配方施肥对长柄水青冈容器苗...长及叶片元素质量分数的影响_李洪忠.pdf

第 51 卷 第 3 期东北林业大学学报Vol51 No32023 年 3 月JOUNAL OF NOTHEAST FOESTY UNIVESITYMar 20231)贵州省优秀青年科技人才培养对象专项资金项目(黔科合人字(2015)03 号)。第一作者简介:李洪忠，男，1991 年 11 月生，贵州大学林学院，硕士研究生。Email:1272485228 qqcom。通信作者:王德炉，贵州大学林学院，教授。Email:wang_dltomcom。收稿日期:2022 年 3 月 14 日。责任编辑:李春雪。配方施肥对长柄水青冈容器苗生长及叶片元素质量分数的影响1)李洪忠王德炉(贵州大学，贵阳，550025)摘要为了揭示配方施肥对长柄水青冈(Fagus longipetiolata Seem)幼苗生长和生理的影响，探究水青冈幼苗生长和提高幼苗质量的最佳施肥配方，以泥炭、黄心土和蛭石为基质，采用 3 因素 4 水平正交试验(L16(43)设计，施加不同配比的氮肥、磷肥、钾肥，测量不同施肥条件下幼苗的形态指标(苗高、地径、主根长、高径比、分枝数)和叶片全氮、全磷、全钾的质量分数，探求适合水青冈幼苗育苗的最佳施肥配方。结果表明:施肥处理叶片 N、P、K元素的平均质量分数与对照组相比分别提高了 494%、1586%、653%，通过正交试验极差分析，最佳施肥组合为单株施肥量氮肥、磷肥、钾肥分别为 12、12、24 和 24、24、24 g。综合各项指标，试验得到的最优施肥配方组合为单株施肥量氮肥、磷肥、钾肥均为 12 g。关键词长柄水青冈;幼苗;培育;施肥配方;形态指标;叶片元素质量分数分类号S7237Effect of Formula Fertilization on Seedling Growth and Blade Element Content of Fagus longipetiolata/Li Hong-zhong，Wang Denglu(Guizhou University，Guiyang 550025，P China)/Journal of Northeast Forestry University，2023，51(3):1317In order to reveal the effect of formula fertilization on the growth and physiology of Fagus longipetiolata Seem，the op-timal fertilization formula for the growth of F longipetiolata and the physiological quality of the seedlings was exploredPeat，loess soil and vermiculite were used as matrix raw materials By using an orthogonal experimental design with threefactors and four levels of nitrogen，phosphorus and potassium，different ratios of fertilizers were applied in different con-tainers to measure the morphological indicators(eg，seedling height，ground diameter，main root length，diameter-to-height ratio，and number of branches)of seedlings under different fertilization conditions and the contents of N，P and Kin leaves to determine the best formula for fertilization for Shuiqinggang seedlings The average contents of N，P，and K el-ements in the leaves of the fertilization treatment increased by 494%，1586%，and 653%compared with the control Bythe orthogonal test range analysis，the best fertilization combination was single plant The nitrogen，phosphorus，and potas-sium mass fractions of fertilization are 12，12，24 or 24，24，24，respectively Comprehensive of all indicators，theoptimal formula fertilization combination obtained in the experiment is the fertilization N，P，and K，and whose contentsare all 12 g/plantKeywordsFagus longipetiolata Seem;Seedlings;Cultivation;Fertilization formula;Morphological indicators;Blade element contents容器育苗是现阶段世界各国广泛应用的优质幼苗生产技术之一，可有效保证幼苗质量和供应。容器育苗是将配制好的营养土或基质装入合适容器进行育苗的技术手段。较传统裸根苗而言，容器育苗主要有培育效率高、不易受外界环境影响、幼苗规格质量可控、易进行机械化管理以及能够减少季节对造林限制的优点，并且通过容器育苗的造林过程无缓苗期13。通过容器育苗探究适合幼苗生长的最优条件(基质、光照、水分、营养)是林木育苗最普遍的手段46。已有研究表明，合理配比施肥能保证幼苗生长的养分供应、增加植物蛋白质质量分数、促进根系发育以及有效提高植物叶片叶绿素质量分数，可显著提高幼苗的生长速度和质量78。除此之外，施肥还可以有效提高其抗病虫害、抗寒、抗旱和抗倒伏的能力，促使根部发达，根系有效吸收面积扩大911，有效增加幼苗的成活率1213。因此，施肥配方对幼苗生长至关重要，直接决定幼苗的存活率、质量和等级。长柄水青冈(Fagus longipetiolata Seem)又名长柄山毛榉，属壳斗科(Fagaceae)水青冈属(Fagus L)，落叶乔木，是良好的用材树种。其种子含油量高、壳斗可入药，是良好的油漆原料。水青冈属植物是北温带森林的重要建群种之一，具有重要的经济价值1418，其幼苗生长对森林发育、更新和演替具有一定的意义，在研究植物系统演化和植物地理学中具有重要的地位，是植物生态学家和植物系统学家们长期关注的对象。国内外对长柄水青冈的研究主要有木材的研究与利用15、起源分布、更新、群落结构和遗传多样性1921，刘映良等2223 研究了水青DOI:10.13759/ki.dlxb.2023.03.018冈种子与微生境之间的关系，此外，贾丽娟等24 还研究了长柄水青冈种子的萌发。而关于施肥配方对水青冈幼苗的生长还需进一步探究。叶片是树体生长发育所需养分的重要来源25，对于营养反应也是最为敏感和显著的，其营养元素质量分数的动态变化可直接反映出土壤和植物体养分的丰缺状况26，并且可以反映出植物代谢的过程和揭示植物营养元素的吸收、积累状况。植物体内有机物质的转化与氮、磷两种元素有着密不可分的联系。在实际生产过程中常把氮、磷混合配比施用，因氮能促进植物对磷的吸收，其增产效果远远超过单元素施肥的效果。全营养施肥处理的叶片内 N、P、K 质量分数要高于施单元素肥的叶片，是施单元素肥的 145434 倍27。而目前缺乏不同施肥配方对水青冈叶片元素质量分数影响的研究。因此，本试验通过不同肥料用量配比对长柄水青冈幼苗的生长及叶片相关元素质量分数进行了研究，旨在揭示长柄水青冈幼苗生长规律及叶片元素质量分数在不同施肥处理下的变化规律和需求范围，为长柄水青冈人工育苗、森林营造提供科学依据和技术支撑。1试验地区自然概况试验在贵州大学林学院实验苗圃进行，地处黔中地区，东经 10434、北纬 2634，海拔高度 1 159 m，系中亚热带湿润温和型气候，年均气温 158，绝对最高气温 395，最低气温95，日均温10 的年活动积温为 4 6375，年平均降水量 1 229 mm，年均相对湿度 79%，太阳辐射总量为 3 567 MJ/m2，年生长期 271 d。2研究方法试验材料:施肥试验幼苗为 2 年生水青冈实生苗，种子采摘自贵州省黔东南州雷山县雷公山自然保护区。幼苗生长健壮，规格基本一致，苗高均值为388 cm，地径均值为 550 mm。施肥试验育苗容器为上口直径约 23 cm、底部直径 15 cm、高 17 cm 带托盘的塑料花盆。栽培基质为 V(泥炭土)V(黄心土)V(蛭石)=1 1 1，每盆栽 1 株。基质容重为 0445 g/cm3、总孔隙度为 6490%、饱和含水量为1470%、有机质质量分数为 16252 g/kg，水解氮质量分数为 18062 g/kg、速效钾质量分数为 23573 g/kg、有效磷质量分数为 14407 g/kg、pH 为 653。施肥试验所使用的肥料为:氮肥(尿素含氮质量分数462%)、磷肥(钙镁磷肥含 P2O5质量分数16%)、钾肥(硫酸钾含氧化钾质量分数 51%)。幼苗移栽于2019 年 1 月 2528 日。试验设计:根据青冈栎(Cyclobalanopsis glauca(Thunb)Oerst)和赤皮青冈(Cyclobalanopsis gilva(Blume)Oerst)等多种同科和生长习性相近的阔叶树种容器苗的施肥量设计施肥配方，按照正交试验设计 L16(43)方案考察 3 因素 4 水平施肥方案对水青冈容器苗生长及叶片元素质量分数的影响(表1)，试验编号为 F1F16，以不施肥为对照(CK)，共计 17 个处理，每处理 3 个重复，每个重复 10 株苗。幼苗共计 2 次施肥，分别在移栽时加入部分底肥，然后在 2019 年 3 月 16 日进行第 2 次施肥。表 1正交试验时施肥量的梯度设计梯度单株施加质量/g氮肥磷肥钾肥1121212224242433636364484848注:“单株施加质量”为肥料主要成分(氮元素、P2O5、K2O)的质量。测定指标与方法:2019 年 3 月开始，每个月的 5号和 20 号定期测量苗高、地径、主根长和分枝数。苗高测量，从植株苗干基部土痕处到顶芽的直线距离，读数精确到 01 cm;地径测量，用游标卡尺测量苗干基部土痕处的粗度，如测量的部位出现膨大或不圆，则测量其上部苗干起始正常处，读数精确到001 mm;高径比，用苗高/地径计算得出;主根长，指幼苗主根长度，直接用直尺测量，读数精确到 01cm;分枝数，指幼苗的一级分枝总数。9 月上旬开始测定叶片营养元素质量分数，植物全氮质量分数用扩散法测定;全磷质量分数，消煮液+钼锑抗比色法测定;全钾质量分数，消煮液+火焰光度法测定。数据处理:测量数据根据随机区组试验结果统计分析方法，用 Excel 和 SPSS 200 等软件进行相关性分析、多因素正交设计方法分析。3结果与分析31配方施肥对幼苗形态指标的影响表 2 为不同配方施肥对长柄水青冈幼苗形态指标的影响，水青冈幼苗的平均苗高为 446561 cm，F2 处理下苗高最佳(561 cm)，F4 和 F16 处理苗高最矮(446 cm)，最大差为 115 cm，这表明过度使用N、P、K 会抑制水青冈幼苗的苗高。根据极差分析结果(表 3)，比较各因