免费文献传递   相关文献

不同施肥处理对沙兰杨抗寒性的影响



全 文 :收稿日期:2015-01-08
基金项目:辽宁省农业攻关项目“河滩地生态修复与综合治理关键技术研究”(2012212001);辽宁省科学事业公益研究基金“杨
树纸浆材株型育种的生理基础”(2013002009)。
作者简介:李晓宇(1982-),女,工程师,硕士研究生,主要从事杨树栽培生理研究。
文章编号:1002-2724(2015)02-0014-06
不同施肥处理对沙兰杨抗寒性的影响
李晓宇
(辽宁省杨树研究所,辽宁 盖州115200)
摘要:本文以沙兰杨为材料,采用7种肥料种类和3个施肥时期组合处理苗木,测定了相对电导率、失水率、水分饱和亏
缺、发芽率、生根率及可溶性糖含量,并用模糊数学隶属度函数将各指标进行定量转换,采用综合结果评价苗木的抗寒性。结
果表明,速生前期施PK肥能提高苗木的抗寒性。
关键词:沙兰杨;抗寒性;施肥处理
中图分类号:S723.4        文献标识码:A 
Effects of Different Fertilization treatments on Cold Resistance of P.×canadensis‘Sacran-79’
LI Xiaoyu
(Liaoning Provincial Research Institute of Poplar,Gaizhou 115200Liaoning China)
Abstract:P.×canadensis‘Sacran-79’was taken as test materials.7kinds of fertilizer types and 3fertilization periods
were used to process poplar.Relative electric conductivity,water loss rate,water saturation deficit,germination rate,rooting
rate and soluble sugar of poplar were measured and each index was quantitatively converted by the use of fuzzy membership
function.Cold resistance of poplar was evaluated by composite index.The results show that PK fertilizer can improve the cold
resistance of poplar in the early stage of the fast-growing.
Key words:P.×canadensis‘Sacran-79’;cold resistance;fertilization treatment
  近年来,在我国北方地区,树木越冬伤害问题频
繁发生。以辽宁省为例,仅2006年春季杨树发生越
冬伤害的面积高达6万hm2,其中造成树木死亡的
面积为0.59万hm2,造成巨大的经济损失[1]。为解
决上述问题,除选育优良的抗寒品种外,还应探索防
控防治方法以提高树木抗寒性,例如涂白、灌水[2]、
施肥等。关于施肥对抗寒性的影响,国内外学者做
了大量的研究。徐艳丽等[3]以高羊茅为试验试材研
究了不同肥料配比对抗寒性的影响;边秀举等[4]研
究了施肥时期对草坪草抗寒性的影响;姜镇荣等[5]
将施肥配比和施肥量结合研究了对黑果腺肋花楸树
体抗寒性的影响。杨树与施肥的关系多是研究施肥
对生长量[6]及木材材性[7]的影响,对抗寒性影响的
研究则较少。本文以沙兰杨为试验材料,从肥料配
比和施肥时间两个方面考虑,采用双因素完全随机
设计,研究不同施肥处理对苗木抗寒性的影响,得出
能提高苗木抗寒性的肥料种类及施肥时期,从营养
角度增强苗木抗寒性,为苗木的安全越冬提供一种
技术支持。
1 材料与方法
1.1 试验地点与试验材料
试验地位于辽宁省锦州市金城苗圃,年平均气
温8.7℃,降水量610mm,无霜期180天。苗圃地养
分状况:有机质为9.93g/kg,有效磷为33.51mg/
kg,速效钾为166.9mg/kg,铵态氮为28.5mg/kg,
硝态氮为34.43mg/kg,水解氮为137.1mg/kg,pH
值在7~8之间。供试材料为当年扦插繁殖的沙兰
杨(P.×canadensis‘Sacran-79’)。
1.2 试验方法
1.2.1 施肥方法
选择尿素(含N 46%)、磷酸二胺(含P 46%,N
·41·
山东林业科技  2015年第2期  总217期  SHANDONG FORESTRY SCIENCE AND TECHNOLOGY  2015.No.2
18%)和氯化钾(含 K50%)3种肥料。施肥处理从
肥料配比和施肥时间两个方面考虑,最后确定7种
肥料配比和3个施肥时间,设置不施肥作为对照。
共计22个处理,每个处理为一个小区。每个小区
50株苗,每个处理重复3次。
施肥配比设置:A1—N 肥、A2—P肥、A3—K
肥、A4—NP肥、A5—NK肥、A6—PK肥、A7—NPK
肥,共7种。施肥时间设置:B1—速生前期全部施
入;B2—速生前期施入1/2、秋季施入1/2;B3—秋季
全部施入。施肥量:0.2kg/株,N、P、K肥比例为1
∶1∶1。NPK(A7)为0.3kg/株。
1.2.2 指标测定方法
1.2.2.1 枝条的低温处理[8]
分别在11月、翌年1月和3月,每个处理选生
长一致的健康枝条30根,将取回的枝条冲洗干净,
设置3个温度处理,-20℃、-30℃、-40℃。枝条
放入超低温冰箱中,每个温度梯度处理24h。
1.2.2.2 相对电导率的测定
将经低温处理的枝条,剪成0.3~0.5cm小段,
称取每3g材料放于三角瓶中,加入30mL蒸馏水,
在25℃恒温箱中浸提12h,采用DDS-IIC型数显
电导率仪测定初始电导值。然后将试样置于98℃
恒温箱1.5h,冷却静置10h后测定终电导值。根据
测定数据计算不同处理温度下的相对电导率。
相对电导率=(初始电导值/终电导值)×100%
1.2.2.3 失水率的测定[9]
取经过低温处理的枝条,每个处理12个茎段,
两端用石蜡密封后均匀分成3份,记录每份样品鲜
重。将茎段放置在阴暗的室内(温度10℃,相对湿
度70%),10天后称量样品质量,即为失水重,按下
式计算失水率。
失水率=[(试样鲜重-试样失水重)/试样失
水重]×100%
1.2.2.4 水分饱和亏缺的测定
每个处理取3组材料,每组3个枝条,称量鲜
重,于阴暗处吸水48h,称量饱和重,再将枝条放入
烘箱中烘干至恒重,记录干重值,按下式计算水分饱
和亏缺。
水分饱和亏缺=[(试样饱和重-试样鲜重)/
(试样饱和重-试样干重)]×100%
1.2.2.5 生长恢复试验[10]
取低温处理后的枝条,每个处理9个,剪成10
~15cm长的茎段放入植物培养箱进行培养,设置
温度为(25±2)℃,光照时间为14h,每2天换水1
次,15天后统计枝条萌芽率、生根率,计算枝条抗寒
指数。
抗寒指数=(权重×发芽率)+(权重×生
根率)
权重=某指标变异系数/总变异系数
1.2.2.6 可溶性糖测定
采用蒽酮比色法[11]测定可溶性糖含量。
1.3 数据处理
由于各指标的单位,性质等不同,因此将各指标
采用模糊数学隶属度函数进行转换,求得各指标隶
属度值。将每个处理按隶属度平均值大小进行抗寒
性排序。
隶属度函数公式:Umi=(Mij-Mjmin)/(Mjmax-
Mjmin)
△=(Umi)/n
由于相对电导率、失水率、水分饱和亏缺等指标
与抗寒性呈负相关,因此采用反隶属函数的方法计
算,即
Umi=1-(Mij-Mjmin)/(Mjmax-Mjmin)
△=(Umi)/n
式中,Umi为各指标隶属度值,Umi∈[0,1];Mij
为第i个处理第j个指标;Mjmin,Mjmax分别为第j个
指标的最小值与最大值;△为每个施肥处理指标测
定的综合评判结果。
2 结果与分析
2.1 不同施肥处理对相对电导率的影响
当细胞膜的选择透性因植物材料受到伤害而发
生改变时,细胞内物质(尤其是电解质)就会流到组
织浸泡液中,从而导致其电导率变化。通过测定浸
泡液电导率的变化,就能了解细胞膜受伤程度及试
样本身抗逆性大小。抗寒性高的植物经低温处理后
细胞膜受伤害较轻,离子外渗少,相对电导率低,反
之则高。本实验分别在11月份、翌年1月份和3月
份采取试样,将试样进行不同低温处理,测定处理后
相对电导率。结果如图1~2。
·51·
山东林业科技 李晓宇:不同施肥处理对沙兰杨抗寒性的影响 2015年第2期
图1 不同施肥处理下枝条11月份相对电导率
  由图1、2我们可以看出,不同施肥处理下枝条
相对电导率随冷冻温度的降低而明显升高。与11
月份枝条相对电导率相比,1月份枝条的相对电导
率均有所下降,且各处理间相对电导率的差异缩小,
3月份的测定结果与1月份的测定结果相近,没有
明显变化,说明苗木还处于休眠期,尚未开始萌动。
从图1我们可以看出,在-20℃时,B2A6 的相对电
导率最低;在-30℃低温时,B1A4、B2A5、B3A5 的相
对电导率达到50%,由Sukumaran(1972)提出以电
解质的渗出率50%时的温度作为半致死温度可知,
-30℃是它们的半致死温度;当温度降至-40℃时,
施肥处理B1A6、B3A3、B3A6 的枝条相对电导率较
低,且都低于50%,其余大多数枝条相对电导率均
超过了50%。
图2 不同施肥处理下枝条1月份相对电导率
2.2 不同施肥处理对失水率的影响
失水率是比较植物保水能力的指标。在植物受
到胁迫后,抗性强的树种失水少,反之则多。因此失
水率可以作为植物抗寒性大小的一个鉴定指标。枝
条3月份失水率测定结果如图3。
  从图3可以看出,随着处理温度的下降各处理
的枝条失水率均是逐渐升高,且各处理间失水率有
明显差别,B2A4、B2A6、B3A4、B3A5 均较低,在65%
左右,其中B3A4 最低为64.38%,说明其保持体内
水分能力较强;B1A7、B2A2 均较高,均在74%以上,
其中B1A7 最高,为84.01%,保水能力最差。
2.3 不同施肥处理对水分饱和亏缺的影响
水分饱和亏缺是植物组织的饱和含水量与实际
含水量的差值相对于饱和含水量的百分比,是表示
植物体内相对含水率的一个指标,其值越大说明水
分亏缺越严重。在相同的低温处理下,抗寒性强的
无性系,水分饱和亏缺值低,反之则高。该指标能较
好地反应植物保水能力。本文分别对1月份和3月
份枝条的水分饱和亏缺进行测定,试验结果见图4。
·61·
山东林业科技 2015年第2期
图3 不同施肥处理下枝条3月份失水率
图4 各施肥处理下苗木水分饱和亏缺的季节变化
  从图4可以得出,不同处理下枝条水分饱和亏
缺的变化规律均是3月份高于1月份。这主要是由
于苗木在1-3月期间处于休眠期,生理活动减弱,
根部吸水降低,而苗干受外界影响而不断失水,造成
植物体内的含水量下降,水分亏缺增大。各施肥处
理间枝条的水分饱和亏缺存在差异。1月份施肥处
理B1A4、B1A6、B2A3 的枝条水分亏缺值较其他施
肥处理的枝条水分亏缺值小,说明此时经这些施肥
处理的植株体内含水量大于其他苗木。而3月份这
些苗木的水分饱和亏缺值都有不同程度的增加。
2.4 生长恢复试验
冻害对树木的影响是错综复杂的,但最终体现
在生长发育上,最直观的表现就是发芽和生根。因
此,可以采用低温处理来人工模拟冻害,并将处理后
的枝条进行培养,统计枝条恢复生长后的发芽率和
生根率,并根据公式计算抗寒指数来评价抗寒性。
表1为1月份苗木生长恢复实验结果。
表1 低温处理后苗木抗寒指数
处理组 抗寒指数 处理组 抗寒指数 处理组 抗寒指数
B1A1 0.34 B2A1 0.52 B3A1 0.57
B1A2 0.46 B2A2 0.53 B3A2 0.54
B1A3 0.59 B2A3 0.51 B3A3 0.36
B1A4 0.31 B2A4 0.37 B3A4 0.47
B1A5 0.39 B2A5 0.56 B3A5 0.30
B1A6 0.58 B2A6 0.53 B3A6 0.29
B1A7 0.53 B2A7 0.37 B3A7 0.29
CK  0.40
由表1可以看出,不同处理间抗寒指数差异较
大,其中B1A3、B1A6、B2A5、B3A1 的抗寒性较强,抗
寒指数都在0.55以上;B3A6、B3A7 抗寒性较弱,抗
寒指数在0.3以下。
2.5 不同施肥处理对可溶性糖含量的影响
可溶性糖是一种渗透调节物质,植物在受到胁迫
(如干旱、低温等)时,会主动积累一些可溶性糖来降
·71·
山东林业科技 李晓宇:不同施肥处理对沙兰杨抗寒性的影响 2015年第2期
低冰点和增加保水能力,以适应逆境环境。测定了3 月份低温处理后枝条的可溶性糖含量,结果如图5。
图5 不同施肥处理对枝条可溶性糖含量的影响
  从图5我们可以看出,在-20℃温度处理下,各
施肥处理的枝条与对照相比均生成大量的可溶性糖
以保护其免受伤害;在-30℃时,有些施肥处理的苗
木会生成更多的可溶性糖,如B1A3、B2A1、B2A6、
B3A5、B3A7;而随着温度的进一步降低,达到零下
40℃的时候,有的处理出现可溶性糖含量不同程度
的降低,如B1A1、B2A2、B2A4、B2A5 等。
2.6 抗寒性综合评价
抗寒性是一个复杂的遗传性状,受多方面控制。
当植物遭受胁迫后,生理变化是十分复杂的,用某一
个抗寒性鉴定指标很难真实地反映其抗寒性。因
此,需采用多个指标才能准确评价不同施肥处理对
苗木抗寒性的影响。我们将各指标采用模糊数学隶
属度函数进行转换,采用不同施肥处理下各指标隶
属度值的平均值来评价苗木的抗寒能力,结果见
表2。 表2  苗木抗寒性综合评价
施肥
处理
相对电
导率
水分
亏缺
失水

抗寒
指数
可溶
性糖
综合
结果
位次
B1A1 0.953  0.404 0.705  0  0.646 0.542  9
B1A2 0.926  0.231 0.818 0.833 0.721 0.706  2
B1A3 0.303  0.604 0.704  1  0.821 0.686  3
B1A4 0.663  0.112  1  0.6  0.735 0.622  5
B1A5 0.312  0.111 0.983 0.033  1  0.488  15
B1A6 0.671  0.574 0.655 0.933 0.808 0.728  1
B1A7 0.878  0.843 0.806  0  0.465 0.598  7
B2A1 0.283  0.078 0.569 0.767 0.799 0.499  14
B2A2 0.617  0.196  0.44  0.8  0  0.411  21
B2A3 0  0.402 0.706 0.967 0.585 0.532  10
B2A4 0.475  0.133 0.948 0.267  0.3  0.425  19
B2A5 0.312  0.131 0.724  0.9  0.573 0.528  12
B2A6 0.583  0.368 0.885  0.8  0.747 0.677  4
B2A7 0.595  0.677 0.654 0.267  0.46  0.531  11
B3A1 0.544  0.424 0.636 0.167 0.571 0.468  16
B3A2 0.348  0.506 0.532 0.567 0.275 0.446  17
续表2
施肥
处理
相对电
导率
水分
亏缺
失水

抗寒
指数
可溶
性糖
综合
结果
位次
B3A3 0.461  0.263 0.563 0.733 0.713 0.547  8
B3A4 0.105  0.499 0.698 0.067 0.862 0.446  18
B3A5 0.252  0  0.5  0.333  0.6  0.337  22
B3A6 1  0.083 0.924 0.233 0.834 0.615  6
B3A7 0.25  0.395  0  0.8  0.661 0.421  20
CK  0.28  0.6  0.735 0.378 0.525 0.504  13
根据综合评定结果可知,B1A6、B1A2、B1A3、
B2A6、B1A4、B3A6、B1A7、B3A3、B1A3 等综合结果值
较高,其中 B1A6 最高为0.728,抗寒性最强。经双
因素完全随机方差分析,结果表明,施肥种类、施肥
时期的p值都小于0.05,说明各处理之间差异显
著。经Duncan多重比较发现,施肥种类中处理A6
(施PK肥)与其他处理差异显著;施肥时期中处理B1
(速生前期全部施入)与其他处理差异显著。所以,在
速生前期施PK肥能提高显著提高苗木抗寒性。
表3 方差分析表
变异来源 平方和 自由度 均方 F值 p值
施肥种类 0.0852  6  0.0142  3.0210  0.0488
施肥时期 0.0896  2  0.0448  9.5260  0.0033
误差 0.0564  12  0.0047
总变异 0.2312  20
3 结论与讨论
本文从肥料配比和施肥时间两个方面考虑,研
究了不同施肥处理对抗寒性的影响。测定了相对电
导率、失水率、水分饱和亏缺、发芽率、生根率、可溶
性糖含量,并将这些指标用模糊数学隶属度函数进
行转换,得到了每个施肥处理的苗木抗寒性综合结
果。经方差分析及多重比较发现,施肥种类中施
PK肥与其他处理差异显著;施肥时期中速生前期
全部施入与其他处理差异显著。这与巍文慧等[12]
·81·
山东林业科技 2015年第2期
在大田条件下研究N、P、K肥对西北寒旱区冬油菜
越冬率时认为PK肥配合施用能有效促进冬油菜生
长及提高抗寒性的结果一致。与刘勇等研究认为在
苗高生长结束后的秋季进行一次性施肥能提高苗木
抗寒性的结论不一致,可能是由于其是研究N、P肥
在不同施肥时期对抗寒性的影响,未考虑K肥以及
肥种之间的相互作用。
施肥种类及施肥时期的选择是一个复杂的问
题,应结合土壤养分情况、苗木的养分需求及对生长
量的影响,以免不适宜的肥料种类以及错误的施肥
时期造成肥料的浪费以及对生态环境的污染。
参考文献:
[1]杨志岩,彭建东,张妍,等.杨树品种变温胁迫试验及抗
冻性评价[J].林业科技开发,2010,24(6):29-33
[2]刘立军,陈为峰,王凯,等.不同灌水量下限对高羊茅绿
期及抗寒性生理指标的影响[J].应用生态学报,2012,
01:38-44
[3]徐艳丽,鲁剑巍,周世力,等.氮磷钾肥对高羊茅生长及
抗寒性的影响[J].植物营养与肥料学报,2007,06:1173
-1177+1184
[4]边秀举,胡林,张福锁,等.不同施肥时期对草坪草生长
及草坪质量的影响[J].草原与草坪,2002,01:22-26
[5]姜镇荣,韩文忠,马兴华,等.黑果腺肋花楸配方施肥试
验研究[J].辽宁林业科技,2010,01:34-35
[6]王炳举,李鲁华,楚光明,等.不同施肥处理对新无性系
076-28杂交杨苗木生长影响的研究[J].安徽农业科
学,2010,04:2122-2124
[7]黄振英,刘盛全,朱林海,等.施肥处理对I-69杨木材材
性的影响[J].安徽农业大学学报,2003,01:86-91
[8]刘勇,陈艳,张志毅,等.不同施肥处理对三倍体毛白杨
苗木生长及抗寒性的影响[J].北京林业大学学报,
2000,22(1):38-44
[9]杨敏生,王春荣,裴保华.白杨杂种无性系的抗寒性[J].
东北林业大学学报,1997,25(4):20-23
[10]李晓宇,杨成超,彭建东,等.杨树苗期抗寒性综合评价
体系的构建[J].林业科学,2014,07:44-51
[11]王晶英,敖红.植物生理生化实验技术与原理[M].哈
尔滨:东北林业大学出版社,2003,132-133
[12]魏文慧,孙万仓,郭秀娟,等.氮磷钾肥对西北寒旱区冬
油菜越冬率、产量及经济性状的影响[J].西北农业学
报,2009,02:
櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍
122-125+130
(接第36页)
年在河南、陕西发现,于2005年由洪晓月和薛晓峰
联合命名新种。
楝刺皮瘿螨于2005年9月在甘肃省陇南市文
县的苦楝上发现,于2006年由宋子伟、薛晓峰和洪
晓月联合命名新种。2种瘿螨在臭椿和苦楝叶表面
营自由生活,不形成明显的危害状[1]。
2014年8月,我们在山东省商河县臭椿苗木和
苦楝上发现的2种瘿螨,分布普遍,危害症状明显,
对寄主生长构成严重影响,这与洪晓月和薛晓峰等
所记载的不形成明显危害状有较大差异。
3 危害特点
2种瘿螨均喜危害植株最幼嫩部分。太行刺皮
瘿螨Aculops taihangensis Hong & Xue主要危害
臭椿苗木顶梢复叶,尤其对最顶端及往下的1-5层
复叶危害较重。楝刺皮瘿螨Aculops wenxianensis
Song,Xue & Hong主要危害苦楝树顶梢多层复叶
以及侧枝顶梢多层复叶。幼螨和成螨群集于枝梢、
嫩茎、叶片正面和背面刺吸危害,致主干顶梢和侧枝
顶梢及复叶节间缩短,叶片皱缩,生长停滞,梢叶及
茎杆呈明显的锈褐色。随着危害加重,后期枝梢顶
端逐渐枯死,削弱树势,显著影响高生长。
一般年份,瘿螨危害症状多不明显。但2014年
属严重持续干旱年份。商河县2013年9月至2014
年9月间累计降雨不足400mm,尤其是6~8月份
降水稀少,是有气象记录以来降水最少年份之一。
降水稀少、空气干燥、湿度偏低有利于瘿螨发生与繁
殖危害,故2014年危害较重,对生产造成一定影响。
在调查发现上述两种瘿螨的同时,我们对曾在
2013年发现的危害白蜡苗木的泰山桃刺瘿螨Acu-
lus amygdali Xue & Hong和危害国槐的蟠槐刺皮
瘿螨Aculops sophorae Kuang[2]进行观察,2014年
同样危害普遍且较重。同时,在杨树和枣树上也分
别发现东杨四瘿螨Tetra lobulifera(Keifer)和枣
顶冠瘿螨Tegolophus zizyphagus(Keifer)分别危
害杨树和枣树,均有明显危害状。
4 防治方法
经防治试验并推广应用,选用1.8%阿维菌素乳
油2000~3000倍液、1%~2%甲维盐乳油2000~
3000倍液、20%双甲脒乳油1500~2000倍液等喷雾,防
治效果良好。喷药时,应重点喷施植株顶梢和侧枝梢,
叶片正反面都要喷细喷严;连防2~3遍效果较好。
参考文献:
[1]薛晓峰.中国古北界瘿螨总科(蜱螨亚纲:前气门目)的
分类研究.南京农业大学2007博士论文.152-153
[2]闫家河,王文亮,卢玲玲,等.商河县发现危害白蜡和国槐
苗木的2种瘿螨[J].山东林业科技,2014,(1):53-54
·91·
山东林业科技 李晓宇:不同施肥处理对沙兰杨抗寒性的影响 2015年第2期