氮、磷、鉀對江南油杉形態(tài)及生理變化的影響

常冀原 ，張 斌 ，許 琪 ，李 科 ，肖祥希 ，李志輝

（1.中南林業(yè)科技大學 林學院，湖南 長沙 410004；2.岳陽市林科所，湖南 岳陽414000；3.福建省林業(yè)科學研究院，福建 福州 350012）

氮、磷、鉀對江南油杉形態(tài)及生理變化的影響

常冀原1，張 斌1，許 琪2，李 科2，肖祥希3，李志輝1

（1.中南林業(yè)科技大學 林學院，湖南 長沙 410004；2.岳陽市林科所，湖南 岳陽414000；3.福建省林業(yè)科學研究院，福建 福州 350012）

以1年生的貴州、福建2個不同種源的江南油杉為實驗材料，通過不同氮、磷、鉀的配比施肥處理，研究了江南油杉苗高、地徑、地上與地下干質量、總干質量、葉片中蛋白質含量和可溶性糖的變化。結果表明：促進苗高和地徑等生長的較優(yōu)施肥配比為氮0.08 g/盆+磷0.12 g/盆+鉀0.09 g/盆，即N1P2K2處理（處理2）對幼苗的生長促進作用最大；相對于對照組的苗高、地徑、地上干質量、地下干質量、總干質量、葉片中蛋白質含量、可溶性糖含量和葉綠素含量分別提高了64%(36%)、38%(30%)、124%(65%)、92%(82%）、113%(70%)、72%(67%)、69%(70%)、53%(52%)。

江南油杉；氮磷鉀配比；形態(tài)及生理變化；營養(yǎng)元素

江南油杉Keteleeria cyclolepis是我國特有樹種，為松科油杉屬的常綠大喬木，其樹姿雄偉，枝葉繁茂而又濃綠，樹冠開展，枝條鋪散，針葉短促，球果圓柱形且較大，具有很高的觀賞價值，適宜于園林綠化，是良好的風景園林樹種[1-2]。到目前為止，國內外對江南油杉的研究較少，均為研究其地理的分布和其分類方面[3]，同時對育苗技術方面和基質選擇方面開展過一些研究[4-5]。配方施肥對苗木生長的研究較多[6-9]，但配方施肥對江南油杉容器苗木生長的研究未見報道。本項目主要針對江南油杉苗木進行不同配比的施肥實驗，研究江南油杉苗木苗高、地徑、生物量、葉片中蛋白質含量、可溶性糖含量、葉綠素含量的最佳施肥配比方案，探尋江南油杉育苗期科學施肥技術，為培育優(yōu)質苗木提供科學依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗苗圃概況

試驗地設在湖南長沙中南林業(yè)科技大學森林培育學科苗圃內（112.99°E，28.13°N）。氣候屬亞熱帶季風氣候，四季分明：春末、夏初多雨，夏末、秋季多旱，春濕多變，夏秋多晴，嚴冬期短，暑熱期長；年平均氣溫16.8～17.2 ℃，極端最高氣溫40.6 ℃，極端最低氣溫-12 ℃。年平均總降水量1 422.4 mm。水資源以地表水為主，水資源充足，年均地表徑流量達808億m3。全年無霜期約275 d。

1.2 試驗材料

江南油杉幼苗種源來源于貴州六盤水和福建南平兩個地區(qū)，試驗用苗木為1年生的江南油杉容器苗，苗木大小基本一致，貴州六盤水種源的平均苗高為10.2 cm，平均地徑為1.22 mm；福建南平種源的平均苗高為16.9 cm，平均地徑為2.49 mm。參試肥料為尿素（含氮46.4%）、過磷酸鈣（有效磷12%）、氯化鉀（有效鉀40%），肥料用水溶解稀釋后淋施，施肥時間為2014年4月，所用容器為塑料盆（盆口直徑為15 cm，深度為15 cm），育苗基質為黃心土、珍珠巖、泥炭土混合而成，比例為2∶1∶1，供試容器育苗基質所含有的速效氮、磷、鉀分別為22.6、3.8、7.7 mg/kg。

1.3 試驗設計

不同氮、磷、鉀含量施肥配比對1年生江南油杉容器苗生長及生理影響采用L9(34)正交試驗設計，每個施肥配比處理3次，并且設置一個空白對照組。N為0.3、0.6、0.9 g/盆，P為0.5、1.0、1.5 g/盆，K為0.2、0.4、0.6 g/盆，都為3個水平[10-13]（見表1）。

表1 氮、磷、鉀3因素配比試驗設計Table 1 Test design of N, P, K proportion

1.4 測定指標及方法

育苗基質中的氮、磷、鉀含量的成分分析：在試驗前取樣，對江南油杉的育苗基質進行氮、磷、鉀含量的測定。氮用堿解擴散法測定；磷用0.05 mol/LHCl-0.025 mol/L的1/2 H2SO4浸提法測定；鉀用1 mol/L的乙酸銨浸提—火焰光度法測定。

幼苗生長量的測定：對江南油杉苗木使用不同氮、磷、鉀施肥量配比后每個月對所有處理進行地徑和苗高（水平高度）兩個指標的測量。

幼苗生物量的測定：江南油杉經過半年的不同處理施肥后，每個處理隨機選取兩株苗木，將其從容器中取出，用清水洗干凈表面的泥土殘渣，然后用剪刀將幼苗的根、莖、葉分別剪開分好，編號裝袋，在烘箱內恒溫 (80 ℃)烘干后用電子天平稱量[14]，測定幼苗各部位的生物量[15]。

幼苗葉片蛋白質含量的測定：采用考馬斯亮蘭G-250法測定蛋白質含量[16]，每3個月測1次。

幼苗葉片可溶性糖含量的測定：蒽酮比色法測定可溶性糖[17]。

幼苗葉片中葉綠素含量的測定：采用分光光度計—乙醇[18]對各處理的江南油杉幼苗進行葉片葉綠素含量的測定。

1.5 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)利用 SPSS 軟件進行方差分析和多重比較，運用 Excel 制表[19-20]。

2 結果與分析

2.1 不同施肥配比對江南油杉容器苗生長量的影響

江南油杉幼苗經過半年不同氮磷鉀含量的施肥配比處理后，結果見表2。由表2可以看出，各種處理對苗高和地徑均有不同程度的提高，貴州苗處理 1、2、3、4、5、6、7、8、9的苗高分別比對照提高了3%、64%、24%、35%、7%、39%、7%、10%、48%，地徑分別提高了1%、38%、26%、33%、2%、34%、3%、4%、11%，其中處理2的差異最顯著，苗高和地徑分別提高了64%和38%；福建苗高分別提高了 5%、36%、21%、24%、8%、23%、15%、20%、20%，地徑分別提高了7%、22%、30%、15%、6%、5%、18%、5%、22%，其中苗高處理2最顯著，提高了36%，地徑處理3最顯著，提高了30%。

表2 不同施肥配比處理的1年生江南油杉幼苗的苗高和地徑?Table 2 Seedling height and ground diameter of oneyear-old K. cyclolepis seedling treated with different NPK proportions

由表3和表4可知，不同氮、磷、鉀施肥配比對貴州1年生江南油杉苗高生長量的影響試驗中處理2分別與處理3、4、6呈顯著性差異，處理9與處理5、7、8呈顯著性差異；對福建1年生江南油杉苗高生長量的影響試驗中處理2分別與處理4、6呈顯著性差異，處理9與對照組、處理3、處理6呈顯著性差異，但處理2與處理9沒有顯著性差異，說明處理2與處理9為提高江南油杉苗高的較優(yōu)組合。同樣通過方差檢驗可知，在不同氮、磷、鉀含量的施肥配比對1年生江南油杉幼苗地徑生長量的影響試驗中，各個處理之間沒有表現(xiàn)出顯著性差異，說明施肥對江南油杉地徑影響不顯著。分析其原因可能是因為幼苗生長時間不長，施肥對江南油杉地徑生長的影響沒有顯示出來。

表3 不同施肥配比對貴州江南油杉苗高和地徑的方差檢驗?Table 3 Variance tests for K. cyclolepis seedling height and ground diameter come from Guizhou with different fertilizer proportions

表4 不同施肥配比對福建江南油杉苗高和地徑的方差檢驗Table 4 Variance tests for K. cyclolepis seedling height and ground diameter come from Fujian with different fertilizer proportions

2.2 不同施肥配比對1年生江南油杉幼苗生物量的影響

從圖1和圖2可以看出，不同氮、磷、鉀含量的配比施肥處理對江南油杉幼苗生物量的影響顯著，各處理下的干質量均比對照有不同程度的增加，其中處理2的2個種源分別比對照提高了71%和69%；處理3、4、9的表現(xiàn)也很好，2個種源分別比對照增加了62%和55%、60%和57%、53%和61%；其他依次是處理6、8、7、5、1。因此綜合比較分析可知，處理2為提高江南油杉苗期生物量較優(yōu)施肥配比。

圖1 不同施肥配比處理的貴州1年生江南油杉幼苗生物量Fig.1 Seedling biomass of one-year-old K. cyclolepis come from Guihzou with different fertilizer proportions

2.3 不同施肥配比對1年生江南油杉葉片蛋白質含量的影響

從表5可以看出，不同氮、磷、鉀含量的配比施肥處理對江南油杉幼苗生物量的影響較顯著，各處理下的葉片中蛋白質含量均比對照有不同程度的增加，其中貴州種源處理2的葉片蛋白質含量比對照增加了72%，其次為處理9、6、4、3，分別比對照增加了64%、57%、54%、51%；福建種源處理2比對照增加了67%，其次為處理4、6、3、9，分別比對照增加了64%、63%、57%、57%。有此可知，處理2為提高江南油杉幼苗期葉片蛋白質含量的較優(yōu)施肥配比。

圖2 不同施肥配比處理的福建1年生江南油杉幼苗生物量Fig.2 Seedling biomass of one-year-old K. cyclolepis come from Fujian with different fertilizer proportions

表5 不同施肥配比處理的1年生江南油杉葉片蛋白質含量Table 5 Protein contents of one-year-old K. cyclolepis seedling with different NPK fertilizer

2.4 不同施肥配比對1年生江南油杉葉片可溶性糖含量的影響

表6為不同氮、磷、鉀施肥配比對1年生江南油杉幼苗葉片中可溶性糖含量的影響。由表6可知，各處理下的葉片中可溶性糖含量均比對照有不同程度的增加，其中處理2相對于對照組提高最顯著，貴州種源為69%，福建種源為70%；其次為貴州種源的處理9、6、4、3和福建種源的4、6、3、9。結果表明處理2為提高江南油杉幼苗期葉片可溶性糖含量的較優(yōu)施肥配比。

2.5 不同施肥配比對1年生江南油杉葉片葉綠素含量的影響

在苗圃內進行了江南油杉幼苗L9(34)正交施肥試驗設計，測定了其幼苗葉片葉綠素含量并進行了分析，變化規(guī)律如圖3、圖4所示。從圖3、4中可以看出，各處理的葉綠素含量均比對照高，其中處理2葉綠素含量最高，2個種源分別為3.76 mg/g（貴州）和4.01 mg/g（福建），比對照分別增加了53%和52%；其次為處理4、6、9、3，分別比對照增加了39%和42%、41%和36%、44%和33%、34%和35%。因此，處理2為提高江南油杉葉片葉綠素含量的較優(yōu)施肥配比。

表6 不同施肥配比處理的1年生江南油杉葉片可溶性糖含量Table 6 Soluble sugar contents of one-year-old K. cyclolepis seedling with different NPK fertilizer

圖3 不同施肥配比處理的貴州1年生江南油杉幼苗葉片葉綠素含量Fig.3 Leaf chlorophyll contents of one-year-old K. cyclolepis seedling come from Guizhou with different fertilizer proportions

圖4 不同施肥配比處理的福建1年生江南油杉幼苗葉片葉綠素含量Fig.4 Leaf chlorophyll contents of one-year-old K. cyclolepis seedling come from Fujian with different fertilizer proportions

3 結 論

(1) 不同氮、磷、鉀施肥配比處理對1年生江南油杉幼苗的生物量有顯著影響，其中以每盆施入N 0.3 g/盆、P 1 g/盆、K 0.4 g/盆的處理（處理2）表現(xiàn)最好，平均苗高分別達到了18.2 cm（貴州）和17.4 cm（福建），比對照提高了64%（貴州）和56%（福建），地徑最大達到了1.91 mm和2.86 mm，比對照提高了37%和30%，因此處理2為培育江南油杉幼苗在苗期進行施肥管理中較優(yōu)的氮、磷、鉀施肥配比。

(2) 不同氮、磷、鉀含量的施肥配比處理對1年生江南油杉幼苗的生物量、葉片蛋白質含量和可溶性糖含量、葉片中葉綠素含量有比較明顯的影響，也是處理2的表現(xiàn)最好，干質量比對照提高了71%（貴州）和69%（福建）；蛋白質含量達到0.777 6和0.756 8 mg/g，分別比對照提高了72%和67%；葉片可溶性糖含量為1.605 7和1.691 0 mg/g，分別比對照提高了69%和70%；葉綠素含量達3.76和4.01 mg/g，分別比對照提高了53%和52%。因此，處理2為提高江南油杉生物量及葉片葉綠素含量的較優(yōu)施肥配比。

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Effects of NPK fertilizer ratio on morphological and physiological changes ofKeteleeria cyclolepisseedlings

CHANG Ji-yuan1, ZHANG Bin1, XU Qi2, LI Ke2, XIAO Xiang-xi3, LI Zhi-hui1
(1.School of Forestry, Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, Hunan, China; 2.Yueyang Forestry Institute, Yueyang 414000, Hunan, China; 3.Fujian Academy of Forestry, Fuzhou 350012, Fujian, China)

By taking threeKeteleeria cyclolepisprovenances (one 1-year-old from Guizhou province, other two from Fujian province)as the tested materials, treated with different ratios of nitrogen, phosphorus and potassium fertilization, the changes of seedling height,ground diameter, dry weight of biomass above the ground, dry weight of biomass under the ground, total dry biomass weight, leaf protein content, leaf soluble sugar were investigated. The results show that the optimized fertilization ratio was nitrogen 0.08 g/pot, phosphor 0.12 g/pot, kalium 0.09 g/pot, which could promote seedling height and ground diameter better development; The treatment No.2(N1P2K2) had greatest positive effect to seedling growth; The optimized treatment group increased in seedling height, ground diameter,dry weight of biomass above the ground, dry weight of biomass under the ground, the total dry biomass weight, leaf protein content, leaf soluble sugar chlorophyll content compared with the control group to 64%(36%), 38%(30%), 124%(65%), 92%(82%）, 113%(70%),72%(67%), 69%(70%), 53%(52%).

Keteleeria cyclolepis; ratio of NPK; morphological and physiological changes; nutrient elements

S723.7

A

1673-923X(2015)05-0046-05

10.14067/j.cnki.1673-923x.2015.05.008

2014-07-20

林業(yè)公益性行業(yè)科研專項項目“江南油杉良種選育及栽培關鍵技術研究”（201304108）

常冀原，碩士研究生

李志輝，教授，博士，博士生導師；E-mail：lzh1957@126.com

常冀原,張 斌,許 琪,等. 氮、磷、鉀對江南油杉形態(tài)及生理變化的影響[J].中南林業(yè)科技大學學報,2015,35(5)：46-50.

[本文編校：謝榮秀]