王金路,陳永忠,張黨權(quán),陳隆升,彭邵鋒
(1.中南林業(yè)科技大學(xué) a.經(jīng)濟林培育與保護教育部重點實驗室;b.林業(yè)生物技術(shù)湖南省重點實驗室,湖南 長沙410004;2.湖南省林業(yè)科學(xué)院,湖南 長沙 410004)
不同磷源對油茶幼苗生長的影響
王金路1a,1b,陳永忠2,張黨權(quán)1a,1b,陳隆升2,彭邵鋒2
(1.中南林業(yè)科技大學(xué) a.經(jīng)濟林培育與保護教育部重點實驗室;b.林業(yè)生物技術(shù)湖南省重點實驗室,湖南 長沙410004;2.湖南省林業(yè)科學(xué)院,湖南 長沙 410004)
采用盆栽試驗,比較研究四種不同供磷形態(tài)的磷源(K-P、Al-P、Ca-P、Fe-P)對油茶幼苗生長的影響。結(jié)果表明:K-P、Al-P和Ca-P處理均顯著增加了油茶幼苗的苗高、地徑和生物量;油茶幼苗的根系生長受磷源影響也較為顯著,K-P、Ca-P和Al-P處理均顯著增加了油茶主根生長,減小了側(cè)根數(shù)和根冠比;不同磷源處理都顯著增加了油茶幼苗磷含量,與對照相比,K-P、Ca-P、Al-P和Fe-P處理的葉片中磷增加量分別為99.00%、90.90%、84.16%和48.51%。結(jié)論:4種磷源對油茶幼苗生長的影響作用大小為K-P>Ca-P>Al-P>Fe-P。
磷源;油茶幼苗;生長影響
磷是植物生長發(fā)育所必需的三大營養(yǎng)元素之一,其土壤有效磷的含量直接決定著植物的正常生長[1-3]。研究發(fā)現(xiàn),土壤中全磷含量一般都比較充足, 但植物可吸收的有效磷含量卻很低[4-6]。其主要原因是土壤中大量存在的鈣、鐵、鋁及土壤粘粒,通過吸附固定作用、沉淀作用或微生物吸收作用,很快地將有效磷轉(zhuǎn)化為Ca2-P、Ca8-P、Al-P、Fe-P等形態(tài)的難溶性磷[7-11]。因此,磷素成了植物在土壤中最不易獲得的必需元素之一[12]。
油茶為山茶科山茶屬植物,是我國特有的木本油料作物[13-15]。其果實中的不飽和脂肪酸含量很高,有利于降低血脂、軟化血管、延緩動脈粥樣硬化等作用,所以又被稱為“東方橄欖油”[16-18]。油茶林地土壤中有效態(tài)磷素的匱乏,成了限制油茶生長的主要原因之一[19-23]。為此,本試驗選用油茶品種“湘林1號”1年生扦插苗,進行K-P(KH2PO4)、Ca-P(Ca3(PO4)2)、Al-P(AlPO4)和 Fe-P(FePO4·4H2O)等 4種無機磷源處理,研究其生長變化規(guī)律,分析不同磷源的利用效率,為油茶的科學(xué)施肥提供參考依據(jù)。
試驗于2012年3月1號,在湖南省林業(yè)科學(xué)院試驗林場油茶溫室大棚內(nèi)開展。選用苗木生長一致、健壯無病害的1年生油茶“湘林1號”扦插苗進行盆栽試驗。所選紅壤(貧瘠)采自試樣林場的黃心土,pH值4.83,容重1.13 g/mL,總孔隙度56.4%,最大持水量1.5 mL/g。土壤風(fēng)干后過孔徑2 mm篩備用。
試驗設(shè)置5個處理:處理1,不加磷源,對照;處理2,K-P(KH2PO4) 0.97g/kg;處理3,Al-P(AlPO4)0.86 g/kg; 處 理 4,Ca-P(Ca3(PO4)2) 1.09 g/kg;處理 5,F(xiàn)e-P(FePO4·4H2O) 1.57 g/kg。保證加入磷源后,土壤全磷含量均為0.5 g/kg。把過篩土壤和肥料混合均勻后裝入塑料盆中,每盆4.0kg。每個處理3次重復(fù),每次重復(fù)20株。試驗所用的氮肥為尿素, 鉀肥為分析純的硫酸鉀,保證每個處理中土壤的全氮含量為1.0g/kg、全鉀含量為1.0g/kg。試驗期間,適時補水。
5個月后,用游標卡尺測量苗高、主根長和地徑,人工計算單株側(cè)根數(shù)。將植株進行殺青(105 ℃,30min )、烘干( 65 ℃,8 h ) 處理, 用天平分別稱取地上生物量和地下生物量,并計算根冠比。最后把植株分成根、莖、葉三部分,粉碎并混合均勻。植物樣品用H2SO4-H2O2消煮后,分別測定根、莖、葉中的氮、磷、鉀含量。植株全氮的測定用凱氏定氮法,全磷的測定用釩鉬黃比色法,全鉀的測定用火焰光度法。
運用Excel2007和SPSS17.0軟件對數(shù)據(jù)進行處理和分析
由圖1、圖2可知,不同磷源處理增加了油茶幼苗苗高和地徑,尤其是K-P、Ca-P的作用效果最大,苗高比對照分別增加了50.5%和50.0%,最大達到了15.9 cm,而對照只有11.2 cm,地徑比對照處理分別增加了28.8%和25.6%,而Al-P和Fe-P的作用效果最差。4種磷源對油茶苗高和地徑生長的作用大小依次為:K-P>Ca–P>Al-P>Fe-P>CK。
圖1 不同磷源對油茶幼苗苗高的影響Fig.1Effects of different phosphates on height of C.oleifera seedlings
圖2 不同磷源對油茶幼苗地徑的影響Fig.2Effects of different phosphates on ground diameter of C.oleifera seedlings
由表1可以得出,K-P、Al-P、Ca-P 3種磷源,顯著增加了油茶幼苗的主根生長,K-P處理最大,達到了5.84 cm,Ca-P處理為5.6 cm,Al-P處理為5.38 cm,這3個處理相差不大,但Fe-P處理只有4.34 cm ,和對照(4.08 cm)相近;在側(cè)根數(shù)方面,恰恰相反,CK>Fe-P>Al-P>Ca-P>K-P, 說明土壤磷素的提高,增加了主根的生長,抑制側(cè)根的生長,減小了側(cè)根數(shù)。K-P、Al-P、Ca-P 3種處理,明顯增加了莖葉的干質(zhì)量和根干質(zhì)量,莖葉干質(zhì)量最大達到了2.85 g,比對照的0.77 g增加了270.13%;K-P的處理的根干質(zhì)量最大達到了1.82 g,相比對照的0.92 g增加了97.83%,使得最終的根冠比差別較大。K-P、Al-P和Ca-P處理的根冠比分別只有0.64、0.64和0.66,而Fe-P處理和對照很相近,但都超過了1.0以上,對照的達到了1.19。
表1 不同磷源對油茶幼苗根系生長和生物量的影響?Table 1Effects of different phosphates on growth of root and biomass
由表2可以得出,K-P和Ca-P處理的根系氮含量與Al-P和Fe-P處理的差異不大,但和對照處理差異顯著,K-P和Ca-P處理的根系氮含量最大,達到了13.93 g/kg,Al-P和Fe-P處理的根系氮含量分別為13.23 g/kg和13.27 g/kg,而對照的只有12.9 g/kg,各處理中莖葉的氮含量都無顯著差異。各處理中,根葉中的鉀含量沒有顯著差異,但四種磷源處理的莖中鉀含量與對照有顯著差異。各磷源處理都顯著提高了植株體內(nèi)的磷含量,其中以K-P處理最為顯著。與對照根部磷含量相比,K-P處理增加了76.44%。Ca-P處理增加了65.52% ,Al-P處理增加了52.78%,F(xiàn)e-P處理增加了25.48%。莖中磷含量增加幅度與根部相近,但葉片中磷含量增加更為顯著。K-P、Ca-P、Al-P和Fe-P處理下的葉片磷含量相比對照,分別增加了99.00%、90.9%、84.16%和48.51%。
表2 不同磷源對油茶幼苗根莖葉中N、P、K含量的影響?Table 2Effects of different phosphates on contents of N/P/K in root, stem and leaf of C.oleifera
對油茶進行不同磷源處理后,土壤有效磷含量提高,促進了油茶苗高、地徑的生長。同時,油茶的營養(yǎng)物質(zhì)分配也發(fā)生改變,地上生長和地下生長都開始加快,但地上生物量的累積速率高于地下生物量的,導(dǎo)致根冠比減小。這些變化規(guī)律在其他植物中也有發(fā)現(xiàn),對胡桃楸幼苗施用磷肥后發(fā)現(xiàn),細根的生物量得到明細增長,而供磷水平降低后,粗根的生物量下降了23.4%,得出磷可以促進胡桃楸細根的生長[7]。
比較4種磷源處理對油茶形態(tài)生長的影響,發(fā)現(xiàn)水溶性磷源(K-P)比難溶性磷源(Ca-P、Al-P、Fe-P)更有利于被油茶吸收利用,這是因為不同磷源的溶解性和固定效率不一樣,對土壤有效磷含量的提升也不一樣,其中K-P的有效性磷含量最高。
對油茶進行不同磷源處理后,根莖葉中的磷含量顯著增加,其作用大小為:K-P>Ca-P>Al-P>Fe-P>CK,其中K-P和Ca-P顯著提高了油茶根部的氮含量及氮/鉀比;4種磷源處理都顯著地提高了莖干中的鉀含量,其中Al-P處理后的鉀含量最高。說明提高供磷水平,有利于油茶對氮、鉀元素的吸收。這是因為植物對氮磷鉀的吸收,有協(xié)同作用,當(dāng)一種元素的吸收受到限制時,其他2種元素的吸收也會受到影響。因此,對油茶施用磷肥時,既要選擇合適的磷源,又要考慮到土壤中的氮、鉀含量,做到平衡施肥,相互促進吸收的結(jié)果。
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Effects of different Phosphates on growth of Camellia olerifera seedling
WANG Jin-lu1a,1b, CHEN Yong-zhong2, ZHANG Dang-quan1a,1b, CHEN Long-sheng2, PENG Shao-feng2
(1.a.The Key Lab of Non-wood Forest Nurturing and Protection of the National Ministry of Education;b. Hunan Provincial Key Laboratory of Forestry Biotechnology, Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, Hunan, China; 2.Hunan Academy of Forestry, Changsha 410004, Hunan, China)
The pot-culture experiment was conducted to study the effects of 4 types phosphates (K-P, Al-P, Ca-P and Fe-P) on Camellia olerifera seedling. The results showed that K-P, Al-P and Ca-P significantly improved the height, ground diameter and biomass of Camellia olerifera seedling. The root growth of Camellia olerifera seedling was signif i cantly inf l uenced by phosphates. The K-P, Al-P and Ca-P signif i cantly improved the main root length, reduced lateral root number and root/shoot ratio. Different types of phosphates signif i cantly improved the phosphorus contents of Camellia olerifera seedling. Compared to CK, the increasing amount of K-P, Ca-P,Al-P and Fe-P in the leaves was 99.00%、90.90%、84.16% and 48.51% respectively. The experiment results suggested that the effects of 4 types of phosphates was K-P>Ca-P>Al-P>Fe-P.
phosphorus source; Camellia olerifera seedling; growth effect
S753.53+2
A
1673-923X(2014)05-0047-04
2014-03-10
湖南省科技重大專項(2013FJ1006)
王金路(1988-),男,河南信陽人,碩士研究生,主要從事經(jīng)濟林育種與栽培研究;E-mail:wjl139131@126.com
陳永忠(1965-),男,廣西橫縣人,研究員,博士,博士研究生導(dǎo)師,主要從事經(jīng)濟林育種與栽培研究;
E-mail:chengyongzhong04@163.com
[本文編校:吳毅]