施肥對欏木石楠幼苗生長及生理指標(biāo)的影響

汪麗莎，楊 勇，李冬林,3

(1.泌陽縣林業(yè)技術(shù)推廣站，河南 泌陽 463799；2.江蘇省林業(yè)科學(xué)研究院，江蘇 南京 211153；3.江蘇揚州城市森林生態(tài)系統(tǒng)國家定位觀測研究站，江蘇 揚州 225000）

土壤肥力是植物營養(yǎng)的來源，也是植物生長發(fā)育、產(chǎn)量形成和品質(zhì)提高的基本保證[1-2]?？茖W(xué)施肥能夠大大改善林地土壤理化性質(zhì)，提高田間土壤肥力，提高林木的產(chǎn)量和品質(zhì)，縮短成苗周期，降低育苗成本[3]，而不合理的施肥處理會導(dǎo)致植物發(fā)育緩慢、產(chǎn)量降低、品質(zhì)下降、土壤肥力下降和環(huán)境污染等問題。近年來，伴隨著工業(yè)經(jīng)濟的飛速發(fā)展，勞動力成本日益高漲，土壤管理粗放、不合理施肥使得林地土壤肥力日趨下降，引起營養(yǎng)衰退、植株抗逆性不良、苗木品質(zhì)下降，嚴(yán)重影響了可持續(xù)經(jīng)營與生產(chǎn)效益。因此，研究施肥對植物生長及生理指標(biāo)的影響，探索不同配方施肥的作用差異，對于指導(dǎo)林業(yè)生產(chǎn)，提升特定植物苗木培育質(zhì)量與生產(chǎn)效率具有重要意義。

欏木石楠（Photinia davidsoniae）原產(chǎn)中國，屬薔薇科石楠屬，為我國南方重要的鄉(xiāng)土珍貴樹種，主要分布在陜西、江蘇、安徽、浙江、江西、湖南、湖北、四川、云南、福建、廣東、廣西等地，常分布于海拔600～1 000 m 的林下或散生于自然灌叢中[4]。其株型圓滿，耐修剪，具有頂生圓錐花序，花純白色，夏季3—4 月開花，絢麗燦爛，秋季9—10 月結(jié)果，果實為黑褐色，為城市園林深具潛力的觀賞植物。筆者觀察發(fā)現(xiàn)，欏木石楠母樹始果期早，盛果期結(jié)實量大，果實色澤鮮艷，是很有發(fā)展前景的鳥類食源植物，對城市招引益鳥、維持城市鳥類生物多樣性具有重要意義。目前，對于欏木石楠生物學(xué)特性的研究集中于育苗技術(shù)[5]、抗寒性[6]、水分脅迫[7]、木材力學(xué)特性[8]等方面，有關(guān)欏木石楠容器苗培養(yǎng)過程中的科學(xué)施肥技術(shù)尚未見報道。本文通過配方施肥試驗，研究了不同施肥處理下欏木石楠容器苗生長及生理指標(biāo)的變化，分析了不同施肥措施對欏木石楠容器苗育苗效果及培養(yǎng)質(zhì)量的影響，為生產(chǎn)中指導(dǎo)科學(xué)育苗提供基本的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地設(shè)在金陵科技學(xué)院園藝試驗站，位于江蘇省南京市棲霞區(qū)曉莊，屬于北亞熱帶濕潤氣候，四季分明，雨水充沛；常年平均降雨117 d，平均降雨量1 106.5 mm，相對濕度76%，無霜期237 d；年均溫度15.4 ℃，年極端氣溫最高39.7℃，最低-13.1℃。

1.2 試驗材料

試驗材料為1 年生欏木石楠實生苗。種實于2021年11 月采自江蘇省林業(yè)科學(xué)研究院成年母樹（樹高2.8 m，胸徑36.6cm）。種實采集后，手工去除果皮，消毒滅菌，與濕潤的黃沙等體積混合后置入0～5 ℃冷庫中沙藏。2022 年3 月取出種子，均勻點播于濕潤的黃沙中，薄膜覆蓋，待種子萌發(fā)并長出4～5 片真葉后，初選取生長健壯、無病蟲害的幼苗移入直徑10 cm，高度15 cm 的黑色塑料盆中培養(yǎng)，每盆種植1 株。栽培基質(zhì)為草炭、珍珠巖和黃心土按1∶1∶4 的體積比混和，基質(zhì)表面距離容器頂部邊緣1 cm，幼苗生長期間進行常規(guī)的水分管理。

1.3 試驗處理

試驗肥料為2 種生物有機肥和2 種化肥按比例配制。其中，2 種生物有機肥為標(biāo)優(yōu)美生物有機肥（Biom，有機質(zhì)≥40%，N+P2O5+K2O≥5%，有效活菌數(shù)≥0.2×108CFU·g-1）和沃爾田生物有機肥（Volme，有機質(zhì)≥50%，N+P2O5+K2O≥5%，有效活菌數(shù)≥0.2×108CFU·g-1）。2 種化肥為尿素（徐州淞譽化工科技有限公司生產(chǎn)，分子式CO（NH2）2，含N 量≥46.4%）和磷酸二氫鉀（蘇州銨隆化工科技有限公司生產(chǎn)，有效成分KH2PO4≥98%，pH 值4.4）（表1）。

表1 試驗處理方法

采用隨機區(qū)組試驗設(shè)計，設(shè)計4 個處理，每處理重復(fù)4 次，每處理設(shè)置盆栽苗30 盆。幼苗上盆時，每盆有機肥施用量為5 g，緩苗1 個月后開始追施化肥，每15 d 施肥1 次，每株澆灌100 mL 濃度0.1%的溶液，持續(xù)施肥8 次。10 月5 日試驗結(jié)束，測定各生長及生理指標(biāo)。

1.4 指標(biāo)測定

株高、冠幅、根系長的測定使用直尺，地徑測定使用數(shù)顯游標(biāo)卡尺；生物量指標(biāo)測定采用天平稱重法[9]，葉綠素測定采用分光光度計比色法[9]；可溶性糖測定采用蒽酮比色法[10]；可溶性蛋白質(zhì)測定采用考馬斯亮藍(lán)比色法[11]。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2016 處理數(shù)據(jù)并作圖，應(yīng)用SPSS22.0 進行方差分析與多重比較，多重比較采用LSD 法。

2 結(jié)果與分析

2.1 施肥處理對欏木石楠幼苗生長指標(biāo)的影響

2.1.1 對株高、地徑和冠幅的影響 不同施肥處理條件下，欏木石楠容器苗株高、冠幅、地徑和高徑比的變化見圖1。由圖1 可見，T1 處理的幼苗株高、冠幅、地徑和高徑比與對照（CK）之間無明顯差異，但T2、T3、T4 處理顯著高于CK（P<0.05）。其中，T1 處理的株高、冠幅、地徑和高徑比分別是CK 的1.03倍、1.07 倍、1.03 倍、0.99 倍，T2 處理分別是CK 的1.18 倍、1.17 倍、1.10 倍、1.08 倍，T3 分別是CK 的1.32 倍、1.30 倍、1.17 倍、1.13 倍，T4 處理分別是CK的1.45 倍、1.39 倍、1.33 倍、1.19 倍。尤其是T4 處理下的株高、冠幅、地徑和高徑比均取得最大值，分別為28.03 cm、12.89 cm、0.41 cm、70.08。多重比較表明，T4 處理的各指標(biāo)與T3 處理間無顯著差異（P>0.05），但與T2、T1 處理間差異顯著（P<0.05）。

圖1 不同施肥處理下欏木石楠幼苗地上部分生長指標(biāo)的變化

2.1.2 對根系生長指標(biāo)的影響 由表2 可知，不同施肥處理的欏木石楠幼苗主根長、主根粗、側(cè)根數(shù)均存在一定的變化。施肥處理的主根長均小于CK，方差分析表明，施肥處理對主根長的影響不顯著（P>0.05），但不同處理的欏木石楠幼苗主根粗存在顯著差異（P<0.05）。多重比較結(jié)果表明，T1 處理的主根粗與CK 無顯著差異（P>0.05），但T2、T3、T4 處理的主根粗與CK 差異顯著（P<0.05）。

表2 不同施肥處理下欏木石楠幼苗根系生長指標(biāo)的變化

表3 不同施肥處理下欏木石楠幼苗光合色素含量的變化 mg·g-1

由表2 可知，施肥處理的欏木石楠幼苗側(cè)根數(shù)明顯多于CK（P<0.05），T1、T2、T3、T4 處理的幼苗側(cè)根數(shù)分別為CK 的1.13 倍、1.32 倍、1.41 倍、1.18 倍，說明施肥有利于增加欏木石楠側(cè)根數(shù)，提高根系的吸收能力，為植株地上部分的健壯生長創(chuàng)造條件。

2.1.3 對單株生物量的影響 植株生物量的大小主要是干物質(zhì)的積累，是植物生產(chǎn)力與獲取能量能力的主要體現(xiàn)，反映了植株在一定時間內(nèi)積累的有機質(zhì)總量[12]。植株要維持高水平的產(chǎn)量，既要有較高的地上部分生物量的增加，又要有地下部分生物量的積累，使地上部分與地下部分協(xié)調(diào)生長，以獲取最大生物量[13]。對幼苗培育來說，年生物量越大，預(yù)示著幼苗生長速度越快，苗圃的育苗效率越高，這也是育苗生產(chǎn)上一直追求的目標(biāo)。

不同施肥處理的欏木石楠幼苗單株生物量指標(biāo)見圖2。由圖2 可以看出，施肥處理下幼苗單株的地上部分干質(zhì)量、地下部分干質(zhì)量及總干質(zhì)量均顯著大于CK（P<0.05），說明施肥處理對欏木石楠幼苗的地上部分干質(zhì)量和總干質(zhì)量均有顯著影響。其中，T4 處理下地上部分干質(zhì)量、地下部分干質(zhì)量和總干質(zhì)量均取得最高值，依次為4.31g、0.93g、5.24g，分別為對照的4.18、3.32、4.0 倍；而T3、T4處理間的各指標(biāo)差異不顯著，但均顯著高于T1、T2和CK。

圖2 不同施肥處理下欏木石楠幼苗生物量理指標(biāo)的變化

2.2 施肥處理對欏木石楠幼苗生理指標(biāo)的影響

2.2.1 對光合色素含量的影響 光合色素是植物進行光合作用過程中參與吸收、傳遞光能或引起原初光化學(xué)反應(yīng)的色素。其中，葉綠素含量的高低是決定光合作用強度的重要因素，也是綠色植物植物生理活動強弱的重要指標(biāo)[14]。由表5 可知，不同施肥處理的植株各光合色素含量與CK 相比呈現(xiàn)不同幅度的變化。比較而言，T3、T4 處理的葉綠素a、葉綠素b和葉綠素(a＋b)均明顯大于CK（P<0.05），但T1、T2 處理的葉綠素a、葉綠素b 和葉綠素(a＋b)與CK 無明顯差異（P>0.05），說明施肥對欏木石楠幼苗葉片的光合作用色素影響顯著，但施肥方法不同其作用不同。而不同施肥處理的欏木石楠葉片的類胡蘿卜素含量與CK 相比差異均不顯著（P>0.05）。

2.2.2 對可溶性糖和可溶性蛋白質(zhì)含量的影響 可溶性糖是植物體內(nèi)的一種含氧有機物，是植物體內(nèi)碳水化合物的重要組成成分，參與各種物質(zhì)代謝[15]。由圖3-A 可知，不同施肥處理的欏木石楠幼苗可溶性糖含量出現(xiàn)了不同程度的變化。T1、T4 處理的幼苗可溶性糖含量與CK 無明顯差異（P>0.05），但T3、T2 處理的幼苗可溶性糖含量與CK 顯著增加（P<0.05）。尤其以T3 處理的幼苗可溶性糖含量最大（9.75%），T2 處理次之（8.76%），不同處理下幼苗的可溶性糖含量高低排序為：T3>T2>T4>T1>CK。

圖3 不同施肥處理下欏木石楠幼苗可溶性糖含量與蛋白質(zhì)含量的變化

蛋白質(zhì)是一種多功能有機營養(yǎng)物，其所含的氨基酸是植物體內(nèi)各種生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ)。沒有蛋白質(zhì)，植物就無法生存，蛋白質(zhì)在植物的生長、發(fā)育和新陳代謝中起著至關(guān)重要的作用[16]。由圖3-B 可知，不同施肥處理的欏木石楠幼苗可溶性蛋白質(zhì)的含量顯著不同。T1、T2、T3、T4 施肥處理的幼苗可溶性蛋白含量分別是57.79%、81.78%、102.98%、96.59%，均顯著高于CK（46.22%）。以T3 處理的幼苗可溶性蛋白含量最高，為CK 處理的2.22 倍?？梢姡m當(dāng)施肥有利于幼苗葉片營養(yǎng)物質(zhì)的增加。

2.3 各測定指標(biāo)的相關(guān)性分析

不同施肥處理的欏木石楠幼苗各指標(biāo)的相關(guān)性分析見表4。由表4 可知，生長指標(biāo)中，株高（X1）與地徑（X2）、冠幅（X3）、可溶性蛋白含量（X9）呈現(xiàn)極顯著正相關(guān)（P<0.01），但與側(cè)根數(shù)（X5）、總干質(zhì)量（X6）呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05）；冠幅（X3）與地徑（X2）、可溶性蛋白含量（X9）也呈現(xiàn)極顯著正相關(guān)（P<0.01），但與葉綠素(a+b)含量（X7）可溶性糖含量（X8）呈顯著正相關(guān)（P<0.05）；生理指標(biāo)中，葉綠素（a+b）含量（X7）與可溶性糖含量（X8）和可溶性蛋白含量（X9）呈顯著正相關(guān)（P<0.05）。

表4 不同處理下欏木石楠幼苗各測定指標(biāo)的相關(guān)矩陣

2.4 施肥處理對欏木石楠幼苗質(zhì)量影響的綜合評價

苗木質(zhì)量指數(shù)QI 常被用來綜合評定苗木質(zhì)量，與單個指標(biāo)僅能反應(yīng)某個方面的優(yōu)劣相比能全面的對苗木質(zhì)量進行評定[17]。Dickson[18]提出了苗木質(zhì)量指數(shù)QI 的公式：即QI=苗木總干質(zhì)量（g）/[（苗高cm/地徑mm）+（地上部分干質(zhì)量g/地下部分干質(zhì)量g）]。一般來說，苗木質(zhì)量指數(shù)QI 越高，苗木質(zhì)量則越好，二者呈正相關(guān)。

經(jīng)計算，T1、T2、T3、T4 施肥處理的幼苗平均QI分別為：0.21、0.33、0.37、045，均顯著高于CK 處理的QI 值（0.13）（P<0.05）（表5）。這表明復(fù)合施肥處理可顯著提高欏木石楠的苗木質(zhì)量，并以T3、T4 處理的苗木生長質(zhì)量最佳。

表5 不同施肥處理下欏木石楠幼苗的QI 值

3 討論與結(jié)論

（1）一般認(rèn)為，外源養(yǎng)分的供給是植株生長不可缺少的技術(shù)環(huán)節(jié)，通過合理配施肥料實現(xiàn)植物體內(nèi)的養(yǎng)分平衡，是實現(xiàn)資源高效、植物高產(chǎn)的重要途徑[19]。本試驗結(jié)果表明，外源施肥可以顯著促進欏木石楠幼苗的生長，表現(xiàn)為幼苗株高、地徑、冠幅、高徑比、主根粗、側(cè)根數(shù)、生物量均顯著增加，這與木蓮（Manglietia fordiana）[20]、冷杉（Abies fabri）[21]和香樟（Cinnamomum camphora）[22]的研究結(jié)果相似，可見施肥是欏木石楠幼苗營養(yǎng)補充、促進生長的重要技術(shù)措施。

（2）試驗表明，不同施肥方式對欏木石楠幼苗的生長效應(yīng)存在顯著差異。T4 處理的生長指標(biāo)與T3處理間無顯著差異（P>0.05），但與T1、T2 處理間差異均顯著（P<0.05），單一的有機肥施肥方式對幼苗的促進作用明顯小于復(fù)合施肥方式。田良等[23]以9年生延香梨（Pyrus sorotina‘Yanxiang Pear’）為試材，研究了不同施肥量對樹體生長、果實產(chǎn)量、品質(zhì)的影響，指出延香梨施用氮、磷、鉀的最適比例為2∶1∶2，在減少施肥量的條件下，生長初期噴施硝酸銨鈣+磷酸二氫鉀葉面肥對提高延香梨的產(chǎn)量和品質(zhì)效果良好，這證實了果期復(fù)合施肥的重要性。本研究表明，即使是苗木旺盛生長期進行復(fù)合施肥同樣具有營養(yǎng)均衡、促進發(fā)育的重要作用，是確保幼苗健壯生長、最大程度地獲得合格苗的有效途徑。

（3）施肥可以改變植物自身的生理特性，進一步影響植物的生長發(fā)育，這已在南方紅豆杉（Taxus wallichiana var.mairei）[24]、江 南 油 杉（Keteleeria cyclolepis）[25]、圓齒野鴉椿（Euscaphis konishii）[26]中得到印證。嚴(yán)洪[27]以1 年生圓齒野鴉椿盆栽苗為研究對象，研究了不同配比施肥對幼苗生長和葉片可溶性蛋白、可溶性糖、葉綠素含量等生理指標(biāo)的影響，表明氮、磷、鉀合理配施對圓齒野鴉椿幼苗生長、可溶性蛋白、葉綠素、可溶性糖含量均有促進作用，鉀對可溶性蛋白和可溶性糖的影響較大；Wu 等[28]對卡拉臍橙（Citrus sinensis）的研究表明，鉀肥對可溶性糖的合成和積累起重要作用；王靈哲的[29]研究表明,氮肥對葉綠素影響較大，適量磷肥能促進葉綠素的合成。本試驗表明，施肥處理的欏木石楠幼苗葉片的葉綠素含量、可溶性糖、可溶性蛋白質(zhì)均有一定程度的提升，并以T3、T4 處理的效應(yīng)最為明顯，說明在確保氮素供應(yīng)良好的前提下適量的追施磷、鉀不僅能有利于增加植株的光合色素，而且可促進欏木石楠幼苗體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的積累。

（4）生物量是衡量苗木生產(chǎn)力水平的重要參考指標(biāo)，且能在一定程度上反映植株生長過程中干物質(zhì)積累的情況[30]。本試驗中，施肥處理下幼苗的地上部分干質(zhì)量、地下部分干質(zhì)量和總干質(zhì)量均較不施肥有了顯著提高，T3、T4 處理促進效果更佳，與周樊等[31]的結(jié)論一致，說明適量的施肥可以促進植株地上部分及地下部分的快速生長，促進植株生物量的顯著增加。

總之，施肥可以提升幼苗的株高、地徑、冠幅、高徑比、主根粗、側(cè)根數(shù)、生物量參數(shù)，相應(yīng)顯著改善欏木石楠幼苗的生長狀況。適量追施磷、鉀肥不會影響欏木石楠幼苗葉片的光合色素含量，而且在一定程度上可以促進幼苗體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的積累，這對于在既定面積條件下最大限度地生產(chǎn)合格苗、提升苗圃生產(chǎn)力具有指導(dǎo)意義。