不同的氮肥施用量对油茶生长发育和生理特性的影响精.docx
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不同的氮肥施用量对油茶生长发育和生理特性的影响精
不同配方施肥对油茶生长发育及其生理特性的影响刘应珍1邹天才2*郭嫚3梁玖华4黄河4赵志鹏3
(1.贵州师范大学生命科学学院,贵阳550001;2.贵州省植物园,贵阳550004;3.贵州大学林学院,贵阳550000;4.铜仁林业局,铜仁554300
摘要:
施肥是促进植物生长的一种重要措施之一。
该试验通过N、P、K三种不同肥料类型、不同配方对三年生油茶幼林进行正交施肥,共9个处理和一个对照,并采用多重比较法,分析了不同处理对油茶生长发育和生理特性的影响。
结果表明:
不同的配方施肥对油茶的生长发育有一定的促进作用。
在9个处理中,分别以Ⅴ、Ⅸ、Ⅲ、Ⅱ4个处理对油茶的地径、树高、冠幅和新梢影响最大。
在Ⅵ、Ⅷ处理时,油茶叶片的叶绿素含量和硝酸还原酶活性均存在最大差异。
关键词:
油茶;生长发育;生理特性;施肥;影响
TheEffectonCamelliaOleiferaGrowthandPhysiologicalCharacteristicofDifferentFormulaFertilization
LIUYing-zhen1,ZOUTian-cai2*,GUOMan3,LIANGJiu-hua4,HUANGHeng4,ZHAOZhi-peng3
(1.SchoolofLifeSciencesofGuizhouNormalUniversity,Guiyang550001,China;2.GuizhouBotanicalGarden,Guiyang550004,China;3.ForestSchoolofGuizhouUniversity,Guiyang550025,China;4.TongrenForestryAdministration,Tongren554300
Abstract:
Fertilizationisoneofimportantmeasurestopromoteplantgrowth.AccordingtothreedifferentfertilizertypesanddifferentratiosofN.P.K,with9treatmentsandacomparisongroup,byadoptingtheLSDmultiplecomparionresearchmethodonthree-year-oldCamelliaoleifera,thispaperanalyzesdifferentformulafertilization'effectsonCamelliaoleiferagrowthandpsysiologicalcharacteristics.TheresultsshowthatthedifferentratablefertilizercanstimulatethegrowthofyoungC.oleifera.Ⅴ、Ⅸ、Ⅲ、Ⅱfourtreatmentshavetheinfluencefordiameter、height、crownandyoungbranchin9treatments.TherearethebiggestdifferenceinthecontentofleaveschlorophyllofCamelliaoleiferaleafandNO3-reductaseactivitysimultaneouslyinⅥ、Ⅷtreatments.
Keywords:
Camelliaoleifera;Growth;Physiologicalcharacteristic;Fertilization;Effect.
油茶(CamelliaoleiferaAbel.又名茶子树、油茶树,主要是指山茶科山茶属植物中油脂含量较高且具有栽培经济价值的一类植物的总称[1],原产我国,是我国特有的木本食用油料树种,与橄榄、棕榈、椰子并称为世界四大木本油料植物。
在油茶的生长发育过程中,树高、地径和冠幅等因子的变化可以从直观上反映出它的生长状况,而对产量有着重大影响的是植物体内的叶绿素将光能转变为化学能(即生产有机质的过程的能力。
硝酸还原酶作
为一种诱导酶,能催化硝酸盐还原为亚硝酸盐最终变成铵根离子被油茶吸收,其中氮肥起着关键性作用[2]。
本文研究了在不同的配方施肥情况下油茶的生长情况、叶绿素含量、硝酸还原酶活性等方面所发生的变化,同时探讨了不同施肥处理对油茶生理特性的影响,从油茶内部生理机制来分析不同施肥量对其生理特性的影响,为油茶优质高效生产提供理论依据和技术支持。
1材料与方法
1.1试验地概况
试验地位于贵州省东部、铜仁地区南部的玉屏侗族自治县,该地区处于云贵高原向湘西丘陵倾斜的过渡地带,属于亚热带季风湿润气候[3],具有冬暖夏热、雨量充沛、四季分明等特点。
年平均气温16.4℃,极端最高气温40.8℃,最低气温-2.0℃。
无霜期280∼300d,年均降雨量1200mm左右,年均日照1324h。
土壤以黄壤、黄红壤为主,土层深厚肥沃、质地粘重、呈酸性,适合油茶、茶树生长。
项目区具体的自然条件见表1、2。
表1项目试验区气象因子
Table1Meteorologicalfactorinexperimentalarea
项目区
2007年气温(℃2007年降水(mm2007年积温(℃相
对
湿
度
%
无
霜
期
(d日照时数平均
极端
高
极端
低
1
月
份
7
月份
总量
降水
日
(d
1-3
月
7-9
月
10-12
月
总量≥10℃
玉屏16.440.8-2.04.827.41189.6180156.7187.7203.25326514081.22981324表2项目试验区环境概况
Table2EnvironmentConditioninexperimentalarea
试验地海拔(m坡向坡位坡度母岩土类土层厚(㎝PH值原有植被备注
玉屏
长岭280西偏北全坡位5-15
石灰岩
坡积物
黄壤>1205-6.5退耕地
示范林区试林
1.2材料来源
试验中用于测定叶绿素含量和硝酸还原酶的油茶叶片(包括春梢和秋梢,来自铜仁地区玉屏县长岭实验基地,采集时间是2008年11月8号。
该基地主要是人工栽培的三年生的油茶幼林。
1.3试验设计
试验于2008年5月在玉屏长岭试验基地进行。
根据试验地的土壤肥力和坡度不同,采用尿素(N肥,贵州赤天化生产,含N量≥46%,过磷酸钙(P肥,贵州西洋肥业生产,含P2O5量≥16%,氯化钾(K肥,由俄罗斯进口,含K2O量≥60%3种肥料、不同配方对基地三年生油茶幼林进行施肥。
试验采用随机区组设计,选用L9(34表,设9个不同比例的施肥处理和对照(一个不施肥,CK,见表3。
每个处理设三个重复,每个小区5株,共135株。
每年施肥2次,分别在4—6月和8月进行。
试验区主要采取化学和人工除草相结合,每年3次,采取锄抚方式进行抚育,与施肥同步进行,在苗木生长过程中采取喷药来防治病虫害。
表3试验肥料用量配比排列表(单位:
g
Table3Permutationtableofapplyingfertilizerproportioninexperiment
N50150250501502505015025020250P00010010010020020020013500K20001001002000010020013500CK0
1.4测定项目及方法
试验主要观察和测定的有油茶的地径、树高、冠幅、当年新梢长以及油茶叶片的叶绿素含量和硝酸还原酶的活性几个生理指标。
一年三次对油茶的地径、高、冠幅和当年新梢长几个生长指标进行三次观测。
在最后一次测量生长指标时采集每株油茶新鲜叶片(包括新梢和秋梢每株24片,用来测定叶片的叶绿素含量、硝酸还原酶活性。
叶绿素含量测定采用TU-1800分光光度法测定,硝酸还原酶活性主要采用磺胺比色法测定。
在本次试验中,油茶生长指标采用LSD多因素方差分析法。
叶绿素含量和硝酸还原酶活性两项指标主要采用的是多因素对比分析法。
2结果与分析
2.1不同的配方施肥对油茶生长指标的影响
2.1.1不同施肥配方对油茶地径的影响
不同的配方施肥处理对油茶幼苗的地径增长有一定的影响。
从表4、表5可以看出,在施肥前后,F=5.807,P=0.026,P<0.05,施肥前后地径的增量差异显著。
各施肥处理组的地径平均增长量均大于不施肥处理的,施肥前后地径的平均增长率是55.9%,比对照组CK的31.3%提高了24.6%。
比CK的平均增幅为44.7%,就单个处理来看Ⅸ、Ⅴ两个的增幅最大,它们与Ⅱ处理的差异最大。
在9个处理中,Ⅷ和Ⅸ处理的地径增量最大分别是0.74,0.71,Ⅱ处理的最小为0.41。
从几个因素综合分析得出Ⅸ配比处理对油茶地径的生长促进作用最大。
表4不同处理油茶地径的增量(cm
Table4Theincrementofdiameterindifferenttreatments
处理ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨ均值
重复10.660.390.420.360.490.580.460.730.650.53
20.460.650.420.610.680.400.711.050.460.61
30.570.200.540.440.710.750.650.451.010.59
平均增量0.570.410.460.470.630.580.610.740.710.58CK0.420.330.270.330.390.320.430.480.440.38
平均增长率%61.448.262.862.559.354.051.045.058.955.9比CK的增幅%30.824.241.342.461.544.841.854.261.344.7
表5不同处理地径增量方差分析
Table5Varianceanalysisontheincrementofdiameterindifferenttreatments
来源三类平方和自由度均方方差(F概率(pF(0.05
偏差模式3.998(a10.4007.556.000
相互间.3241.3246.119.023
4.17施肥前后.3071.3075.807.026
处理组.5679.0631.191.355
误差1.00519.053
总和82.92130
总偏差5.00329
注:
a调整R=0.693.
2.1.2不同施肥配方对油茶树高的影响
施肥是影响油茶苗生长的重要因素之一,不同的配方施肥处理对油茶树高生长的影响存在差异。
由表6、7知,在施肥前后F=36.758,P=0.000,<0.01,说明施肥前后树高增长量差异极显著,所有施肥处理均比对照组的树高平均增量大。
施肥前后树高的平均增长率是34.2%,比对照组CK的20.5%提高了13.7%,其中平均增长率最大的是Ⅱ达到52.3%,与最小的Ⅶ的12.5%差异显著。
比CK的平均增幅是47.7%,以Ⅸ增幅最大达到71.7%,Ⅸ和Ⅰ处理两者之间差异最小,与其他7组均存在显著差异。
在9个处理中,Ⅰ和Ⅸ处理平均增长量也是最大。
在Ⅵ处理时,CK与三组重复的平均增长量差异最小。
从总体来看,Ⅸ配比处理对油茶幼苗高增量最优,表现较优的还有Ⅰ和Ⅴ处理。
表6不同处理油茶树高的增量(cm
Table6Theincrementofheightindifferenttreatments
处理ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨ均值
重复1271826.816.011.69.217.215.635.419.6
232.838.411.421.635.03.010.821.028.822.5
324.623.823.828.234.424.829.7412.223.425.0
平均增量32.126.720.721.92712.319.216.229.222.8CK21.917.514.614.819.510.817.114.220.816.8平均增长率%46.652.341.448.238.613.612.513.840.634.2比CK的增幅%61.550.040.843.155.223.044.739.671.747.7
表7不同处理树高增量方差分析
Table7Varianceanalysisontheincrementofheightindifferenttreatments
来源三类平方和自均方方差(F概率F(0.05
偏差模式19627.928(a101962.79314.066.000
相互间737.8871737.8875.288.0334.17施肥前后5129.11615129.11636.758.000
处理组1562.7409173.6381.244.327
误差2651.23119139.538
总和329481.88030
总偏差22279.15929
注:
a调整R=0.818.
2.1.3不同施肥配方对油茶冠幅的影响
由表8、9可以看出,不同施肥处理对油茶幼苗冠幅增长有不同的影响。
通过方差分析,F=29.019,P=0.013,<0.05,说明施肥前后冠幅增长量差异显著。
根据表8可知,油茶冠幅的平均增长率是48.5%,比对照组CK的35.7%提高了12.8%,重复间的平均增长率以Ⅰ处理最大,达到83.6%,与Ⅴ处理的差异最小,与其它7组和CK存在较大差异。
比CK的平均增幅是49.4%,其中Ⅲ增幅最大,与Ⅰ的差异最小,而与Ⅱ差异最大。
从平均增长量来看,Ⅸ处理冠幅的平均增长量最大,Ⅲ最小。
综合分析,Ⅰ、Ⅲ、Ⅸ,三个处理能明显的促进冠幅的增长,其中又以Ⅲ最优。
表8不同处理油茶冠幅的增量(cm*cm
Table8Theincrementofcrownindifferenttreatments
处理ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨ均值
重复11205.7330.7379.890.31581.9498.61080.3794.6352.2701.6
2494.8966.7413.0472.11750.6905.8164.21491.84608.41251.9
31928.84756.6685.0787.9825.82166.23185.0404.6545.41253.9
平均增量1209.8684.7492.6450.11386.11190.21476.5897.01835.31069.1CK751.7521.4291318.8930.3780.71040.3611.31199716.8平均增长率%83.656.825.966.773.419.845.916.848.048.5比CK的增幅%60.931.369.341.248.952.541.946.753.049.4
表9不同处理冠幅增量方差分析
Table9Varianceanalysisontheincrementofcrownindifferenttreatments
来源三类平方和自由度均方方差(F概率(pF(0.05
偏差模式122040085.390(a1012204008.5398.874.000
相互间5265298.77715265298.7773.829.0654.17施肥前后39907360.823139907360.82329.019.013
处理组5679607.8459631067.538.459.884
误差26129437.809191375233.569
总和461676381.28530
总偏差148169523.19829
注:
a调整R=0.824.
2.1.4不同施肥配方对油茶当年新梢的影响
新梢长度的变化是一个最能反映油茶植株生长情况的直观性生理指标,同时也能反映出土壤中肥力的情况。
不同的配方施肥能提供植株生长所需要的营养元素。
通过方差分析(表11和多重比较结果(表10表明,不同施肥处理对三年生油茶幼苗但年新梢生长有明显的影响。
在施肥处理后,F=7.520,P=0.000,P<0.01,说明施肥处理对油茶当年新梢的增量差异极显著。
施肥处理新梢的平均增长量均大于不施肥的。
在9个处理中平均增量最大的是Ⅱ达到23.2,最小的是Ⅲ的9.1。
各处理的平均增长率为73.8%,比对照CK的39.5%提高了34.3%,增长率最大的Ⅱ达到了120.6%。
比CK的平均增幅为48.2%,其中以Ⅱ处理增幅最大,与Ⅲ、Ⅳ处理差异显著,而另外六个处理之间差异较小。
综合分析,单独施用氮肥比三种肥料混合施用对油茶当年新梢的生长效果好。
2.2不同配方施肥对油茶叶绿素含量的影响
叶片叶绿素含量的消长规律是反映叶片生理活性变化的重要指标之一,与叶片光合机能大小具有密切关系。
植物光合作用的能力可以直接或间接的影响着它的生长发育和产量。
表10不同处理油茶新梢的增量(cm)[2]Table10Theincrementofyoungbranchindifferenttreatments处重理Ⅰ24.213.715.117.711.885.4850.0Ⅱ16.5627.425.623.213.0120.678.5Ⅲ12.47.67.49.16.548.139.8Ⅳ1.812.616.610.37.151.545.1Ⅴ21.230.814.622.214.68952.1Ⅵ33.2225.920.414.174.744.4Ⅶ101227.616.511.35546.3Ⅷ19.82322.621.814.664.749.3Ⅸ24.622.219.22214.475.252.8均值18.216.819.418.112.473.848.212复3平均增量CK平均增长率%比CK的增幅%表11不同处理新梢增量方差分析Table11Varianceanalysisontheincrementofyoungbranchindifferenttreatments来源偏差模式相互间施肥前后处理组误差总和总偏差注:
a调整R=0.509.三类平方和2508.577(a725.059471.494694.7271191.31358749.2903699.890自由度10119193029均方250.858725.059471.49477.19262.701方差(F)4.00111.5647.5201.231概率(p).005.003.000.334F(0.05)4.17根据图1,通过对叶绿素含量的测定分析知,不同处理叶绿素含量之间存在差异,并且在当年新生的油茶叶片春梢和秋梢之间,叶绿素含量也有明显的不同。
就春梢而言,9个处理中以Ⅷ处理的叶绿素含量最大,达到1.015μg/g,Ⅵ处理最小只有0.508μg/g。
秋梢刚好与之相反。
在春梢与秋梢对比间,除了Ⅰ、Ⅴ、Ⅵ3个处理和CK的值较春梢的值大以外,其它的6个处理值均小于春梢。
因此,在不同施肥处理间,油茶叶绿素含量不同,且不同时段生长的叶片叶绿素含量也不同。
图1不同配比施肥处理油茶叶的叶绿素含量Fig.1thecontentofleaveschlorophyllofCamelliaoleiferafertilizationleafindifferentformula1.210.80.60.40.20ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨCK处理和对照叶绿素(mg/g春梢秋梢6
2.3不同配方施肥处理对油茶叶片硝酸还原酶活性的影响硝酸还原酶是一种诱导酶,是植物氮代谢中的关键性酶,它直接影响土壤中无机氮的利用率,从而影响植物的生长、发育以及产量和质量。
从图2可知,不同处理硝酸还原酶活性总体上呈先上升后下降的趋势。
在不同的处理间,以Ⅵ处理的春梢和秋梢的硝酸还原酶活性最大,Ⅸ处理最小。
在秋梢处理间,以Ⅵ和Ⅸ处理差异最大,而在春梢处理间,以Ⅵ和Ⅱ处理差异最大。
在春、秋梢对比间,除了Ⅴ、Ⅶ、Ⅷ三个处理春梢酶活性大于秋梢外,其它处理均小于秋梢,同时在Ⅷ处理时两者之间差异最大而Ⅰ处理差异最小。
从总体分析得知,Ⅵ处理时油茶叶片的硝酸还原酶活性最大。
图2-[4]不同配比施肥处理硝酸还原酶活性变化Fig.2NO3Reductaseactivitychangeofdifferentformulafertilization140硝酸还原酶(ug/g.h120100806040200ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨck处理和对照春梢秋梢3结论与讨论⑴不同的配方施肥对油茶生理生长有良好的促进作用。
施肥前后油茶幼苗的地径、树高、冠幅和新梢各项生长指标均有提高。
其中以当年新稍的增长量最为明显,其平均增长率为120.6%,与CK的平均增幅达到78.5%。
树高的增长量也较为显著。
在9个处理中,分别以Ⅴ、Ⅸ、Ⅲ、Ⅱ几个处理对油茶的地径、树高、冠幅和新梢影响最大。
⑵叶绿素是叶绿体的重要组成部分,是作物叶片光合作用的重要物质基础。
根据测定的结果分析,施肥能有效的促使油茶体内叶绿素含量增加。
同时植物叶片的成熟度不
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