劉 鳳 張 麗
(吉林師范大學(xué)旅游與地理科學(xué)學(xué)院,吉林四平 136000)
楊樹(shù)是世界上分布最廣的樹(shù)種,在我國(guó)分布于北緯25°~53°,東經(jīng)80°~134°,遍及華中、華北、西北和東北等地區(qū)。其適應(yīng)性強(qiáng)、材質(zhì)優(yōu)良、防風(fēng)固沙,是我國(guó)開(kāi)展三北防護(hù)林、生態(tài)防護(hù)林、農(nóng)林防護(hù)林的主要樹(shù)種之一。肥料施用量與肥料配比是影響楊樹(shù)存活率及品質(zhì)的重要因素,樹(shù)木施肥相比裸根苗能有效提高造林成活率與保存率,在現(xiàn)代造林工程中應(yīng)用十分廣泛,所以,應(yīng)尋求最佳氮磷鉀配比對(duì)樹(shù)根系的影響,以提高肥料利用率、減少人力、物力資源的應(yīng)用,減少肥料對(duì)環(huán)境的污染,特別是在氣候惡劣條件下,對(duì)綠化和人工林培育具有重大意義,在未來(lái)應(yīng)用前景十分廣泛[1]。
當(dāng)前對(duì)樹(shù)木施肥,多采用的是隨水施肥技術(shù),既消耗大量人力、物力和水資源,又易造成環(huán)境污染。本文采用田間試驗(yàn)的方法,旨在探究楊樹(shù)等綠化樹(shù)最佳存活率及最佳氮磷鉀施肥配比等基本參數(shù),從而構(gòu)建楊樹(shù)等綠化樹(shù)施肥模型,為華中、華北、西北和東北等地區(qū)栽培高質(zhì)量樹(shù)木、施肥氮磷鉀配比提供理論依據(jù)。
2.1 試驗(yàn)材料 田間試驗(yàn)地點(diǎn)于吉林省四平市梨樹(shù)縣實(shí)驗(yàn)林場(chǎng)基地內(nèi)進(jìn)行。供試苗木為3 a生長(zhǎng)勢(shì)良好、大小均勻的實(shí)生苗,其平均苗高32.4 cm,平均地徑1.03 cm。采用的實(shí)驗(yàn)盆為30 cm(直徑)×20 cm(高)的塑料盆。試驗(yàn)地土壤為砂土,pH5.0,有機(jī)質(zhì)3.5 g/kg,全氮0.43 g/kg,全磷0.40 g/kg,速效鉀5.7 mg/kg。試驗(yàn)氮肥為分析純尿素(美國(guó)產(chǎn),含氮量460 g/kg),磷肥為化學(xué)純過(guò)磷酸鈣(中國(guó)江蘇產(chǎn),含五氧化二磷120 g+/kg),鉀肥為分析純硫酸鉀(中國(guó)北京產(chǎn),含氧化鉀448 g/kg)[2]。其中,以氮肥作基肥,在移植栽苗時(shí)一次性施入,磷肥和鉀肥在2015年6-8月分3次等量作追肥溶解于水中澆入盆栽苗土壤中。
2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),共4個(gè)施肥配比處理,采用的緩釋肥氮磷鉀比例為:處理1組,15∶5∶15; 處 理2組,18∶10∶12; 處 理3組,13∶13∶13;處理4組,水溶性肥作為對(duì)比參考[3]。水溶性肥采用現(xiàn)今使用最廣泛的隨水施肥方式進(jìn)行施肥,根據(jù)苗木生長(zhǎng)的養(yǎng)分需求規(guī)律,每次施肥量呈指數(shù)增加,其氮磷鉀比例為10∶6∶6。4個(gè)施肥處理的施氮總量均為150 mg/株。每個(gè)方案處理100株苗,重復(fù)5次,苗木總數(shù)2 000株。
2.3 試驗(yàn)方法 采用田間試驗(yàn),研究不同氮磷鉀配比對(duì)楊樹(shù)等綠化樹(shù)生長(zhǎng)發(fā)育、養(yǎng)分吸收、生物量含量、根冠比及品質(zhì)的影響。試驗(yàn)設(shè)置4個(gè)處理,5次重復(fù),隨機(jī)區(qū)組排列。每個(gè)區(qū)種植面積50 m2,株行距115 cm×55 cm,田間常規(guī)管理,處理4組為對(duì)照參考[4]。于2015年3月移栽,將4種氮磷鉀比例的施肥量提前稱(chēng)好,將肥料一次拌入基質(zhì)中,混合均勻。水溶性肥隨水指數(shù)施肥,總施氮量為150 mg/株。以氮肥作為基肥,磷肥與鉀肥于6-8月分3次施入。
定株觀察、記錄各處理?xiàng)顦?shù)等綠化樹(shù)在伸根期(移栽后15 d)、團(tuán)棵期(移栽后35 d)、旺長(zhǎng)期(移栽后55 d)和成熟期(移栽后82 d)的樹(shù)根性狀,測(cè)量各處理組楊樹(shù)的苗高、地徑、生物量含量、根系表型特征和根冠比等5項(xiàng)指標(biāo)。
每個(gè)施肥處理隨機(jī)選取50株苗木,在楊樹(shù)團(tuán)棵期、旺長(zhǎng)期、成熟期時(shí)取整顆樣品,測(cè)定其苗高、地徑,隨機(jī)等分成5組,挖去完整的根系,洗凈后分別將根、莖、葉處于102 ℃殺青20 min,70 ℃烘干至衡重并稱(chēng)干重,分別測(cè)定根、莖、葉生物量,再將樣品粉碎,然后制備分析樣品。
2.4 數(shù)據(jù)分析 基于SPPS和Excel2010軟件,對(duì)獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行整理并進(jìn)行單因素方差分析,判斷其不同氮磷鉀配比下的樹(shù)根系生長(zhǎng)狀況的差異,若差異顯著(P<0.05),則用Duncan進(jìn)行多重比較,求得最佳氮磷鉀配比[5]。
3.1 不同氮、磷、鉀配比對(duì)苗高和地徑的影響 由表1可知:氮、磷、鉀不同施肥量,不同配比量對(duì)苗高和地徑生長(zhǎng)均有顯著效應(yīng)。楊樹(shù)的苗高和地徑隨著磷、鉀肥比例的提高而呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢(shì)。施肥后的苗高和地徑粗度都明顯高于對(duì)照。方差分析結(jié)果表明,最好的處理組合為處理3組,其苗高明顯高于其他處理(P<0.05),3組地徑也達(dá)到最大值,即苗高、地徑在氮磷鉀配比為13∶13∶13、施肥量為150 mg/株時(shí)為最大。而處理3組的苗高與地徑也明顯高于處理1組、處理2組。不同施肥配比處理對(duì)苗高和地徑的影響各不相同,可見(jiàn)施肥配比的重要性。
表1 不同肥料配比處理對(duì)東北楊樹(shù)生長(zhǎng)和生理指標(biāo)的影響
3.2 不同氮、磷、鉀施肥配比對(duì)生物量的影響 由獲取數(shù)據(jù)表1可知,不同氮磷鉀配比施肥方案對(duì)其生物量產(chǎn)生一定影響,對(duì)樹(shù)木進(jìn)行施肥能有效提高其總生物量[6]。研究顯示,不同施肥處理與施肥配比方案造成其生物含量也有所不同,多數(shù)處理間存在極顯著差異。在4組試驗(yàn)中,以3組生物量含量最多,并且3組顯著高于1組、2組。
3.3 不同氮、磷、鉀施肥配比對(duì)樹(shù)根大小的影響 由表2可見(jiàn),不同氮磷鉀配比施肥方案對(duì)根系長(zhǎng)度、面積、根直徑和根體積等表面形態(tài)特征產(chǎn)生了很大影響。分析可知,氮磷鉀施肥配比對(duì)樹(shù)根大小差異尤為顯著,楊樹(shù)的樹(shù)根的表性特征隨著磷、鉀肥比例的提高而呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢(shì)。施肥后的樹(shù)根系表型參數(shù)都明顯高于對(duì)照組[7]。在處理組中,以4組樹(shù)根表型特征最差,以3組樹(shù)根表型特征最優(yōu),1組次之,見(jiàn)表2。
表2 不同氮、磷、鉀施肥配比對(duì)樹(shù)根大小的影響
3.4 不同氮、磷、鉀配比施肥對(duì)苗木根冠比的影響 不同的氮磷鉀配比施肥對(duì)東北楊樹(shù)的根冠比也產(chǎn)生一定的影響。方差分析表明:氮磷鉀配比施肥對(duì)樹(shù)木根冠的影響達(dá)到顯著差異。施肥后,樹(shù)木根冠比均有不同程度的提高,比對(duì)照祖提高40%。在4組處理中以3組的根冠比最大,為0.83,說(shuō)明該處理樹(shù)木根部的干物質(zhì)積累較多,從而提高了苗木質(zhì)量,進(jìn)一步提高苗木的合格率及整體質(zhì)量[8]。
不同的氮、磷、鉀施肥方案和施肥配比對(duì)楊樹(shù)等綠化樹(shù)的各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)有顯著影響。在4組中配比方案中,以3組為最優(yōu),采用氮磷鉀的比例為13∶13∶13、施氮量為150 mg/株的處理為楊樹(shù)的最佳施肥處理。該處理下苗木的苗高、地徑、生物量、樹(shù)根表型特征和根冠比均達(dá)到最大,說(shuō)明合理的氮磷鉀配比對(duì)楊樹(shù)生長(zhǎng)及根系特征非常重要。處理3組合格苗所占比例高達(dá)97%,高于該國(guó)標(biāo)規(guī)定的90%的要求。
本文以楊樹(shù)為研究對(duì)象,在施氮量一定的情況下,隨著磷肥、鉀肥的增加,特別是隨著磷肥比例的增加,樹(shù)木的苗高、地徑及苗木合格率均有所提高;其生物量及表型特征隨著磷肥、鉀肥比例的增加也呈現(xiàn)上升趨勢(shì),適當(dāng)增加磷、鉀肥比例可促進(jìn)苗木對(duì)養(yǎng)分的吸收,增加苗木生物量積累,提高苗木質(zhì)量。對(duì)樹(shù)木施肥使用緩釋肥可有效避免由于過(guò)量施肥而引起的對(duì)樹(shù)木的傷害,提高養(yǎng)分的利用效率。通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明,與水溶性肥相比,采用緩釋肥氮磷鉀合適配比不僅能顯著提高苗木質(zhì)量,還可以節(jié)省肥料、節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境,在未來(lái)培育樹(shù)種育苗的研究中有著非常廣泛的前景。