吳增鳳 寇譯丹 戴曲順

(1.長(zhǎng)沙興嘉生物工程股份有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410000；2.福建農(nóng)林大學(xué) 園藝學(xué)院，福建 福州 350001；3.福建林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，福建 南平 353000)

泡桐(Paulowniafortunei)是玄參科(Scrophulariaceae)泡桐屬(PaulowniaSieb. et Zucc.)落葉喬木，是中國(guó)的鄉(xiāng)土樹種，有3 000多年的種植歷史，廣泛分布于我國(guó)的山東、河北、山西、河南、陜西等22個(gè)省區(qū)[1]。泡桐的葉片大且密，具有生長(zhǎng)迅速、適合間種、材質(zhì)輕軟等優(yōu)點(diǎn)[2]，可用于制作樂器[3]、生態(tài)修復(fù)建群植物[4]、木材生產(chǎn)和農(nóng)田防護(hù)林[5]等。

我國(guó)的化肥施用量大，截至2016年，依然高達(dá)359.08kg/hm2，是當(dāng)前全球化肥用量最多的國(guó)家之一，存在嚴(yán)重的施肥過量問題[6]。過量施用化肥會(huì)導(dǎo)致耕地土壤惡化、微生物活性降低、破壞土壤結(jié)構(gòu)[7]，降低農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)，嚴(yán)重制約我國(guó)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[8]。研究表明，我國(guó)的糧食生產(chǎn)過程中過量施用氮肥會(huì)顯著降低糧食生產(chǎn)效率[9]。復(fù)合微生物菌肥因含有枯草芽孢桿菌、解淀粉芽孢桿菌、木霉菌[10]等微生物活體，以及有機(jī)質(zhì)、氨基酸和維生素、各種水解酶等植物生長(zhǎng)所需的物質(zhì)[11]，可改善植物根際的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境，促進(jìn)植物生長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[12]。使用菌肥可顯著增加玉米關(guān)鍵生育期的葉面積，株高增幅6.3%，并增加旱作玉米的穗粒數(shù)[13]；9個(gè)月苗齡的第3代杉木幼苗施用杉木內(nèi)生真菌CG2 菌株的菌肥可顯著提高苗高9%、地徑18%以上[14]；施用菌肥能顯著提高庫爾勒香梨果實(shí)的單果質(zhì)量和可溶性固形物含量，并顯著降低有機(jī)酸含量[15]。

目前，關(guān)于泡桐的研究以病蟲害防治[16]、無性系選育[17]、組培脫毒技術(shù)[18-19]、總黃酮含量測(cè)定[20]等方面為主，有關(guān)泡桐微生物菌肥的研究以修復(fù)錳尾礦區(qū)的生態(tài)工程區(qū)為主[4,21,22]。本試驗(yàn)對(duì)比了泡桐專用肥料和常規(guī)肥料對(duì)泡桐生長(zhǎng)的影響，將泡桐施肥后的年生長(zhǎng)株高、年生長(zhǎng)胸徑和木材硬度作為實(shí)驗(yàn)結(jié)果的衡量指標(biāo)，以期為泡桐的種植提供適宜的專用微生物菌肥復(fù)合肥，提高泡桐的產(chǎn)量和質(zhì)量，增加泡桐的市場(chǎng)利用率，為后續(xù)研究提供一定的理論基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)時(shí)間為2016年3月—2020年9月，試驗(yàn)地位于福建省南平市延平區(qū)博愛村。試驗(yàn)土壤的基本情況為：總氮量1.63mg/kg、總磷量0.889mg/kg；有效鉀0.11mg/kg；有機(jī)質(zhì)12.08%；pH值4.33；土壤各元素含量：錳(Mn)1.884mg/kg、鐵(Fe)88.755mg/kg、銅(Cu)0.109mg/kg、鋅(Zn)10.052mg/kg、鉛(Pb)0.097mg/kg、砷(As)0.098mg/kg、鎘(Cd)0.017mg/kg等。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)品種為國(guó)桐，試驗(yàn)所用的泡桐專用微生物菌肥、常規(guī)復(fù)合肥、尿素均由福建日不落林業(yè)科技有限公司提供。泡桐專用復(fù)合肥A總養(yǎng)分25% ，比例18∶3∶4，有效活菌數(shù)≥2 000萬/g，有機(jī)質(zhì)(以干基計(jì))≥25%；泡桐專用復(fù)合肥B總養(yǎng)分15%，比例11∶2∶2，有效活菌數(shù)≥2 000萬/g，有機(jī)質(zhì)(以干基計(jì))≥25%；復(fù)合肥N∶P2O5∶K2O為16∶16∶16。

泡桐為根插的扦插苗，于2016年1月份開始扦插，地下根段約10cm， 扦插2—3周后萌芽，待插穗長(zhǎng)至20cm后移栽到試驗(yàn)區(qū)，于2016年2月15日開始移栽，于2016年3月1日選定試驗(yàn)的植株開始記錄，選取的植株高度為30—40cm。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)田每4行為同一處理，共設(shè)3個(gè)處理，每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)，隨機(jī)排列，處理行與處理行之間設(shè)置保護(hù)行。處理1：施用泡桐專用微生物菌肥A；處理2：施用泡桐專用微生物菌肥B；處理3：施用48%復(fù)合肥(16∶16∶16)+尿素(見表1)。

表1 不同處理的施肥配方及用量

1.4 田間管理

試驗(yàn)期間，各處理的田間管理措施均一致。

1.5 數(shù)據(jù)采集、處理及分析

數(shù)據(jù)采集包括高度測(cè)量：定株測(cè)量、采用測(cè)量桿測(cè)量；胸徑：離地1m位置用游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量；木材硬度，選前4m主干送至實(shí)驗(yàn)室測(cè)定，測(cè)定方法參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1941-1991。

用Excel2010進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，用DPS7.05版進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對(duì)泡桐樹株高的影響

通過表2可知，不同處理對(duì)泡桐的株高影響顯著。處理2的第一、二年分別為5.38m、10.27m，均顯著高于處理1，第三年為14.76m，與處理1無顯著差異。處理1和處理2在3年間均顯著高于處理3，其中處理2第一、二、三年分別比處理3高出18.8%、12.7%、7.8%。

表2 不同施肥處理對(duì)泡桐樹株高的影響

從圖1可知，不同處理的株高在3年間的年增長(zhǎng)量差別較大。處理1整體較高，第一、二、三年均為4.8—4.9m；處理2第一、二年較高，為4.9—5.0m，但第三年低至4.5m；處理3整體較低，第一年僅4.2m，第二、三年均為4.6m。

圖1 不同施肥處理下泡桐樹株高的年生長(zhǎng)情況

2.2 不同施肥處理對(duì)泡桐樹胸徑的影響

根據(jù)表3可知，在試驗(yàn)的3年時(shí)間里，處理1和處理2的胸徑變化均無顯著差異，但二者均顯著高于處理3。其中處理2第一、二、三年的胸徑分別為10.34cm、14.58cm、19.53cm，依次比處理3高出14.4%、7.6%、7.8%。

表3 不同施肥處理對(duì)泡桐樹胸徑的影響

從圖2可知，不同處理的胸徑，在3年間的年增長(zhǎng)量差別較大。第一年泡桐的胸徑增長(zhǎng)較快，處理1和處理2較高，分別為9.2cm和9.3cm，處理3較低，為8.0cm；第二年處理1和處理2均為4.2cm，低于處理3的4.5cm；第三年處理1和處理2分別為5.1cm和5.0cm，高于處理3的4.6cm。結(jié)合表3可知，雖然處理1和處理2在第二年胸徑增長(zhǎng)低于處理3，不同施肥處理3年以后，處理1和處理2的泡桐胸徑均比處理3高出1.4cm以上。

圖2 不同施肥處理下泡桐樹胸徑的年生長(zhǎng)情況

2.3 不同施肥處理對(duì)泡桐樹木材硬度的影響

從表4可知，不同施肥處理3年的泡桐木材硬度差異極顯著。處理1與處理2的木材硬度均超過2 100N/cm2，顯著高于處理3，其中處理2與處理3的差異最大，超過8.8%。

表4 不同施肥處理對(duì)泡桐樹木材硬度的影響

3 討論

在生產(chǎn)上施用微生物肥可提高泡桐的生長(zhǎng)速度，并提高泡桐的木材硬度。研究表明，專用型微生物菌肥較常規(guī)型肥料，能增加土壤的腐殖質(zhì)、胡敏酸、富里酸和胡敏素的含量[14]；添加枯草芽孢桿菌能顯著恢復(fù)土壤pH值[23]，促進(jìn)楊樹的根系生理活性和光能利用率[12],提高杉木的株高和胸徑，且專用肥的肥效可以持續(xù)4.5—5年,比常規(guī)化肥的肥效長(zhǎng)0.5年[24]。本試驗(yàn)中泡桐專用微生物菌肥A肥和B肥的施用效果均優(yōu)于常規(guī)復(fù)合肥，且施肥3年后，A肥和B肥對(duì)泡桐的株高、胸徑和木材硬度均無顯著差異，但在施肥量上，A肥3年總用量為3.0kg/株，B肥3年總用量為4.3kg/株，二者相差40%以上，可見A肥在生產(chǎn)實(shí)際中更具生態(tài)環(huán)保、減肥增效的作用。綜上，在實(shí)際生產(chǎn)中，種植戶在選擇不同的泡桐專用微生物菌肥時(shí)，應(yīng)考慮實(shí)際定價(jià)、施肥成本和最終效益，若二者的成本接近，則優(yōu)先選擇用肥量少的泡桐專用微生物菌肥A肥。

本研究?jī)H測(cè)定了泡桐樹幼齡苗的株高、胸徑和木材硬度，后續(xù)應(yīng)繼續(xù)對(duì)施肥成本、施肥時(shí)期、施肥效益等方面開展相關(guān)研究。同時(shí)，不同施肥處理對(duì)泡桐種植區(qū)的土壤理化性質(zhì)、微生物活動(dòng)、生態(tài)修復(fù)功能等影響也有待進(jìn)一步開展試驗(yàn)。