陳 思,韓麗君
(山西省林業(yè)和草原科學(xué)研究院, 山西 太原 030012)
皂莢(GleditsiasinensisLam.)為豆科皂莢屬落葉喬木,是我國特有的古老樹種之一,樹高可達(dá)30 m,壽命較長,被廣泛用于用材、工業(yè)原料、藥用保健、城鄉(xiāng)綠化等,是山西省近年來著力推廣的生態(tài)經(jīng)濟(jì)樹種。
肥料是植物高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。由于樹木根系所能伸及的土壤范圍內(nèi)營養(yǎng)數(shù)量有限,不能滿足樹木長期生長的需要。因此,適時(shí)適量補(bǔ)充樹木營養(yǎng)十分重要。通過合理的人工施肥能夠有效補(bǔ)充土壤養(yǎng)分,促進(jìn)苗木生長,增強(qiáng)抗逆性,提高產(chǎn)量。為了解皂莢對(duì)肥料的需求,在山西省臨汾市襄汾縣鄉(xiāng)土闊葉樹試驗(yàn)基地對(duì)6年生皂莢進(jìn)行了不同施肥處理試驗(yàn),以了解其對(duì)苗木生長的影響,為皂莢的優(yōu)質(zhì)培育提供參考。
試驗(yàn)地位于山西省臨汾市襄汾縣鄉(xiāng)土闊葉樹試驗(yàn)基地,地理坐標(biāo)北緯35°52′51″,東經(jīng)110°12′39″,海拔679.7 m.屬于溫帶季風(fēng)氣候,年平均氣溫12.6 ℃,最低月均溫(1月)-4.5 ℃,最高月均溫(7月)26.0 ℃.年降水量約550 mm左右,主要集中在7月和8月,無霜期約185 d.試驗(yàn)地地勢平坦、整齊,土壤肥力均勻,pH值8.49,有機(jī)質(zhì)含量15.45 g/kg,定期進(jìn)行病蟲害防治、人工除草等田間管理。苗圃地土壤營養(yǎng)成分見表1.
表1 苗圃地土壤營養(yǎng)成分
試驗(yàn)材料為6年生皂莢,苗木規(guī)格基本一致,定植株行距為2 m×3 m,平均高度3.37 m±0.51 m,平均地徑35.14 mm±6.28 mm,生長狀態(tài)良好。試驗(yàn)肥料分別為尿素(含氮46%)、過磷酸鈣(含P2O512%)、硫酸鉀(含K2O50%)。
試驗(yàn)采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)L16(43),設(shè)置氮、磷、鉀3個(gè)因素4個(gè)水平(表2),16個(gè)處理,CK為對(duì)照不施肥。每個(gè)處理9株苗木,隨機(jī)區(qū)組排列,3次重復(fù),相鄰兩處理間和區(qū)組間設(shè)置隔離株和保護(hù)行。施肥方式為環(huán)狀施肥,在樹冠投影邊緣挖深度約12 cm的環(huán)形溝,將肥料均勻施于溝中并覆土。全年各肥料施用量如表3所示。磷肥用作基肥,氮肥和鉀肥50%用作基肥,50%用作追肥。2018年3月底施基肥,5月上旬追肥,施肥后及時(shí)澆水。
表 2 皂莢施肥因素水平 g
表 3 不同施肥處理氮磷鉀施用量 g/株
于2018年10月,對(duì)樹體各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行測量。苗高用帶刻度標(biāo)桿進(jìn)行測量,地徑、新梢基徑用游標(biāo)卡尺進(jìn)行測量,新梢長度用卷尺進(jìn)行測量,葉綠素含量(SPAD)用葉綠素測定儀(SPAD-502Plus,KONICA MINOLTA,日本)測定每株倒3成熟葉片。
采用Excel 2010和SPSS 22軟件進(jìn)行方差分析及多重比較。
不同施肥處理對(duì)皂莢各項(xiàng)生長指標(biāo)的影響,見第20頁表4.
2.1.1 不同施肥處理對(duì)皂莢苗高和地徑生長的影響
由表4方差分析和顯著性分析可以看出,與CK相比,各施肥處理均促進(jìn)了皂莢苗高、地徑的生長,與未施肥處理差異顯著。不同施肥處理對(duì)皂莢苗高、地徑生長的影響不同。不同施肥處理對(duì)苗高的影響排名前5的是T15,T14,T8,T11,T9,苗高分別增長了0.55 m,0.53 m,0.50 m,0.48 m,0.43 m.苗高生長表現(xiàn)最好的是T15,相比CK提高了66.67%.多重分析可知,T15,T14,T8與T3,T4,T5,T6,T7,T10,T12,T13,T16之間差異顯著。
不同施肥處理對(duì)地徑的影響排名前5的是T15,T11,T7,T9,T12,地徑分別增長了6.63 mm,6.51 mm,6.20 mm,6.19 mm,6.14 mm.地徑生長表現(xiàn)最好的是T15,相比CK提高了37.84%.多重分析可知,T15,T11,T7,T9,T12,T8,T2與T1,T3,T10之間差異顯著。
2.1.2 不同施肥處理對(duì)皂莢新梢生長的影響
由表4可以看出,與CK相比,各施肥處理均促進(jìn)了皂莢新梢的生長,與未施肥處理差異顯著。不同施肥處理對(duì)皂莢新梢生長的影響程度不同,排名前5的是T15,T10,T14,T8,T5,新梢長分別為72.17 cm,70.71 cm,67.86 cm,65.67 cm,63.50 cm.表現(xiàn)最好的是T15,相比CK提高了32.84%.多重分析可知,T15,T10與T1,T4,T6,T7,T9,T11,T12,T13,T16之間差異顯著。
表4 皂莢施肥后各項(xiàng)生長指標(biāo)
不同施肥處理對(duì)新梢基徑的影響排名前5的是T15,T10,T14,T5,T7,新梢基徑表現(xiàn)最好的是T15,相比CK新梢基徑提高了30.06%.T15與T1,T2,T3,T4,T6,T8,T11,T12,T13,T16之間差異顯著。
2.1.3 不同施肥處理對(duì)皂莢葉片葉綠素含量的影響
由表4可以看出,施肥對(duì)皂莢葉片葉綠素含量有不同程度的影響,施肥處理與CK相比差異顯著。不同施肥處理對(duì)葉片葉綠素含量的影響排名前5的是T15,T10,T13,T8,T14,相對(duì)葉綠素含量分別為68.15, 66.83, 66.10, 64.00, 63.12.表現(xiàn)最好的是T15,相對(duì)葉綠素含量比CK增長了30.48%.T15,T10與T1,T2,T3,T4,T5,T6,T7,T9,T11,T16之間差異顯著。
2.1.4 不同施肥處理對(duì)皂莢皂刺生長的影響
表4的方差分析和顯著性分析顯示,與對(duì)照相比,施肥處理對(duì)皂刺生長影響顯著。不同施肥處理對(duì)皂莢皂刺生長的影響不同,排名前5的是T15,T13,T12,T10,T7,皂刺長度分別為15.2 cm,13.9 cm,13.6 cm,13.5 cm,13.0 cm. 表現(xiàn)最好的是T15,刺長比CK增長了67.03%.T15,T13,T12與T1,T2,T3,T6,T8,T9,T9,T11,T14,T16之間差異顯著。
不同施肥處理對(duì)皂刺基徑的影響排名前5的是T15,T14,T12,T16,T10,皂刺基徑分別為8.81 mm,7.84 mm,7.28 mm,7.08 mm,7.04 mm. 表現(xiàn)最好的是T15,刺基徑比CK增長了69.75%.T15,T14與T1,T2,T3,T4,T5,T6,T7,T8,T9,T11,T13之間差異顯著。
對(duì)不同施肥處理結(jié)果進(jìn)行極差分析,結(jié)果見表5.
表5 施肥試驗(yàn)極差分析
經(jīng)計(jì)算得出,對(duì)于皂莢苗高而言,施N肥,極差為0.09 m;施P肥,極差為0.04 m;施K肥,極差為0.08 m.影響苗高的主導(dǎo)因子是N肥,其次是K肥,最后是P肥,表現(xiàn)最優(yōu)組合為N4P3K3.
對(duì)于地徑而言,施N肥,極差為0.59 mm;施P肥,極差為0.47 mm;施K肥,極差為0.58 mm.影響地徑的主導(dǎo)因子是N肥,其次是K肥,最后是P肥,表現(xiàn)最優(yōu)組合為N3P3K2.
對(duì)于新梢長度而言,施N肥,極差為5.30 cm;施P肥,極差為3.90 cm;施K肥,極差為4.60 cm.影響新梢長度的主導(dǎo)因子是N肥,其次是K肥,最后是P肥,表現(xiàn)最優(yōu)組合為N4P2K2.
對(duì)于新梢基徑而言,施N肥,極差為0.39 mm;施P肥,極差為0.26 mm;施K肥,極差為0.32 mm.影響新梢基徑的主導(dǎo)因子是N肥,其次是K肥,最后是P肥,表現(xiàn)最優(yōu)組合為N4P3K3.
對(duì)于葉片葉綠素含量而言,施N肥,極差為5.18;施P肥,極差為3.36;施K肥,極差為4.40.影響葉片葉綠素含量的主導(dǎo)因子是N肥,其次是K肥,最后是P肥,表現(xiàn)最優(yōu)組合為N4P3K4.
對(duì)于皂莢皂刺長度而言,施N肥,極差為2.10 cm;施P肥,極差為1.30 cm;施K肥,極差為2.00 cm.影響皂刺長度的主導(dǎo)因子是N肥,其次是K肥,最后是P肥,表現(xiàn)最優(yōu)組合為N4P3K4.
對(duì)于皂莢皂刺基徑而言,施N肥,極差為1.75 mm;施P肥,極差為0.55 mm;施K肥,極差為0.60 mm.影響皂刺基徑的主導(dǎo)因子是N肥,其次是K肥,最后是P肥,表現(xiàn)最優(yōu)組合為N4P3K2.
通過對(duì)6年生皂莢進(jìn)行氮磷鉀不同配比施肥試驗(yàn),得出N,P,K 3種營養(yǎng)元素對(duì)皂莢苗高、地徑、新梢、葉綠素的生長變化有重要作用,施肥的幼樹苗高、地徑、新梢、葉綠素、皂刺均不同程度優(yōu)于未施肥的樹木。其中,N肥對(duì)其生長的影響最大,其次是K肥,最后是P肥。
經(jīng)過正交試驗(yàn)得出,T15(N4P3K2:尿素240 g/株、過磷酸鈣225 g/株、硫酸鉀30 g/株)對(duì)于皂莢樹生長的促進(jìn)作用最明顯。進(jìn)一步進(jìn)行肥效效應(yīng)分析得出,不同N,P,K施肥組合中,N4P3K3(尿素240 g/株、過磷酸鈣225 g/株、硫酸鉀45 g/株)對(duì)苗高及新梢基徑生長促進(jìn)作用最明顯,N3P3K2(尿素180 g/株、過磷酸鈣225 g/株、硫酸鉀30 g/株)對(duì)地徑生長促進(jìn)作用最明顯,N4P2K2(尿素240 g/株、過磷酸鈣150 g/株、硫酸鉀30 g/株)對(duì)新梢長生長促進(jìn)作用最明顯,N4P3K4(尿素240 g/株、過磷酸鈣225 g/株、硫酸鉀60 g/株)對(duì)葉片葉綠素含量及刺長生長促進(jìn)作用最明顯,N4P3K2(尿素240 g/株、過磷酸鈣225 g/株、硫酸鉀30 g/株)對(duì)刺基徑生長促進(jìn)作用最明顯。
因此,皂莢幼林施肥應(yīng)主要以N肥為主,兼施P,K肥。適宜襄汾地區(qū)6年生皂莢的全年施肥量為尿素180 g/株~240 g/株、過磷酸鈣150 g/株~225 g/株、硫酸鉀30 g/株~60 g/株。后續(xù)將進(jìn)一步結(jié)合土壤理化性質(zhì),通過不同試驗(yàn)因子,進(jìn)行與N,P,K的回歸模型分析,并結(jié)合皂莢產(chǎn)量得出高產(chǎn)、高效的施肥配比。
施肥試驗(yàn)受天氣、肥料質(zhì)量、立地條件、管理措施等諸多方面的影響,本試驗(yàn)得出的結(jié)論可為高效培育皂莢優(yōu)質(zhì)苗木提供一定參考。但本試驗(yàn)結(jié)果并不是固定的施肥模式,還需在實(shí)際生產(chǎn)中進(jìn)一步試驗(yàn)、矯正、完善。皂莢樹生長周期長,本試驗(yàn)周期短,還需進(jìn)行連年的試驗(yàn),研究皂莢不同生長階段對(duì)肥料類型及施肥量的需求。