施肥对椤木石楠幼苗生长及生理指标的影响

汪丽莎，杨 勇，李冬林,3

(1.泌阳县林业技术推广站，河南 泌阳 463799；2.江苏省林业科学研究院，江苏 南京 211153；3.江苏扬州城市森林生态系统国家定位观测研究站，江苏 扬州 225000）

土壤肥力是植物营养的来源，也是植物生长发育、产量形成和品质提高的基本保证[1-2]。科学施肥能够大大改善林地土壤理化性质，提高田间土壤肥力，提高林木的产量和品质，缩短成苗周期，降低育苗成本[3]，而不合理的施肥处理会导致植物发育缓慢、产量降低、品质下降、土壤肥力下降和环境污染等问题。近年来，伴随着工业经济的飞速发展，劳动力成本日益高涨，土壤管理粗放、不合理施肥使得林地土壤肥力日趋下降，引起营养衰退、植株抗逆性不良、苗木品质下降，严重影响了可持续经营与生产效益。因此，研究施肥对植物生长及生理指标的影响，探索不同配方施肥的作用差异，对于指导林业生产，提升特定植物苗木培育质量与生产效率具有重要意义。

椤木石楠（Photinia davidsoniae）原产中国，属蔷薇科石楠属，为我国南方重要的乡土珍贵树种，主要分布在陕西、江苏、安徽、浙江、江西、湖南、湖北、四川、云南、福建、广东、广西等地，常分布于海拔600～1 000 m 的林下或散生于自然灌丛中[4]。其株型圆满，耐修剪，具有顶生圆锥花序，花纯白色，夏季3—4 月开花，绚丽灿烂，秋季9—10 月结果，果实为黑褐色，为城市园林深具潜力的观赏植物。笔者观察发现，椤木石楠母树始果期早，盛果期结实量大，果实色泽鲜艳，是很有发展前景的鸟类食源植物，对城市招引益鸟、维持城市鸟类生物多样性具有重要意义。目前，对于椤木石楠生物学特性的研究集中于育苗技术[5]、抗寒性[6]、水分胁迫[7]、木材力学特性[8]等方面，有关椤木石楠容器苗培养过程中的科学施肥技术尚未见报道。本文通过配方施肥试验，研究了不同施肥处理下椤木石楠容器苗生长及生理指标的变化，分析了不同施肥措施对椤木石楠容器苗育苗效果及培养质量的影响，为生产中指导科学育苗提供基本的理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地设在金陵科技学院园艺试验站，位于江苏省南京市栖霞区晓庄，属于北亚热带湿润气候，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，相对湿度76%，无霜期237 d；年均温度15.4 ℃，年极端气温最高39.7℃，最低-13.1℃。

1.2 试验材料

试验材料为1 年生椤木石楠实生苗。种实于2021年11 月采自江苏省林业科学研究院成年母树（树高2.8 m，胸径36.6cm）。种实采集后，手工去除果皮，消毒灭菌，与湿润的黄沙等体积混合后置入0～5 ℃冷库中沙藏。2022 年3 月取出种子，均匀点播于湿润的黄沙中，薄膜覆盖，待种子萌发并长出4～5 片真叶后，初选取生长健壮、无病虫害的幼苗移入直径10 cm，高度15 cm 的黑色塑料盆中培养，每盆种植1 株。栽培基质为草炭、珍珠岩和黄心土按1∶1∶4 的体积比混和，基质表面距离容器顶部边缘1 cm，幼苗生长期间进行常规的水分管理。

1.3 试验处理

试验肥料为2 种生物有机肥和2 种化肥按比例配制。其中，2 种生物有机肥为标优美生物有机肥（Biom，有机质≥40%，N+P2O5+K2O≥5%，有效活菌数≥0.2×108CFU·g-1）和沃尔田生物有机肥（Volme，有机质≥50%，N+P2O5+K2O≥5%，有效活菌数≥0.2×108CFU·g-1）。2 种化肥为尿素（徐州淞誉化工科技有限公司生产，分子式CO（NH2）2，含N 量≥46.4%）和磷酸二氢钾（苏州铵隆化工科技有限公司生产，有效成分KH2PO4≥98%，pH 值4.4）（表1）。

表1 试验处理方法

采用随机区组试验设计，设计4 个处理，每处理重复4 次，每处理设置盆栽苗30 盆。幼苗上盆时，每盆有机肥施用量为5 g，缓苗1 个月后开始追施化肥，每15 d 施肥1 次，每株浇灌100 mL 浓度0.1%的溶液，持续施肥8 次。10 月5 日试验结束，测定各生长及生理指标。

1.4 指标测定

株高、冠幅、根系长的测定使用直尺，地径测定使用数显游标卡尺；生物量指标测定采用天平称重法[9]，叶绿素测定采用分光光度计比色法[9]；可溶性糖测定采用蒽酮比色法[10]；可溶性蛋白质测定采用考马斯亮蓝比色法[11]。

1.5 数据处理

采用Microsoft Excel 2016 处理数据并作图，应用SPSS22.0 进行方差分析与多重比较，多重比较采用LSD 法。

2 结果与分析

2.1 施肥处理对椤木石楠幼苗生长指标的影响

2.1.1 对株高、地径和冠幅的影响 不同施肥处理条件下，椤木石楠容器苗株高、冠幅、地径和高径比的变化见图1。由图1 可见，T1 处理的幼苗株高、冠幅、地径和高径比与对照（CK）之间无明显差异，但T2、T3、T4 处理显著高于CK（P<0.05）。其中，T1 处理的株高、冠幅、地径和高径比分别是CK 的1.03倍、1.07 倍、1.03 倍、0.99 倍，T2 处理分别是CK 的1.18 倍、1.17 倍、1.10 倍、1.08 倍，T3 分别是CK 的1.32 倍、1.30 倍、1.17 倍、1.13 倍，T4 处理分别是CK的1.45 倍、1.39 倍、1.33 倍、1.19 倍。尤其是T4 处理下的株高、冠幅、地径和高径比均取得最大值，分别为28.03 cm、12.89 cm、0.41 cm、70.08。多重比较表明，T4 处理的各指标与T3 处理间无显著差异（P>0.05），但与T2、T1 处理间差异显著（P<0.05）。

图1 不同施肥处理下椤木石楠幼苗地上部分生长指标的变化

2.1.2 对根系生长指标的影响 由表2 可知，不同施肥处理的椤木石楠幼苗主根长、主根粗、侧根数均存在一定的变化。施肥处理的主根长均小于CK，方差分析表明，施肥处理对主根长的影响不显著（P>0.05），但不同处理的椤木石楠幼苗主根粗存在显著差异（P<0.05）。多重比较结果表明，T1 处理的主根粗与CK 无显著差异（P>0.05），但T2、T3、T4 处理的主根粗与CK 差异显著（P<0.05）。

表2 不同施肥处理下椤木石楠幼苗根系生长指标的变化

表3 不同施肥处理下椤木石楠幼苗光合色素含量的变化 mg·g-1

由表2 可知，施肥处理的椤木石楠幼苗侧根数明显多于CK（P<0.05），T1、T2、T3、T4 处理的幼苗侧根数分别为CK 的1.13 倍、1.32 倍、1.41 倍、1.18 倍，说明施肥有利于增加椤木石楠侧根数，提高根系的吸收能力，为植株地上部分的健壮生长创造条件。

2.1.3 对单株生物量的影响 植株生物量的大小主要是干物质的积累，是植物生产力与获取能量能力的主要体现，反映了植株在一定时间内积累的有机质总量[12]。植株要维持高水平的产量，既要有较高的地上部分生物量的增加，又要有地下部分生物量的积累，使地上部分与地下部分协调生长，以获取最大生物量[13]。对幼苗培育来说，年生物量越大，预示着幼苗生长速度越快，苗圃的育苗效率越高，这也是育苗生产上一直追求的目标。

不同施肥处理的椤木石楠幼苗单株生物量指标见图2。由图2 可以看出，施肥处理下幼苗单株的地上部分干质量、地下部分干质量及总干质量均显著大于CK（P<0.05），说明施肥处理对椤木石楠幼苗的地上部分干质量和总干质量均有显著影响。其中，T4 处理下地上部分干质量、地下部分干质量和总干质量均取得最高值，依次为4.31g、0.93g、5.24g，分别为对照的4.18、3.32、4.0 倍；而T3、T4处理间的各指标差异不显著，但均显著高于T1、T2和CK。

图2 不同施肥处理下椤木石楠幼苗生物量理指标的变化

2.2 施肥处理对椤木石楠幼苗生理指标的影响

2.2.1 对光合色素含量的影响 光合色素是植物进行光合作用过程中参与吸收、传递光能或引起原初光化学反应的色素。其中，叶绿素含量的高低是决定光合作用强度的重要因素，也是绿色植物植物生理活动强弱的重要指标[14]。由表5 可知，不同施肥处理的植株各光合色素含量与CK 相比呈现不同幅度的变化。比较而言，T3、T4 处理的叶绿素a、叶绿素b和叶绿素(a＋b)均明显大于CK（P<0.05），但T1、T2 处理的叶绿素a、叶绿素b 和叶绿素(a＋b)与CK 无明显差异（P>0.05），说明施肥对椤木石楠幼苗叶片的光合作用色素影响显著，但施肥方法不同其作用不同。而不同施肥处理的椤木石楠叶片的类胡萝卜素含量与CK 相比差异均不显著（P>0.05）。

2.2.2 对可溶性糖和可溶性蛋白质含量的影响 可溶性糖是植物体内的一种含氧有机物，是植物体内碳水化合物的重要组成成分，参与各种物质代谢[15]。由图3-A 可知，不同施肥处理的椤木石楠幼苗可溶性糖含量出现了不同程度的变化。T1、T4 处理的幼苗可溶性糖含量与CK 无明显差异（P>0.05），但T3、T2 处理的幼苗可溶性糖含量与CK 显著增加（P<0.05）。尤其以T3 处理的幼苗可溶性糖含量最大（9.75%），T2 处理次之（8.76%），不同处理下幼苗的可溶性糖含量高低排序为：T3>T2>T4>T1>CK。

图3 不同施肥处理下椤木石楠幼苗可溶性糖含量与蛋白质含量的变化

蛋白质是一种多功能有机营养物，其所含的氨基酸是植物体内各种生命活动的物质基础。没有蛋白质，植物就无法生存，蛋白质在植物的生长、发育和新陈代谢中起着至关重要的作用[16]。由图3-B 可知，不同施肥处理的椤木石楠幼苗可溶性蛋白质的含量显著不同。T1、T2、T3、T4 施肥处理的幼苗可溶性蛋白含量分别是57.79%、81.78%、102.98%、96.59%，均显著高于CK（46.22%）。以T3 处理的幼苗可溶性蛋白含量最高，为CK 处理的2.22 倍。可见，适当施肥有利于幼苗叶片营养物质的增加。

2.3 各测定指标的相关性分析

不同施肥处理的椤木石楠幼苗各指标的相关性分析见表4。由表4 可知，生长指标中，株高（X1）与地径（X2）、冠幅（X3）、可溶性蛋白含量（X9）呈现极显著正相关（P<0.01），但与侧根数（X5）、总干质量（X6）呈现显著负相关（P<0.05）；冠幅（X3）与地径（X2）、可溶性蛋白含量（X9）也呈现极显著正相关（P<0.01），但与叶绿素(a+b)含量（X7）可溶性糖含量（X8）呈显著正相关（P<0.05）；生理指标中，叶绿素（a+b）含量（X7）与可溶性糖含量（X8）和可溶性蛋白含量（X9）呈显著正相关（P<0.05）。

表4 不同处理下椤木石楠幼苗各测定指标的相关矩阵

2.4 施肥处理对椤木石楠幼苗质量影响的综合评价

苗木质量指数QI 常被用来综合评定苗木质量，与单个指标仅能反应某个方面的优劣相比能全面的对苗木质量进行评定[17]。Dickson[18]提出了苗木质量指数QI 的公式：即QI=苗木总干质量（g）/[（苗高cm/地径mm）+（地上部分干质量g/地下部分干质量g）]。一般来说，苗木质量指数QI 越高，苗木质量则越好，二者呈正相关。

经计算，T1、T2、T3、T4 施肥处理的幼苗平均QI分别为：0.21、0.33、0.37、045，均显著高于CK 处理的QI 值（0.13）（P<0.05）（表5）。这表明复合施肥处理可显著提高椤木石楠的苗木质量，并以T3、T4 处理的苗木生长质量最佳。

表5 不同施肥处理下椤木石楠幼苗的QI 值

3 讨论与结论

（1）一般认为，外源养分的供给是植株生长不可缺少的技术环节，通过合理配施肥料实现植物体内的养分平衡，是实现资源高效、植物高产的重要途径[19]。本试验结果表明，外源施肥可以显著促进椤木石楠幼苗的生长，表现为幼苗株高、地径、冠幅、高径比、主根粗、侧根数、生物量均显著增加，这与木莲（Manglietia fordiana）[20]、冷杉（Abies fabri）[21]和香樟（Cinnamomum camphora）[22]的研究结果相似，可见施肥是椤木石楠幼苗营养补充、促进生长的重要技术措施。

（2）试验表明，不同施肥方式对椤木石楠幼苗的生长效应存在显著差异。T4 处理的生长指标与T3处理间无显著差异（P>0.05），但与T1、T2 处理间差异均显著（P<0.05），单一的有机肥施肥方式对幼苗的促进作用明显小于复合施肥方式。田良等[23]以9年生延香梨（Pyrus sorotina‘Yanxiang Pear’）为试材，研究了不同施肥量对树体生长、果实产量、品质的影响，指出延香梨施用氮、磷、钾的最适比例为2∶1∶2，在减少施肥量的条件下，生长初期喷施硝酸铵钙+磷酸二氢钾叶面肥对提高延香梨的产量和品质效果良好，这证实了果期复合施肥的重要性。本研究表明，即使是苗木旺盛生长期进行复合施肥同样具有营养均衡、促进发育的重要作用，是确保幼苗健壮生长、最大程度地获得合格苗的有效途径。

（3）施肥可以改变植物自身的生理特性，进一步影响植物的生长发育，这已在南方红豆杉（Taxus wallichiana var.mairei）[24]、江 南 油 杉（Keteleeria cyclolepis）[25]、圆齿野鸦椿（Euscaphis konishii）[26]中得到印证。严洪[27]以1 年生圆齿野鸦椿盆栽苗为研究对象，研究了不同配比施肥对幼苗生长和叶片可溶性蛋白、可溶性糖、叶绿素含量等生理指标的影响，表明氮、磷、钾合理配施对圆齿野鸦椿幼苗生长、可溶性蛋白、叶绿素、可溶性糖含量均有促进作用，钾对可溶性蛋白和可溶性糖的影响较大；Wu 等[28]对卡拉脐橙（Citrus sinensis）的研究表明，钾肥对可溶性糖的合成和积累起重要作用；王灵哲的[29]研究表明,氮肥对叶绿素影响较大，适量磷肥能促进叶绿素的合成。本试验表明，施肥处理的椤木石楠幼苗叶片的叶绿素含量、可溶性糖、可溶性蛋白质均有一定程度的提升，并以T3、T4 处理的效应最为明显，说明在确保氮素供应良好的前提下适量的追施磷、钾不仅能有利于增加植株的光合色素，而且可促进椤木石楠幼苗体内营养物质的积累。

（4）生物量是衡量苗木生产力水平的重要参考指标，且能在一定程度上反映植株生长过程中干物质积累的情况[30]。本试验中，施肥处理下幼苗的地上部分干质量、地下部分干质量和总干质量均较不施肥有了显著提高，T3、T4 处理促进效果更佳，与周樊等[31]的结论一致，说明适量的施肥可以促进植株地上部分及地下部分的快速生长，促进植株生物量的显著增加。

总之，施肥可以提升幼苗的株高、地径、冠幅、高径比、主根粗、侧根数、生物量参数，相应显著改善椤木石楠幼苗的生长状况。适量追施磷、钾肥不会影响椤木石楠幼苗叶片的光合色素含量，而且在一定程度上可以促进幼苗体内营养物质的积累，这对于在既定面积条件下最大限度地生产合格苗、提升苗圃生产力具有指导意义。