陳 剛,王 立,呂 東
(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)院,甘肅 蘭州730070;2.甘肅省祁連山水源涵養(yǎng)林研究院,甘肅 張掖734000)
在林木培育過(guò)程中,按一定比例、科學(xué)合理地施肥能在短期內(nèi)有效地促進(jìn)林木生長(zhǎng),提高經(jīng)濟(jì)效益。例 如 對(duì) 楊 樹(shù) (Populus spp.) 、白 樺 (Betula platyphylla)、馬尾松(Pinus massoniana )、紅松(Pinus koraiensis)、八 角 (Illicium verum)、茶 樹(shù)(Camellia oleifera)等進(jìn)行合理配方施肥,能明顯促進(jìn)生長(zhǎng)提高樹(shù)木生物量,李天芳等還對(duì)白樺不同家系苗期施肥進(jìn)行了配方研究[1-6]。在青海云杉(Picea crassifolia)培育過(guò)程中,施肥也曾作為一種營(yíng)林措施加以運(yùn)用[7-9],但尚未進(jìn)行系統(tǒng)的研究。
由于大多數(shù)樹(shù)種屬于雜合體,其不同種群不同家系基因型各不相同,林木不同基因型對(duì)施肥的生長(zhǎng)反應(yīng)差異較大,應(yīng)根據(jù)不同基因型配置不同的施肥配方進(jìn)行科學(xué)合理的施肥[10-11],所以同一樹(shù)種的不同家系在其生長(zhǎng)過(guò)程中施加相同配方的肥料是不科學(xué)的,以往在青海云杉育苗過(guò)程中的施肥研究往往忽略了這一點(diǎn)。為解決當(dāng)前生產(chǎn)實(shí)踐中的這一關(guān)鍵問(wèn)題,本試驗(yàn)以青海云杉8個(gè)優(yōu)良無(wú)性系半同胞子代幼樹(shù)為材料,配置不同配比的NPK復(fù)合肥對(duì)各個(gè)家系的苗木進(jìn)行根部土壤追肥,研究配方施肥對(duì)青海云杉幼樹(shù)生長(zhǎng)的影響,并深入研究配方施肥與青海云杉家系間的關(guān)系,從中篩選出促進(jìn)青海云杉幼樹(shù)生長(zhǎng)的最佳施肥配方,為青海云杉育苗的合理施肥提供依據(jù)。
試驗(yàn)區(qū)位于國(guó)家張掖市龍渠青海云杉祁連圓柏種子園,地處100°13′42″E、38°48′41″N,海拔1 700 m,年平均氣溫7.4℃,年降水量193.0mm,年蒸發(fā)量1 653.0mm,相對(duì)濕度51%,無(wú)霜期152d,日照時(shí)數(shù)2 435.8h。土壤有壤土、粘土,并夾雜石礫,土壤類(lèi)型為灰鈣土、沙壤土,表土質(zhì)地較為粘重,易板結(jié),pH8.0~8.3,偏堿,有機(jī)質(zhì)含量低,缺氮少磷(表1)。0~50cm土層中,全 N、P、K之比為1∶0.91∶24.81,而速效N、P、K之比為1∶0.34∶2.23,說(shuō)明土壤中可供樹(shù)木吸收的速效P較少,只有速效N的1/3,而速效K比較充足。
表1 試驗(yàn)區(qū)土壤養(yǎng)分含量Table 1 Soil nutrient contents of test area
供試材料為2002年定植青海云杉無(wú)性系半同胞子代幼樹(shù),苗高127~525cm,選擇篩選出的8個(gè)青海云杉優(yōu)良家系,分別為7#、14#、32#、48#、58#、62#、67#、84#[12-13]。肥料種類(lèi)根據(jù)以往施肥效果和經(jīng)驗(yàn),選擇硫酸銨(N20.5%)、磷酸二銨(N18%;P46%)、NPK 復(fù) 合 肥 (N21%;P21%;K21%)。
試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),設(shè)置3個(gè)區(qū)組,每個(gè)區(qū)組中每個(gè)家系分成5組(每組中每個(gè)家系50株,每個(gè)區(qū)組400株,3個(gè)區(qū)組共計(jì)1200株),其中1組為對(duì)照(CK),另外4組分別用3種根部追肥(即氮磷鉀混合肥4個(gè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)梯度,由低到高為T(mén)1、T2、T3、T4進(jìn)行處理(表2)。分別于4月25日、5月25日在樹(shù)冠投影下采用環(huán)狀穴施法施入。
于2013年3月和6月末當(dāng)苗木頂芽形成后,對(duì)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的青海云杉無(wú)性系半同胞子代幼樹(shù)每個(gè)區(qū)組每個(gè)家系的3種不同施肥處理和對(duì)照組苗木中均隨機(jī)選擇30株(3個(gè)區(qū)組,共測(cè)定720株),分別測(cè)定苗木苗高、胸徑、冠幅。
表2 青海云杉幼樹(shù)的施肥配方Table 2 Formula fertilization of P.crassifolia saplings (g·株-1)
利用SPSS19.0軟件對(duì)青海云杉苗高、胸徑、冠幅生長(zhǎng)量進(jìn)行方差分析和多重比較。
首先對(duì)青海云杉8個(gè)優(yōu)良家系苗木中未經(jīng)施肥處理對(duì)照苗高、胸徑、冠幅生長(zhǎng)量進(jìn)行家系間的方差分析(表3)。從表3可以看出,8個(gè)家系間的苗高、胸徑生長(zhǎng)量達(dá)到差異極顯著水平(p<0.01),冠幅生長(zhǎng)量達(dá)到差異顯著水平(p<0.05),說(shuō)明青海云杉苗木各家系間的生長(zhǎng)存在著明顯的差異。
然后,對(duì)4種施肥處理和非施肥處理家系苗高、胸徑 、冠幅生長(zhǎng)量進(jìn)行了各處理與家系間交互作用的方差分析(表4),結(jié)果顯示各處理與家系間的交互作用在苗高、胸徑、冠幅生長(zhǎng)量方面均達(dá)到差異極顯著水平(p<0.01),說(shuō)明青海云杉幼樹(shù)的生長(zhǎng)不僅受到家系的影響,外部施肥處理對(duì)青海云杉幼樹(shù)生長(zhǎng)也起重要作用。因此,不同的家系需要不同的施肥配方。在上述分析的基礎(chǔ)上,分別對(duì)各個(gè)家系內(nèi)4種施肥處理與非施肥處理?xiàng)l件下青海云杉苗高、胸徑、冠幅進(jìn)行方差分析(表5)和多重比較(表6),從中選出各家系的最適施肥配方。
表3 青海云杉8個(gè)家系間的苗木部分性狀方差分析Table 3 ANONA of height,DBH,crown width among 8families of P.crassifolia saplings
表4 不同處理和家系間交互作用的方差分析Table 4 ANONA of interaction between different treatments and 8families
表5 不同處理的8個(gè)青海云杉家系部分性狀的方差分析Table 5 ANONA of height,DBH,crown width in each of the 8families of P.crassifolia saplings cm
對(duì)家系各性狀差異顯著性分析表明(表5):62#的冠幅生長(zhǎng)量與對(duì)照比較達(dá)到顯著水平(p<0.05),84#的胸徑生長(zhǎng)量與對(duì)照比較不顯著,其余家系4種施肥處理與非施肥對(duì)照的青海云杉苗高、胸徑、冠幅生長(zhǎng)量的差異均達(dá)到極顯著水平(p<0.01)。
表6 不同處理的8個(gè)青海云杉家系部分性狀的多重比較Table 6 The multiple comparison of height,DBH,crown width in each of the 8families of P.crassifolia saplings
多重比較表明(表6),家系7#、67#4種施肥處理中,T3施肥處理的苗高生長(zhǎng)量最大,分別高于CK 104.67% 、110.39%、93.85%,而在胸徑和冠幅方面,與其他施肥處理差異不顯著,由此認(rèn)為T(mén)3是家系7#和67#的最佳施肥配方。家系14#、32#、58#,4種施肥處理中,T4的苗高生長(zhǎng)量最大,分別高于 CK 104.67% 、83.26%、109.44%,但苗高、胸徑、冠幅生長(zhǎng)量與其它施肥處理差異不顯著,因此從經(jīng)濟(jì)角度考慮,T1是家系14#、32#、58#的最佳施肥配方。家系48#4種施肥處理中,T3施肥處理的苗高生長(zhǎng)量最大,高于CK 122.18%,而在冠幅生長(zhǎng)量方面,各施肥處理中T3最大,因此認(rèn)為T(mén)3也是家系48#的最佳施肥配方。家系62#4種施肥處理中,T3施肥處理的苗高生長(zhǎng)量最大,高于CK 93.85%,但苗高、胸徑、冠幅生長(zhǎng)量與其他施肥處理差異不顯著,因此從經(jīng)濟(jì)角度考慮,T1是家系62#的最佳施肥配方。家系84#4種施肥處理中,T3施肥處理的苗高生長(zhǎng)量最大,高于CK 50.23%,由此認(rèn)為T(mén)3是家系84#的最佳施肥配方。
以上分析表明,不同家系的最佳施肥配方各不相同,而對(duì)8個(gè)青海云杉優(yōu)良家系苗木總體而言,哪種施肥配方最適合其幼樹(shù)生長(zhǎng),也是本次試驗(yàn)研究的內(nèi)容之一。因此,又對(duì)4種施肥處理及非施肥處理對(duì)照的苗高、胸徑、冠幅生長(zhǎng)量3個(gè)生長(zhǎng)指標(biāo)進(jìn)行了方差分析(表7)。
表7 不同處理的青海云杉苗木部分性狀多重比較Table 7 The multiple comparison of height,DBH,crown width of different formula fertilizaton cm
從表7可以看出,4種施肥處理的苗木與未施肥的苗木在苗高、胸徑、冠幅生長(zhǎng)量方面均達(dá)到差異極顯著水平(p<0.01),其苗高、胸徑、冠幅生長(zhǎng)量均大于CK,T1,T2,T3,T4的苗高生長(zhǎng)量分別為35.95、39.29、39.73cm和39.60cm,且分別比CK高73.50%、89.62%、91.75%、91.20%,T2、T3、T4差異不顯著;胸徑生長(zhǎng)量4種處理差異不顯著,冠幅生長(zhǎng)量T2、T3、T4差異不顯著。綜合考慮幼樹(shù)生長(zhǎng)最好及肥料用量最少,筆者認(rèn)為,4種施肥配方中,T2為青海云杉苗木最適施肥配方。
施肥處理與家系均影響青海云杉幼樹(shù)的生長(zhǎng);不同家系由于其遺傳基因不同,其所需要的營(yíng)養(yǎng)條件也不盡相同,家系7#、48#、67#、84#的最佳施肥配方均是T3;家系14#、32#、58#、62#的最佳施肥配方均是T1;在培育青海云杉苗木的實(shí)際生產(chǎn)中,T2為青海云杉苗木培育最適施肥配方。建議有條件的單位可以針對(duì)所選用的家系和當(dāng)?shù)赝寥罈l件進(jìn)行深入系統(tǒng)的研究,從而確定出最適合各家系幼樹(shù)生長(zhǎng)的施肥配方以供長(zhǎng)期使用,也可以參考本試驗(yàn)中的施肥配方T2進(jìn)行土壤追肥,以獲得較為優(yōu)良的青海云杉苗木。
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