王遠軍
(萍鄉市林業發展服務中心,江西 萍鄉 337000)
龍腦樟(Cinnamomumcamphorachvar.Borneol)為亞熱帶常綠闊葉喬木[1],是目前發現天然冰片含量較高的植物。近年來,由于市場上對天然冰片的需求量日益增加,因此龍腦樟的種植面積和研究力度也在提升[2],然而,目前有關龍腦樟的研究大多集中在育苗技術、天然冰片提取、揮發油成分分析以及醫藥應用等領域[3],而對于龍腦樟植株生長管理的研究較少。
磷是植物生長不可或缺的營養元素之一,參與作物光合作用,在能量傳遞、光合物質運輸和轉化等方面發揮重要作用[4],磷在土壤中容易被固定,大多以固定形態存在,不易被植物吸收利用[5],因此,容易導致磷肥利用率低下,在土壤磷含量低的地塊,增施磷肥是促進植株生長發育的重要措施。陳波浪等[6]研究表明,增施磷肥提高了立架甜瓜各器官和整株干物質及磷素吸收積累,劉俊良等[7]研究表明,磷肥濃度為200 mg/kg處理對吸收根重量的增加作用最大,高濃度處理對橡膠樹吸收根生長表現出負效應。因此,本試驗設置不同施肥量,研究龍腦樟生長指標變化特征,為龍腦樟的高效栽培提供理論參考。
試驗于2019~2020年在江西萍鄉進行,萍鄉市屬亞熱帶濕潤季風氣候區,四季分明,氣候溫和,光照充足,霜期短,作物生長期長。年平均氣溫為17.3 ℃,全年平均降水量為1603 mm,日照數約1600 h,無霜期270 d。土壤類型為紅壤,供試土壤pH值4.5,有機質17.44 g/kg,堿解氮71.38 mg/kg,有效磷56.14 mg/kg,速效鉀87.69 mg/kg。2019年進行造林,造林苗木為“龍腦香樟”容器扦插苗,選用苗高15 cm,地徑約2.5 mm的扦插苗,造林的密度為1.0 m× 1.5 m,2019年生長季內,對所有林木進行統一灌溉與施肥管理,保證存活和生長一致,2020年進行處理。
試驗采用完全隨機設計,以不施磷肥為對照(CK),設置4個磷肥(P2O5)施用量,分別為100 kg/hm2(T1),160 kg/hm2(T2),220 kg/hm2(T3),280 kg/hm2(T4),所有處理施肥量為氮肥(N)90 kg/hm2,鉀肥(K2O)120 kg/hm2,在4月中旬施入總施肥量的2/3,剩余肥料在8月中旬溝施進行追施。每個處理設置3次重復,每個小區面積120 m2。生長期間按照常規管理進行病蟲害防治和灌溉。
2.3.1 龍腦樟植株生長特性的測定
在2020年10月中旬用鋼卷尺測定龍腦樟的株高和冠幅,用便攜式葉面積測定儀測其葉面積,每小區隨機選擇長勢相似的5株植株進行收割,分別測定其地上部分與根系生物量。
2.3.2 光合參數的測定
于 2020 年 9 月中旬選擇兩天晴朗無云天氣,在9: 00~11: 00,使用Li-6400光合儀,每小區選擇3株苗木測定最高枝成熟葉片的光合速率(Pn)、氣孔導度(Gs)、胞間 CO2濃度(Ci)、蒸騰速率(Tr)。
試驗數據采用Excel 2013數據處理軟件進行初步分析和圖表制作,采用SPSS 19.0統計軟件進行方差分析。
由表1可知,增施磷肥顯著促進龍腦樟植株的生長,其中苗高隨磷肥施用量的增加呈先增加后降低的趨勢,在T3處理時達到最大值,各處理均顯著高于CK,T1、T2、T3和T4分別比CK高出10.74%、16.84%、24.93%和12.70%,T1和T4處理間差異不顯著。地徑各處理均顯著高于CK,T1、T2、T3和T4分別比CK高出16.70%、43.57%、63.69%和47.20%,處理間差異均顯著。冠幅隨磷肥施用量的增加呈先增加后降低的趨勢,在T3處理時達到最大值,各處理均顯著高于CK,T1、T2、T3和T4分別比CK高出31.89%、49.58%、71.54%和68.30%,T3和T4處理間差異不顯著。

表1 增施磷肥下龍腦樟苗高、地徑和冠幅
由表2可知,增施磷肥顯著增加龍腦樟生物量,其中葉片生物量隨磷肥施用量的增加呈先增加后降低的趨勢,在T3處理時達到最大值,各處理均顯著高于CK,T1、T2、T3和T4分別比CK高出20.83%、51.73%、87.67%和76.27%,處理間差異均顯著。枝條生物量隨磷肥施用量的增加呈先增加后降低的趨勢,在T3處理時達到最大值,各處理均顯著高于CK,T1、T2、T3和T4分別比CK高出39.17%、59.55%、64.80%和55.05%,T2處理和T3、T4差異不顯著。主干生物量和葉片生物量變化趨勢相似,T1、T2、T3和T4分別比CK高出8.01%、20.77%、54.90%和38.43%。根系生物量和葉片生物量變化趨勢相似,T1、T2、T3和T4分別比CK高出30.46%、37.61%、66.73%和57.14%。

表2 增施磷肥下龍腦樟生物量 g
由表3可知,增施磷肥顯著增加龍腦樟光合能力,其中Pn隨磷肥施用量的增加呈先增加后降低的趨勢,在T3處理時達到最大值,各處理均顯著高于CK,T1、T2、T3和T4分別比CK高出12.52%、23.27%、36.59%和25.49%,T2和T3處理間差異不顯著。Gs變化趨勢和Pn相似,T1、T2、T3和T4分別比CK高出28.99%、52.00%、64.00%和60.00%,T4處理和T2、T3差異不顯著。Ci各處理均顯著高于CK,T1、T2、T3和T4分別比CK高出5.46%、7.94%、12.64%和30.25%,T2和T4處理間差異不顯著。Tr各處理均顯著高于CK,T1、T2、T3和T4分別比CK高出10.08%、18.72%、30.25%和27.78%,T3和T4處理間差異不顯著。

表3 增施磷肥下龍腦樟光合參數
磷是植物生長不可或缺的營養元素之一[8],是植物細胞結構、遺傳物質和生物膜系統的重要組分,廣泛參與了在植物生長過程中能量轉移、信號傳遞、酶促反應調節、光合作用和呼吸作用等許多代謝反應[9]。湯宏等[10]研究表明,合理的施磷量有助于煙草株高、最大葉面積、葉片數、莖圍、節間距和根體積的增加,葉朝軍等[11]研究表明,施磷量和木犀苗木的生長、生理指標密切相關,在一定范圍內,苗高、地徑、葉面積、各部位生物量、葉綠素等方面均隨施磷量的增加而增加。本研究表明,施用磷肥能夠促進龍腦樟植株生長,增加苗高、地徑和冠幅,增施磷肥顯著增加龍腦樟葉片、枝條、主干及根系生物量,且隨磷肥施用量的增加呈先增加后降低的趨勢,在磷肥施用量為220 kg/hm2時達到最大值,主要是由于磷充足能夠加速細胞分裂,有利于地上部植株生長,促使植株冠層更加迅速和完整的發育,同時增加植株葉片面積,提高植株的葉面積指數,同時促進植株根系的生長。適量的磷可以增加龍腦樟植株生長和發育,但過量的磷會導致植株苗高降低,地徑和冠幅減小,生物量減少。
光合作用是作物生長發育的重要能量轉化代謝系統,是影響作物產量的主要因素[12]。研究表明,施磷能夠提高植物光合特性[13]。杜淼鑫等[14]研究表明,隨著施磷量的增加,辣椒光合參數均呈先增后降的趨勢。侯維海等[15]研究表明,施磷條件下青稞旗葉凈光合速率(Pn)、氣孔導度(Gs)和蒸騰速率(Tr)均高于對照。本研究表明,增施磷肥葉片光合速率(Pn)、氣孔導度(Gs)、胞間 CO2濃度(Ci)和蒸騰速率(Tr)顯著增加,說明磷肥能夠促進龍腦樟光合能力的增加。綜合比較,磷肥能夠促進龍腦樟植株生長、物質積累和光合能力的增加,在磷肥施用量為220 kg/hm2時效果最佳。