孫映波,黃麗麗,劉小飛,譚驟旋,譚文彪 ,朱 玉,于 波
(1.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境園藝研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部華南都市農(nóng)業(yè)重點(diǎn)實驗室/廣東省園林花卉種質(zhì)創(chuàng)新綜合利用重點(diǎn)實驗室,廣東 廣州 510640;2.中華生物資源應(yīng)用協(xié)會,臺灣 宜蘭 26047;3.廣東金穎園林有限公司,廣東 廣州 510640)
【研究意義】山茶(Camellia japonica)屬山茶科山茶屬木本植物,是我國傳統(tǒng)的名貴花木,也是盆栽和園林綠化的重要花卉種類,在花卉生產(chǎn)中占有重要地位。山茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿艽?,但千百年來山茶栽培一直沿用傳統(tǒng)的露地土壤栽培方式,施肥也以施三要素復(fù)合肥為主。土壤栽培易傳播病蟲害,且由于土壤較重,運(yùn)輸及養(yǎng)護(hù)困難,嚴(yán)重制約了山茶花產(chǎn)業(yè)發(fā)展[1],同時土壤栽培也不適應(yīng)人們現(xiàn)代生活對其要求和出口創(chuàng)匯的需要[2]。通過不同營養(yǎng)配方在山茶基質(zhì)栽培上的試驗研究,可為推動山茶輕質(zhì)盆栽生產(chǎn)和合理施肥提供依據(jù),進(jìn)一步推廣山茶無土栽培及配方施肥技術(shù),提高山茶栽培的技術(shù)含量,開拓國內(nèi)外市場,對促進(jìn)山茶苗木無土栽培產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)及出口創(chuàng)匯的發(fā)展有重要現(xiàn)實意義?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】目前山茶無土栽培技術(shù)及相應(yīng)的配方施肥技術(shù)逐步發(fā)展起來,前人已對茶花無土栽培進(jìn)行了一些研究[3-5];對有機(jī)碳肥在茶葉、水稻等作物生產(chǎn)中的生長及生物量積累等影響進(jìn)行了比較[6-7];分析有機(jī)碳營養(yǎng)對植物營養(yǎng)的影響,提出配方施肥應(yīng)把修補(bǔ)“碳短板”作為配方[8];進(jìn)行不同基質(zhì)及施肥配方對山茶容器苗生長的影響研究[9];通過不同施肥方式、施肥種類等對山茶營養(yǎng)生長、品質(zhì)等影響進(jìn)行研究[10-12]?!颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】山茶花型優(yōu)美、色彩艷麗,但多數(shù)品種無香味。本試驗選取有香味的香妃山茶品種,通過基質(zhì)盆栽試驗,研究不同N、P、K有機(jī)碳肥不同水平及配比對山茶(香妃)營養(yǎng)生長的影響,結(jié)合化學(xué)分析法確定山茶正常生長植株吸收N、P、K營養(yǎng)元素的數(shù)量及施肥配方,篩選出性價比高的山茶營養(yǎng)配方;同時探討有機(jī)肥與無機(jī)肥配合應(yīng)用于山茶(香妃)基質(zhì)盆栽生產(chǎn)的適應(yīng)性?!緮M解決關(guān)鍵問題】通過研究山茶苗木生長量和植株N、P、K養(yǎng)分吸收的關(guān)系,分析其需肥規(guī)律,篩選適宜生長的營養(yǎng)配方。
試驗于2017年11月—2019年11月在廣州白云區(qū)鐘落潭鎮(zhèn)黎家塘村的廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境園藝研究所試驗基地塑料大棚內(nèi)進(jìn)行。采用遮陽網(wǎng)大棚種植管理模式,大棚使用單層遮光率70%的遮陽網(wǎng)。供試山茶品種為香妃,由廣州市玉田山茶生物科技有限公司提供。
供試肥料:(1)有機(jī)碳肥(N3.0%、P2O50.3%、K2O9.4%、C69.0%),廣州市搖錢樹農(nóng)資有限公司;(2)常規(guī)肥(N13.0%、P2O58.0%、K2O29.0%),自配復(fù)混水溶性肥;(3)高 N肥(N24.5%、P2O55.3%、K2O19.3%),自配復(fù)混水溶性肥;(4)高P肥(N8.7%、P2O525.0%、K2O19.3%),自配復(fù)混水溶性肥;(5)高K肥(N8.7%、P2O55.3%、K2O37.3%),自配復(fù)混水溶性肥;(6)控釋肥(N16.0%、P2O58.0%、K2O12.0%),德國產(chǎn)巴薩克肥料。
在山茶營養(yǎng)生長階段使用不同的營養(yǎng)配方(在常規(guī)肥、有機(jī)碳肥基礎(chǔ)上設(shè)置高N、高P、高K配方,加上控釋肥對照,共設(shè)9個營養(yǎng)配方,表1)進(jìn)行盆栽試驗。各處理施肥方法如下:T1:有機(jī)碳肥=1,用水稀釋300倍,配成營養(yǎng)液;T2:高N肥+有機(jī)碳肥=1/4+1/2,用水稀釋(1 200倍+600倍),配成混合營養(yǎng)液;T3:高P肥+有機(jī)碳肥=1/4+1/2,用水稀釋(1 200倍+600倍),配成混合營養(yǎng)液;T4:高K肥+有機(jī)碳肥=1/4+1/2,用水稀釋(1 200倍+600倍),配成混合營養(yǎng)液;T5:高N肥=1/2,用水稀釋600倍,配成營養(yǎng)液;T6:高P肥=1/2,用水稀釋600倍,配成營養(yǎng)液;T7:高K肥=1/2,用水稀釋600倍,配成營養(yǎng)液;T8:控釋肥(1/2)=3 g/盆,撒施于盆面,每盆每次淋清水200 mL;隨后每15 d淋清水1次,每90 d施1次固體肥;T9:常規(guī)肥=1/2,用水稀釋600倍,配成營養(yǎng)液。
表1 山茶營養(yǎng)生長階段各處理使用的營養(yǎng)配方Table 1 Nutritional formula used in the vegetative growth stage of Camellia japonica in each treatment
除T8處理外,其他8個處理的施肥方法均為每盆每次淋營養(yǎng)液200 mL,每15 d淋1次。
盆栽基質(zhì)組合為:桑枝∶泥炭=1∶2(基質(zhì)混合之前先用約0.1%的K4MnO4浸泡消毒)。用18 cm口徑盆,每盆裝基質(zhì)約3 L。每個處理共種山茶30盆,每盆種1株香妃扦插苗(苗齡3個月)。3次重復(fù),隨機(jī)區(qū)組排列。除按各處理配方及稀釋濃度進(jìn)行施肥管理外,其他栽培管理統(tǒng)一按正常的栽培管理措施進(jìn)行。
數(shù)據(jù)收集:盆栽幼苗生長1、2年后,分別用直尺和游標(biāo)卡尺測定各處理香妃山茶植株的株高、葉片數(shù)、分枝數(shù)、冠幅、基部粗度等;調(diào)查分析株高、葉片數(shù)、分枝數(shù)、冠幅、基部粗度等增長量;取兩年數(shù)據(jù)平均值,計算年度增長量。在幼苗生長1年后取樣,分析統(tǒng)計各處理單株的根、莖、葉干重,三者合計為單株干物量。
山茶總根長、根表面積、根投影面積、根平均直徑、根體積、根分叉數(shù)、根交疊數(shù)等根系生長指標(biāo)的測量采用GX-I植物根系測定儀。通過分析植株各部位(葉、莖、根)的N、P、K含量,再乘以各部位的干物量,得出各部位的N、P、K吸收量。
試驗數(shù)據(jù)采用Office 2007進(jìn)行處理,用DPS7.0統(tǒng)計學(xué)軟件進(jìn)行方差分析。
各種營養(yǎng)配方處理對山茶植株營養(yǎng)生長的影響見表2。T3、T7處理的株高、葉片數(shù)、基部粗度增長量均較大,顯著高于其他7個處理,但兩者之間沒有顯著差異。T3、T7、T2、T8的分枝數(shù)、冠幅、基部粗度增長量均較大,但4個處理間沒有顯著差異,其中T3、T7處理均顯著高于其他5個處理。
T3處理的株高、分枝數(shù)、冠幅、基部粗度、單株干物重等植株生長指標(biāo)的增長量/年基本為最高,生長效果相對較好,排第1位;T7處理的葉片數(shù)等植株生長指標(biāo)的增長量/年為最高,其他生長指標(biāo)與T3處理接近,沒有顯著差異,生長效果排第1位。T2、T8處理的6個生長指標(biāo)增長量/年均較高,生長效果排名第2。
各種營養(yǎng)配方處理對山茶根系生長的影響見表3。T3、T7、T2、T8處理的總根長、根表面積均較大,但4個處理間無顯著差異。T7、T3、T6、T8、T2 5個處理根投影面積差異不顯著,其中T7、T3分別比T1處理高出15.1%、14.6%。T3根平均直徑最大,T3、T7根平均直徑比T1處理高出26%、24%。根體積表現(xiàn)為T7>T3>T8>T4>T2>T9>T6>T5>T1。T3、T7、T6、T4、T5、T9、T8、T2的根分叉數(shù)、根交疊數(shù)均較大,但8個處理均沒有顯著差異,其中T3、T7顯著高于T1。
表2 不同營養(yǎng)配方處理促進(jìn)山茶植株生長效果比較Table 2 Comparison of promotion effects of different nutritional formula treaments on plant growth of Camellia japonica
表3 不同營養(yǎng)配方處理促進(jìn)山茶根系生長效果比較Table 3 Comparison of promotion effects of different nutritional formula treatments on root growth of Camellia japonica
T3處理的總根長、根平均直徑、根分叉數(shù)、根交疊數(shù)等根系生長指標(biāo)最高,T7處理排名第2;T7處理的根表面積、根投影面積、根體積等根系生長指標(biāo)最高,T3排第2位;但T3、T7所有根系生長指標(biāo)差異均不顯著,對根系的生長效果在所有營養(yǎng)配方處理中排第1位。該結(jié)果與不同營養(yǎng)配方處理對促進(jìn)山茶植株生長的試驗結(jié)果一致。
各種營養(yǎng)配方處理對山茶養(yǎng)分吸收利用及養(yǎng)分利用率的影響見表4、表5。從表4可以看出,T3、T7處理的單株干物重顯著高于T1、T9處理,因其植株相應(yīng)地吸收了較多的必需營養(yǎng)元素,N、P、K三要素吸收量在所有處理中也較高(表4),其吸收量也顯著高于處理T1、T9。
T3處理的單株N吸收量(表4)處于高水平(其葉N、莖N吸收量處于高水平,根N吸收量處于次高水平),與單株N吸收量最高的T5處理沒有顯著差異,但顯著高于單株N吸收量最低的T1處理;T3處理的單株P(guān)吸收量處于最高水平(其葉P、莖P、根P吸收量均處于高水平),顯著高于單株P(guān)吸收量最低的T1處理;T3處理的單株K吸收量處于高水平(其葉K、莖K吸收量處于高水平,根K吸收量處于次高水平),與單株K吸收量最高的T7處理沒有顯著差異,但顯著高于吸收量最低的T9處理。
表4 不同營養(yǎng)配方處理促進(jìn)山茶養(yǎng)分吸收量(mg)比較Table 4 Comparison of promotion effects of different nutritional formula treatments on nutrient absorption(mg) of Camellia japonica
表5 不同營養(yǎng)配方處理對山茶養(yǎng)分利用率比較Table 5 Comparison of nutrient utilization of Camellia japonica in different nutritional formula treatments
T7處理的單株N吸收量處于高水平(其葉N吸收量處于次高水平,莖N、根N吸收量處于高水平),與吸收量最高的T5處理沒有顯著差異,但顯著高于單株N吸收量最低的T1處理;T7處理的單株P(guān)吸收量處于高水平(其葉P吸收量處于次高水平,莖P、根P吸收量處于高水平),與單株P(guān)吸收量最高的T3處理沒有顯著差異,但顯著高于單株P(guān)吸收量最低的T1處理;T7處理的單株K吸收量處于最高水平(其葉K、莖K、根K吸收量均處于高水平),顯著高于單株K吸收量最低的T9處理。
T3處理施入肥料總量(12 g/盆·年,三要素配方3.7%+6.5%+9.6%,N∶P2O5∶K2O=1.0∶1.8∶2.6)三要素配比為低N、中P、中K,其N素利用率在所有處理中為最高水平(表5),比平均N素利用率高33.4%(差異顯著);P素利用率在所有處理中為次高水平,比平均P素利用率低13%,差異不顯著;K素利用率在所有處理中為最高水平,比平均K素利用率高40.3%。處理T7施入肥料總量(8 g/盆·年,三要素配方4.4%+2.7%+18.7%,N∶P2O5∶K2O=1∶0.6∶4.3)的三要素配比為低N、低P、高K,其N素利用率在所有處理中為高水平,比平均N素利用率高13.3%,差異不顯著;P素利用率在所有處理中為次高水平,比平均P素利用率低9.9%,差異不顯著;K素利用率在所有處理中為中水平,比平均K素利用率低了8.6%,差異不顯著。
肥料是植物生長的必需生長條件,在植物營養(yǎng)生長階段對必需營養(yǎng)元素的需求及其合理配比尤其重要。山茶苗木需肥量大,生產(chǎn)中存在肥料用量及配比難以把握等技術(shù)問題[13]。通過不同營養(yǎng)配方對山茶營養(yǎng)生長的影響試驗,弄清山茶基質(zhì)栽培的植株生長狀態(tài)和三要素養(yǎng)分吸收量的關(guān)系,篩選出最適基質(zhì)栽培山茶生長的營養(yǎng)配方,從而提高山茶栽培的技術(shù)含量,為推動山茶輕質(zhì)盆栽生產(chǎn)和合理施肥提供依據(jù)。
香妃山茶作為盆栽茶花主要品種,植株高度、葉片數(shù)、株形(分枝數(shù)、冠幅、基部粗度)、根系生長情況等生長指標(biāo)是生長發(fā)育的重要參考指標(biāo)。本試驗得出較優(yōu)的基質(zhì)栽培山茶營養(yǎng)配方為處理T3、T7;兩處理的N、P、K吸收量均較高,促進(jìn)了光合作用,使植株干物重較高,同時使其植株地上部(株高、葉片數(shù)、分枝數(shù)、冠幅、基部粗度)及根系(總根長、根表面積、根投影面積、根平均直徑、根體積、根分叉數(shù)及根交疊數(shù))等生長指標(biāo)均較高。試驗結(jié)果表明,有機(jī)無機(jī)營養(yǎng)合理配合(以高P肥+有機(jī)碳肥=1/4+1/2的配比為最佳)對植株營養(yǎng)生長的促進(jìn)效果較好,與有機(jī)無機(jī)肥料配合在水稻[14]、玉米[15]的試驗結(jié)果相似;無機(jī)營養(yǎng)中的三要素合理配合(以高K肥=1/2配比為最佳)對植株營養(yǎng)生長的促進(jìn)效果較好,與無機(jī)肥料配合施用在窄葉西南紅山茶[16]的試驗結(jié)果相似;控釋肥對山茶植株營養(yǎng)生長的促進(jìn)效果較好,與緩釋肥在茶花[17]上的應(yīng)用效果相似。液態(tài)有機(jī)碳肥在四季豆等生長期短的作物上取得了較好的增產(chǎn)效果[18-20],與本試驗有機(jī)碳肥在山茶(生長期長)上單獨(dú)施用效果較差有所不同,有待進(jìn)一步探究。
本研究結(jié)果表明,T3處理(高P肥+有機(jī)碳肥=1/4+1/2)的三要素配比為低N、中P、中K,其植株吸收了較多的N、P、K(單株N、P、K的吸收量均為高水平),N、K利用率均為高水平,P利用率為平均水平;單株干物重、株高、分枝數(shù)、冠幅、基部粗度、總根長、根平均直徑、根分叉數(shù)及根交疊數(shù)等生長指標(biāo)為最高水平,葉片數(shù)、根表面積、根投影面積及根體積等生長指標(biāo)為次高水平;所有生長指標(biāo)均顯著高于營養(yǎng)配方T1(有機(jī)碳肥)。T7處理(高K肥=1/2)的三要素配比為低N、低P、高K,其植株吸收了較多N、P、K(單株N、P、K的吸收量均為高水平),N利用率為高水平,P、K利用率為平均水平;葉片數(shù)、根表面積、根投影面積及根體積等生長指標(biāo)為最高水平,單株干物重、株高、分枝數(shù)、冠幅、基部粗度、總根長、根平均直徑、根分叉數(shù)及根交疊數(shù)等生長指標(biāo)為次高水平;所有生長指標(biāo)均顯著高于營養(yǎng)T1處理(有機(jī)碳肥)。如果考慮有機(jī)無機(jī)配合施用的話,則山茶的營養(yǎng)配方以高P肥∶有機(jī)碳肥=1∶2(即處理T3∶高P肥+有機(jī)碳肥=1/4+1/2)為最佳;如果只是單純施用無機(jī)營養(yǎng)的話,則山茶的營養(yǎng)配方以高K肥(即處理T7:高K肥=1/2)為最佳。兩種營養(yǎng)配方適宜在山茶基質(zhì)栽培育苗及容器苗生產(chǎn)上推廣應(yīng)用。