氮、磷、钾对江南油杉形态及生理变化的影响

常冀原 ，张 斌 ，许 琪 ，李 科 ，肖祥希 ，李志辉

（1.中南林业科技大学 林学院，湖南 长沙 410004；2.岳阳市林科所，湖南 岳阳414000；3.福建省林业科学研究院，福建 福州 350012）

氮、磷、钾对江南油杉形态及生理变化的影响

常冀原1，张 斌1，许 琪2，李 科2，肖祥希3，李志辉1

（1.中南林业科技大学 林学院，湖南 长沙 410004；2.岳阳市林科所，湖南 岳阳414000；3.福建省林业科学研究院，福建 福州 350012）

以1年生的贵州、福建2个不同种源的江南油杉为实验材料，通过不同氮、磷、钾的配比施肥处理，研究了江南油杉苗高、地径、地上与地下干质量、总干质量、叶片中蛋白质含量和可溶性糖的变化。结果表明：促进苗高和地径等生长的较优施肥配比为氮0.08 g/盆+磷0.12 g/盆+钾0.09 g/盆，即N1P2K2处理（处理2）对幼苗的生长促进作用最大；相对于对照组的苗高、地径、地上干质量、地下干质量、总干质量、叶片中蛋白质含量、可溶性糖含量和叶绿素含量分别提高了64%(36%)、38%(30%)、124%(65%)、92%(82%）、113%(70%)、72%(67%)、69%(70%)、53%(52%)。

江南油杉；氮磷钾配比；形态及生理变化；营养元素

江南油杉Keteleeria cyclolepis是我国特有树种，为松科油杉属的常绿大乔木，其树姿雄伟，枝叶繁茂而又浓绿，树冠开展，枝条铺散，针叶短促，球果圆柱形且较大，具有很高的观赏价值，适宜于园林绿化，是良好的风景园林树种[1-2]。到目前为止，国内外对江南油杉的研究较少，均为研究其地理的分布和其分类方面[3]，同时对育苗技术方面和基质选择方面开展过一些研究[4-5]。配方施肥对苗木生长的研究较多[6-9]，但配方施肥对江南油杉容器苗木生长的研究未见报道。本项目主要针对江南油杉苗木进行不同配比的施肥实验，研究江南油杉苗木苗高、地径、生物量、叶片中蛋白质含量、可溶性糖含量、叶绿素含量的最佳施肥配比方案，探寻江南油杉育苗期科学施肥技术，为培育优质苗木提供科学依据。

1 材料和方法

1.1 试验苗圃概况

试验地设在湖南长沙中南林业科技大学森林培育学科苗圃内（112.99°E，28.13°N）。气候属亚热带季风气候，四季分明：春末、夏初多雨，夏末、秋季多旱，春湿多变，夏秋多晴，严冬期短，暑热期长；年平均气温16.8～17.2 ℃，极端最高气温40.6 ℃，极端最低气温-12 ℃。年平均总降水量1 422.4 mm。水资源以地表水为主，水资源充足，年均地表径流量达808亿m3。全年无霜期约275 d。

1.2 试验材料

江南油杉幼苗种源来源于贵州六盘水和福建南平两个地区，试验用苗木为1年生的江南油杉容器苗，苗木大小基本一致，贵州六盘水种源的平均苗高为10.2 cm，平均地径为1.22 mm；福建南平种源的平均苗高为16.9 cm，平均地径为2.49 mm。参试肥料为尿素（含氮46.4%）、过磷酸钙（有效磷12%）、氯化钾（有效钾40%），肥料用水溶解稀释后淋施，施肥时间为2014年4月，所用容器为塑料盆（盆口直径为15 cm，深度为15 cm），育苗基质为黄心土、珍珠岩、泥炭土混合而成，比例为2∶1∶1，供试容器育苗基质所含有的速效氮、磷、钾分别为22.6、3.8、7.7 mg/kg。

1.3 试验设计

不同氮、磷、钾含量施肥配比对1年生江南油杉容器苗生长及生理影响采用L9(34)正交试验设计，每个施肥配比处理3次，并且设置一个空白对照组。N为0.3、0.6、0.9 g/盆，P为0.5、1.0、1.5 g/盆，K为0.2、0.4、0.6 g/盆，都为3个水平[10-13]（见表1）。

表1 氮、磷、钾3因素配比试验设计Table 1 Test design of N, P, K proportion

1.4 测定指标及方法

育苗基质中的氮、磷、钾含量的成分分析：在试验前取样，对江南油杉的育苗基质进行氮、磷、钾含量的测定。氮用碱解扩散法测定；磷用0.05 mol/LHCl-0.025 mol/L的1/2 H2SO4浸提法测定；钾用1 mol/L的乙酸铵浸提—火焰光度法测定。

幼苗生长量的测定：对江南油杉苗木使用不同氮、磷、钾施肥量配比后每个月对所有处理进行地径和苗高（水平高度）两个指标的测量。

幼苗生物量的测定：江南油杉经过半年的不同处理施肥后，每个处理随机选取两株苗木，将其从容器中取出，用清水洗干净表面的泥土残渣，然后用剪刀将幼苗的根、茎、叶分别剪开分好，编号装袋，在烘箱内恒温 (80 ℃)烘干后用电子天平称量[14]，测定幼苗各部位的生物量[15]。

幼苗叶片蛋白质含量的测定：采用考马斯亮兰G-250法测定蛋白质含量[16]，每3个月测1次。

幼苗叶片可溶性糖含量的测定：蒽酮比色法测定可溶性糖[17]。

幼苗叶片中叶绿素含量的测定：采用分光光度计—乙醇[18]对各处理的江南油杉幼苗进行叶片叶绿素含量的测定。

1.5 数据处理

数据利用 SPSS 软件进行方差分析和多重比较，运用 Excel 制表[19-20]。

2 结果与分析

2.1 不同施肥配比对江南油杉容器苗生长量的影响

江南油杉幼苗经过半年不同氮磷钾含量的施肥配比处理后，结果见表2。由表2可以看出，各种处理对苗高和地径均有不同程度的提高，贵州苗处理 1、2、3、4、5、6、7、8、9的苗高分别比对照提高了3%、64%、24%、35%、7%、39%、7%、10%、48%，地径分别提高了1%、38%、26%、33%、2%、34%、3%、4%、11%，其中处理2的差异最显著，苗高和地径分别提高了64%和38%；福建苗高分别提高了 5%、36%、21%、24%、8%、23%、15%、20%、20%，地径分别提高了7%、22%、30%、15%、6%、5%、18%、5%、22%，其中苗高处理2最显著，提高了36%，地径处理3最显著，提高了30%。

表2 不同施肥配比处理的1年生江南油杉幼苗的苗高和地径†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、钾施肥配比对贵州1年生江南油杉苗高生长量的影响试验中处理2分别与处理3、4、6呈显著性差异，处理9与处理5、7、8呈显著性差异；对福建1年生江南油杉苗高生长量的影响试验中处理2分别与处理4、6呈显著性差异，处理9与对照组、处理3、处理6呈显著性差异，但处理2与处理9没有显著性差异，说明处理2与处理9为提高江南油杉苗高的较优组合。同样通过方差检验可知，在不同氮、磷、钾含量的施肥配比对1年生江南油杉幼苗地径生长量的影响试验中，各个处理之间没有表现出显著性差异，说明施肥对江南油杉地径影响不显著。分析其原因可能是因为幼苗生长时间不长，施肥对江南油杉地径生长的影响没有显示出来。

表3 不同施肥配比对贵州江南油杉苗高和地径的方差检验†Table 3 Variance tests for K. cyclolepis seedling height and ground diameter come from Guizhou with different fertilizer proportions

表4 不同施肥配比对福建江南油杉苗高和地径的方差检验Table 4 Variance tests for K. cyclolepis seedling height and ground diameter come from Fujian with different fertilizer proportions

2.2 不同施肥配比对1年生江南油杉幼苗生物量的影响

从图1和图2可以看出，不同氮、磷、钾含量的配比施肥处理对江南油杉幼苗生物量的影响显著，各处理下的干质量均比对照有不同程度的增加，其中处理2的2个种源分别比对照提高了71%和69%；处理3、4、9的表现也很好，2个种源分别比对照增加了62%和55%、60%和57%、53%和61%；其他依次是处理6、8、7、5、1。因此综合比较分析可知，处理2为提高江南油杉苗期生物量较优施肥配比。

图1 不同施肥配比处理的贵州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 不同施肥配比对1年生江南油杉叶片蛋白质含量的影响

从表5可以看出，不同氮、磷、钾含量的配比施肥处理对江南油杉幼苗生物量的影响较显著，各处理下的叶片中蛋白质含量均比对照有不同程度的增加，其中贵州种源处理2的叶片蛋白质含量比对照增加了72%，其次为处理9、6、4、3，分别比对照增加了64%、57%、54%、51%；福建种源处理2比对照增加了67%，其次为处理4、6、3、9，分别比对照增加了64%、63%、57%、57%。有此可知，处理2为提高江南油杉幼苗期叶片蛋白质含量的较优施肥配比。

图2 不同施肥配比处理的福建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 不同施肥配比处理的1年生江南油杉叶片蛋白质含量Table 5 Protein contents of one-year-old K. cyclolepis seedling with different NPK fertilizer

2.4 不同施肥配比对1年生江南油杉叶片可溶性糖含量的影响

表6为不同氮、磷、钾施肥配比对1年生江南油杉幼苗叶片中可溶性糖含量的影响。由表6可知，各处理下的叶片中可溶性糖含量均比对照有不同程度的增加，其中处理2相对于对照组提高最显著，贵州种源为69%，福建种源为70%；其次为贵州种源的处理9、6、4、3和福建种源的4、6、3、9。结果表明处理2为提高江南油杉幼苗期叶片可溶性糖含量的较优施肥配比。

2.5 不同施肥配比对1年生江南油杉叶片叶绿素含量的影响

在苗圃内进行了江南油杉幼苗L9(34)正交施肥试验设计，测定了其幼苗叶片叶绿素含量并进行了分析，变化规律如图3、图4所示。从图3、4中可以看出，各处理的叶绿素含量均比对照高，其中处理2叶绿素含量最高，2个种源分别为3.76 mg/g（贵州）和4.01 mg/g（福建），比对照分别增加了53%和52%；其次为处理4、6、9、3，分别比对照增加了39%和42%、41%和36%、44%和33%、34%和35%。因此，处理2为提高江南油杉叶片叶绿素含量的较优施肥配比。

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

图3 不同施肥配比处理的贵州1年生江南油杉幼苗叶片叶绿素含量Fig.3 Leaf chlorophyll contents of one-year-old K. cyclolepis seedling come from Guizhou with different fertilizer proportions

图4 不同施肥配比处理的福建1年生江南油杉幼苗叶片叶绿素含量Fig.4 Leaf chlorophyll contents of one-year-old K. cyclolepis seedling come from Fujian with different fertilizer proportions

3 结 论

(1) 不同氮、磷、钾施肥配比处理对1年生江南油杉幼苗的生物量有显著影响，其中以每盆施入N 0.3 g/盆、P 1 g/盆、K 0.4 g/盆的处理（处理2）表现最好，平均苗高分别达到了18.2 cm（贵州）和17.4 cm（福建），比对照提高了64%（贵州）和56%（福建），地径最大达到了1.91 mm和2.86 mm，比对照提高了37%和30%，因此处理2为培育江南油杉幼苗在苗期进行施肥管理中较优的氮、磷、钾施肥配比。

(2) 不同氮、磷、钾含量的施肥配比处理对1年生江南油杉幼苗的生物量、叶片蛋白质含量和可溶性糖含量、叶片中叶绿素含量有比较明显的影响，也是处理2的表现最好，干质量比对照提高了71%（贵州）和69%（福建）；蛋白质含量达到0.777 6和0.756 8 mg/g，分别比对照提高了72%和67%；叶片可溶性糖含量为1.605 7和1.691 0 mg/g，分别比对照提高了69%和70%；叶绿素含量达3.76和4.01 mg/g，分别比对照提高了53%和52%。因此，处理2为提高江南油杉生物量及叶片叶绿素含量的较优施肥配比。

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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

林业公益性行业科研专项项目“江南油杉良种选育及栽培关键技术研究”（201304108）

常冀原，硕士研究生

李志辉，教授，博士，博士生导师；E-mail：lzh1957@126.com

常冀原,张 斌,许 琪,等. 氮、磷、钾对江南油杉形态及生理变化的影响[J].中南林业科技大学学报,2015,35(5)：46-50.

[本文编校：谢荣秀]