施肥量对秋播麻疯树周年生长和养分积累的影响

来源 :南方农业学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:white2008
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  摘要:【目的】了解麻疯树营养特性,为麻疯树科学施肥提供参考依据。【方法】以麻疯树FD-8号为试验材料,采用盆栽方法,设置复合肥施用量0(CK)、1.415、2.830和4.246 t/ha共4个处理,调查秋播麻疯树周年生长性状及养分积累状况。【结果】施用复合肥能明显促进麻疯树生长,但施肥量对地径和茎高生长的影响因生长阶段不同而有差异。不同处理下周年生麻疯树N、P2O5、K2O积累量分别为0.185~0.750、0.249~1.047和1.089~4.514 g/株,比例约为1.0∶1.4∶6.2;随施肥量的增加,周年生麻瘋树根、茎及叶的N、P2O5、K2O积累量显著增加(P<0.05),但根、茎及叶的N、P2O5、K2O含量先增加后下降;施肥量也影响N、P2O5、K2O在麻疯树根、茎、叶的分配。【结论】施用复合肥(N∶P2O5∶K2O=18∶8∶18)4.246 t/ha有利于补充麻疯树周年生长对N、P、K的需求,并促进苗木各器官协调生长。
  关键词: 麻疯树;施肥量;苗木生长;养分积累
  中图分类号: S714.8 文献标志码:A 文章编号:2095-1191(2016)06-0965-05
  0 引言
  【研究意义】麻疯树(Jatropha curcas L.)为大戟科麻疯树属多年生落叶灌木或小乔木,是一种多用途油料植物,其种子是生产生物柴油的良好原料,树皮、叶及果实是医药和农药生产原料(苏利荣等,2013a)。21世纪初,我国将麻疯树列为“生物质燃料油技术开发”重点项目的主要能源植物(胡慧蓉等,2010),但其栽培经营方面的研究严重滞后(刘朔等,2009a;尹丽等,2011),尤其在肥料养分含量、施肥方式、施肥量等技术问题上尚未形成统一的标准和模式(谷勇等,2011),在经营管理模式方面则主要借鉴其他相关树种(刘朔等,2009b;尹丽等,2011),影响了麻疯树产业的形成及发展。因此,开展施肥促进麻疯树生长及提高产量的技术研究,对促进我国麻疯树产业发展具有重要意义。【前人研究进展】已有研究表明,施用复合肥可促进麻疯树生长及产量提高。如施用复合肥(N∶P2O5∶K2O=11∶8∶6)0~400 g/株,1年生麻疯树株高增长量、地径增长量及产量均随施肥量的增加而增加(谷勇等,2011);施用复合肥(N∶P2O5∶K2O=15∶12∶18)0~600 g/株,2年生麻疯树新梢生长量随施肥量的增加而增加(向振勇等,2010);施用复合肥(N∶P2O5:K2O=15∶15∶15)0~600 g/株,2年生麻疯树株高、新梢生长量、地茎及挂果量随施肥量的增加而增加(苏利荣等,2013a,2013b);此外,施用复合肥影响麻疯树不同生长期叶片N、P2O5、K2O含量(苏利荣等,2013b)。也有研究表明,土壤速效N和P对麻疯树种子粗脂肪积累起促进作用,速效K对麻疯树种子粗脂肪积累起抑制作用(罗圆等,2009);但刘朔等(2009b)和向振勇等(2010)研究认为,施肥对麻疯树种子含油率或出油率影响不明显。【本研究切入点】有关施肥对麻疯树养分积累的影响未见报道,麻疯树种子含油率与植株养分积累的相关性也未见报道。【拟解决的关键问题】通过基施复合肥试验,探讨施肥量对麻疯树N、P2O5、K2O含量及积累量的影响,为麻疯树科学施肥提供参考。
  1 材料与方法
  1. 1 试验材料
  试验于2013年8月~2014年8月在广西柳州市城中区马鹿山进行。供试土壤为红壤,pH 6.4,有机质16.87 g/kg,全氮1.45 g/kg,全磷0.86 g/kg,全钾4.50 g/kg,碱解氮75.66 mg/kg,速效磷55.56 mg/kg,速效钾116.25 mg/kg。供试麻疯树种子为广西南宁富民达生物能源科技有限公司于2013年7月上旬采收的FD-8号。供试肥料为福建中化智胜化肥有限公司生产销售的复合肥料(N∶P2O5∶K2O=18∶8∶18,总有效养分≥44%)。
  1. 2 试验方法
  试验采用有底塑料桶(上口径50 cm,下口径40 cm,高40 cm,桶底钻直径1 cm圆孔6个)栽培,设施肥量0、16、32和48 g/桶(折算后为0、1.415、2.830和4.246 t/ha)共4个处理,分别以CK、T1、T2、T3表示,每处理重复3次,每重复播种5桶。播种前,每桶装入经过敲碎且翻搅均匀的细土,当桶内泥土装至距离桶面约5 cm时,将肥料全部均匀撒入桶内,然后继续装土至冒出桶面并淋水、压实,以防桶内土体下沉或收缩。2013年8月10日,挑选大小及色泽较一致的麻疯树种子,用自来水浸泡5 h后捞出播种,每桶播种6粒。播种时用小尖锄在桶中表土等距离挖出6个小孔,孔深约3 cm,将种子腹面朝下放入孔中,每孔放种1粒,然后用细土完全覆盖小孔,并淋水至表土湿透。出苗稳定后进行定苗,每桶保留2苗。
  1. 3 测定项目及方法
  自2013年9月开始,每月最后一天调查苗木地径、茎高。2014年8月31日,取麻疯树完整植株,调查主根长、4条侧根总长(从胚根分化生长的根)、地径、茎高及根、茎、叶的干物质积累量。干物质粉碎后经H2SO4-H2O2消煮,用蒸馏定氮法、钒钼黄比色法和火焰光度法分别测N、P2O5及K2O含量(鲍士旦,2002)。计算公式如下:
  质量指数(QI)=苗木总干物质积累量/[茎高(cm)/
  地径(mm)+茎干物质积累量(g)/
  根干物质积累量(g)]
  N、P2O5、K2O积累量(g/株)=N、P2O5、K2O含量(%)×
  干物质积累量(g)/100
  1. 4 统计分析
  应用Excel 2003和SPSS 17.0进行数据处理和统计分析。
  2 结果与分析   2. 1 不同处理对秋播麻疯树周年生长的影响
  图1显示,不同处理下麻疯树地径周年生长历经逐渐增长(2013年9~11月)、停滞增长(2013年12月~
  2014年3月)和迅速增长(2014年4~8月)三个阶段,至2014年8月达最大值;不同处理下麻疯树地径在2013年9月~2014年3月随施肥量的增加呈先增大后减小的变化趋势,其中T2最大,此后随施肥量的增加持续明显增大。说明施肥可促进麻疯树地径生长,但增长效应因生长阶段而异。图2显示,不同处理下麻疯树茎高生长随生育进程先缓慢增长后停滞,至2014年5月开始迅速增长,至2014年8月达最大值;不同处理下麻疯树茎高在2013年9月~2014年4月期间以T1最高,其次是T2,此后随施肥量的增加而持续明显增加。说明增施复合肥可促进麻疯树株高生长,且以在快速生长期的效应尤为突出。
  2. 2 不同处理对秋播麻疯树苗木性状的影响
  表1显示,麻疯树周年生长后主根长、地径、茎高、各器官干物质积累量及QI均随施肥量的增加而增加,其中不同处理间地径、茎高、各器官干物质积累量及QI的差异达显著水平(P<0.05,下同);4条侧根总长以T1最长,其次是T2,不同处理间的差异达显著水平。说明增施复合肥可促进1年生麻疯树各器官协调生长,从而提高苗木质量,但施肥量过大会抑制胚根所分化根系的伸长。
  2. 3 不同处理对秋播麻疯树各器官养分含量的影响
  表2显示,同一处理下麻疯树各器官N、P2O5、K2O含量均表现为叶>茎>根;不同处理下麻疯树同一器官养分含量表现为K2O>P2O5>N;不同处理间麻疯树各器官N含量随施肥量的增加先增后减,其中以T2最高,且T2根的N含量与CK、T3的差异达显著水平,但各处理间茎、叶的N含量差异不显著(P>0.05,下同)。不同处理间麻疯树各器官的P2O5和K2O含量也随施肥量的增加而先增后减,以T2最高,且T2各器官的P2O5和K2O含量与CK的差异均达显著水平,T2根和叶的P2O5和K2O含量与T3的差异也达显著水平。说明增施复合肥可提高麻疯树各器官的N、P、K营养水平,但持续增大施肥量未能持续提高麻疯树营养水平。
  2. 4 不同处理对秋播麻疯树各器官养分积累的影响
  施肥能明显影响麻疯树养分的积累(表3)。不同处理下,麻疯树各器官的N、P2O5、K2O积累量均随施肥量的增加而增加,且处理间的差异均达显著水平;麻疯树根、茎的N、P2O5、K2O分配率随施肥量的增加呈下降趋势,各处理间麻疯树叶的N、P2O5、K2O分配率随施肥量的增加呈上升趋势,且T1与T3的差异均达显著水平。说明增施复合肥可明显促进麻疯树及其各器官对N、P、K养分的吸收,并促进养分向叶分配。施肥量还影响麻疯树各器官对养分的利用。不同处理下麻疯树各器官的N、P2O5积累量表现为叶>茎>根,其中,N在叶、茎的分配分别达62%和23%以上,P2O5在叶、茎的分配分别在47.00%和38.00%以上,K2O在叶、茎的分配分别在40.00%和42.00%以上;但低施肥量条件下K2O积累量表现为茎>叶>根,中、高施肥量条件下K2O积累量表现为叶>茎>根。说明增大施肥量1年生麻疯树吸收的N、P、K养分主要供给地上部分尤其是叶利用。此外,从表3可看出,不同处理下麻疯树周年生长积累的N、P2O5及K2O分别为0.185~0.750、0.249~1.047和1.089~ 4.514 g/株,N∶P2O5∶K2O约为1.0∶1.4∶6.2。说明麻疯树周年生长需要K2O较多,其次是P2O5,因此生产上应重视钾肥和磷肥的合理配施。
  3 讨论
  不同栽培条件下,麻疯树生长对肥料施用量的响应不同。有研究认为,麻疯树幼树地径、株高、茎枝生长量随施肥量的增加而增加(向振勇等,2010;苏利荣等,2013a,2013b);也有研究认为,麻疯树幼苗株高、地径、叶片数量、叶面积、根长或生物量随施肥量的增加呈先升高后降低趋势(彭明俊等,2010;尹丽等,2011;谷勇等,2011),或茎粗和根冠比随施肥量的增加而减小(王明克等,2013)。本研究结果显示,麻疯树幼苗期地径及茎高随施肥量的增加而先升高后降低,说明复合肥施用量过高会导致麻疯树幼苗生长受到抑制。其原因可能是增施复合肥后造成施氮量过高而引发的负面效应(尹丽等,2011),但具体机理还需从麻疯树幼苗根系生长、养分吸收及生理代谢动态进行观察。本研究发现,麻疯树苗木快速生长后其地径、莖高、干物质积累量随施肥量的增加而明显增加,说明复合肥施用量对麻疯树生长的影响因生长阶段而异。其原因:一方面可能是麻疯树幼树对复合肥的适应范围比幼苗的宽,另一方面可能是复合肥不断淋溶下渗利于麻疯树吸收或下渗浓度稀释后处于幼树适应值范围。因此,结合麻疯树生长阶段的耐肥能力和需肥特性进行施肥可能效果更佳。
  营养元素含量状况在植物生长和发育过程中起着重要作用,其中N、P、K在植株中的比例或关系,直接决定着苗木的生长状况(王秀荣等,2012)。有研究认为,麻疯树挂果后叶片营养元素含量高低顺序为K2O>N>P2O5(苏利荣等,2013b);也有研究认为,麻疯树盛花期叶片营养元素含量排序为N>K2O>P2O5(王秀荣等,2012)。本研究中,麻疯树各器官营养元素含量及积累量均表现为K2O>P2O5>N,与前人研究结果不同,其原因可能与麻疯树品种、种植环境尤其是样品采集部位和采集时期不相同有关。本研究中麻疯树各器官N、P2O5、K2O含量随施肥量的增加呈先上升后下降的变化趋势;而苏利荣等(2013b)认为麻疯树叶片N含量随复合肥施用量的增加而增加,P2O5、K2O含量则随复合肥施用量的增加而下降。这一明显差异,可能是由于样品采样部位不同,本研究采集的是全部组织,而苏利荣等(2013b)仅采集部分成熟叶片。此外,本研究中施肥量为4.246 t/ha的麻疯树各器官N、P2O5、K2O含量不同程度小于施肥量为2.830 t/ha的处理,可能是增大施肥量而显著增加干物质积累量后,营养元素受到稀释的缘故。   增加施肥量不仅能提高苗木养分库和全株养分质量分数,还能提高单株养分含量(陈闻等,2014)。本研究中,增加复合肥施用量,麻疯树周年生长后各器官的N、P2O5、K2O积累量显著增加,与前人研究普陀樟(陈闻等,2014)和长白落叶松(康瑶瑶等, 2011)的结果相似。说明增施复合肥可有效补充麻疯树生长对N、P、K养分的需求。此外,随复合肥施用量的增加,麻疯树吸收的N、P2O5、K2O主要供地上部分尤其是叶利用,与普陀樟(陈闻等,2014)和黧蒴(田雪琴等,2010)苗木养分利用相似,但与落叶松(康瑶瑶等,2011)和其他阔叶树(田雪琴等,2010)苗木养分利用不同。究其原因可能是树种间各器官生长及养分需求不同;而且本研究是在盆栽和单一复合肥条件下进行,麻疯树生长的土壤条件和氮磷钾供给与林地或其他施肥条件下存在差异,养分吸收利用也有差别,尚需结合具体条件进一步研究。
  4 结论
  施用复合肥(N∶P2O5∶K2O=18∶8∶18)可补充麻疯树周年生长对N、P、K养分的需求,从而促进麻疯树苗木各器官协调生长,其中以施肥量为4.246 t/ha的效应最佳。
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  (责任编辑 邓慧灵)
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摘要:【目的】研究反季节四季蜜龙眼果实生长发育动态,为制定高产、优质四季蜜龙眼栽培管理措施提供参考依据。【方法】跟踪测定反季节四季蜜龙眼发育期果实的纵径、大横径、小横径、单果重、果皮重、果肉重、种子重及可溶性固形物含量等指标,分别采用多项回归和求导方法建立四季蜜龙眼果实的生长发育数学模型和物质累积速度模型。【结果】反季节四季蜜龙眼果实生长发育需108 d,成熟阶段历时21 d。果径生长曲线前期上升
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摘要:【目的】研究不同蛋糖比對草鱼幼鱼生长性能、体组成和肠道消化酶活性的影响,为草鱼营养需求研究及饵料配制提供参考依据。【方法】采用单因素设计,以饵料蛋糖比为影响因素,共配制6组等脂等能饵料,对应的蛋糖比值分别为2.00、1.50、1.14、0.88、0.67和0.50。草鱼幼鱼饲养于室内循环养殖系统中,日投饵3次,试验周期8周。【结果】蛋糖比对草鱼幼鱼存活率无显著影响(P>0.05,下同);末体
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