氮磷钾配比施肥对桢楠幼苗生长及生物量积累的影响

秦爱文，刘远生，徐海宁，江 斌，曾常金，伍艳芳★

（1.江西省林业科技推广和宣传教育中心，江西 南昌330038；2.安福县明月山林场，江西 安福343200；3.江西省林业科学院·国家林业草原樟树工程技术研究中心，江西 南昌330013；4.永丰县官山林场，江西 永丰331500）

桢楠（Phoebe zhennanS.Lee）为樟科（Lauraceae）楠属（Phoebe）常绿阔叶乔木，生长于海拔1 100 m以下的地区，是国家Ⅱ级保护渐危种，主要分布于我国四川、云南、贵州等地[1-2]。桢楠为“金丝楠木”的原种，是我国著名的用材树种，其木材有特殊香气，纹理美观、结构细密耐腐蚀，不易开裂和变形，是高级建筑和家具的优良木材[3-4]。由于长期的人为砍伐，桢楠自然森林资源近于枯竭，而市场上对珍贵木材需求越来越大，导致桢楠木材供求矛盾加剧，因此桢楠人工林的发展日益受到重视。目前关于桢楠需肥规律和营养元素之间配施关系等方面的研究较少，主要集中在施肥种类及施用量方面，未见氮磷钾配方施肥对其生长影响的报道，导致生产中普遍存在盲目施肥的现象[1,5-6]。本研究以2年生桢楠幼苗为研究对象，探索N、P、K配方施肥处理对桢楠幼苗生长特性的影响，旨在探索最佳施肥配方和施用量，以期为桢楠苗期的养分管理提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选择长势一致的1年生桢楠幼苗，定植于高20 cm、口径18 cm的塑料花盆中。基质为黄心土，每盆1株。基质主要理化性质：pH 5.16，有机质含量32.86 g·kg-1，全N 1.22 g·kg-1，全P 0.14 g·kg-1，全K 26.77 g·kg-1，有效N 23.17 mg·kg-1，有效P 4.11 mg·kg-1，有效K 48.22 mg·kg-1。栽培2个月后进行试验处理，试验于江西省林业科学院内进行。

1.2 试验设计

试验采用N、P、K 3因素3水平正交设计，共9个处理，以处理1（未施肥）为对照。按正交表L9（34）进行试验，完全随机排列，每处理5株，3次重复。尿素设0 g·株-1、2 g·株-1、4 g·株-1共3个施肥水平，过磷酸钙3个水平的施肥量设为0 g·株-1、4 g·株-1、8 g·株-1，氯化钾3个水平的施肥量设为0 g·株-1、2 g·株-1、4 g·株-1。所有肥料混匀后每隔20 d分3次施入，每次施入设定施肥量的1/2、1/4和1/4。试验设计因素与水平见表1。

表1 L9(34）正交试验设计Tab.1 Orthogonal design of L9(34）

1.3 指标测定

于9月上旬测量苗高和地径生长指标。用米尺测量苗高，精确到0.1 cm，用游标卡尺测量地径，精确到0.01 cm。

从不同处理中随机选取5株长势一致的幼苗，从盆中取出，用自来水清洗后将叶片、茎枝和根系分开，称量鲜重。然后105℃杀青15 min，80℃烘干，称量干重。计算根冠比，每个处理重复3次。

1.4 数据处理

试验数据采用Excel 2016进行统计，采用SPSS 17.0进行方差分析，Duncan’s新复极差法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 氮、磷、钾配方施肥对桢楠幼苗苗高和地径生长的影响

氮、磷、钾配方施肥处理对桢楠幼苗苗高和地径生长的影响见图1。施肥能明显促进桢楠幼苗苗高和地径的生长，各处理中生长表现最佳的为处理6（N2P3K1），其苗高和地径净生长量分别为18.05 cm、3.73 mm，是对照组的184.81%和179.61%，均显著高于对照（P<0.05）。N2水平（2 g·株-1，处理4、处理5和处理6）条件下植株苗高净生长量均显著高于其他处理，但N2水平3个处理间差异未达到显著水平（P<0.05）。N2水平条件下的地径净生长量明显高于N3水平（4 g·株-1，处理7、处理8和处理9），N2水平和N3水平条件下植株地径净生长量均显著高于N1水平（0 g·株-1，处理1、处理2和处理3）条件（P<0.05）。就植株长势而言，施肥植株明显优于未施肥植株，说明施肥能明显的促进桢楠幼苗的生长。

图1 不同施肥组合对桢楠幼苗苗高和地径生长的影响Fig.1 The effect of different fertilizer proportion on the growth of seedling height and ground diameter of Ph.zhennan seedling

极差（R）值越大说明参试因素水平对该性状的影响越大，如表2所示，N、P、K 3因素对桢楠幼苗高和地径生长影响的主次顺序表现一致，均表现为N>P>K。桢楠幼苗高生长和地径生长表现最佳的各因素水平均为N2、P3、K3，即处理组合为N2P3K3时最有利于植株的高生长和径向生长。此最优方案在正交试验方案中未出现。

表2 桢楠幼苗苗高和地径净生长量的直观分析Tab.2 The intuitive analysis table of seedling height and ground diameter net growth of Ph.zhennan

方差分析结果表明，对于高生长和地径生长，N肥和P肥各3水平间的差异均达到了显著水平，K肥的不同水平间差异不显著（P<0.05）。多重比较结果（表2）表明，N肥3水平间对高生长和地径生长的影响均达到显著水平，k2水平的高生长显著高于k1和k3水平，说明施用N肥能显著提高桢楠苗高和地径生长（P<0.05）。P肥的k2水平与k3水平间的高生长均显著高于k1水平，但二者差异不显著；k3水平的地径生长显著高于k1水平，与k2水平差异不显著（P<0.05）。这说明施用k2水平和k3水平的P肥能够显著促进桢楠的高生长，k3水平能显著促进地径生长。

2.2 氮、磷、钾配方施肥对桢楠幼苗生物量积累的影响

由表3可知，施肥能明显促进桢楠幼苗的生物量积累，在不同施肥处理条件下，桢楠幼苗的叶、茎、根和总生物量的变化趋势并不一致。处理6（N2P3K1）的叶生物量、根生物量和总生物量均最大，分别为对照组的14.48倍、6.33倍和7.94倍，其根生物量显著高于其他处理（P<0.05）。处理9（N3P3K2）的茎生物量最大，为对照组的7.14倍。不同施肥配比对桢楠幼苗根冠比的影响差异较为显著，N1水平条件下的幼苗根冠比均处于最高水平，彼此间差异不显著，均显著高于N2水平和N3水平（P<0.05）。根冠比最低的处理为处理8（N3P2K1），这与其根生物量较低而茎、叶生物量较高有关。

表3 不同施肥配比对桢楠生物量积累的影响Tab.3 Effect of different fertilizer proportion on biomass accumulation of Ph.zhennan

各因素水平的极差计算结果如表4所示，N、P、K 3因素对桢楠幼苗叶生物量、茎生物量、根生物量、全株生物量及根冠比影响的主次顺序规律一致，均表现为N>P>K。桢楠根生物量和全株总生物量表现最佳的各因素水平均为N2、P3、K3，即处理组合为N2P3K3时最有利于植株的根生物量和全株生物量的积累，这与高生长和地径生长的最优方案一致。能有效促进幼苗叶生物量积累的最优方案为N2P3K1，能有效促进其茎生物量积累的最优方案为N3P3K3，能有效促进其根冠比增大的最优方案是N1P1K1（对照）。

表4 桢楠幼苗生物量指标的直观分析Tab.4 Intuitive analysis table of the biomass index of Ph.zhennan seedlings

方差分析结果表明，N肥不同水平对叶生物量、茎生物量、根生物量、全株生物量及根冠比的影响均达到了显著水平，P肥对根生物量和总生物量的影响达到了显著水平，K肥对各生物量指标的影响均不显著（P<0.05）。多重比较（表4）结果表明，幼苗各器官生物量和全株生物量表现出了随施N或P肥量增加而增加的趋势，N肥3水平间差异均达到了显著水平，P肥k3水平的根生物量和总生物量均显著高于k1水平（P<0.05）。这说明N肥或P肥各水平对桢楠幼苗生物量的积累均具有显著的促进效果。N肥对桢楠根冠比影响最大，其根冠比随肥料施用量的增大而减小，磷肥和钾肥对根冠比影响不显著。

3 结论与讨论

平衡施肥是林木营养管理的关键技术之一，施肥可以补充林木必须的营养元素，促进生长代谢，也可改良土壤条件，提高林木的成活率和适应性[7-8]。一般情况下，施肥对林木的促进作用会随着施肥量的增加而增强，当养分供应达到植株所需饱和量时，林木生长不再增加，而超量供应营养元素甚至会影响植物的正常生长[9-10]。

本研究结果表明，不同氮磷钾配方施肥对桢楠幼苗的生长和生物量积累有显著的促进作用，但高水平的氮肥施用量会减弱施肥对桢楠幼苗生长的促进作用。N2P3K1组合的施肥效果最好，其幼苗苗高、地径净生长量、各器官生物量均高于其他施肥组合，植株长势最优。N、P、K因素对桢楠苗高、地径净生长量、各器官及全株生物量影响的主次顺序均表现为N>P>K。

合理的氮磷钾配比对植株各器官的生物量分配具有较好的调节作用[11-12]。本研究表明，各施肥处理下的桢楠幼苗根冠比均低于对照，且随施N量的增加而减小，这与钱燕萍等[13]对欧洲鹅耳枥、陆秀君等[14]对美国红枫的研究结果基本一致，说明施肥特别是N肥对枝叶生长的促进作用明显高于根系。造成这一现象的另一原因可能是由于参试植株为盆栽苗，生长空间有限，不利于根系的伸展，从而表现出根系的生长量低于枝叶的生长量。各施肥处理下幼苗的叶和根的生物量明显低于茎生物量，茎生物量随着施氮量的增加而增加，这与程勇等[15]对青冈栎的研究结果相似。

正交试验设计对于探索合理的施肥配比具有明显的优势。在本研究中，施肥对生长和生物量影响的最佳施肥处理组合有一些不在设计的组合之中，这与正交试验设计选用的是全面试验所有组合中部分具有代表性的组合有关[16]。因此，在今后的研究中需要进行进一步的试验验证，在考察N、P、K因素的主效应时，同时考虑各因素之间的交互效应。