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增施磷肥对龙脑樟植株生长的影响

2022-07-02王远军

绿色科技 2022年11期
关键词:施用量磷肥生物量

王远军

(萍乡市林业发展服务中心,江西 萍乡 337000)

1 引言

龙脑樟(Cinnamomumcamphorachvar.Borneol)为亚热带常绿阔叶乔木[1],是目前发现天然冰片含量较高的植物。近年来,由于市场上对天然冰片的需求量日益增加,因此龙脑樟的种植面积和研究力度也在提升[2],然而,目前有关龙脑樟的研究大多集中在育苗技术、天然冰片提取、挥发油成分分析以及医药应用等领域[3],而对于龙脑樟植株生长管理的研究较少。

磷是植物生长不可或缺的营养元素之一,参与作物光合作用,在能量传递、光合物质运输和转化等方面发挥重要作用[4],磷在土壤中容易被固定,大多以固定形态存在,不易被植物吸收利用[5],因此,容易导致磷肥利用率低下,在土壤磷含量低的地块,增施磷肥是促进植株生长发育的重要措施。陈波浪等[6]研究表明,增施磷肥提高了立架甜瓜各器官和整株干物质及磷素吸收积累,刘俊良等[7]研究表明,磷肥浓度为200 mg/kg处理对吸收根重量的增加作用最大,高浓度处理对橡胶树吸收根生长表现出负效应。因此,本试验设置不同施肥量,研究龙脑樟生长指标变化特征,为龙脑樟的高效栽培提供理论参考。

2 材料与方法

2.1 试验地点及材料

试验于2019~2020年在江西萍乡进行,萍乡市属亚热带湿润季风气候区,四季分明,气候温和,光照充足,霜期短,作物生长期长。年平均气温为17.3 ℃,全年平均降水量为1603 mm,日照数约1600 h,无霜期270 d。土壤类型为红壤,供试土壤pH值4.5,有机质17.44 g/kg,碱解氮71.38 mg/kg,有效磷56.14 mg/kg,速效钾87.69 mg/kg。2019年进行造林,造林苗木为“龙脑香樟”容器扦插苗,选用苗高15 cm,地径约2.5 mm的扦插苗,造林的密度为1.0 m× 1.5 m,2019年生长季内,对所有林木进行统一灌溉与施肥管理,保证存活和生长一致,2020年进行处理。

2.2 试验设计

试验采用完全随机设计,以不施磷肥为对照(CK),设置4个磷肥(P2O5)施用量,分别为100 kg/hm2(T1),160 kg/hm2(T2),220 kg/hm2(T3),280 kg/hm2(T4),所有处理施肥量为氮肥(N)90 kg/hm2,钾肥(K2O)120 kg/hm2,在4月中旬施入总施肥量的2/3,剩余肥料在8月中旬沟施进行追施。每个处理设置3次重复,每个小区面积120 m2。生长期间按照常规管理进行病虫害防治和灌溉。

2.3 测定项目及方法

2.3.1 龙脑樟植株生长特性的测定

在2020年10月中旬用钢卷尺测定龙脑樟的株高和冠幅,用便携式叶面积测定仪测其叶面积,每小区随机选择长势相似的5株植株进行收割,分别测定其地上部分与根系生物量。

2.3.2 光合参数的测定

于 2020 年 9 月中旬选择两天晴朗无云天气,在9: 00~11: 00,使用Li-6400光合仪,每小区选择3株苗木测定最高枝成熟叶片的光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间 CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)。

2.4 数据分析

试验数据采用Excel 2013数据处理软件进行初步分析和图表制作,采用SPSS 19.0统计软件进行方差分析。

3 结果与分析

3.1 增施磷肥对龙脑樟苗高、地径和冠幅的影响

由表1可知,增施磷肥显著促进龙脑樟植株的生长,其中苗高随磷肥施用量的增加呈先增加后降低的趋势,在T3处理时达到最大值,各处理均显著高于CK,T1、T2、T3和T4分别比CK高出10.74%、16.84%、24.93%和12.70%,T1和T4处理间差异不显著。地径各处理均显著高于CK,T1、T2、T3和T4分别比CK高出16.70%、43.57%、63.69%和47.20%,处理间差异均显著。冠幅随磷肥施用量的增加呈先增加后降低的趋势,在T3处理时达到最大值,各处理均显著高于CK,T1、T2、T3和T4分别比CK高出31.89%、49.58%、71.54%和68.30%,T3和T4处理间差异不显著。

表1 增施磷肥下龙脑樟苗高、地径和冠幅

3.2 增施磷肥对龙脑生物量的影响

由表2可知,增施磷肥显著增加龙脑樟生物量,其中叶片生物量随磷肥施用量的增加呈先增加后降低的趋势,在T3处理时达到最大值,各处理均显著高于CK,T1、T2、T3和T4分别比CK高出20.83%、51.73%、87.67%和76.27%,处理间差异均显著。枝条生物量随磷肥施用量的增加呈先增加后降低的趋势,在T3处理时达到最大值,各处理均显著高于CK,T1、T2、T3和T4分别比CK高出39.17%、59.55%、64.80%和55.05%,T2处理和T3、T4差异不显著。主干生物量和叶片生物量变化趋势相似,T1、T2、T3和T4分别比CK高出8.01%、20.77%、54.90%和38.43%。根系生物量和叶片生物量变化趋势相似,T1、T2、T3和T4分别比CK高出30.46%、37.61%、66.73%和57.14%。

表2 增施磷肥下龙脑樟生物量 g

3.3 增施磷肥对龙脑樟光合参数的影响

由表3可知,增施磷肥显著增加龙脑樟光合能力,其中Pn随磷肥施用量的增加呈先增加后降低的趋势,在T3处理时达到最大值,各处理均显著高于CK,T1、T2、T3和T4分别比CK高出12.52%、23.27%、36.59%和25.49%,T2和T3处理间差异不显著。Gs变化趋势和Pn相似,T1、T2、T3和T4分别比CK高出28.99%、52.00%、64.00%和60.00%,T4处理和T2、T3差异不显著。Ci各处理均显著高于CK,T1、T2、T3和T4分别比CK高出5.46%、7.94%、12.64%和30.25%,T2和T4处理间差异不显著。Tr各处理均显著高于CK,T1、T2、T3和T4分别比CK高出10.08%、18.72%、30.25%和27.78%,T3和T4处理间差异不显著。

表3 增施磷肥下龙脑樟光合参数

4 讨论

磷是植物生长不可或缺的营养元素之一[8],是植物细胞结构、遗传物质和生物膜系统的重要组分,广泛参与了在植物生长过程中能量转移、信号传递、酶促反应调节、光合作用和呼吸作用等许多代谢反应[9]。汤宏等[10]研究表明,合理的施磷量有助于烟草株高、最大叶面积、叶片数、茎围、节间距和根体积的增加,叶朝军等[11]研究表明,施磷量和木犀苗木的生长、生理指标密切相关,在一定范围内,苗高、地径、叶面积、各部位生物量、叶绿素等方面均随施磷量的增加而增加。本研究表明,施用磷肥能够促进龙脑樟植株生长,增加苗高、地径和冠幅,增施磷肥显著增加龙脑樟叶片、枝条、主干及根系生物量,且随磷肥施用量的增加呈先增加后降低的趋势,在磷肥施用量为220 kg/hm2时达到最大值,主要是由于磷充足能够加速细胞分裂,有利于地上部植株生长,促使植株冠层更加迅速和完整的发育,同时增加植株叶片面积,提高植株的叶面积指数,同时促进植株根系的生长。适量的磷可以增加龙脑樟植株生长和发育,但过量的磷会导致植株苗高降低,地径和冠幅减小,生物量减少。

光合作用是作物生长发育的重要能量转化代谢系统,是影响作物产量的主要因素[12]。研究表明,施磷能够提高植物光合特性[13]。杜淼鑫等[14]研究表明,随着施磷量的增加,辣椒光合参数均呈先增后降的趋势。侯维海等[15]研究表明,施磷条件下青稞旗叶净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均高于对照。本研究表明,增施磷肥叶片光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间 CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)显著增加,说明磷肥能够促进龙脑樟光合能力的增加。综合比较,磷肥能够促进龙脑樟植株生长、物质积累和光合能力的增加,在磷肥施用量为220 kg/hm2时效果最佳。

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