全 文 :中国农学通报 2012,28(13):115-120
Chinese Agricultural Science Bulletin
0 引言
野漆树(Toxicodendron succedaneum)属漆树科漆
树属落叶乔木或小乔木,是一种以采籽产蜡、生产生漆
为主的特用经济树种,广泛应用于生物质能源产业和
园林绿化建设事业。栽培野漆树和开发利用野漆树资
源,具有广阔的前景[1-2]。
野漆树通常采用常规繁殖技术育苗。据资料[3-6]显
示,前人对野漆树的研究主要集中在漆树的生物学特
基金项目:湖南省科技计划项目“野漆树定向培育及高效利用技术研究”(2010NK3032)。
第一作者简介:唐丽,女,1966年出生,湖南祁阳人,副教授,博士,主要从事森林培育及观赏园艺的教学与科研工作。通信地址:410004湖南长沙市
韶山南路498号中南林业科技大学林学院,E-mail:lily0286rose@163.com。
收稿日期:2011-12-23,修回日期:2012-02-26。
野漆树轻型基质育苗中的施肥试验
唐 丽 1,钟秋平 2,傅超凡 3
(1中南林业科技大学林学院,长沙 410004;2中国林业科研究院亚热带林业实验中心,江西分宜 336600;
3湖南憨豆农林科技有限公司,长沙 410004)
摘 要:为系统地研究野漆树轻型基质播种育苗技术,采用4因素3水平正交设计,通过施肥间隔时间、
氮、磷、钾施肥量对苗木的高、地茎、根冠比、壮苗指数的影响进行较全面探讨,研究野漆树轻型基质工厂
化育苗的科学施肥技术。结果表明:施肥间隔对苗高、地茎、根冠比、壮苗指数都有极显著影响,尿素、过
磷酸钙、氯化钾的使用量对苗高、地茎、壮苗指数有极显著影响,而尿素、过磷酸钙、氯化钾的使用量对根
冠比的影响差异不显著。在育苗施肥过程中,施肥越勤,苗高越高,地茎越粗,根冠和壮苗指数越大,且
有最佳的施肥间隔时间和最佳施肥量。经模拟寻优,最佳施肥方案是当在100 kg水中加入尿素、过磷酸
钙、氯化钾分别为0.826、2.122、1.696 kg,每隔9天浇施1次,施肥效果最佳。
关键词:野漆树;轻型基质;播种育苗;施肥试验
中图分类号:S723.7 文献标志码:A 论文编号:2011-3866
The Study on Fertilization Control Trial of Light Medium Seedlings of Toxicodendron succedaneum
Tang Li1, Zhong Qiuping2, Fu Chaofan3
(1College of Forestry, Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004;
2The Experimental Centre of Subtropical Forestry, Fenyi Jiangxi 336600;
3Hunan Handou Agricultural and Forestry Technology Ltd, Changsha 410004)
Abstract: In order to systematically study the matrix field planting seedlings of light lacquer technique, with 4
factors, 3-level orthogonal design, the effects of the time interval by fertilization, nitrogen, phosphorus and
potassium fertilizer on the seedling high, to stem, root to shoot ratio, seedling index were studied. The results
showed that: fertilization interval of height, to stem, root to shoot ratio, seedling index had a very significant
impact, urea, superphosphate, potassium chloride on the use of seedling height, ground stems, seedling index
had significant effects, while urea, superphosphate, potassium chloride, the use of the impact of root to shoot
ratio was not significant. The process of fertilization in the nursery, fertilization more frequently, the higher the
height, to the more coarse stems, shoot and seedling index the greater the interval of fertilization and the best
time and best fertilizer. The simulation optimization, optimal fertilization program was added to the water when
100 kg of urea, superphosphate, potassium chloride, respectively 0.826, 2.122, 1.696 kg, once every 9 days
pouring a times to seedlings, this fertilization was the best.
Key words: Toxicodendron succedaneum; light medium; sowing and seedling; fertilization control trial
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
性及大田播种育苗、嫁接技术等方面。由于基质育苗
的容器内的生长空间有限,而且选用的基质往往不能
全面和充分满足植物的需求,因而苗期必须对苗木进
行施肥以获得健壮的植株。施肥的效果在很大程度上
取决于营养元素的种类、施肥方法和比例。现在国内
外学者开展了许多研究,主要集中在N、P、K肥对植物
生长如地茎、总干物质、叶面积及成活率的影响[7-13]。目
前,尚无有关轻型基质育苗施肥试验在野漆树上的应
用研究报道。
施肥是现代林业工业化生产的关键技术,是促进
林木生长、加缩短轮伐期、增加土地利用效率和提高效
益的有效手段。因此,对氮、磷、钾 3种肥料的施肥浓
度、配比及施肥次数作较全面探讨,研究野漆树轻型基
质工厂化育苗的科学施肥技术,在提高肥料利用率、减
少浪费的同时,促进苗木生长,以满足生产实践上需
求,以期为野漆树轻型基质育苗科学施肥提供理论依
据和育苗技术。
1 材料与方法
1.1 试验时间、地点
试验于2009年3月在湖南省永州市祁阳县野漆树
苗木繁育基地进行。试验基地位于东经 110°35—
112°14,北纬26°02—26°51,属亚热带季风气候区,光
热丰富、雨量充沛,冬寒期短,无霜期 289天。年平均
气温 17.8℃,降雨量 1100~1310 mm,日照时间 1645~
1718 h,相对湿度74%~83%。
1.2 试验材料
试验基质及托盘均来自中国林科院亚热带林业实
验中心。基质为在配方试验中筛选出来的最佳配方,
无纺布营养袋大小为 4.5 cm×11.0 cm,托盘规格为 70
(10×7)基质杯。
试验采用从日本引进的野漆树种子,用湿河沙催
芽,当实生芽苗生长到 5 cm左右时,选择规格基本一
致的苗木移栽到基质杯中,1周后开始进行施肥试验。
试验所用肥料是:资江牌尿素,养分含量(总N)
46%,湖南宜化化工有限责任公司;海珠花斯过磷酸
钙,养分含量(P2O5)12%,广东湛化股份有限公司;俄罗
斯牌氯化钾,养分(K2O)含量 60%,中化化肥控股有限
公司。
1.3 试验方法
1.3.1 试验设计 采用4因素3水平正交设计,共9个处
理,每个处理设置3个重复,试验方案见表1。
1.3.2 施肥方法 施肥时先用大桶装100 kg水,加入表1
所示的尿素、过磷酸钙、氯化钾用量,完全溶解后,用洒
水壶对相应试验苗木进行浇施,按常规进行苗木管护。
1.3.3 统计分析 按施肥试验设计表进行施肥,苗木停
止生长后进行调查,调查每个苗盘中间40株植株的苗
高、地茎,计算平均苗高和地茎,选择最接近苗平均高
和地茎的苗木1株,从地茎处分为地上部和地下部,清
洗干净后,放置在80℃的烘箱中烘干,用1/100的电子
天平测定苗木地下部分与地上部分的质量,计算苗木
根冠比、壮苗指数,如式(1)~(2)。
根冠比=苗木地下部分干重/地上部分干重 … (1)
壮苗指数=(全株干重×茎粗)/株高 ………… (2)
使用Excel 2007、SPSS 19.0进行试验数据的整理
和分析。对数据加以综合和分析,评判施肥种类、施肥
量、施肥间隔对苗木的影响。
2 结果与分析
试验表明(表 2),各处理植株长势均优于对照。
对施肥试验数据表2进行方差分析得到表3,从表3可
以得出,施肥间隔对苗高、地茎、根冠比、壮苗指数都有
1%的极显著影响,尿素、过磷酸钙、氯化钾的使用量对
苗高、地茎、壮苗指数有1%的极显著影响,而尿素、过
磷酸钙、氯化钾的使用量对根冠比的影响差异不显
著。运用制图、多重比较、回归拟合等方法更深层次研
究施肥间隔对苗高、地茎、根冠比、壮苗指数的影响。
试验号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
施肥时间
1周1次
2周1次
3周1次
尿素
1.00
0.50
0.00
1.00
0.50
0.00
1.00
0.50
0.00
过磷酸钙
1.50
0.00
3.00
0.00
3.00
1.50
3.00
1.50
0.00
氯化钾
0.00
2.00
1.00
1.00
0.00
2.00
2.00
1.00
0.00
表 1 施肥试验设计表 kg
注:试验号9为没施肥的CK,其他试验组施肥时9号只浇水。
1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
89.6
87.7
84.3
82.7
80.3
77.5
75.7
73.4
39.7
1.05
1.10
0.91
1.05
1.03
0.85
0.97
0.98
0.58
0.217
0.216
0.223
0.202
0.21
0.197
0.207
0.205
0.189
0.155
0.164
0.132
0.161
0.155
0.132
0.147
0.146
0.087
重复号 试验号 苗高/cm 地茎/cm 根冠比 壮苗指数
表2 施肥试验数据
·· 116
唐 丽等:野漆树轻型基质育苗中的施肥试验
2.1 施肥间隔对苗木的影响
对施肥试验数据表 2进行均值统计,并用均值作
出施肥间隔对苗木的影响如图1~4。
从图1中可以看出,苗高随着施肥间隔缩短,苗木
生长越高,但缩短同样的时间,苗木生长增加的幅度不
一样,从 3 周 1 次缩短到 2 周 1 次时,而苗高从
64.667 cm增加到 80.900 cm,苗木生长增加的幅度为
16.233 cm (80.900~64.667 cm),而从 2周 1次缩短到 1
周 1次时,而苗高从 64.667 cm增加到 88.011 cm,苗木
生长增加的幅度为 7.111 cm,这种规律符合生长曲线
规律,当施肥间隔缩短到一定时间时,苗木生长增加的
幅度将会为0,即为苗木施肥的最佳值,也就说在育苗
施肥过程中,施肥越勤,苗木生长越高,但施肥间隔缩
短不能无限制的缩短,有最佳的施肥间隔时间。同理
从图2~4中可以得出,在育苗施肥过程中,施肥越勤,苗
木的地茎、根冠、壮苗指数越大,对于苗木的地茎、根冠、
壮苗指数而言,也有最佳的施肥间隔时间。产生这种
原因是植物从基质吸收肥料到利用这些肥料需要一定
时间,当施肥间隔小于植物从基质吸收肥料到利用这些
肥料需要的时间时,就造成肥料浪费,甚至造成肥害。
2
3
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
90.3
88.2
85.9
83.2
80.7
78.6
76.4
73.9
50.6
91.3
88.4
86.4
83.9
81.9
79.3
77.4
74.8
40.1
1.10
1.10
0.95
0.99
0.99
0.93
0.97
0.92
0.66
1.13
1.04
0.98
1.03
1.04
0.94
0.93
0.90
0.65
0.220
0.213
0.215
0.206
0.210
0.216
0.202
0.198
0.143
0.219
0.22
0.21
0.218
0.202
0.217
0.198
0.199
0.198
0.166
0.169
0.140
0.149
0.145
0.137
0.145
0.143
0.094
0.165
0.153
0.146
0.151
0.157
0.138
0.143
0.135
0.092
重复号 试验号 苗高/cm 地茎/cm 根冠比 壮苗指数
续表2
苗木指标
苗高
根冠比
变异来源
时间
尿素
过磷酸钙
氯化钾
误差
总和
时间
尿素
过磷酸钙
氯化钾
误差
总和
离差平方和
2577.156
1047.654
527.036
527.059
86.760
168441.400
0.00262
0.00041
0.00045
0.00040
0.00236
1.155
自由度
2
2
2
2
18
27
2
2
2
2
18
27
方差
1288.578
523.827
263.518
263.529
4.820
—
0.00131
0.00020
0.00023
0.00020
0.00013
—
均方比
267.340**
108.678**
54.672**
54.674**
—
—
9.989**
1.559
1.722
1.526
—
—
苗木指标
地茎
壮苗指数
变异来源
时间
尿素
过磷酸钙
氯化钾
误差
总和
时间
尿素
过磷酸钙
氯化钾
误差
总和
离差平方和
0.191
0.217
0.025
0.022
0.025
25.077
0.00400
0.00568
0.00065
0.00077
0.00059
0.55981
自由度
2
2
2
2
18
27
2
2
2
2
18
27
方差
0.0956
0.1087
0.0127
0.0112
0.0014
—
0.00200
0.00284
0.00033
0.00038
0.00003
—
均方比
69.976**
79.537**
9.293**
8.195**
—
—
60.901**
86.382**
9.897**
11.69**
—
—
表3 方差分析
注:**为1%极显著水平,F0.05(2,18)=3.5545571,F0.01(2,18)=6.0129048。
2.2 氮肥施用量对苗木的影响
在方差分析的基础上,通过施肥试验数据多重比
较研究,氮肥施用量对苗木的影响结果见表4。从表4
可以看出,是否施氮肥(0与其他施肥量)对苗高、地
茎、壮苗指数有 1%的极显著影响,每 100 kg水加
0.50 kg和1.00 kg氮肥对苗高有5%的显著影响。氮是
植物体内蛋白质的主要成分,氮还是叶绿素和许多酶
的成分,叶绿素是作物进行光合作用必需的物质,而酶
是作物体内各种物质转化的催化剂。氮在作物营养上
具有极其重要的作用[14-17]。而每100 kg水加0.50 kg和
1.00 kg氮肥对地茎、壮苗指数影响差异不显著,产生
差异不显著的原因是 0.50 kg的氮肥施肥量已接近植
物生长所需要氮肥总量,即最佳施肥量,再增加氮肥量
就造成浪费。
·· 117
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
2.3 磷肥施肥量对苗木的影响
在方差分析的基础上,通过施肥试验数据多重比
较研究,磷肥施用量对苗木的影响结果见表5。从表5
可以看出,是否施磷肥(0与其他施肥量)对苗高、地
茎、壮苗指数有1%的极显著影响。磷是细胞核的重要
组成成分,对碳水化合物的形成、运转和转化起重要作
用,能增强植物的生命力,提高植物的抗逆性。磷素不
足,影响分生组织的正常活动,影响新梢和细根的生
长。而每100 kg水加1.50 kg和3.00 kg磷肥对苗高、地
茎、壮苗指数影响差异不显著。原因是1.50 kg的磷肥
施肥量已接近植物生长所需要磷肥总量,即最佳施肥
量,再增加肥量就造成浪费。
2.4 钾肥施肥量对苗木的影响
在方差分析的基础上,通过施肥试验数据多重比
较研究,钾肥施用量对苗木的影响结果见表6。从表6
可以看出,是否施钾肥(0与其他施肥量)对苗高、地
茎、壮苗指数有1%的极显著影响。钾肥能提高光合效
率,调节气孔的开闭,控制CO2和水的进出,促进碳水
化合物的合成,加速光合产物的流动,从而促进苗高、
地茎的生长。而每 100 kg水加 1.00 kg和 2.00 kg钾肥
对苗高、地茎、壮苗指数影响差异不显著。原因是
1.00 kg的钾肥施肥量已接近植物生长所需要钾肥总
010
2030
4050
6070
8090
100
3周1次 2周1次 1周1次
施肥时间
苗
高
/cm
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
3周1次 2周1次 1周1次
施肥时间
地
茎
/cm
0.1800.185
0.1900.195
0.2000.205
0.2100.215
0.220
3周1次 2周1次 1周1次
施肥时间
根
冠
比
0.000.02
0.040.06
0.080.10
0.120.14
0.160.18
3周1次 2周1次 1周1次
施肥时间
壮
苗
指
数
图1 施肥间隔对苗木高的影响 图2 施肥间隔对苗木地茎的影响
图3 施肥间隔对苗木根冠比的影响 图4 施肥间隔对苗木壮苗指数的影响
尿素/kg
0.00
0.50
1.00
苗高/cm
69.156cB
81.033bA
83.389aA
地茎/cm
0.828bB
1.011aA
1.024aA
壮苗指数
0.122bB
0.152aA
0.154aA
表4 氮肥施用量对苗木的影响
注:小写字母为5%显著水平,大写字母为1%极显著水平。下同。
过磷酸钙/kg
0.00
1.50
3.00
苗高/cm
71.611bB
80.967aA
81.000aA
地茎/cm
0.911bB
0.974aA
0.978aA
壮苗指数
0.136bB
0.146aA
0.146aA
表5 磷肥施量隔对苗木的影响
·· 118
唐 丽等:野漆树轻型基质育苗中的施肥试验
量,即最佳施肥量,再增加肥量就造成浪费。
2.5 最佳施肥方案确立
从上述分析可知,施肥间隔有最佳时间间隔,氮、
磷、钾也有最佳用施肥量,但都没能确立,只通过数学
模型才能确立,SPSS 19.0对表 2进行回归,得到施肥
间隔、氮、磷、钾施肥量对苗木的苗高、地茎、地下部分
重、地上部分重、根冠比、壮苗指数的拟合(3)~(8)。
氯化钾/kg
0.00
1.00
2.00
苗高/cm
71.611bB
80.944aA
81.022aA
地茎/cm
0.914bB
0.968aA
0.981aA
壮苗指数
0.135bB
0.145aA
0.148aA
表6 钾肥施肥量对苗木的影响
式中,h、d、y1、y2、y3、y4为苗高、地茎、地下部分重、
地上部分重、根冠比和壮苗指数,t、n、p、k分别为施肥
间隔时间、尿素、过磷酸钙、氯化钾使用量。对式(3)~
(8)进行求最大值,得到:
当 t=9,n=0.826,p=2.122,k=1.696 时,苗高 h=
108.6 cm,地茎 d=1.24 cm,地下部分重 y1=2.96 g,地上
部分重 y2=13.42g,根冠比 y3=0.234,壮苗指数 y4=
0.188。即当在 100 kg水中加入尿素、过磷酸钙、氯化
钾分别为0.826、2.122、1.696 kg,每隔9天浇施1次,施
肥效果最佳。
3 结论
通过以上苗木生长指标的测定可以发现,施肥对
于苗木苗期的生长有着重要的影响。这为筛选出适合
的施肥种类、配比、浓度上提供了理论依据。
(1)不同施肥处理(与对照相比)对苗木生长有显
著的影响,且有最佳施肥量。说明在野漆树育苗过程
中施用肥料对苗木生长非常重要。
(2)施肥间隔对苗高、地茎、根冠比、壮苗指数都
有极显著影响。在育苗施肥过程中,施肥越勤,苗高越
高,地茎越粗,根冠和壮苗指数越大,但施肥间隔不能
无限制的缩短,有最佳的施肥间隔时间。
(3)尿素、过磷酸钙、氯化钾的使用量对苗高、地
茎、壮苗指数有极显著影响,而尿素、过磷酸钙、氯化钾
的使用量对根冠比的影响差异不显著。
(4)笔者试验得出的最佳施肥方案为:在100 kg水
中加入尿素、过磷酸钙、氯化钾分别为 0.826、2.122、
1.696 kg,每隔9天浇施1次,施肥效果最佳。
4 讨论
施肥管理对于苗木的苗期生长至关重要。在苗
期施用磷肥可以有效促进根系发育,增大根冠比,提高
苗木的抗性;施用氮肥可以有效促进植株整体的生长,
但根冠比降低,苗木抗性也会受到影响,施用钾肥能有
效促进植株生长,为早产高产打下良好基础。
在苗期的施肥一方面是加速苗木的高度和地径
的生长,提高苗木的规格,使苗木在造林后有更好的营
养基础,加速造林初期的苗木生长;另一方面是和苗木
的抗性联系在一起,是为了提高苗木的根冠比,增强苗
木的抗旱性,提高造林成活率[18-19]。在试验中也观察到
了一些苗木生长和抗性方面的差异,显示在高的氮素
水平下苗木生长迅速但抗旱性能明显变差,但没有系
统研究施肥对苗木抗旱性的影响及评价苗木在不同施
肥情况下造林初期生长情况的差异,今后的试验中将
进一步对这些方面做一些工作。
同时,基质的营养元素含量和施肥管理之间也存
在着很大的关系。由于对基质理化性能测定方面存在
的不足,笔者没有进行这方面的研究,在以后的研究中
将增加对基质营养元素含量和施肥管理之间的 联
系。
参考文献
[1] Kazutomo Nitta, Kunishige Kataoka, Takeshi Sakurai. Primary
structure of a Japanese lacquer tree laccase as a prototype enzyme
of multicopper oxidases[J].Inorganic Biochemistry,2002,91(1):
125-131.
[2] Jianhong Yang, Yumin Du. Chemical modification, characterization
and bioactivity of Chinese lacquer polysaccharides from lac tree
Rhus vernicifera against leukopenia induced by cyclophosphamide
[J].Carbohydrate Polymers,2003,52(4):405-410.
[3] 罗强,夏明忠,刘建林.漆树的生物学特性及繁殖栽培技术要点[J].
中国林副特产,2005(5):23-34.
[4] 方庆标,余林根,周云,等.日本野漆树引种育苗初报[J].江西林业科
技,1996(6):26-28.
h = -39.592 + 2076.889/t - 90377.374/t2 + 33.278n - 19.044n2 + 9.344p - 2.072p2 + 13.961k - 4.628k2 R2=0.9818…(3)
d = 16.132/t - 69.537/t2 + 0533n - 0.338n2 + 0.067p - 0.015p2 + 0.033k R2=0.9989 …………………………… (4)
y1 = -1.642 + 64.222/t - 277.778/t
2 + 1.023n - 0.589n2 + 0.305p - 0.071p2 + 0.419k - 0.134k2 R2=0.9962 ……… (5)
y2 = -4.537 + 247.628/t - 1084.646/t
2 + 4.567n - 2.720n2 + 1.175p - 0.265p2 + 1.828k - 0.597k2 R2=0.9645 …… (6)
y3 = 4.325/t - 19.816/t
2 + 0.010n + 0.003p + 0.005k R2=0.9968 ………………………………………………… (7)
y4 = 22.323/t - 10.042/t
2 + 0.087n - 0.056n2 + 0.011p - 0.003p2 + 0.013k - 0.003k2 R2=0.9988 ………………… (8)
·· 119
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
[5] 雷小林,李猛,文娟,等.日本野漆树嫁接技术研究[J].经济林研究,
2006,24(3):53-55.
[6] 唐丽,傅超凡,王森,等.野漆树大田播种育苗技术研究[J].北方园艺,
2011(2):103-104.
[7] 张世超,陈少雄,彭彦.无土栽培基质研究概论[J].桉树科技,2005,23
(1):49-54.
[8] 万泉.土壤林木营养诊断与平衡施肥现状及展望[J].福建林业科
技,2008,35(1):239-243.
[9] 王军,谢耀坚,彭彦.桉树轻型基质研究初报[J].桉树科技,2005,22
(1):29-36.
[10] 刘德朝.直杆大叶相思网袋轻型育苗基质扦插繁殖研究[J].桉树科
技,2005,22(2):8-11.
[11] 郑金成,时富勋,李纪华,等.火炬松芽苗移栽无土轻型基质网袋容
器育苗技术[J].林业实用技术,2007(24):22-23.
[12] 王军.桉树轻型基质扦插育苗技术研究[D].北京:中国林业科学研
究院,2005:34-38.
[13] 唐丽,傅超凡,袁德义,等.野漆树轻型基质育苗试验[J].贵州农业科
学,2011,39(33):199-201.
[14] 刘洲鸿,刘勇,段树生.不同水分条件下施肥对侧柏苗木生长及抗
旱性的影响[J].北京林业大学学报,2002,24(5/6):562-260.
[15] 乌丽雅斯.红栌欧美杨温室苗木生长与抗逆性调控技术研究[D].
北京:北京林业大学,2004.
[16] Broadfoot W M, Ike A F. Research progress in fertilizing southern
hardwoods.//Forest Fertilization: Theory and Practice[M].Tenn Val
Auth: Natl Fert Dev Cent,1968.
[17] Finn Raymond F, White D P. Commercial fertilizers increase
growth in a yellow-poplar plantation[J]. J For,1966,64:809-810.
[18] 沈玉芳,曲东,王保莉.干旱低磷胁迫对不同品种小麦根系导水率
的影响[J].西北植物学报,2004,24(9):1578-1582.
[19] 宋海星,李生秀.水、氮供应和土壤空间所引起的根系生理特性变
化[J].植物营养与肥料学报,2004,10(1):1-6.
·· 120