不同施肥處理對(duì)觀光木幼苗生長(zhǎng)及葉片養(yǎng)分含量的影響

唐新瑤 亢亞超,2 王凌暉 周倍竹

（1. 廣西大學(xué)林學(xué)院 廣西南寧 530004；2. 駐馬店市綠化處 河南駐馬店 463000）

觀光木（Tsoongiodendron odorum）是木蘭科（Magnoliaceae）觀光木屬（Tsoongiodendron）常綠喬木，又名香花木、香木楠、宿軸木蘭，樹(shù)冠濃密、樹(shù)形優(yōu)美，是優(yōu)良庭院觀賞樹(shù)種和行道樹(shù)種，其木材結(jié)構(gòu)細(xì)致，可作為優(yōu)良木材使用；除此之外，觀光木的樹(shù)皮、枝條和木質(zhì)部的某些化學(xué)成分還能用于癌癥治療[1]。觀光木為中國(guó)特有且被國(guó)家列為珍稀瀕危植物，是古老的孑遺樹(shù)種，對(duì)研究古代植物區(qū)系、古地理、古氣候都有重要的科學(xué)價(jià)值，是重要的植物種質(zhì)資源，具有重要的研究意義[2]。

育苗期施肥是植物培育的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一，對(duì)促進(jìn)植物生長(zhǎng)、提高產(chǎn)量和品質(zhì)等發(fā)揮重要作用[3]。在苗木施肥過(guò)程中，施肥用量的確定尤為關(guān)鍵，對(duì)苗木進(jìn)行養(yǎng)分補(bǔ)充和調(diào)節(jié)，可以維持土壤肥力并改善苗木質(zhì)量，促進(jìn)其健康快速生長(zhǎng)。合理的配比施肥能促進(jìn)植物的生長(zhǎng)發(fā)育[4]，研究科學(xué)經(jīng)濟(jì)的氮磷鉀施肥配比具有十分重要的意義，能最大限度地發(fā)揮土壤對(duì)林木的肥力作用，既能使肥料物盡其用，又能加速培育壯苗[5]。近年來(lái)對(duì)觀光木的研究力度不斷加大。本研究對(duì)觀光木進(jìn)行氮磷鉀配比施肥試驗(yàn)，分析不同處理對(duì)觀光木幼苗生長(zhǎng)的影響，篩選促進(jìn)其幼苗健康快速成長(zhǎng)的最佳組合，以期為觀光木幼苗的推廣及施肥管理提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗(yàn)地概況 試驗(yàn)地位于廣西壯族自治區(qū)南寧市廣西大學(xué)林學(xué)院教學(xué)實(shí)驗(yàn)基地內(nèi)（經(jīng)度108°17′13.32″，緯度22°51′22.5″），地屬亞熱帶季風(fēng)氣候，陽(yáng)光充足，濕潤(rùn)多雨，氣候溫和，適宜觀光木幼苗生長(zhǎng)，各處理組的環(huán)境條件一致。

1.1.2 試材 試驗(yàn)用苗來(lái)源于南寧市樹(shù)木園，為長(zhǎng)勢(shì)一致的一年生觀光木實(shí)生苗[（株高（24.17±0.29）cm，地徑（5.57±0.10）mm]。2018年10月選取出100株健康的幼苗移植于規(guī)格為17 cm（徑）×14 cm（高）的塑料育苗盆內(nèi)進(jìn)行緩苗，盆栽苗整齊排列并保持一定的苗木間距，確保受光均勻。

1.1.3 供試土壤與肥料 供試土壤為偏酸性赤紅壤，與粗沙以3∶1的比例混勻后作栽培基質(zhì)。試驗(yàn)所用氮肥為尿素（天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司，含N 46.67%），磷肥為過(guò)磷酸鈣（天津市光復(fù)科技發(fā)展有限公司，含P2O522.6%），鉀肥為氯化鉀（天津博迪化工股份有限公司，含K2O 52.7%）。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)時(shí)間為2019年3—11月，采用氮磷鉀三因素三水平正交設(shè)計(jì)，CK為不施肥對(duì)照組，共10組處理，每個(gè)處理組設(shè)10個(gè)重復(fù)。于3—10月每月初用灌澆施肥法進(jìn)行施肥處理，每次每盆施加100 mL處理溶液，隔30 d施肥1次，共8次。根據(jù)合理施肥計(jì)算公式[6]并結(jié)合預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，同時(shí)參考銀彬吾等[7]的配比施肥試驗(yàn)設(shè)計(jì)，分析得出肥料施用水平（表1）和施肥試驗(yàn)設(shè)計(jì)（表2）。試驗(yàn)過(guò)程中統(tǒng)一進(jìn)行澆水、除草等工作。

表1 肥料施用水平 單位：g/株

表2 施肥試驗(yàn)設(shè)計(jì) 單位：g/株

1.2.2 指標(biāo)測(cè)定 于第8次施肥處理30 d后（2019年11月），選擇在天氣晴朗的上午進(jìn)行采樣，并對(duì)觀光木幼苗根莖葉生物量、葉面積、根系指標(biāo)、葉片養(yǎng)分含量進(jìn)行測(cè)定。

生物量：將植株挖取并清洗干凈后用紙吸干表面水分，把根、莖、葉分別裝入信封袋，放置烘箱內(nèi)以105℃殺青半小時(shí)，置于75℃烘干至恒重，再測(cè)定各部分干重[8]。葉面積：使用CI-203手持式激光葉面積儀進(jìn)行測(cè)定[8]；根系指標(biāo)：使用Epson根系掃描儀對(duì)各處理的根系進(jìn)行掃描，之后使用WinRHIZO分析軟件得到觀光木幼苗的根表面積、總根長(zhǎng)、總根體積、根尖數(shù)、根平均直徑[8]；葉片養(yǎng)分含量：葉片全氮含量使用奈氏比色法[9]進(jìn)行測(cè)定，葉片全磷含量使用釩鉬黃比色法[9]進(jìn)行測(cè)定，葉片全鉀含量使用火焰光度計(jì)法[9]進(jìn)行測(cè)定。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理與分析 采用Excel 2020進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與制圖，用SPSS 26.0軟件進(jìn)行方差分析、極差分析等。

隸屬函數(shù)公式為：F（Xi）=（Xi-Xmin）/（Xmax–Xmin），其中F（Xi）為隸屬函數(shù)值，Xi為該指標(biāo)數(shù)值，Xmax和Xmin分別為該指標(biāo)的最大值和最小值[10]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對(duì)觀光木幼苗生物量的影響

方差分析和極差分析可知，氮磷鉀配比施肥對(duì)觀光木幼苗生物量指標(biāo)影響達(dá)到極顯著水平（p<0.01），N、P、K三因素對(duì)根、葉生物量影響效應(yīng)為N>K>P，對(duì)莖生物量影響效應(yīng)為N>P>K。由圖1可知，根莖葉生物量的變化趨勢(shì)相似，根生物量整體排序?yàn)門(mén)6>T5>T4>T1>T2>T3>T8>T9>T7>CK，莖生物量整體排序?yàn)門(mén)6>T5>T2>T4>T3>T1>T8>T7>T9>CK，葉生物量整體排序?yàn)門(mén)6>T5>T4>T1>T2>T3>T8>T9>T7>CK，觀光木幼苗各部位（根、莖、葉）生物量均在T6處理組取得最大值，分別為18.767、24.790、47.507 g，顯著高于其他處理，比不施肥（CK）提高了250.13%、194.77%、393.17%。

圖1 不同施肥處理對(duì)觀光木幼苗生物量的影響

2.2 不同施肥處理對(duì)觀光木幼苗葉面積的影響

方差分析和極差分析可知，氮磷鉀配比施肥對(duì)觀光木幼苗葉面積指標(biāo)影響達(dá)到極顯著水平（p<0.01），N、P、K三因素對(duì)葉面積影響效應(yīng)為N>P>K。由表3可知，葉面積大小整體表現(xiàn)為T(mén)6>T5>T4>T2>T3>T1>T8>T9>T7>CK，觀光木幼苗葉面積在T6處理組取得最大值，為172.046 cm2，顯著高于其他處理組，比不施肥（CK）提高了170.31%。

表3 不同施肥處理對(duì)觀光木幼苗葉面積和根系指標(biāo)的影響

2.3 不同施肥處理對(duì)觀光木幼苗根系的影響

方差分析和極差分析可知，氮磷鉀配比施肥對(duì)觀光木幼苗根系指標(biāo)影響達(dá)到極顯著水平（p<0.01），N、P、K三因素對(duì)根表面積、總根長(zhǎng)、根尖數(shù)、根平均直徑影響效應(yīng)為N>K>P，對(duì)總根體積的影響效應(yīng)為N>P>K。由表3可知，根表面積整體表現(xiàn)為T(mén)6>T5>T2>T4>T1>T8>T3>T9>T7>CK，總根長(zhǎng)整體表現(xiàn)為T(mén)6>T5>T4>T2>T1>T3>T8>T9>T7>CK，總根體積整體表現(xiàn)為T(mén)6>T5>T4>T2>T1>T8>T3>T9>T7>CK，根尖數(shù)整體表現(xiàn)為T(mén)6>T5>T4>T2>T1>T8>T3>T9>T7>CK，根平均直徑整體表現(xiàn)為T(mén)6>T5>T4>T2>T1>T8>T3>T9>T7>CK；觀光木幼苗各根系指標(biāo)（根表面積、總根長(zhǎng)、總根體積、根尖數(shù)、根平均直徑）均在T6處理組取得最大值，分別為407.549 cm2、938.355 cm、12.713 cm3、6 581個(gè)、7.030 mm，顯著高于其他處理組，比不施肥（CK）提高了147.36%、67.31%、133.99%、228.89%、280.00%。

續(xù)表3 不同施肥處理對(duì)觀光木幼苗葉面積和根系指標(biāo)的影響

2.4 不同施肥處理對(duì)觀光木幼苗葉片養(yǎng)分含量的影響

方差分析可知，氮磷鉀配比施肥對(duì)觀光木幼苗葉片養(yǎng)分含量影響達(dá)到極顯著水平（p<0.01）。由表4可知，葉片養(yǎng)分含量的變化趨勢(shì)各不相同，葉片氮含量整體表現(xiàn)為T(mén)9>T8>T7>T6>T5>T4>T3>T2>T1>CK，葉片磷含量整體表現(xiàn)為T(mén)6>T9>T5>T4>T8>T2>T1>T3>T7>CK，葉片鉀含量整體表現(xiàn)為T(mén)7>T5>T9>T3>T6>T8>T4>T2>T1>CK，觀光木幼苗葉片養(yǎng)分含量在T9、T6、T7處理組取得較大值，分別為34.911、1.343和10.574 g/kg，顯著高于其他處理組，比不施肥對(duì)照組CK提高了78.34%、96.35%、58.34%。

表4 不同施肥處理對(duì)觀光木幼苗葉片養(yǎng)分含量的影響 單位：g/kg

2.5 不同施肥處理下觀光木幼苗各項(xiàng)指標(biāo)的相關(guān)性分析和隸屬函數(shù)分析

由表5可知，根莖葉生物量、葉面積、根系指標(biāo)、葉片磷含量之間呈極顯著正相關(guān)（p<0.01）。葉片氮含量與莖生物量、葉面積呈負(fù)相關(guān)，與其余指標(biāo)均呈正相關(guān)；葉片鉀含量與各項(xiàng)指標(biāo)均呈正相關(guān)，但葉片氮、鉀含量與各項(xiàng)指標(biāo)之間的相關(guān)性均不顯著。綜上所述，總體上看觀光木幼苗的生長(zhǎng)指標(biāo)之間、葉片養(yǎng)分含量之間存在一定的相關(guān)性，各指標(biāo)之間關(guān)系較為密切，相互影響。

表5 不同施肥處理下各項(xiàng)指標(biāo)的相關(guān)性分析結(jié)果

隸屬函數(shù)評(píng)價(jià)觀光木幼苗對(duì)不同施肥處理的綜合表現(xiàn)可知，葉片氮含量、葉片鉀含量與其他指標(biāo)相關(guān)性均不顯著，故刪去，分別計(jì)算各指標(biāo)的隸屬度。由表6可知，不同施肥處理下，各處理組的平均隸屬值均高于對(duì)照組（CK），觀光木幼苗平均隸屬函數(shù)值的排序?yàn)門(mén)6>T5>T4>T2>T1>T3>T8>T9>T7>CK，其中平均隸屬函數(shù)值在T6處理組取得最大值，T5處理組次之，在對(duì)照組（CK）取得最小值。

表6 不同施肥處理下各項(xiàng)指標(biāo)的隸屬函數(shù)值

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

氮磷鉀是植物生長(zhǎng)過(guò)程中所需的重要的大量元素[11]。目前針對(duì)觀光木育苗施肥方面的研究報(bào)道甚少。本研究采用三因素三水平正交實(shí)驗(yàn)，探索不同配比施肥對(duì)觀光木幼苗生長(zhǎng)的影響。本研究發(fā)現(xiàn)，氮磷鉀配比施肥對(duì)觀光木幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)及葉片養(yǎng)分含量的影響達(dá)到極顯著差異水平（P<0.01），配比施肥處理促進(jìn)了觀光木幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育，各生長(zhǎng)指標(biāo)均在T6處理組取得最大值，在對(duì)照組（CK）取得最小值，T6處理組生長(zhǎng)指標(biāo)顯著高于對(duì)照組CK。根據(jù)N、P、K影響效應(yīng)可知，氮元素對(duì)觀光木幼苗生長(zhǎng)的影響最大，磷、鉀元素對(duì)各指標(biāo)具有不同程度的影響。由隸屬函數(shù)分析可以看出，施氮水平為1.2 g/株的處理組生長(zhǎng)表現(xiàn)最好，施N水平為1.8 g/株的處理組在施肥處理中生長(zhǎng)狀況最差，可能是由于氮素過(guò)量導(dǎo)致養(yǎng)分脅迫，如果肥料施用量繼續(xù)增加則有可能抑制植物的生長(zhǎng)，使苗木生長(zhǎng)狀況次于不施肥的對(duì)照組（CK）。同一施氮水平的處理組，由于P、K的施用量不同，苗木的生長(zhǎng)狀況也存在差異。由此看出，合適范圍內(nèi)的配比施肥才能對(duì)植物幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育起到最大的促進(jìn)作用，氮是影響觀光木幼苗生長(zhǎng)的首要因子，但必須與磷、鉀合理搭配，才會(huì)有更好的效果，這與李婷等[3]、程勇等[12]對(duì)望天樹(shù)、青岡櫟的施肥研究結(jié)論一致。

大量研究表明，施肥能促進(jìn)植物的生長(zhǎng)發(fā)育，為植物生長(zhǎng)提供充足的營(yíng)養(yǎng)基礎(chǔ)[13]。在合適的范圍內(nèi)，施肥能夠促進(jìn)地上部分和根系的生長(zhǎng)，根據(jù)生物量和根系各指標(biāo)的變化，可以衡量植物在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中對(duì)資源的獲取能力及對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性[11]，而植物葉片具有制造有機(jī)物的強(qiáng)大作用，葉面積越大越有利于幼苗對(duì)光能的截獲及利用[14]。本研究發(fā)現(xiàn)，不同施肥處理下觀光木幼苗的根莖葉生物量、葉面積、根表面積、總根長(zhǎng)、總根體積、根尖數(shù)、根平均直徑均在T6處理組取得最大值，各指標(biāo)總體呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，說(shuō)明在合適的范圍內(nèi)，施肥能明顯促進(jìn)觀光木幼苗生物量、單位葉面積和根系的生長(zhǎng)，而超出一定限度后促進(jìn)作用開(kāi)始減弱。相關(guān)性分析表明，觀光木幼苗的根莖葉生物量、葉面積、根系指標(biāo)之間具有極顯著的正相關(guān)性，各因子之間存在相互作用、相互促進(jìn)的關(guān)系。施力軍[13]等認(rèn)為，適宜的肥料施用會(huì)促使植物地上部分合理分布，保持了植株間的通風(fēng)及透光性，植株具備光合所需的葉面積，促進(jìn)了源和庫(kù)的分配趨于平衡。而施肥量過(guò)多或過(guò)少時(shí)，植株因肥害或缺肥而生長(zhǎng)受限，地上部生長(zhǎng)量不足，葉面積減小，光合產(chǎn)物少，影響有機(jī)物向根部積累，根部產(chǎn)量難以提高，這與本試驗(yàn)結(jié)論一致。

施肥水平會(huì)對(duì)植物葉片養(yǎng)分含量有一定的影響[15]。本研究發(fā)現(xiàn)，施肥可有效提高植株養(yǎng)分含量，以供生長(zhǎng)發(fā)育吸收利用，觀光木幼苗葉片氮磷鉀含量在不同處理中有不同程度的變化幅度，隨各元素施用量的增加葉片中該元素的含量也呈現(xiàn)不斷增加的趨勢(shì)，這與童琪等[16]、付曉鳳等[8]對(duì)南酸棗、扁桃的施肥研究結(jié)論一致。另有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，隨著氮施用量的增加，葉片氮含量卻顯著下降，這可能是由于過(guò)量施氮導(dǎo)致葉片因營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)過(guò)旺而產(chǎn)生元素稀釋作用[17]。

結(jié)合隸屬函數(shù)分析可知，平均隸屬函數(shù)值在T6處理組取得最大值，本試驗(yàn)中的配施處理在不同程度上對(duì)觀光木幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育起到了促進(jìn)作用，使苗木茁壯成長(zhǎng)，反映了苗木施肥的必要性和重要性。

3.2 結(jié)論

本研究結(jié)果表明，適量的氮磷鉀配比施肥能有效促進(jìn)觀光木幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育。綜合各項(xiàng)指標(biāo)結(jié)果及隸屬函數(shù)分析，T6（N2P3K1）為本試驗(yàn)條件下促進(jìn)觀光木幼苗生長(zhǎng)的最佳施肥配方，即當(dāng)純氮、純磷、純鉀的施用總量分別為1.2、2.7、0.5 g/株時(shí)促進(jìn)作用最大。