张银荣等 南京林业大学学报
樟树((Cinnamomum camphora) 与油樟(Cinnamomum longepaniculatum)叶片精油主成分分为芳樟型、脑樟型、油樟型、异樟型、龙脑型 5 个化学类型,其中龙脑型主要来源于‘龙脑香樟’(Cinnamomum longepaniculatum‘Longnao Xiangzhang’)与龙脑型樟(Cinnamomum camphora)。
‘龙脑香樟’是 2015 年由浙江天树龙脑林业科技开发有限公司从油樟自然授粉群体变异类型中选育的新品种,其鲜叶富含精油。精油主成分为右旋龙脑(天然冰片),是一种珍稀名贵中药材与高级香料。目前,‘龙脑香樟’是已发现的天然冰片含量最高的植物,近年来国内外市场对于天然冰片需求量日益增多,‘龙脑香樟’ 资源发展潜力巨大。对于‘龙脑香樟’的研究,主要集中在快繁育苗技术、矮林作业、‘龙脑香樟’叶枝器官挥发油成分分析、叶片中天然冰片提取、医药业应用等方面,而在其幼林生长动态发育和光合生理变化方面的研究较少。
滴灌是当今世界节水效果最好,使用最广泛的灌溉方式之一,能按照土壤特性、植物根系水肥需求规律,精确调控土壤水分和养分,保证作物根系长期处于最佳的状态。国内外大量研究表明,滴灌在经济林培育、用材林栽培等方面显著促进了林木生长,提高了林地生产力,同时也大幅提高了水肥利用效率。而滴灌在‘龙脑香樟’栽培方面的研究还处于空白,因此,研究滴灌条件下‘龙脑香樟’幼林的生长发育规律和光合生理变化,对于龙脑樟产业的发展有着极为重要的意义。
本期推荐论文研究以杭州余杭滴灌栽培的 1 年生‘龙脑香樟’幼林为研究对象,探索不同滴灌施肥处理对‘龙脑香樟’幼林生长及生理特性的影响,旨在探索其生长规律及最佳的施肥量,为滴灌栽培‘龙脑香樟’高产、稳产提供科学依据。
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题 目
滴灌施肥条件下氮磷钾对‘龙脑香樟’幼苗生长及光合特性的影响
基金项目
中国林科院与浙江龙番御林林业科技开发有限公司院企合作项目
作 者
张银荣1,兰再平1∗,秘洪雷2,彭晶晶1,马 鑫1,秦杏宇1
作者单位
1. 中国林业科学研究院世界银行项目办公室;2. 天津泰达绿化集团有限公司
关键词
‘龙脑香樟’;幼苗生长;施肥配比;滴灌;光合作用
▶引文格式:[1]张银荣,兰再平,秘洪雷,等.滴灌施肥条件下氮磷钾对‘龙脑香樟’幼苗生长及光合特性的影响[J].南京林业大学学报(自然科学版),2019,43(6):39-45.DOI:10. 3969/ j. issn. 1000-2006. 201807064ZHANG Y R,LAN Z P,BI H L,et al.The growth and photosynthetic characteristics of Cinnamomum longepaniculatum‘Longnao Xiangzhang’ steckling under different N,P and K level by drip fertilization[J].Journal of Nanjing Forestry University(Natural Sciences Edition),2019,43(6):39-45.
01
目 的
研究滴灌施肥条件下 1 年生‘龙脑香樟’幼苗的施肥效应,以获得最佳氮磷钾使用浓度和配比方案。
02
方 法
在浙江余杭西北部的径山丘陵区,开展了不同 N、P、K 施肥配比试验,通过测定‘龙脑香樟’苗高、地径、生物量等生长指标和净光合速率(Pn )、蒸腾速率(Tr )等生理指标,比较滴灌施肥和常规施肥对‘龙脑香樟’生长的影响。
▲肥料配比
▲光合测定
▲苗木生长记录
▲生物量测定
▲土样处理
▲土样提取
▲植物样烘干
▲指标测定
2.1 试验材料及试验设计
▲数据记录
▲数据统计
对 2016 年生长季末测得标准木的根、干、枝、叶生物量及各器官 N、P、K 养分含量数据进行分析,确定基准施肥量。在上述 5 个小区内设置 4 个滴灌施肥处理和 1 个常规对照,分别用 T1、T2、T3、T4 和 CK 表示。各滴灌施肥处理的 N、P、K 比例相同而施肥量不同,施肥随灌水同时进行(滴灌时长依据此前试验结果),从 6 月到 10 月,每 10 d一次,共 15 次;对照采用常规穴施,全年 3 次,施肥量为基准施肥量。各处理全年单株施肥标准见
表 1。▼表 1 各处理全年单株施肥标准
03
结 果
①滴灌施肥显著增加了‘龙脑香樟’幼林苗高和地径年生长量、生物量,且均在 N、P、K 分别为 26. 0、2. 6、16. 9g/ 株处理时达到最大值,分别比常规施肥增加了 20. 36%、55. 15%、79. 44%;②全年滴灌施肥和常规施肥苗高、地径生长一致,各处理苗高均在 9 月达到增长峰值,而地径则分别在 6 月、9 月出现并达到增长峰值,苗高和地径全年生长差值最大均出现在 8 月和 9 月;③滴灌施肥显著提高了 1 年生‘龙脑香樟’的叶片净光合速率(Pn )、气孔导度(Gs )、蒸腾速率(Tr )等生理指标,它们的变化趋势基本一致,即一定范围内随着施肥量增加而增加,过量施肥反而使其降低。相比常规施肥,滴灌施肥显著提高了 1 年生‘龙脑香樟’叶片的光饱和点(LSP)和表观量子效率(AQY),降低了光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(Rd),使得‘龙脑香樟’叶片光合时效延长,这有利于‘龙脑香樟’叶片光合产物的积累,促进‘龙脑香樟’的生长。
▲1年生
▲3年生
▲容器育苗
2.1 滴灌施肥对‘龙脑香樟’幼林生长的影响
不同施肥处理对‘龙脑香樟’苗高和地径年生长量有显著影响(表 2)。
▼表 2 不同施肥处理‘龙脑香樟’年生长量对比
为减少施肥前不同试验小区内林木生长差异所带来的影响,试验采用月增长量来评价‘龙脑香樟’幼林的苗高年生长动态,如图 1 所示。
▲图 1 不同施肥处理‘龙脑香樟’苗高年生长动态
采用月增长量来评价‘龙脑香樟’幼林的地径年生长动态(图 2)。
▲图 2 不同施肥处理‘龙脑香樟’地径年生长动态
滴灌施肥显著提高了‘龙脑香樟’全株生物量(表 3)及各器官(叶、枝、干、根)生物量,各滴灌施肥处理均高于 CK,且均在 T3 处理达到最大值,分别 比 CK 增 加 了 79. 44%、 80. 91%、 71. 33%、78. 41%、85. 61%。多重比较结果表明,T3、T4 间没有显著差异(P>0. 05),但均与 CK 具有显著差异,说明施肥量并非越多越好。
▼表 3 不同施肥处理‘龙脑香樟’生物量对比
根据‘龙脑香樟’单株生物量及各器官生物量,用 Excel 软件分析‘龙脑香樟’生物量分配状况,结果见图 3。可以看出,不同施肥处理间‘龙脑香樟’幼林各器官生物量比例分配基本一致,各器官生物量占总生物量比例与施肥量无关。
▲图 3 不同施肥处理‘龙脑香樟’各器官生物量所占比例
2.2 滴灌施肥对‘龙脑香樟’光合生理特性的影响
滴灌施肥显著提高了‘龙脑香樟’的片气孔导度(Gs )、胞间 CO2 浓度(Ci )、蒸腾(Tr )、水分利用效率(EWUE )(表 4),进而能提高叶片光合作用,促进有机物不断积累。
▲表 4 不同施肥处理对‘龙脑香樟’叶片光合特性影响的单因素分析
不同施肥处理下‘龙脑香樟’叶片对光照强度的响应具有显著差异。根据实测值拟合得到光响应曲线如图 4 所示,可以看出,‘龙脑香樟’叶片净光合速率随光照强度增大而增大,达到一定程度趋于稳定。不同施肥处理‘龙脑香樟’光响应曲线特征参数见表 5,可以看出,滴灌施肥‘龙脑香樟’叶片的暗呼吸速率(Rd )、光补偿点(PLCP )普遍低于CK,而最大净光合速率(Pn,max )、光饱和点(PLSP )、表观量子效率(ηAQY )则相对较高;滴灌施肥‘龙脑香樟’叶片暗呼吸速率随施肥量增加逐渐降低,表现为 T1>T2>T3>T4,光补偿点同样逐渐降低。而最大净光合速率、光饱和点和表观量子效率呈先增加后降低的趋势,且均在 T3 处理达到最大值。
▲图 4 ‘龙脑香樟’光合-光响应曲线
▼表 5 不同施肥处理对‘龙脑香樟’光响应曲线特征
参数的影响
04
结论
滴灌栽培 1 年生‘龙脑香樟’幼林最佳 N、P、K 施肥配比为 N 肥 26. 0g/ 株、P 肥 2. 6g/ 株、K 肥 16. 9g/ 株,由此制定出滴灌栽培 1 年生‘龙脑香樟’幼林的优化施肥制度。