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不同处理对旱冬瓜苗木生长的影响研究



全 文 :不同处理对旱冬瓜苗木生长的影响研究
*
庞岳燕,李莲芳,王智斌,杨海娇
(西南林业大学 林学院,云南 昆明 650224)
摘要:2010 年在西南林业大学的塑料大棚内采用 L9 (3
4)正交试验,选用有机肥、解淀粉芽孢杆菌和吲哚丁酸
3 因素 3 水平对旱冬瓜苗木生长的影响进行试验。结果表明,(1)苗龄 120 天和 180 天的苗木,处理间平均苗高
差异极显著; (2)苗龄 120 天的苗木,影响苗高生长的主要因子是有机肥,其不同水平极显著地影响苗木高生
长,影响地径生长的主要因子是有机肥和解淀粉芽孢杆菌的交互作用; (3)苗龄 180 天时,影响苗高和地径生
长的主要因子均为解淀粉芽孢杆菌;基质施肥和解淀粉芽孢杆菌的不同水平极显著地影响苗高生长,而有机肥
与解淀粉芽孢杆菌的交互作用显著地影响苗高的生长; (4)苗龄 120 天和 180 天的苗木,影响苗高的优水平组
合是有机肥 15 kg·m -2、解淀粉芽孢杆菌浓度 3. 2 × 105 CFU·mL -1和吲哚丁酸浓度 0. 1 g·L -1 (A3B1C1)和有
机肥 15 kg·m -2、解淀粉芽孢杆菌浓度 3. 2 × 105CFU·mL -1和吲哚丁酸浓度 0. 2 g·L -1 (A3B1C2) ;影响地径的
优水平组合均是有机肥 15 kg·m -2、解淀粉芽孢杆菌浓度 3. 2 × 105 CFU·mL -1和吲哚丁酸浓度 0. 5 g·L -1
(A3B1C3) ,与实际试验结果一致。表明有机肥、解淀粉芽孢杆菌和吲哚丁酸的组合可促进旱冬瓜苗木的生长。
关键词:旱冬瓜;有机肥;解淀粉芽孢杆菌;吲哚丁酸;浸种;苗木;生长量
中图分类号:S 792. 14 文献标识码:A 文章编号:1672 - 8246 (2013)02 - 0067 - 06
Effects of Fertilization,Bacteria and Hormone on
Seedling Growth of Alnus nepalensis
PANG Yue-yan,LI Lian-fang,WANG Zhi-bin,YANG Hai-jiao
(Forestry College ,Southwest Forestry University,Kunming Yunnan 650224,P. R. China)
Abstract:The L9 (3
4)orthogonal design was applied to test the effects of organic fertilizer,Bacillus amylolique-
faciens B9601 - Y2 (Y2)and indolebutyric acid (IBA)with 3 levels for each treatment on the growth of Alnus ne-
palensis seedlings. The results showed that: (1)Difference was extreme significant for average height between the
treatments both for 120d and 180d seedlings. (2)For 120d seedlings,the main influencing factor of height growth
was organic fertilizer with extremely significan differences in three levels. And the interaction of fertilization and Y2
was the main influencing factor of basal diameter (BD). (3)For 180d seedlings,the main influencing factor of
height and BD was Y2,different levels of fertilization and Y2 extreme significantly affected the height growth while
the interaction of fertilization and Y2 significantly affected the height growth. (4)For heights growth,the optimal
combination was organic fertilizer 15 kg·m -2,Y2 of 3. 2 × 105 CFU·mL -1 and IBA 0. 1 g·L -1 (A3B1C1) for
120 days old seedlings,and organic fertilizer 15 kg·m -2,Y2 of 3. 2 × 105 CFU·mL -1,IBA 0. 2 g·L -1
(A3B1C2) for 180d seedlings (A3B1C2). For BD growth,the optimal combination was organic fertilizer 15 kg·m
-2,
Y2 of 3. 2 × 105 CFU·mL -1 and IBA 0. 5 g·L -1 (A3B1C3). The experimental results indicated that the combi-
nation of organic fertilizer,Bacillus amylolique faciens B9601 - Y2 and IBA facilitated the growth of A. nepalensis.
第 42 卷 第 2 期
2013 年 4 月
西 部 林 业 科 学
Journal of West China Forestry Science
Vol. 42 No. 2
Apr. 2013
* 收稿日期:2013 - 02 - 05
基金项目:林业科技成果国家级推广计划“高效丰产西南桦 ×高阿丁枫培育试验示范”项目 (合同编号 [2010] 48)。
第一作者简介:庞岳燕 (1987 -) ,女,山西晋城人,硕士研究生,主要从事森林培育研究。
通讯作者简介:李莲芳 (1964 -) ,女,云南墨江人,教授,博士,主要从事森林培育和林木遗传育种教学和研究。
DOI:10.16473/j.cnki.xblykx1972.2013.02.016
Key words:Alnus nepalensis;organic fertilizer;Bacillus amyloliquefaciens;indolebutyric acid;seed soaking;
seedlings;growth
旱冬瓜 (Alnus nepalensis)又名蒙自桤木、水
冬瓜、冬瓜树、尼泊尔桤木,系桦木科 (Betulace-
ae)桤木属的落叶乔木,具有速生、耐贫瘠、适应
性广、天然和分蘖更新能力强的特点[1 ~ 3]。由于根
瘤内有固氮菌[4],旱冬瓜成为少数可以固氮的非
豆科植物之一;其叶子可以做肥料,对山地土壤有
较好的改良作用,已经引起人们的重视,在人工林
培育中逐渐作为分布区的造林树种之一。旱冬瓜虽
然属速生用材树种[5 ~ 7],但目前人工林未得到普遍
发展,因此,苗木培育技术还未得到全面的研究。
本项试验采用有机肥、解淀粉芽孢杆菌 (Bacillus
amyloliquefaciens B9601 - Y2,下称 Y2 菌株)、吲
哚丁酸 (Indolebutyric acid,IBA)作为试验因素,
了解其对旱冬瓜苗木生长的影响,为旱冬瓜优质壮
苗的培育提供技术支撑。
1 试验地概况
试验在云南省昆明市西南林业大学的塑料大棚
内完成。其地理位置为东经 102°76,北纬 24°06;
海拔 1 891 m,年平均气温约 15℃,年降雨量
840. 3 mm,土壤为山地红壤,属北亚热带气候类
型。最热月平均气温 25℃左右,最冷月平均气温
3℃左右。塑料棚内温度比裸地平均高 2 ~ 3℃。滇
中高原属旱冬瓜的天然分布区,全境均有分布。
2 试验材料和方法
旱冬瓜种子采自云南德宏,于 2010 年 4 月播
种,净度为 62. 3 %,千粒重为 0. 292 3 g,平均发
芽率为 45. 85 %。
Y2 菌株母液浓度为 3. 2 × 109 CFU·mL -1,由
云南农业大学农学与生物技术学院提供,该菌剂对
草本植物具有较好的促进生长和生根的作用[8]。
腐熟的有机肥 (圈肥)、Y2 菌株和 IBA (吲哚
丁酸)为试验因素,每个因素包括 3 个水平,采
用 L9 (3
4)正交试验设计 (表 1)。初步探寻不同
用量的有机肥、Y2 菌株和 IBA 对旱冬瓜苗木生长
的影响。采用样本代重复进行数据的统计分析。
表 1 L9 (3
4)正交试验设计及组合
Tab. 1 The L9 (3
4)mixed-level orthogonal design of the experiment
处理
组合
有机肥
(A)
Y2 菌株
(B)
IBA
(C) A × B
试验
组合
试验组合内容
1 1 1 1 1 A1B1C1 有机肥 5 kg·m -2,Y2 菌株 3. 2 × 105 CFU·mL -1,IBA0. 1 g·L -1
2 1 2 2 2 A1B2C2 有机肥 5 kg·m -2,Y2 菌株 6. 4 × 105 CFU·mL -1,IBA0. 2 g·L -1
3 1 3 3 3 A1B3C3 有机肥 5 kg·m -2,Y2 菌株 9. 6 × 105 CFU·mL -1,IBA0. 5 g·L -1
4 2 1 2 3 A2B1C2 有机肥 10 kg·m -2,Y2 菌株 3. 2 × 105 CFU·mL -1,IBA0. 2 g·L -1
5 2 2 3 1 A2B2C3 有机肥 10 kg·m -2,Y2 菌株 6. 4 × 105 CFU·mL -1,IBA0. 5 g·L -1
6 2 3 1 2 A2B3C1 有机肥 10 kg·m -2,Y2 菌株 9. 6 × 105 CFU·mL -1,IBA0. 1 g·L -1
7 3 1 3 2 A3B1C3 有机肥 15 kg·m -2,Y2 菌株 3. 2 × 105 CFU·mL -1,IBA0. 5 g·L -1
8 3 2 1 3 A3B2C1 有机肥 15 kg·m -2,Y2 菌株 6. 4 × 105 CFU·mL -1,IBA0. 1 g·L -1
9 3 3 2 1 A3B3C2 有机肥 15 kg·m -2,Y2 菌株 9. 6 × 105 CFU·mL -1,IBA0. 2 g·L -1
整地后的试验地用纸板将其分为面积均等的 9
个小区,用 0. 5 %的高锰酸钾溶液消毒。处理组合
随机安排于试验小区内,按试验设计施相应的有机
肥,并均匀地与表层 20 cm的土壤拌匀。
称取 9 份等重 (每份 10 g)的旱冬瓜种子,
用纱布包裹并做好标记,浸入 0. 5 %高锰酸钾溶液
中 0. 5 h消毒,用水清洗后,按照试验设计的要求
浸入不同浓度的 Y2 菌株溶液中 15 h,然后于不同
浓度的 IBA溶液中浸泡 0. 5 h,阴干后用细土拌种
撒播于相应的小区内。
86 西 部 林 业 科 学 2013 年
分别于苗龄 120 天和 180 天时,每个处理组合
随机取具有代表性的 6 ~ 10 株苗木测定地径和苗
高,利用方差分析和 Duncan 多重比较方法分析各
处理组合和因素水平间苗高和地径生长的差异显著
性[9];利用极差分析法分析影响苗高地径生长的
主要因子、最佳的因素水平以及其优水平组合。
3 结果与分析
3. 1 各处理对旱冬瓜苗高和地径生长的影响
苗龄 120 天时,9 个处理组合的平均苗高和地
径分别为 1. 7 ~4. 6 cm和 0. 32 ~0. 47 mm,平均苗高
最高和地径最大的均为施有机肥 15 kg·m -2、Y2 菌
株浓度 3. 2 ×105 CFU·mL -1和 IBA浓度 0. 5 g·L -1
溶液浸种的组合 (处理 7)。苗龄 180 天时,9 个处
理的平均苗高 3. 3 ~ 6. 1 cm、平均地径 0. 69 ~ 1. 63
mm,平均苗高最高的是施有机肥 10 kg·m -2、Y2
菌株浓度 3. 2 × 105 CFU·mL -1和 IBA 浓度 0. 2
g·L -1溶液浸种的组合 (处理 4) ,而平均地径最
大的组合与苗龄 120 天时一致,见图 1。各处理对
苗高的影响较地径的大,可见适宜的因素水平组合
有益于旱冬瓜苗木初期的苗高生长。
图 1 120 天和 180 天时平均苗高和地径的生长量
Fig. 1 Average height and BD for 120d and 180d seedlings
由苗高和地径的方差分析结果 (表 2)可知,
2 个苗龄期的处理间,苗高生长存在极显著的差异
(P120d = 0. 000 < 0. 01,P180d = 0. 000 < 0. 01) ,地径
的差异不显著 (P120d = 0. 158 > 0. 05,P180d = 0. 229
> 0. 05)。说明试验的因素组合在早期主要影响旱
冬瓜苗木的高生长。
表 2 旱冬瓜苗木苗龄 120 天和 180 天苗高和地径不同处理间的方差分析
Tab. 2 ANOVA of height and BD between different treatments for 120d and 180d seedlings
苗龄 /d 变异
来源
苗高 /cm
离差平方和 自由度 均方 F P
地径 /mm
离差平方和 自由度 均方 F P
120
处理间 57. 515 8 7. 189 7. 513 0. 000** 0. 105 8 0. 013 1. 579 0. 158
误差 43. 062 45 0. 957 0. 375 45 0. 008
总计 100. 577 53 0. 481 53
180
处理间 77. 239 8 9. 655 5. 282 0. 000** 6. 633 8 0. 829 1. 355 0. 229
误差 148. 059 81 1. 828 49. 575 81 0. 612
总计 225. 298 89 56. 208 89
注:**表示差异极显著,即 P < 0. 01。
由不同处理间平均苗高的多重比较结果 (图
1)可知,苗龄 120 天时,处理 7 的平均苗高极显
著地高于处理 1 ~ 5,处理 6、8 和 9 的平均苗高居
中,并与其他处理无极显著差异。苗龄 180 天时,
处理 4 的平均苗高也极显著地高于相对较矮的处理
1 ~ 3、5、6 和 9 的,处理 7 和 8 的平均苗高仅次
于处理 4,并与最高和较矮的组别间无极显著差
异,处理 3 的平均苗高最矮,且极显著小于其他处
理。说明苗龄 180 天前,旱冬瓜的苗高对试验所采
用的因素及其水平组合的响应较地径敏感。
3. 2 影响旱冬瓜苗高和地径生长的最优处理及其
主次因子
为了解影响旱冬瓜苗高和地径生长的主次因子
及其最优水平组合,对苗高和地径进行因素及水平
的极差分析,见表 3。
96第 2 期 庞岳燕等:不同处理对旱冬瓜苗木生长的影响研究
表 3 各因素及水平的极差分析
Tab. 3 Range analysis between factor levels
指标
苗期
/d
极差值(R)
A B C A × B
因子主次顺序
(主→次)
优水平
A B C 最优
苗高
/cm
120 2. 2 0. 5 0. 4 0. 9 A、A × B、B、C A3 B1 C1 A3B1C1
180 1. 2 1. 4 0. 7 0. 9 B、A、A × B 、C A3 B1 C2 A3B1C2
地径
/mm
120 0. 04 0. 01 0. 06 0. 07 A × B 、C、A、B A3 B1 C3 A3B1C3
180 0. 26 0. 45 0. 25 0. 25 B、A、C、A × B A3 B1 C3 A3B1C3
极差分析结果 (表 3)表明,苗龄 120 天时,
影响苗高生长的主要因子为有机肥 (A,R = 2. 2
cm) ,其次是有机肥与 Y2 菌株的交互作用 (A ×
B,R = 0. 9 cm) ,Y2 菌株 (B,R = 0. 5 cm)和
IBA (C,R = 0. 4 cm)浸种的影响相对较小,因
素的优水平组合为有机肥 15 kg·m -2、Y2 菌株浓
度 3. 2 × 105 CFU·mL -1和 IBA 浓度 0. 1 g·L -1浸
种的组合 (A3B1C1) ,该处理组合只是理论值,影
响地径生长的主次因子与苗高的略微不同,为 A ×
B (R =0. 07 mm) > C (R =0. 06 mm) > A (R =
0. 04 mm) > B (R = 0. 01 mm) ,优水平组合与实
际结果一致,为处理组合 7 (A3B1C3)。
苗龄 180 天时,影响苗高生长的主次因子排序
为 B (R = 1. 4 cm) > A (R = 1. 2 cm) > A × B
(R = 0. 9 cm) > C (R = 0. 7 cm) ,各因素的最优
水平组合为有机肥 15 kg·m -2、Y2 菌株浓度 3. 2
× 105 CFU·mL -1和 IBA 浓度 0. 2 g· L -1浸种
(A3B1C2) ;影响地径生长的主要因子与苗高的一
致,因子的优水平组合与 120 天的一致。因素的水
平对旱冬瓜苗木地径的影响相对稳定。
综上所述,较高施肥量和较低浓度的 Y2 菌株
浸种有利于苗高和地径的生长,而较高浓度的 IBA
浸种有利于地径的生长,不利于苗高的生长。为进
一步了解因素的水平对苗高和地径生长的差异影
响,对因素的水平进行方差分析 (表 4)。
表 4 因素水平间的方差分析
Tab. 4 ANOVA between different factors and their levels
苗龄 /d 变异
来源
苗高 /cm
离差平方和 自由度 均方 F P
地径 /mm
离差平方和 自由度 均方 F P
120
A 43. 667 2 21. 834 22. 816 0. 000** 0. 021 2 0. 011 1. 266 0. 292
B 3. 697 2 1. 849 1. 932 0. 157 0. 002 2 0. 001 0. 115 0. 892
C 1. 485 2 7. 425 0. 776 0. 466 0. 034 2 0. 017 2. 034 0. 143
A × B 8. 666 2 4. 333 4. 528 0. 016* 0. 048 2 0. 024 2. 902 0. 065
误差 43. 062 45 0. 957 0. 375 45 0. 008
总计 523. 467 54 8. 097 54
180
A 25. 804 2 12. 902 7. 058 0. 001** 1. 138 2 0. 569 0. 930 0. 399
B 30. 177 2 15. 088 8. 254 0. 001** 3. 322 2 1. 661 2. 714 0. 072
C 8. 865 2 4. 432 2. 425 0. 095 1. 218 2 0. 609 0. 995 0. 374
A × B 12. 394 2 6. 197 3. 390 0. 039* 0. 955 2 0. 477 0. 780 0. 462
误差 148. 059 81 1. 828 49. 575 81 0. 612
总计 1 752. 17 90 130. 555 90
注:* 表示差异显著,即 P < 0. 05;**表示差异极显著,即 P < 0. 01。
方差分析结果表明,120 天时,因素 A (P =
0. 000 < 0. 01)的 3 个水平的平均苗高差异极显著,
A、B的交互作用 (P = 0. 016 < 0. 05)显著地影响
苗高生长;180 天时,因素 A (P = 0. 001 < 0. 01)
和 B (P = 0. 001 < 0. 01)的 3 个水平间平均苗高差
异极显著,A、B 的交互作用 (P = 0. 039 < 0. 05)
显著地影响苗高生长;因素水平间平均地径无显著
的差异。也许与苗木高生长对试验因素较为敏感,
同时与旱冬瓜的苗期地径生长缓慢有关,采用综合
平衡法进一步了解苗高和地径随因素的水平间的变
化趋势,见图 2。
07 西 部 林 业 科 学 2013 年
图 2 120 天和 180 天时苗高和地径综合平衡图
Fig. 2 Height and BD trend with factorial level
variation for 120d and 180d seedlings
综合平衡法分析结果 (图 2)表明,苗龄 120
天时,施用 15 kg·m -2有机肥的平均苗高 (4. 0
cm)极显著地高于施用 5 kg·m -2和 10 kg·m -2有
机肥的平均苗高 (1. 8 cm 和 2. 6 cm) ;苗龄 180 天
时,施用有机肥 15 kg·m -2和 10 kg·m -2的平均苗
高 (4. 6 cm和 4. 4 cm)显著地高于施用 5 kg·m -2
的平均苗高 (3. 4 cm) ;苗高和地径生长的总趋势
随着施肥量的增加而增加,说明 15 kg·m -2的有
机肥还没有达到满足苗高和地径生长的最大施肥
量,旱冬瓜属苗期极耐肥树种。
Y2 菌株对旱冬瓜苗木生长的影响与有机肥不
同,120 天和 180 天生的苗木,苗高和地径生长的
总趋势均随着菌剂浓度的增加而减小,除 180 天时
3. 2 × 105 CFU·mL -1浓度浸种的平均苗高 (4. 9
cm)极显著高于其他 2 个浓度浸种的平均苗高
(4. 0 cm和 3. 5 cm)外,不同浓度的 Y2 菌株浸种
对其余指标的影响均无显著的差异 (图 2) ,此现
象说明低浓度的 Y2 菌株溶液浸种有益于旱冬瓜苗
木的生长。
2 个苗龄阶段地径的生长总趋势均是随着 IBA
浓度的增加而增大,此现象说明高浓度的 IBA 溶
液浸种有利于旱冬瓜苗木的地径生长;IBA 对苗高
的影响与地径的不同,苗龄 120 天时,IBA 浓度
0. 1 g·L -1浸种的平均苗高 (3. 0 cm)较 IBA浓度
0. 2 g·L -1和 0. 5g·L -1浸种的平均苗高高 2. 6 cm
和 2. 8 cm,苗龄 180 天时,随激素浓度的增加,苗
高的生长呈现先上升后下降趋势,表明 0. 2 g·L -1
IBA浸种有利于苗高的生长。
4 结语
苗龄 120 天和 180 天时,施肥、Y2 菌株和 IBA
的 9个不同的处理间苗高具有极显著的差异;平均
苗高最高的分别为有机肥 15 kg·m -2、Y2菌株浓度
3. 2 × 105 CFU·mL -1和 IBA 浓度 0. 5 g·L -1 (4. 6
cm)和有机肥 10 kg·m -2、Y2 菌株浓度 3. 2 × 105
CFU·mL -1和 IBA浓度 0. 2 g·L -1 (6. 1 cm)的组
合。2 个苗龄阶段,平均地径最大的与 120 天的平
均苗高一致。
苗龄 120 天时,影响苗高和地径生长的主次因
子排序分别为 A > A × B > B > C、A × B > C > A >
B,而且 A因素 (P = 0. 000 < 0. 01)和 A、B 的交
互作用 (P = 0. 016 < 0. 05)极显著和显著地影响
苗高生长;影响苗高的最优水平组合是有机肥 15
kg·m -2、Y2 菌株浓度 3. 2 × 105 CFU·mL -1和
IBA浓度 0. 1 g·L -1浸种 (A3B1C1) ,此时,影响
地径的因素最优水平组合的前 2 个因素的水平与苗
高相同,仅 IBA 浓度为 0. 5 g·L -1浸种与其不同
(A3B1C3)。
苗龄 180 天时,影响苗高和地径生长的主次因
子排序分别为 B > A > A × B > C 和 B > A > C > A ×
B,因素 A和 B (PA = PB = 0. 001 < 0. 01)因子极
显著地影响苗高的生长,A × B (P = 0. 039 <
0. 05)显著地影响苗高的生长。影响苗高的因素最
优水平组合与 120 天不同,是有机肥 15 kg·m -2、
Y2 菌株浓度 3. 2 × 105 CFU·mL -1和 IBA 浓度 0. 2
g·L -1浸种 (A3B1C2) ,影响地径的因素最优水平
组合与 120 天的相同。
2 个苗龄时期,苗高的因素优水平组合
(A3B1C1 和 A3B1C2)未在试验中出现,需在旱冬
瓜的苗木培育中进行进一步试验验证,而地径的与
实际结果相一致。苗高和地径总的生长趋势均随着
有机肥施肥量的增加而增加,随 Y2 菌株浓度的增
加而下降,建议在旱冬瓜苗木的培育中进行增加有
机肥用量和降低 Y2 菌株的浓度的试验,以便更全
面地了解此 2 因素及其水平对旱冬瓜苗木生长的影
响。
致谢:西南林业大学 2007 级的李迎美、魏来、李莫咀、王
元花、代月梅、舒德伟、朱维光、罗建勇、张缘宏和马惠敏参加
了试验实施和数据收集,在此一并致谢。
17第 2 期 庞岳燕等:不同处理对旱冬瓜苗木生长的影响研究
参考文献:
[1]李大伟,陈宏伟,史富强,等.云南旱冬瓜的生物学、
生态学特性及地理分布[J].林业调查规划,2008,33(5) :25-
28.
[2]史富强,陈宏伟,杨 斌,等.旱冬瓜种源 /家系苗期
生长指标的研究[J]. 安徽农业科学,2010,38(23) :12388-
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