不同肥料对柳杉幼苗生长及养分吸收的影响

覃梅 赵毅辉 郑绍鑫 廖雪菊 莫芳 杨梅

摘要：【目的】研究不同肥料对柳杉幼苗生长及养分吸收的影响，为制定柳杉壮苗施肥措施及其人工林经营提供参考依据。【方法】盆栽柳杉幼苗，采用随机区组试验，设不施肥（CK，处理1）、施硫酸造粒肥（处理2）、施蒸汽造粒肥（处理3）和施有机肥（处理4）4个处理，1年后测定各处理苗高、地径、地上和地下部分干物质及氮、磷、钾养分含量、盆栽土壤水解性氮、速效磷、速效钾含量。【结果】各施肥处理的柳杉苗木生长、养分积累及土壤速效养分含量差异较大，且均极显著高于CK（P<0.01），其中处理2的苗高最高、地径最粗，分别比CK增加24.4%和40.7%，处理3的植株干物质、氮、磷、钾养分含量最高，分别比CK高216.0%、119.4%、192.0%和198.8%，处理4的幼苗盆栽土壤有效养分含量最高，显著高于其他处理（P<0.05）。【结论】施用硫酸造粒肥能加快柳杉苗木出圃，施用蒸汽造粒肥培育的柳杉苗木更适用于多风易致苗木损伤弯折林地造林，施用有机肥可活化土壤中的氮、磷、钾明显提高土壤有效氮、速效磷及速效钾含量。

关键词： 柳杉；硫酸造粒肥；蒸汽造粒肥；有机肥；幼苗生长

中图分类号： S791.31 文献标志码：A 文章编号：2095-1191（2016）10-1737-06

0 引言

【研究意义】柳杉（Cryptomeria fortunei）是我国特有树种，南方大部分地区均有栽培，其木材质地轻软，结构细致，纹理通直，干材可作工业原料，皮可制药、提制栲胶，叶可制香料，但因其幼苗生长缓慢、出圃苗木细弱，导致造林产量及质量不稳定，进而影响造林成效（陆小静，2004）。由于人为破坏、环境污染、栽培技术落后等原因，柳杉天然资源已严重减少，大径阶林木资源受破坏尤为严重（谭玲等，2014）。施肥是培育优质苗木必不可少的技术措施，柳杉幼苗期对氮、磷、钾需求量特别大，需采取相应措施补充氮、磷、钾养分，以满足苗木生长发育需要（陆小静，2004），提高林木抗病虫能力（陈健波等，2011）。但过度施用化肥及施肥种类和方法不当会导致林木材性及抗性降低、土壤酸化板结、有机质减少及生态环境恶化（农光标等，2011；彭玉华等，2015）。因此，探讨不同肥料对柳杉幼苗生长及氮、磷、钾养分积累的影响，对指导培育柳杉壮苗、提高其造林成活率及保护柳杉资源具有重要意义。【前人研究进展】猪粪、牛粪及鸡粪等有机肥含有大量氮、磷、钾及多种微量元素养分，并富含有机酸、微生物等，对林地培土保肥、促进作物生长、提高作物品质有显著效果，但肥效缓慢（陶世洪，2005）。许多林木施肥试验研究结果表明，不同施肥处理会导致林木幼苗生长出现明显差异（吴林森等，2007；刘应珍等，2009）；硫酸造粒肥的肥效急、见效快，过量施用不利于耕作地的持续使用及可持续发展（何达标和莫庆道，2006；李庆军等，2010）；施有机肥可促进林木正向分化及根际土壤磷的活化（郭伟年，2011）。【本研究切入点】目前，不同肥料对柳杉幼苗生长、养分积累及对土壤有效养分影响的研究鲜见报道。【拟解决的关键问题】分析施用硫酸造粒肥、蒸汽造粒肥、有机肥的柳杉幼苗生长、植株及土壤养分含量差异，为制定柳杉壮苗施肥措施及人工造林经营提供科学依据。

1 材料与方法

1. 1 试验地概况

试验地位于广西大学林学院研究教学基地（东经108°17′、北纬22°50′），该区属南亚热带季风气候，年均气温21.8 ℃，极端最高气温40.0 ℃，极端最低气温-2.4 ℃，年均降水量1350 mm。

1. 2 试验材料

选长势一致、生长良好、2月生的柳杉实生苗，移栽至分别添加有机肥（红鹰肥业有限公司生产，原料为牛粪、猪粪、鸡粪等量配比的有机肥）、蒸汽造粒肥（南宁惠旺尔农化有限公司生产，蒸汽造粒无机肥）、硫酸造粒肥（南宁惠旺尔农化有限公司生产，硫酸造粒无机肥）及仅添加黄心土的育苗钵中（育苗钵规格：上底直径30.0 cm，下底直径25.0 cm，高50.0 cm；添加肥料育苗钵中的肥料和基质由底部往上分3层：0～10.0 cm为黄心土，10.0～35.0 cm为肥料与黄心土混合基质，35.0～45.0 cm为黄心土）；适应性培养20 d后，选择移栽成活的植株作为供试材料。

所用硫酸造粒无机肥主要成分为：N 17%+P2O5 17%+K2O 17%；蒸汽造粒无机肥主要成分为：N 15%+

P2O5 6%+K2O 9%；有机肥主要成分为：N 17%+P2O5 7%+K2O 22%（牛粪33%+猪粪33%+鸡粪33%）。

1. 3 试验方法

试验于2014年6月～2015年6月进行。采用随机区组试验设计，设不施肥为处理1（CK）；施硫酸造粒肥为处理2；施蒸汽造粒肥为处理3；施有机肥为处理4。每处理3次重复，每重复15株幼苗，施肥量为250.0 g/株。试验苗木置于通风透光良好的大棚内，采用自动喷灌系统每5 d补充土壤水分，每次喷灌5 min。试验结束前1 d采样测定有关指标，并取平均值：用游标卡尺和钢尺测定苗木地径和苗高；用恒重法测定植株生物量；土壤速效钾、速效磷、水解性氮（碱解性氮）依据GB 7848-1987～GB 7858-1987（森林土壤养分分析）进行测定；植株全钾依据GB 7854-1987（森林土壤全钾含量）进行测定；植株全氮、全磷采用Smart Chem 2000（全自动间断化学元素分析仪）测定。

1. 4 统计分析

试验数据采用Excel 2003进行整理，采用SPSS 19.0进行差异显著性检验（LSD法）。

2 结果与分析

2. 1 不同肥料对柳杉幼苗生长的影响

2. 1. 1 对地径生长的影响 从图1可以看出，4个处理柳杉幼苗的茎粗表现为处理2>处理3>处理4>CK，各施肥处理柳杉幼苗的茎粗均极显著高于CK（P<0.01，下同），其中处理2的柳杉幼苗地徑最粗，达2.20 mm，比CK高40.7%，同时显著高于处理4（P<0.05，下同）。说明施用硫酸造粒肥更有利于促进柳杉幼苗茎粗生长。

2. 1. 2 对苗高生长的影响 从图2可以看出，4个处理的柳杉苗高表现为处理2（17.10 cm）>处理4（16.90 cm）>处理3（15.60 cm）>CK（13.70 cm），其中处理2和处理4的苗高极显著高于CK，处理2的苗高最高，比CK高24.4%，并显著高于处理3。说明施用硫酸造粒肥可加快柳杉苗木长高，缩短苗圃培育期。

2. 1. 3 对干物质积累的影响 由图3可以看出，各施肥处理柳杉幼苗的地上、地下部分干物质积累量差异显著或极显著；各施肥处理幼苗的干物质积累量极显著高于CK，说明施肥可明显促进柳杉幼苗的干物质积累，其中地下部分干物质积累量是地上部的两倍以上；处理3和处理4的地下部分干重极显著高于处理2和CK，处理3、处理4和处理2的地下部分干重分别为CK的4.5、4.2和3.2倍；4个处理的地上部分干重间差异极显著，具体排序为处理3>处理4>处理2>CK；各施肥处理的干重变化趋势与苗高、地径变化不一致，以处理3的地上部分干重最重，比处理4重0.10 g/株，比处理2重0.20 g/株，说明施用蒸汽造粒肥促进柳杉幼苗地上、地下部分干物质积累的效果优于其他施用肥料。

2. 2 不同肥料对柳杉幼苗养分吸收的影响

2. 2. 1 对全氮含量的影响 从图4可以看出，各施肥处理柳杉幼苗的地上、地下部分全氮含量均极显著高于CK；处理4幼苗地下部分的全氮含量高于地上部分，CK、处理2及处理3的地下部分全氮含量低于地上部分；处理3和处理4的地下部分全氮含量极显著高于处理2和CK。4个处理柳杉幼苗地上、地下部分的全氮含量累加后排序为处理3（13.80 mg/株）>处理4（13.50 mg/株）>处理2（10.70 mg/株）>CK（6.28 mg/株），說明施肥可明显促进柳杉幼苗特别是根系对氮素的吸收， 尤以施用蒸汽造粒肥和有机肥的促进效果更佳。

2. 2. 2 对全磷含量的影响 从图5可以看出，各处理柳杉幼苗的地上部分全磷含量均高于地下部分，施肥处理的地上、地下部分全磷含量均极显著高于CK；处理4的地下部分全磷含量为0.90 mg/株，极显著高于处理3和处理2；处理3的地上部分全磷含量极显著高于处理4和处理2。说明施用有机肥有利于柳杉幼苗根系对磷的吸收，施用蒸汽造粒肥能促进柳杉幼苗地上部的磷素积累。

2. 2. 3 对全钾含量的影响 从图6可以看出，CK、处理3和处理2柳杉幼苗的地上部分全钾含量均高于地下部分；施肥处理的地下部分全钾含量均极显著高于CK，处理4、处理3和处理2分别比CK高2.00、1.40和1.10 mg/株，其中处理4地下部分的全钾含量为2.80 mg/株，显著高于处理3，极显著高于处理2；施肥处理的地上部分全钾含量均极显著高于CK，表现为处理3（3.26 mg/株）>处理4（2.70 mg/株）>处理2（2.23 mg/株）>CK（1.00 mg/株），说明施蒸汽造粒肥对促进柳杉幼苗地上部吸收钾效果最佳，施有机肥则有利于柳杉幼苗根系吸收钾素。

2. 3 不同肥料对土壤养分滞留的影响

2. 3. 1 对土壤水解性氮含量的影响 从图7可以看出，4个处理的土壤水解性氮含量排序为处理4（102.00 mg/kg）>处理2（77.00 mg/kg）>处理3（63.00 mg/kg）>

CK（32.00 mg/kg），各施肥处理均极显著高于CK，其中处理4分别比处理2、处理3和CK高25.00、39.00和70.00 mg/kg，说明施有机肥可明显提高土壤中的水解性氮含量，改善幼苗根系的有效氮吸收环境。

2. 3. 2 对土壤速效磷含量的影响 从图8可以看出，4个处理的土壤速效磷含量排序为处理4（414.37 mg/kg）>处理2（267.36 mg/kg）>处理3（169.97 mg/kg）>

CK（5.98 mg/kg），各施肥处理均极显著高于CK；处理4分别比处理2、处理3和CK高147.00、244.40和408.40 mg/kg，处理2比处理3高57.30%，CK仅为处理3的3.50%，说明施肥可明显提高土壤的速效磷含量，尤以施有机肥对柳杉幼苗根系速效磷环境改善效果最佳。

2. 3. 3 对土壤速效钾含量的影响 从图9可以看出，4个处理的土壤速效钾含量排序为处理4（130.00 mg/kg）>

处理3（129.40 mg/kg）>处理2（110.00 mg/kg）>CK（63.40 mg/kg），其中施肥处理的效速钾含量均极显著高于CK，处理4和处理3极显著高于处理2；处理4、处理3和处理2分别比CK高105.00%、104.10%和73.50%。说明施肥对土壤速效钾含量的改善作用明显，其中施蒸汽造粒肥和有机肥对提高土壤速效钾含量的效果更佳。

3 讨论

本研究结果表明，施用硫酸造粒肥、蒸汽造粒肥及有机肥均有利于柳杉幼苗苗高、地径生长和干物质积累，各施肥处理地下部分的干物质累积量为地上部分的两倍以上，即施肥对柳杉幼苗根系生长的促进作用明显，与魏世清等（2013）对苏木苗期生长、范川等（2015）对香樟幼苗施用氮肥的研究结果相似。值得注意的是，硫酸造粒肥对柳杉幼苗的苗高、地径生长促进作用最明显，其次为有机肥，蒸汽造粒肥处理的促进作用最小，但蒸汽造粒肥处理的苗木干物质含量高于其他施肥处理，其原因可能是蒸汽造粒肥处理的幼苗干重率较高，材质较紧密，而硫酸造粒肥和有机肥处理的苗木干重率较低，烘干后的干物质含量低（何木林，2006；黄日明等，2008；崔志远等，2015），因此，施蒸气造粒肥培育的柳杉幼苗更适宜在大风易致苗木弯折损伤的林地造林。本研究中，3种肥料均可显著促进柳杉幼苗地上、地下部分全氮、全磷、全钾含量积累，地下部分养分含量普遍低于地上部分，表明施肥能提高幼苗根系养分的转运效率，促进叶片对根系养分的吸收利用从而促进幼苗生长，与唐健等（2012）对桉树幼苗的研究结果相似。

Yadav等（2000）、胡诚等（2009，2012）研究表明，施肥能活化土壤中氮、磷、钾，提高有效氮、速效磷和速效钾含量，进而促进根系吸收养分和作物生长。本研究也发现，施肥可维持土壤中较高的有效养分含量，提高柳杉苗木对土壤中养分的吸收效率，促进柳杉幼苗地上、地下部分生长；3种肥料处理的柳杉盆栽土壤水解性氮、速效磷及速效钾含量均表现为有机肥>硫酸造粒肥>蒸汽造粒肥>CK，且各处理间的水解性氮及速效磷含量差异极显著，可能是由于腐熟的有机肥含有丰富有机质，能影响土壤微生物活动，改良土壤结构、促进土壤水急性团粒结构的形成从而提高土壤肥力、活化土壤养分（蔡联合等，2012；周敏等，2014），同时有机肥具长效机制，其养分释放缓慢，能长期供应幼苗生长需要，与崔文华和卢亚东（1993）、孙华和熊德祥（2002）、彭华伟等（2008）的研究结果一致。

4 结论

本研究结果表明，施用硫酸造粒肥能加快柳杉苗木出圃，施用蒸汽造粒肥培育的柳杉苗木更适用于多风易致苗木弯折损伤的林地造林，施用有机肥则可活化土壤中的氮、磷、钾，能明显提高土壤中的有效氮、速效磷及速效钾含量，肥效更长久。

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（責任编辑 思利华）