雷耀林
(惠州市博羅縣林業(yè)事務(wù)中心 廣東 惠州 516100)
南洋楹(Albiziafalcataria),又名仁人木,常綠闊葉喬木,樹干粗壯,冠幅開闊,樹形優(yōu)美,是我國著名的城市綠化和風(fēng)景園林樹種。此外,南洋楹生長迅速,開發(fā)利用價(jià)值極高,木材可用于家具、室內(nèi)建筑等方面,木材纖維含量豐富,是造紙、人造絲的優(yōu)良材料,而樹皮也含大量單寧,可用于拷膠提制[1,2]。作為陽性樹種,南洋楹喜暖熱多雨氣候與肥沃濕潤土壤,根系具有根瘤菌,固氮能力強(qiáng),土壤肥力改良效果明顯,目前在我國福建、廣東、廣西等熱帶地區(qū)均有廣泛栽培[3]。
在廣東博羅縣境內(nèi)選擇形質(zhì)優(yōu)良的南洋楹優(yōu)樹為采種母樹,于8月中旬待莢果變黑未裂時(shí)立即進(jìn)行采種,莢果經(jīng)陽光曝曬后搓出種子,去雜后于4 ℃冰箱保存。12月底,將種子用70~80 ℃水浸泡24 h,然后播于沙床。苗木出土后,采用無紡布容器育苗法(7 cm×10 cm,以等體積比混勻的泥炭土、珍珠巖、河沙作為育苗基質(zhì)),按照常規(guī)方法進(jìn)行苗木水肥、病蟲害管理。苗木培育3個(gè)月時(shí),選擇生長健康、無病蟲害,且高徑生長量無統(tǒng)計(jì)學(xué)上差異的苗木為試驗(yàn)材料,然后移栽至全黃心土的育苗袋(25 cm×35 cm)中,每袋1株,待適應(yīng)性培養(yǎng)1周后開展施肥試驗(yàn)。試驗(yàn)在光照、通風(fēng)、排水性良好的苗圃地進(jìn)行,地理位置114°16′20″E,23°12′06″N,氣候?qū)倌蟻啛釒Ъ撅L(fēng)氣候,年均溫22 ℃,年均降雨量1918 mm,年均日照時(shí)數(shù)1872 d,無霜期360 d。
2.2.1 施氮處理
以硝酸鈉(N,15%氮)、硫酸銨(A,22%氮)、尿素(U,46%氮)為供施氮肥進(jìn)行施氮處理,每種氮肥處理包括根施(R)和葉面施(L)兩種方式,共6個(gè)處理:NR、NL、AR、AL、UR、UL。其中,根施采用根外追肥的方法,每月施1次,每次每株施用硝酸鈉、硫酸銨、尿素的量分別為6、4、2 g,每月每株施用的純氮量均相當(dāng)于0.9 g(與生產(chǎn)中每月每株常用2 L濃度3 g/L復(fù)合肥<45%肥料有效性,30%N>育苗的純氮量相當(dāng))。葉面施采用水溶肥噴施的形式,分別以0.6%、0.4%、0.2%的硝酸鈉、硫酸銨、尿素液體肥,按每周每株葉面噴施250 mL用量的方法,每月噴施4次,每月每株噴施肥量與根施肥用量相等。每種氮肥各施肥處理重復(fù)4次,每重復(fù)60株。
2.2.2 數(shù)據(jù)收集
施肥處理2個(gè)月后,統(tǒng)計(jì)各處理苗木生長與生理指標(biāo)的變化。
生長指標(biāo) 包括苗高、地徑、生物量增量及根冠比測定。苗高、地徑采用卷尺和游標(biāo)卡尺測定,生物量為80 ℃恒溫干燥72 h后植株的總干重,根冠比為地下部分與地上部分干重比。
生理指標(biāo) N、P、K、Ca營養(yǎng)元素含量測定。將幼苗整株植株洗凈后去掉根莖,將0.5 g葉片用濃硫酸與70%的高氯酸消煮至溶液呈透明狀,然后定容至100 mL用于元素含量的測定。其中,氮含量采用凱氏定氮法,磷、鉀、鈣采用等離子光譜儀(ICP-AES)測定。儀器主要參數(shù):檢測泵速1.85 mL/min,輔助氣流量1.0 IPM,霧化器流量30.0 PSI,高頻發(fā)射器功率1.35 kW。光合作用參數(shù)采用美國LI-COR公司生產(chǎn)的LI-6400便攜式光合作用測量系統(tǒng)測定??扇苄蕴呛坎捎昧蛩彷焱z測,可溶性蛋白采用徐夢珠等[15]方法測定。
數(shù)據(jù)采用Excel 2007制表畫圖,SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行方差分析及LSD多重比較。
由圖1可以看出,不同施氮處理下苗木生長差異顯著。其中,以AR處理(硫酸銨+根施)下苗高、地徑、生物量增量及根冠比最大,而在NR處理(硝酸鈉+根施)下苗高、地徑、生物量增量最小,根冠比以NL處理(硝酸鈉+葉面施)下最小。這說明,施肥種類與方式不同,苗木生長表現(xiàn)也不同。整體上,以銨態(tài)氮+根施的方式更利于苗木的生長發(fā)育。
注:圖中不同小寫字母表示在α=0.05水平施肥處理間顯著性差異,下同
植物對營養(yǎng)元素的吸收與平衡反映了植株的生長健康程度。由圖2可知,幼苗葉片中N含量以AR處理最高,其次是NL、AL、UR、UL處理,而NR處理N含量最低。P含量最高值出現(xiàn)在AR處理,其次是AL、UR處理,NR處理下P含量偏低。各處理葉片中K含量大小表現(xiàn)與P相似,即:AR最大,AL、UR位居其后,NR最小。Ca含量變化趨勢與N、P、K相比差異較大,表現(xiàn)為AR、AL偏低,而NR、NL、UR、UL偏高。這反映了氮素形態(tài)與施肥方式顯著影響了植株對營養(yǎng)元素的吸收能力,以AR(銨態(tài)氮+根施)處理方式進(jìn)行施氮最利于植物對N、P、K元素的吸收,相對地,NR(硝態(tài)氮+根施)的施氮方式不利于N、P、K營養(yǎng)元素的吸收。Ca含量的變化表明,植株中Ca含量與施用氮素形態(tài)有關(guān),與施氮形式無關(guān),施用銨態(tài)氮對植株Ca吸收具有一定的抑制作用。
光合作用是植物合成能量代謝物質(zhì),進(jìn)行一切生命活動的基礎(chǔ)[16~18]。表1結(jié)果表明,在不同施氮處理下各光合參數(shù)差異顯著,其中AR處理下凈光合速率(Pn)、水分利用效率(WUE)最高,蒸騰速率(Tr)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、胞間二氧化碳濃度(Ci)最低。而在NR處理下,Pn和WUE最小,Tr、Gs、Ci最大。這說明,在供試6個(gè)施氮處理中,以根施方式施用硫酸銨植株光合能力最強(qiáng),反之在硝酸鈉根施形式下,植株光合能力最弱。
糖和蛋白質(zhì)是植物生長發(fā)育中所需要的最重要的兩種能量物質(zhì)。從圖3顯示結(jié)果來看,AR處理下幼苗葉片中可溶性糖、可溶性蛋白含量最高,其次是AL、UR處理,NL、UL居后,而NR處理下最低。研究結(jié)果表明,銨態(tài)氮根施方式顯著提升了植株合成糖和蛋白質(zhì)類能量物質(zhì)的能力,相反地硝態(tài)氮根施方式則不利于植株中可溶性糖和蛋白質(zhì)的合成。
圖2 氮肥對南洋楹幼苗葉片中營養(yǎng)元素含量的影響
表1 氮肥對南洋楹幼苗光合作用的影響
圖3 氮肥對南洋楹幼苗葉片中可溶性糖和蛋白含量的影響
根冠比反映苗木健壯程度,比值較大說明根系發(fā)達(dá),苗木質(zhì)量較高。從本試驗(yàn)研究結(jié)果可知,施用銨態(tài)氮和酰胺態(tài)氮時(shí),根冠比隨著施肥方式變化趨勢與苗高、地徑、生物量變化一致,而施用硝態(tài)氮時(shí)根冠比的變化與高徑、生物量變化完全相反。結(jié)合3種氮肥中以施用硝態(tài)氮時(shí)植株生物量明顯偏低的研究結(jié)果來看,反映了硝態(tài)氮施用主要是不利于植株地上部分的生長。植物體內(nèi)硝態(tài)氮代謝時(shí),需在硝酸還原酶作用下還原為銨態(tài)氮,然后再合成為氨基酸參與到植物生命活動中,這說明通過葉面噴施方式雖能有效提升硝態(tài)氮肥的吸收率,但由于轉(zhuǎn)化過程限制性條件較多,利用效率不高,不能實(shí)現(xiàn)苗木高效培育。相反地,貯存于土壤中銨態(tài)氮和酰胺態(tài)氮肥,通過植物根系吸收能快速促進(jìn)苗木生長發(fā)育,育苗效果佳。從肥效上看,3種氮肥表現(xiàn)為:銨態(tài)氮肥>酰胺態(tài)氮肥>硝態(tài)氮肥,建議今后苗木培育中應(yīng)注重銨態(tài)氮肥的使用。