氮磷鉀施肥配比對(duì)青岡櫟幼苗生長的影響

程 勇 ，吳際友 ，劉 球 ，陳明皋 ，張 珉 ，陳家法 ，吳 哲 ，廖德志 ，吳 玲 ，陳德云

（1.湖南省林業(yè)科學(xué)院，湖南 長沙 410004；2.湖南富林生物科技有限公司，湖南 長沙 410004；3.中南林業(yè)科技大學(xué)，湖南 長沙 410004；4.攸縣黃豐橋國有林場，湖南 攸縣 412300 ）

青岡櫟Cyclobalanopsis glauca屬于殼斗科Fagaceae櫟屬Cyclobalanopsis植物[1]，是我國亞熱帶地區(qū)東部濕潤常綠闊葉林中的主要優(yōu)勢樹種，也是優(yōu)良的珍貴用材樹種與園林觀賞樹種[2]。主要分布于中國亞熱帶地區(qū)、日本、 朝鮮、 緬甸、印度等地[3]。該樹種為常綠喬木，喜陽，抗逆性和適應(yīng)性較強(qiáng)，對(duì)土壤要求不嚴(yán)，在微堿性、中性至微酸性的土壤環(huán)境下生長較好。其萌芽力強(qiáng)，耐修剪，深根性，可防風(fēng)、防火。青岡櫟作為石山綠化和植被恢復(fù)的優(yōu)良樹種，具有良好的生態(tài)功能[3]和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，同時(shí)還具有一定的藥用價(jià)值，也是具有發(fā)展?jié)摿Φ哪茉礃浞N。由于過度的砍伐，青岡櫟種質(zhì)資源急劇下降，為了保護(hù)現(xiàn)有的種質(zhì)資源，須加強(qiáng)引種和栽培技術(shù)研究。本研究對(duì)青岡櫟盆栽苗進(jìn)行了氮、磷、鉀施肥配比試驗(yàn)，分析施肥對(duì)青岡櫟幼苗生長狀況的影響，以期探尋青岡櫟苗期管理時(shí)的合理施肥技術(shù)，為青岡櫟優(yōu)質(zhì)苗木的培育提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

從廣西選取苗齡一致的青岡櫟幼苗，于2016年5月將其移栽于相同條件的花盆缽中，每盆1株，在相同條件下進(jìn)行正常培養(yǎng)。于2016年8月5日選擇45株苗高且生長狀況一致的苗木作為供試苗木，平均苗高13.8 cm，平均地徑0.46 cm。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

供試肥料尿素 (含N 46.4%)、鈣鎂磷（含P2O512%）和氧化鉀（含K2O 53%），采用氮、磷、鉀3因素3水平正交設(shè)計(jì)[4]，按正交表L9（34）進(jìn)行試驗(yàn)，完全隨機(jī)排列，每個(gè)處理重復(fù)5次，以1號(hào)處理（N1P1K1）作為對(duì)照。試驗(yàn)設(shè)計(jì)詳見表1和表2。

表1 尿素、鈣鎂磷、氧化鉀3水平施用量Table 1 Application amounts of urea, calcium magnesium phosphate and potassium oxide (g·盆-1)

表2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)表Table 2 Orthogonal experimental design

1.2.2 指標(biāo)測定

在試驗(yàn)結(jié)束后對(duì)青岡櫟幼苗的苗高、地徑、各器官生物量等指標(biāo)進(jìn)行精確測定，應(yīng)用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析[5-6]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥配比對(duì)青岡櫟幼苗苗高和地徑生長的影響

不同施肥配比對(duì)青岡櫟幼苗苗高和地徑生長的影響見表3。由表3可知，與對(duì)照相比，各施肥配比處理下的幼苗苗高和地徑均有增長，其中長勢最好的處理組合為6號(hào)處理（N2P3K1），其苗高和地徑分別為56.24 cm，1.26 cm，是對(duì)照組的276.22%和185.29%，相比于對(duì)照差異顯著。

表3 不同施肥配比下青岡櫟幼苗各生長指標(biāo)的均值Table 3 Mean values of growth indexes of Cyclobalanopsis glauca seedlings under different fertilization ratios

不同施肥配比對(duì)苗高和地徑的影響各不相同，N含量相對(duì)較少的4、5、6號(hào)處理的幼苗苗高要顯著高于N 含量相對(duì)較多的7、8、9號(hào)處理，可見合理的施肥配比非常重要，如果一味的增加N肥施肥量可能會(huì)導(dǎo)致生長量的下降。

2.2 不同施肥配比對(duì)青岡櫟幼苗各器官生物量及總生物量的影響

不同施肥配比對(duì)青岡櫟幼苗各器官生物量的影響各不相同，9種處理中以5、6號(hào)表現(xiàn)最佳。5號(hào)處理的幼苗葉、枝干、根的生物量分別是對(duì)照組的16.5倍、7.0倍、6.7倍，6號(hào)則分別是對(duì)照組的20.0倍、5.5倍、7.3倍。表現(xiàn)較差的處理有2、3、7、9號(hào)，可見合適的施肥配比對(duì)青岡櫟幼苗生物量的積累非常重要。

2.3 不同施肥配比對(duì)青岡櫟幼苗根冠比的影響

不同施肥配比對(duì)青岡櫟幼苗根冠比的影響如表3所示，1號(hào)和2號(hào)處理的幼苗根冠比最佳，而較差的有7、8、9號(hào)處理。通過極差分析得知，氮肥對(duì)青岡櫟幼苗根冠比的影響最大，且根冠比隨著氮肥的增加而降低。這說明合理的施肥配比能較好的調(diào)節(jié)苗木地上和地下的生物量分配，在養(yǎng)分貧乏時(shí)能促進(jìn)苗木根系生長，這與張往祥等對(duì)銀杏的研究的結(jié)論一致[7]。

2.4 不同施肥配比對(duì)青岡櫟幼苗生長指標(biāo)影響的回歸分析

正交試驗(yàn)是多因素多水平的設(shè)計(jì)方法，是在全面試驗(yàn)中選出代表性的點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn)，因此存在不完全的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，這種特點(diǎn)可能導(dǎo)致在試驗(yàn)過程中最佳方案組合沒有顯現(xiàn)，因此宜建立數(shù)學(xué)模型來求出氮磷鉀施肥量最佳組合的理論值。根據(jù)大量的研究表明，植物的生長指標(biāo)與施肥量成函數(shù)關(guān)系[8]，因此，我們將本試驗(yàn)氮磷鉀施肥量與青岡櫟幼苗的生長指標(biāo)進(jìn)行回歸分析，結(jié)果如表4所示。不同的生長指標(biāo)與氮磷鉀含量分別擬合成三元二次回歸方程，且各方程的相關(guān)系數(shù)均較大，其中最大的為葉質(zhì)量的相關(guān)系數(shù)，說明其方程擬合度最高。

表4 氮磷鉀施肥量與幼苗生長指標(biāo)的回歸分析?Table 4 Regression analysis of seedling growth indexes with N, P, K application amount

根據(jù)以上方程，求出影響各生長指標(biāo)的最佳理論組合，結(jié)果見表5。分別對(duì)得出的回歸方程的各個(gè)因素（X1，X2，X3）求出偏導(dǎo)數(shù)，從而得出青岡櫟幼苗氮、磷、鉀的施肥適用范圍：尿素12.23 ～ 14.65 g·盆-1，鈣鎂磷 9.35 ～ 22.91 g·盆-1，氧化鉀 5.73 ～ 14.17 g·盆-1。

表5 青岡櫟幼苗的適宜施肥組合Table 5 Suitable fertilization combinations for Cyclobalanopsis glauca seedlings

3 結(jié) 論

氮、磷、鉀施肥配比對(duì)青岡櫟幼苗生長有顯著的影響，在9種處理中以N2P3K1處理最佳，而N1P2K2、N1P3K3、N3P1K3、N3P2K1處理相對(duì)較差，這說明科學(xué)施肥能減少投入增加產(chǎn)出，同時(shí)也能減少施肥對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響。

N、P、K元素對(duì)于幼苗地徑、苗高、枝干和總生物量的影響大小為：N＞P＞K。

青岡櫟幼苗的各項(xiàng)生長指標(biāo)和各種肥料的施用量呈明顯的二次函數(shù)關(guān)系，由此建立三元二次回歸方程，求出青岡櫟幼苗氮、磷、鉀的施肥量范圍：尿素12.23～14.65 g·盆-1，鈣鎂磷9.35～22.91 g·盆-1，氧化鉀 5.73 ～ 14.17 g·盆-1。

4 討 論

Schiefelbein J W等認(rèn)為，通過對(duì)林地施肥可以改善土壤的營養(yǎng)狀況，增加植物自身的吸收能力，同時(shí)植物根系與地上部分器官受植物體內(nèi)氮素營養(yǎng)狀態(tài)的調(diào)控，在合適的范圍內(nèi)增加氮素含量能夠增加地上部分和根系的生長[9]。趙嫦妮等研究表明，施肥對(duì)赤皮青岡容器苗的各生長指標(biāo)均有促進(jìn)作用，但并不一定遵循“施肥量越大，苗木質(zhì)量越高”的規(guī)律，而是遵循適需的原則[10]。這與本研究的結(jié)論一致，合理的施肥配比對(duì)青岡櫟幼苗的生長具有促進(jìn)作用。一味的增加一種或者幾種肥料不但不能改善苗木的生長狀況，反而會(huì)導(dǎo)致某項(xiàng)生長指標(biāo)的下降甚至苗木整體生長狀況的下降。

陸秀君等研究了N、P、K配比施肥對(duì)美國紅楓幼苗生長及葉色變化的影響，結(jié)果表明各施肥處理后植株根冠比均小于對(duì)照組[11]。這與本研究的結(jié)論基本一致，青岡櫟幼苗的根冠比隨著氮肥的增加而降低。造成這一結(jié)果的原因可能是N、P、K配比施肥較有利于植株地上部分生長，且盆栽的栽培方式可能會(huì)限制植株的根部生長，導(dǎo)致根冠比降低。

范志強(qiáng)研究表明，隨供N濃度提高，水曲柳苗木地上、地下生物量都增加，根系中的生物量明顯大于地上部分[12]。本研究結(jié)果表明，枝干的生物量最高，其次為葉的生物量，再次為根的生物量。研究的結(jié)論不一致可能是因?yàn)椴煌参飳?duì)氮的利用有一定的差異。

本研究將正交試驗(yàn)和回歸分析相結(jié)合，彌補(bǔ)正交試驗(yàn)的不足，發(fā)揚(yáng)兩者的優(yōu)勢；本研究結(jié)論是苗期盆栽試驗(yàn)的結(jié)果，有一定的局限性；另僅僅偏導(dǎo)數(shù)只得出了肥料使用量范圍，有一定的局限性，今后應(yīng)結(jié)合本研究的結(jié)論開展大田試驗(yàn)和中幼林測土配方施肥試驗(yàn)。

[1]王素娟.基質(zhì)、施肥對(duì)青岡櫟和赤皮青岡容器苗生長的影響[D].杭州:浙江農(nóng)林大學(xué), 2012.

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