不同施肥方法對青岡櫟苗木生長的影響

宋曰欽 喬春華 馬小利 王立超

(1.黃山學(xué)院生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，安徽 黃山 245041；2.南京森林公安學(xué)院，江蘇 南京 210023)

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不同施肥方法對青岡櫟苗木生長的影響

宋曰欽1喬春華2馬小利1王立超1

(1.黃山學(xué)院生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，安徽 黃山 245041；2.南京森林公安學(xué)院，江蘇 南京 210023)

以1年生青岡櫟播種苗為研究對象，采用常規(guī)施肥和指數(shù)施肥方法，研究不同施肥方法對青岡櫟苗苗高、地徑、生物量等指標的影響。結(jié)果表明：在相同施肥量下，指數(shù)施肥與常規(guī)施肥對苗木生長影響差異不大，指數(shù)施肥的苗高是常規(guī)施肥的116.7%，生物量是107.3%，但地徑生長量僅為常規(guī)施肥的78.3%;不同施氮水平處理對青岡櫟苗木的苗高、地徑、生物量影響顯著，隨著施肥水平的提高，苗木的苗高、生物量隨之增加，且表現(xiàn)出顯著性差異，但地徑的差異未達到顯著水平。今后應(yīng)擴大施肥量的研究范圍，以便在最合適的施肥量下比較指數(shù)施肥與常規(guī)施肥的差異。

青岡櫟；指數(shù)施肥；苗高；地徑；生物量

施肥是提高苗木質(zhì)量的有效措施之一，但不合理的施肥方式可能導(dǎo)致肥料利用率低下、經(jīng)營成本較高，同時還可能造成環(huán)境污染[1]。由于N是構(gòu)成蛋白質(zhì)、核酸等生命大分子的主要成分，是植物生長過程中所需的大量營養(yǎng)元素之一,也是限制植物生產(chǎn)力的最重要元素，因此N肥成為農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)中的主要肥料[2]。但目前在苗木培育過程中,由于施肥方法的不合理，N的利用效率極其低下[3],據(jù)估計，所施N肥的32%～85%無法被植物吸收利用, 因此，如何提高苗木的N利用效率成為目前研究的熱點之一[4]。傳統(tǒng)施肥方式一般是在相同時間內(nèi)施以等量的肥料[5]，自從20世紀80年代“指數(shù)養(yǎng)分承載理論”在瑞典被應(yīng)用于苗木養(yǎng)分研究領(lǐng)域開始[6]，研究發(fā)現(xiàn)，指數(shù)施肥方法可以顯著提高苗木的養(yǎng)分利用效率[4]。這主要是因為指數(shù)施肥更符合苗木的生長規(guī)律，使營養(yǎng)添加率與吸收率相適應(yīng)，能夠在施用較少的肥料和更接近于土壤中低濃度營養(yǎng)含量的情況下，使苗木獲得較大的生物量[7]，從而提高植物抗富營養(yǎng)脅迫的能力，并使得自身養(yǎng)分含量通過穩(wěn)態(tài)積累達到一個較高的水平，以充分滿足苗木在新生長季的養(yǎng)分需要。目前指數(shù)施肥的研究主要集中在山桃(Prunusdavidiana)、稠李(Prunuspadus)[3]、長白落葉松(Larixolgensis)[4]及白樺(Betulaplatyphylla)[7]等樹種的苗木培育，在青岡櫟育苗中未見報道。

青岡櫟(Cyclobalanopsisglauca)是殼斗科的常綠樹種，是中國亞熱帶東部濕潤常綠闊葉林帶的主要樹種之一，具有廣泛的用途，在生態(tài)環(huán)境建設(shè)、維系地區(qū)生態(tài)安全方面具有十分重要的作用。由于人為的破壞，目前極少有大面積分布的青岡櫟闊葉林，因此培育健壯的青岡櫟苗對加速亞熱帶地區(qū)常綠闊葉林植被的恢復(fù)具有重要的現(xiàn)實意義[8]。研究指數(shù)施肥在青岡櫟苗木培育中的應(yīng)用，不僅可以提高苗木質(zhì)量，推動青岡櫟的造林綠化，而且可以降低育苗成本，減少N的流失，防止育苗過程中因施用N肥造成環(huán)境污染的發(fā)生。為此，本試驗以硫酸銨為氮肥，研究常規(guī)施肥與指數(shù)施肥對青岡櫟苗木生長的影響，以其為青岡櫟苗木培育過程的養(yǎng)分管理和高效栽培提供理論依據(jù)。

1 試驗地概況

試驗在安徽省黃山市黃山學(xué)院南區(qū)的教學(xué)實習(xí)苗圃地內(nèi)進行。黃山市位于皖、浙、贛3省交界處，地處東經(jīng)117°12′～118°55′，北緯29°24′～30°31′，屬于濕潤性季風(fēng)氣候，具有溫和多雨、四季分明的特征。多年平均氣溫15.5 °C，平均年降水量 1 670 mm，最高可達 2 708 mm。降水多集中于5—8月，水熱資源十分豐富，日照充足，太陽輻射量大，年日照時數(shù) 1 700～2 000 h，日照率40%～44%，年輻射總量46.5×108J/m2左右[9]。苗圃地為東西方向，地勢平緩、避風(fēng)朝陽、土質(zhì)松散、透水性好、不易積水，土壤質(zhì)地為沙壤土，偏酸性。

2 材料與方法

2.1 試驗材料

以1年生青岡櫟播種苗為研究材料，選擇規(guī)格基本相同的2012年培育的青岡櫟實生苗共200株，于2013年3月按30 cm×50 cm的株行距定植，分為4組，每組50株，各組苗木的地徑、苗高情況見表1。經(jīng)方差分析可知，不同組的苗木苗高、地徑無顯著差異(P=0.15，P=0.35)。

表1 不同處理苗木基本情況

2.2 試驗設(shè)計與方法

從2013年4月21日起施肥，每周1次，分別為傳統(tǒng)施肥方法(C10)、指數(shù)施肥(E10、E20、E40)，單次施肥量和施肥總量按照文獻[4, 10]進行，具體施肥量、施肥時間見表2。

表2 氮添加量試驗設(shè)計

施肥的時間從2013年4月21日確定苗木成活后開始，每周1次。選擇基本相同的時間(傍晚)進行，表中的施肥量為單株的添加量。在第1次施肥開始前測定苗木的苗高、地徑；施肥結(jié)束后各處理采用相同的管理措施(澆水、拔草)，到秋季生長結(jié)束后即2013年10月23日測定不同處理的苗高、地徑，并在不同處理中隨機選取個體大小中等(即苗高、地徑最接近平均值)的苗木5株，將其全部挖出，特別要保證根系的完整性，盡可能減少根系損失，并及時將苗木根系清洗干凈，置于實驗室陰涼處陰干其根系水分，再將苗木的根莖葉分開，分株裝入信封中，并做好標記。在85℃的烘箱中烘干72 h至恒質(zhì)量，稱質(zhì)量后得到根生物量、葉生物量、莖生物量和根莖比。

2.3 數(shù)據(jù)處理與分析

采用SPSS 16.5進行單因素方差分析并進行LSD多重比較，以Excel 2003進行制表。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同施肥方式對苗高生長的影響

苗高是最直觀、最容易測定的苗木形態(tài)指標，不僅體現(xiàn)了苗木的生長態(tài)勢和競爭能力，也間接反映出葉量的多少和苗木光合能力大小。由青岡櫟苗木生長前后苗高的差異，得到不同處理的苗高生長量，結(jié)果見表3。處理1(C10)和處理2(E10)施肥量相同，但由于施肥方式不同，對苗高生長的促進作用也不同，處理2(E10)的苗高是處理1(C10)的116.7%，說明指數(shù)施肥方式更有利于苗木生長，更符合苗木生長過程中對養(yǎng)分的需求。從不同施肥量的指數(shù)施肥的苗高生長量來看，隨著施肥總量增加，苗高生長量也在不斷增加，表明在目前的施肥范圍內(nèi)，增加施肥量可以更好地促進苗木的高生長。對不同處理之間的苗高進行方差分析，結(jié)果顯示，不同施肥處理之間的苗高達到極顯著的差異水平(P=0.00);多重比較的結(jié)果表明，處理1與處理2之間及處理3與處理4之間沒有顯著差異，但處理1、處理2與處理3、處理4之間存在顯著差異。

3.2 不同施肥方式對地徑生長的影響

地徑是反映苗木質(zhì)量的另一重要形態(tài)指標[11]，由生長前后不同處理地徑生長差異，得到不同處理地徑生長量，結(jié)果見表3。由表3可以看出，不同施肥處理的苗木地徑生長量存在差異，以常規(guī)施肥的C10地徑生長量最大，其次是E40，而E10的地徑生長量最小，為C10的73.8%。對不同處理的地徑生長量進行方差分析可知，不同施肥處理的青岡櫟苗木地徑生長量差異沒有達到顯著性差異的水平(P=0.14)。

表3 不同處理指標值觀測結(jié)果

注：同列數(shù)據(jù)中相同字母表示a=5%水平無顯著差異，p>0.05，n=5。

3.3 不同施肥方式對生物量的影響

3.3.1不同施肥方式對總生物量的影響 從表3可以看出，不同施肥處理的苗木生物量存在差異，主要體現(xiàn)在施肥量的影響上，C10與E10處理的施肥量相同，其生物量基本相同，E10的生物量比C10高3.7%，但差異不明顯，而以施肥量最大的E40積累生物量最多，分別是E20的153.4%、E10的213.0%、C10的221.0%。方差分析表明，不同處理的生物量之間存在極顯著差異(P=0.00);多重比較的結(jié)果顯示，處理1、處理2及處理3之間沒有顯著差異，但它們與處理4之間存在顯著差異。

3.3.2不同施肥方式對葉生物量的影響 不同處理下苗木葉片生物量測定結(jié)果見表3。不同處理之間的葉片生物量不同，主要受施肥量的影響，表現(xiàn)出隨施肥量增加而增加的趨勢。E40施肥量最多，葉片生物量也最高，分別是E20的152.5%，E10的191.8%,C10的192.8%。E10的葉片生物量雖然高于C10，但二者之間的差異較小。方差分析表明，不同處理之間的葉生物量差異極顯著(P=0.00)，多重比較的結(jié)果顯示，處理1、處理2及處理3之間沒有顯著差異，但它們與處理4之間存在顯著差異。

3.3.3不同施肥方式對根生物量的影響 不同處理下青岡櫟苗木根生物量測定結(jié)果見表3。不同處理之間苗木根生物量存在差異，以C10和E10最低，E40的苗木根生物量最高，分別是E20的187.4%,E10的239.3%,C10的255.3%。方差分析表明，不同處理的根生物量之間達到極顯著差異水平(P=0.00)，多重比較的結(jié)果顯示，處理1、處理2及處理3之間沒有顯著差異，但它們與處理4之間存在顯著差異。

3.3.4不同施肥方式對莖生物量的影響 不同處理下青岡櫟苗木莖生物量測定結(jié)果見表3。不同處理之間莖生物量存在差異，以C10和E10最低，E40的莖生物量最高，分別是E20的135.7%,C10的235.7%,E10的222.1%。方差分析表明，不同處理的莖生物量之間達到極顯著差異水平(P=0.00)，多重比較的結(jié)果顯示，處理1、處理2及處理3之間沒有顯著差異，但它們與處理4之間存在顯著差異。

3.4 不同施肥方式對根冠比的影響

根冠比反映了苗木生長過程中生物量在不同器官(地下根系和地上莖葉)之間的分配關(guān)系[12]，是苗木適應(yīng)環(huán)境的一種表現(xiàn)，也是關(guān)系到苗木移植成活的重要因素之一，因此，是苗木質(zhì)量的衡量指標。由不同處理苗木的地上生物量和地下生物量，計算得到根冠比，結(jié)果見表3。不同處理方式的根冠比不同，E10的苗木根冠比最大，分別是E20的112.2%，其次是處理C10，是E10的96.8%，E40的根冠比最小，為E10的89.6%。方差分析表明，不同處理的苗木根冠比之間沒有顯著性差異(P=0.36)。

4 結(jié)論與討論

青岡櫟1年生實生苗的生長對硫酸銨的施肥效應(yīng)主要體現(xiàn)在施肥量上，在施肥量的試驗范圍內(nèi)，苗高、總生物量、葉生物量、根生物量表現(xiàn)出隨施肥量增加而增加的趨勢，不同處理之間差異顯著，而相同施肥量時，常規(guī)施肥與指數(shù)施肥并沒有顯著差異。施肥能促進地徑生長，但不同處理之間地徑差異不顯著。從地上生物量與地下生物量的分配比例來看，以處理3最大，處理2最小，但不同處理之間沒有顯著差異。這說明在一定的施肥量下，施肥方式對青岡櫟苗木生長的影響小于施肥量的影響。今后應(yīng)設(shè)置不同施肥量時施肥方式的對比研究，才能確定最佳施肥量和施肥方式，提高施肥效果，促進苗木生長。

苗高和地徑是衡量苗木質(zhì)量最為重要、也是最為直接的形態(tài)指標，從本試驗不同處理的苗高、地徑變化來看，不同施肥方法對其影響不同，苗高的差異達到極顯著水平，而地徑的差異不顯著，這與以往的研究結(jié)果有所不同，在沉香(Aquilariasinensis)育苗過程中指數(shù)施肥的不同處理之間無論是苗高還是地徑均存在顯著差異[12]，分析原因可能與植物種類、施肥量等的差異有關(guān)。

本試驗中，不同處理的苗木根、莖、葉和總生物量均存在極顯著差異，這與以往的研究結(jié)果一致[10, 12]，這是因為在一定范圍內(nèi)，N肥改善了葉片的光合作用，提高了資源利用率，使得生物量的積累得到增加[13]。

根冠比反映了苗木生物量的分配方式，不僅與不同植物的生物學(xué)特性有關(guān)，也和生長環(huán)境中養(yǎng)分、水分等條件密切相關(guān)。Brouwer認為,有機碳化合物與N的平衡在決定地上生物量和地下生物量的分配中起到關(guān)鍵作用[13-14]。一般情況下，隨著獲得性N的水平升高，根冠比的值降低[15]，這主要是由于植物根系生長和枝條生長對N的需求不同，一般認為枝條生長過程中優(yōu)先需求光合產(chǎn)物(有機碳)，而根系則對N的需求更為迫切，因此一旦N的缺乏，首先會影響根系的生長，使得根冠值下降[10]。

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(責(zé)任編輯 張 坤)

Influence of Different Fertilization Methods on Growth ofCyclobalanopsisglaucaSeedlings

SONG Yue-qin1,QIAO Chun-hua2,MA Xiao-li1,WANG Li-chao1

(1.College of Life and Environmental Science,Huangshan University,Huangshan Anhui 245041,China; 2.Nanjing Forest Police College,Nanjing Jiangsu 210023,China)

The influence of normal and exponential N-fertilization methods on the height, ground diameter and biomass of one-yearCyclobalanopsisglaucaseedlings was studied. The results showed that there was little difference of seedlings height and ground diameter between two methods at same level of N-fertilizer, and the seedling height and biomass of exponential fertilization treatment were 116.7%, and 107.3% to that of normal fertilization treatment. However, their ground diameter was only 78.3% to that of normal method. Furthermore, the seedlings height, ground diameter and biomass increased with the increase of N-fertilizer use, and showed a significant difference on seedlings height and biomass, but no significant difference existed in the ground diameter. In future, the N-fertilizer amounts should be enlarged research to confirm the suitable level and the difference of fertilization at normal and exponential method.

Cyclobalanopsisglauca; exponential fertilization; height; ground diameter;biomass

2014-09-15

黃山市科技局計劃項目(2014Z-1)資助；安徽省大學(xué)生創(chuàng)新項目(AH201310375041)資助；國家林業(yè)局948項目(2014-4-64)資助。

10.11929/j.issn.2095-1914.2015.01.003

S723.1

A

2095-1914(2015)01-0012-05

第1作者：宋曰欽(1967—)，男，博士，副教授。研究方向：森林培育。Email:hssongyuets@hsu.edu.cn。