不同施肥方法对青冈栎苗木生长的影响

宋曰钦 乔春华 马小利 王立超

(1.黄山学院生命与环境科学学院，安徽 黄山 245041；2.南京森林公安学院，江苏 南京 210023)



不同施肥方法对青冈栎苗木生长的影响

宋曰钦1乔春华2马小利1王立超1

(1.黄山学院生命与环境科学学院，安徽 黄山 245041；2.南京森林公安学院，江苏 南京 210023)

以1年生青冈栎播种苗为研究对象，采用常规施肥和指数施肥方法，研究不同施肥方法对青冈栎苗苗高、地径、生物量等指标的影响。结果表明：在相同施肥量下，指数施肥与常规施肥对苗木生长影响差异不大，指数施肥的苗高是常规施肥的116.7%，生物量是107.3%，但地径生长量仅为常规施肥的78.3%;不同施氮水平处理对青冈栎苗木的苗高、地径、生物量影响显著，随着施肥水平的提高，苗木的苗高、生物量随之增加，且表现出显著性差异，但地径的差异未达到显著水平。今后应扩大施肥量的研究范围，以便在最合适的施肥量下比较指数施肥与常规施肥的差异。

青冈栎；指数施肥；苗高；地径；生物量

施肥是提高苗木质量的有效措施之一，但不合理的施肥方式可能导致肥料利用率低下、经营成本较高，同时还可能造成环境污染[1]。由于N是构成蛋白质、核酸等生命大分子的主要成分，是植物生长过程中所需的大量营养元素之一,也是限制植物生产力的最重要元素，因此N肥成为农林业生产中的主要肥料[2]。但目前在苗木培育过程中,由于施肥方法的不合理，N的利用效率极其低下[3],据估计，所施N肥的32%～85%无法被植物吸收利用, 因此，如何提高苗木的N利用效率成为目前研究的热点之一[4]。传统施肥方式一般是在相同时间内施以等量的肥料[5]，自从20世纪80年代“指数养分承载理论”在瑞典被应用于苗木养分研究领域开始[6]，研究发现，指数施肥方法可以显著提高苗木的养分利用效率[4]。这主要是因为指数施肥更符合苗木的生长规律，使营养添加率与吸收率相适应，能够在施用较少的肥料和更接近于土壤中低浓度营养含量的情况下，使苗木获得较大的生物量[7]，从而提高植物抗富营养胁迫的能力，并使得自身养分含量通过稳态积累达到一个较高的水平，以充分满足苗木在新生长季的养分需要。目前指数施肥的研究主要集中在山桃(Prunusdavidiana)、稠李(Prunuspadus)[3]、长白落叶松(Larixolgensis)[4]及白桦(Betulaplatyphylla)[7]等树种的苗木培育，在青冈栎育苗中未见报道。

青冈栎(Cyclobalanopsisglauca)是壳斗科的常绿树种，是中国亚热带东部湿润常绿阔叶林带的主要树种之一，具有广泛的用途，在生态环境建设、维系地区生态安全方面具有十分重要的作用。由于人为的破坏，目前极少有大面积分布的青冈栎阔叶林，因此培育健壮的青冈栎苗对加速亚热带地区常绿阔叶林植被的恢复具有重要的现实意义[8]。研究指数施肥在青冈栎苗木培育中的应用，不仅可以提高苗木质量，推动青冈栎的造林绿化，而且可以降低育苗成本，减少N的流失，防止育苗过程中因施用N肥造成环境污染的发生。为此，本试验以硫酸铵为氮肥，研究常规施肥与指数施肥对青冈栎苗木生长的影响，以其为青冈栎苗木培育过程的养分管理和高效栽培提供理论依据。

1 试验地概况

试验在安徽省黄山市黄山学院南区的教学实习苗圃地内进行。黄山市位于皖、浙、赣3省交界处，地处东经117°12′～118°55′，北纬29°24′～30°31′，属于湿润性季风气候，具有温和多雨、四季分明的特征。多年平均气温15.5 °C，平均年降水量 1 670 mm，最高可达 2 708 mm。降水多集中于5—8月，水热资源十分丰富，日照充足，太阳辐射量大，年日照时数 1 700～2 000 h，日照率40%～44%，年辐射总量46.5×108J/m2左右[9]。苗圃地为东西方向，地势平缓、避风朝阳、土质松散、透水性好、不易积水，土壤质地为沙壤土，偏酸性。

2 材料与方法

2.1 试验材料

以1年生青冈栎播种苗为研究材料，选择规格基本相同的2012年培育的青冈栎实生苗共200株，于2013年3月按30 cm×50 cm的株行距定植，分为4组，每组50株，各组苗木的地径、苗高情况见表1。经方差分析可知，不同组的苗木苗高、地径无显著差异(P=0.15，P=0.35)。

表1 不同处理苗木基本情况

2.2 试验设计与方法

从2013年4月21日起施肥，每周1次，分别为传统施肥方法(C10)、指数施肥(E10、E20、E40)，单次施肥量和施肥总量按照文献[4, 10]进行，具体施肥量、施肥时间见表2。

表2 氮添加量试验设计

施肥的时间从2013年4月21日确定苗木成活后开始，每周1次。选择基本相同的时间(傍晚)进行，表中的施肥量为单株的添加量。在第1次施肥开始前测定苗木的苗高、地径；施肥结束后各处理采用相同的管理措施(浇水、拔草)，到秋季生长结束后即2013年10月23日测定不同处理的苗高、地径，并在不同处理中随机选取个体大小中等(即苗高、地径最接近平均值)的苗木5株，将其全部挖出，特别要保证根系的完整性，尽可能减少根系损失，并及时将苗木根系清洗干净，置于实验室阴凉处阴干其根系水分，再将苗木的根茎叶分开，分株装入信封中，并做好标记。在85℃的烘箱中烘干72 h至恒质量，称质量后得到根生物量、叶生物量、茎生物量和根茎比。

2.3 数据处理与分析

采用SPSS 16.5进行单因素方差分析并进行LSD多重比较，以Excel 2003进行制表。

3 结果与分析

3.1 不同施肥方式对苗高生长的影响

苗高是最直观、最容易测定的苗木形态指标，不仅体现了苗木的生长态势和竞争能力，也间接反映出叶量的多少和苗木光合能力大小。由青冈栎苗木生长前后苗高的差异，得到不同处理的苗高生长量，结果见表3。处理1(C10)和处理2(E10)施肥量相同，但由于施肥方式不同，对苗高生长的促进作用也不同，处理2(E10)的苗高是处理1(C10)的116.7%，说明指数施肥方式更有利于苗木生长，更符合苗木生长过程中对养分的需求。从不同施肥量的指数施肥的苗高生长量来看，随着施肥总量增加，苗高生长量也在不断增加，表明在目前的施肥范围内，增加施肥量可以更好地促进苗木的高生长。对不同处理之间的苗高进行方差分析，结果显示，不同施肥处理之间的苗高达到极显著的差异水平(P=0.00);多重比较的结果表明，处理1与处理2之间及处理3与处理4之间没有显著差异，但处理1、处理2与处理3、处理4之间存在显著差异。

3.2 不同施肥方式对地径生长的影响

地径是反映苗木质量的另一重要形态指标[11]，由生长前后不同处理地径生长差异，得到不同处理地径生长量，结果见表3。由表3可以看出，不同施肥处理的苗木地径生长量存在差异，以常规施肥的C10地径生长量最大，其次是E40，而E10的地径生长量最小，为C10的73.8%。对不同处理的地径生长量进行方差分析可知，不同施肥处理的青冈栎苗木地径生长量差异没有达到显著性差异的水平(P=0.14)。

表3 不同处理指标值观测结果

注：同列数据中相同字母表示a=5%水平无显著差异，p>0.05，n=5。

3.3 不同施肥方式对生物量的影响

3.3.1不同施肥方式对总生物量的影响 从表3可以看出，不同施肥处理的苗木生物量存在差异，主要体现在施肥量的影响上，C10与E10处理的施肥量相同，其生物量基本相同，E10的生物量比C10高3.7%，但差异不明显，而以施肥量最大的E40积累生物量最多，分别是E20的153.4%、E10的213.0%、C10的221.0%。方差分析表明，不同处理的生物量之间存在极显著差异(P=0.00);多重比较的结果显示，处理1、处理2及处理3之间没有显著差异，但它们与处理4之间存在显著差异。

3.3.2不同施肥方式对叶生物量的影响 不同处理下苗木叶片生物量测定结果见表3。不同处理之间的叶片生物量不同，主要受施肥量的影响，表现出随施肥量增加而增加的趋势。E40施肥量最多，叶片生物量也最高，分别是E20的152.5%，E10的191.8%,C10的192.8%。E10的叶片生物量虽然高于C10，但二者之间的差异较小。方差分析表明，不同处理之间的叶生物量差异极显著(P=0.00)，多重比较的结果显示，处理1、处理2及处理3之间没有显著差异，但它们与处理4之间存在显著差异。

3.3.3不同施肥方式对根生物量的影响 不同处理下青冈栎苗木根生物量测定结果见表3。不同处理之间苗木根生物量存在差异，以C10和E10最低，E40的苗木根生物量最高，分别是E20的187.4%,E10的239.3%,C10的255.3%。方差分析表明，不同处理的根生物量之间达到极显著差异水平(P=0.00)，多重比较的结果显示，处理1、处理2及处理3之间没有显著差异，但它们与处理4之间存在显著差异。

3.3.4不同施肥方式对茎生物量的影响 不同处理下青冈栎苗木茎生物量测定结果见表3。不同处理之间茎生物量存在差异，以C10和E10最低，E40的茎生物量最高，分别是E20的135.7%,C10的235.7%,E10的222.1%。方差分析表明，不同处理的茎生物量之间达到极显著差异水平(P=0.00)，多重比较的结果显示，处理1、处理2及处理3之间没有显著差异，但它们与处理4之间存在显著差异。

3.4 不同施肥方式对根冠比的影响

根冠比反映了苗木生长过程中生物量在不同器官(地下根系和地上茎叶)之间的分配关系[12]，是苗木适应环境的一种表现，也是关系到苗木移植成活的重要因素之一，因此，是苗木质量的衡量指标。由不同处理苗木的地上生物量和地下生物量，计算得到根冠比，结果见表3。不同处理方式的根冠比不同，E10的苗木根冠比最大，分别是E20的112.2%，其次是处理C10，是E10的96.8%，E40的根冠比最小，为E10的89.6%。方差分析表明，不同处理的苗木根冠比之间没有显著性差异(P=0.36)。

4 结论与讨论

青冈栎1年生实生苗的生长对硫酸铵的施肥效应主要体现在施肥量上，在施肥量的试验范围内，苗高、总生物量、叶生物量、根生物量表现出随施肥量增加而增加的趋势，不同处理之间差异显著，而相同施肥量时，常规施肥与指数施肥并没有显著差异。施肥能促进地径生长，但不同处理之间地径差异不显著。从地上生物量与地下生物量的分配比例来看，以处理3最大，处理2最小，但不同处理之间没有显著差异。这说明在一定的施肥量下，施肥方式对青冈栎苗木生长的影响小于施肥量的影响。今后应设置不同施肥量时施肥方式的对比研究，才能确定最佳施肥量和施肥方式，提高施肥效果，促进苗木生长。

苗高和地径是衡量苗木质量最为重要、也是最为直接的形态指标，从本试验不同处理的苗高、地径变化来看，不同施肥方法对其影响不同，苗高的差异达到极显著水平，而地径的差异不显著，这与以往的研究结果有所不同，在沉香(Aquilariasinensis)育苗过程中指数施肥的不同处理之间无论是苗高还是地径均存在显著差异[12]，分析原因可能与植物种类、施肥量等的差异有关。

本试验中，不同处理的苗木根、茎、叶和总生物量均存在极显著差异，这与以往的研究结果一致[10, 12]，这是因为在一定范围内，N肥改善了叶片的光合作用，提高了资源利用率，使得生物量的积累得到增加[13]。

根冠比反映了苗木生物量的分配方式，不仅与不同植物的生物学特性有关，也和生长环境中养分、水分等条件密切相关。Brouwer认为,有机碳化合物与N的平衡在决定地上生物量和地下生物量的分配中起到关键作用[13-14]。一般情况下，随着获得性N的水平升高，根冠比的值降低[15]，这主要是由于植物根系生长和枝条生长对N的需求不同，一般认为枝条生长过程中优先需求光合产物(有机碳)，而根系则对N的需求更为迫切，因此一旦N的缺乏，首先会影响根系的生长，使得根冠值下降[10]。

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(责任编辑 张 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

黄山市科技局计划项目(2014Z-1)资助；安徽省大学生创新项目(AH201310375041)资助；国家林业局948项目(2014-4-64)资助。

10.11929/j.issn.2095-1914.2015.01.003

S723.1

A

2095-1914(2015)01-0012-05

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