溶下滲利于麻瘋樹(shù)吸收或下滲濃度稀釋后處于幼樹(shù)適應(yīng)值范圍。因此,結(jié)合麻瘋樹(shù)生長(zhǎng)階段的耐肥能力和需肥特性進(jìn)行施肥可能效果更佳。
營(yíng)養(yǎng)元素含量狀況在植物生長(zhǎng)和發(fā)育過(guò)程中起著重要作用,其中N、P、K在植株中的比例或關(guān)系,直接決定著苗木的生長(zhǎng)狀況(王秀榮等,2012)。有研究認(rèn)為,麻瘋樹(shù)掛果后葉片營(yíng)養(yǎng)元素含量高低順序?yàn)镵2O>N>P2O5(蘇利榮等,2013b);也有研究認(rèn)為,麻瘋樹(shù)盛花期葉片營(yíng)養(yǎng)元素含量排序?yàn)镹>K2O>P2O5(王秀榮等,2012)。本研究中,麻瘋樹(shù)各器官營(yíng)養(yǎng)元素含量及積累量均表現(xiàn)為K2O>P2O5>N,與前人研究結(jié)果不同,其原因可能與麻瘋樹(shù)品種、種植環(huán)境尤其是樣品采集部位和采集時(shí)期不相同有關(guān)。本研究中麻瘋樹(shù)各器官N、P2O5、K2O含量隨施肥量的增加呈先上升后下降的變化趨勢(shì);而蘇利榮等(2013b)認(rèn)為麻瘋樹(shù)葉片N含量隨復(fù)合肥施用量的增加而增加,P2O5、K2O含量則隨復(fù)合肥施用量的增加而下降。這一明顯差異,可能是由于樣品采樣部位不同,本研究采集的是全部組織,而蘇利榮等(2013b)僅采集部分成熟葉片。此外,本研究中施肥量為4.246 t/ha的麻瘋樹(shù)各器官N、P2O5、K2O含量不同程度小于施肥量為2.830 t/ha的處理,可能是增大施肥量而顯著增加干物質(zhì)積累量后,營(yíng)養(yǎng)元素受到稀釋的緣故。
增加施肥量不僅能提高苗木養(yǎng)分庫(kù)和全株養(yǎng)分質(zhì)量分?jǐn)?shù),還能提高單株養(yǎng)分含量(陳聞等,2014)。本研究中,增加復(fù)合肥施用量,麻瘋樹(shù)周年生長(zhǎng)后各器官的N、P2O5、K2O積累量顯著增加,與前人研究普陀樟(陳聞等,2014)和長(zhǎng)白落葉松(康瑤瑤等, 2011)的結(jié)果相似。說(shuō)明增施復(fù)合肥可有效補(bǔ)充麻瘋樹(shù)生長(zhǎng)對(duì)N、P、K養(yǎng)分的需求。此外,隨復(fù)合肥施用量的增加,麻瘋樹(shù)吸收的N、P2O5、K2O主要供地上部分尤其是葉利用,與普陀樟(陳聞等,2014)和黧蒴(田雪琴等,2010)苗木養(yǎng)分利用相似,但與落葉松(康瑤瑤等,2011)和其他闊葉樹(shù)(田雪琴等,2010)苗木養(yǎng)分利用不同。究其原因可能是樹(shù)種間各器官生長(zhǎng)及養(yǎng)分需求不同;而且本研究是在盆栽和單一復(fù)合肥條件下進(jìn)行,麻瘋樹(shù)生長(zhǎng)的土壤條件和氮磷鉀供給與林地或其他施肥條件下存在差異,養(yǎng)分吸收利用也有差別,尚需結(jié)合具體條件進(jìn)一步研究。
4 結(jié)論
施用復(fù)合肥(N∶P2O5∶K2O=18∶8∶18)可補(bǔ)充麻瘋樹(shù)周年生長(zhǎng)對(duì)N、P、K養(yǎng)分的需求,從而促進(jìn)麻瘋樹(shù)苗木各器官協(xié)調(diào)生長(zhǎng),其中以施肥量為4.246 t/ha的效應(yīng)最佳。
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(責(zé)任編輯 鄧慧靈)