施肥對欏木石楠幼苗生長及生理指標的影響

汪麗莎，楊 勇，李冬林,3

(1.泌陽縣林業技術推廣站，河南 泌陽 463799；2.江蘇省林業科學研究院，江蘇 南京 211153；3.江蘇揚州城市森林生態系統國家定位觀測研究站，江蘇 揚州 225000）

土壤肥力是植物營養的來源，也是植物生長發育、產量形成和品質提高的基本保證[1-2]。科學施肥能夠大大改善林地土壤理化性質，提高田間土壤肥力，提高林木的產量和品質，縮短成苗周期，降低育苗成本[3]，而不合理的施肥處理會導致植物發育緩慢、產量降低、品質下降、土壤肥力下降和環境污染等問題。近年來，伴隨著工業經濟的飛速發展，勞動力成本日益高漲，土壤管理粗放、不合理施肥使得林地土壤肥力日趨下降，引起營養衰退、植株抗逆性不良、苗木品質下降，嚴重影響了可持續經營與生產效益。因此，研究施肥對植物生長及生理指標的影響，探索不同配方施肥的作用差異，對于指導林業生產，提升特定植物苗木培育質量與生產效率具有重要意義。

欏木石楠（Photinia davidsoniae）原產中國，屬薔薇科石楠屬，為我國南方重要的鄉土珍貴樹種，主要分布在陜西、江蘇、安徽、浙江、江西、湖南、湖北、四川、云南、福建、廣東、廣西等地，常分布于海拔600～1 000 m 的林下或散生于自然灌叢中[4]。其株型圓滿，耐修剪，具有頂生圓錐花序，花純白色，夏季3—4 月開花，絢麗燦爛，秋季9—10 月結果，果實為黑褐色，為城市園林深具潛力的觀賞植物。筆者觀察發現，欏木石楠母樹始果期早，盛果期結實量大，果實色澤鮮艷，是很有發展前景的鳥類食源植物，對城市招引益鳥、維持城市鳥類生物多樣性具有重要意義。目前，對于欏木石楠生物學特性的研究集中于育苗技術[5]、抗寒性[6]、水分脅迫[7]、木材力學特性[8]等方面，有關欏木石楠容器苗培養過程中的科學施肥技術尚未見報道。本文通過配方施肥試驗，研究了不同施肥處理下欏木石楠容器苗生長及生理指標的變化，分析了不同施肥措施對欏木石楠容器苗育苗效果及培養質量的影響，為生產中指導科學育苗提供基本的理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地設在金陵科技學院園藝試驗站，位于江蘇省南京市棲霞區曉莊，屬于北亞熱帶濕潤氣候，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，相對濕度76%，無霜期237 d；年均溫度15.4 ℃，年極端氣溫最高39.7℃，最低-13.1℃。

1.2 試驗材料

試驗材料為1 年生欏木石楠實生苗。種實于2021年11 月采自江蘇省林業科學研究院成年母樹（樹高2.8 m，胸徑36.6cm）。種實采集后，手工去除果皮，消毒滅菌，與濕潤的黃沙等體積混合后置入0～5 ℃冷庫中沙藏。2022 年3 月取出種子，均勻點播于濕潤的黃沙中，薄膜覆蓋，待種子萌發并長出4～5 片真葉后，初選取生長健壯、無病蟲害的幼苗移入直徑10 cm，高度15 cm 的黑色塑料盆中培養，每盆種植1 株。栽培基質為草炭、珍珠巖和黃心土按1∶1∶4 的體積比混和，基質表面距離容器頂部邊緣1 cm，幼苗生長期間進行常規的水分管理。

1.3 試驗處理

試驗肥料為2 種生物有機肥和2 種化肥按比例配制。其中，2 種生物有機肥為標優美生物有機肥（Biom，有機質≥40%，N+P2O5+K2O≥5%，有效活菌數≥0.2×108CFU·g-1）和沃爾田生物有機肥（Volme，有機質≥50%，N+P2O5+K2O≥5%，有效活菌數≥0.2×108CFU·g-1）。2 種化肥為尿素（徐州淞譽化工科技有限公司生產，分子式CO（NH2）2，含N 量≥46.4%）和磷酸二氫鉀（蘇州銨隆化工科技有限公司生產，有效成分KH2PO4≥98%，pH 值4.4）（表1）。

表1 試驗處理方法

采用隨機區組試驗設計，設計4 個處理，每處理重復4 次，每處理設置盆栽苗30 盆。幼苗上盆時，每盆有機肥施用量為5 g，緩苗1 個月后開始追施化肥，每15 d 施肥1 次，每株澆灌100 mL 濃度0.1%的溶液，持續施肥8 次。10 月5 日試驗結束，測定各生長及生理指標。

1.4 指標測定

株高、冠幅、根系長的測定使用直尺，地徑測定使用數顯游標卡尺；生物量指標測定采用天平稱重法[9]，葉綠素測定采用分光光度計比色法[9]；可溶性糖測定采用蒽酮比色法[10]；可溶性蛋白質測定采用考馬斯亮藍比色法[11]。

1.5 數據處理

采用Microsoft Excel 2016 處理數據并作圖，應用SPSS22.0 進行方差分析與多重比較，多重比較采用LSD 法。

2 結果與分析

2.1 施肥處理對欏木石楠幼苗生長指標的影響

2.1.1 對株高、地徑和冠幅的影響 不同施肥處理條件下，欏木石楠容器苗株高、冠幅、地徑和高徑比的變化見圖1。由圖1 可見，T1 處理的幼苗株高、冠幅、地徑和高徑比與對照（CK）之間無明顯差異，但T2、T3、T4 處理顯著高于CK（P<0.05）。其中，T1 處理的株高、冠幅、地徑和高徑比分別是CK 的1.03倍、1.07 倍、1.03 倍、0.99 倍，T2 處理分別是CK 的1.18 倍、1.17 倍、1.10 倍、1.08 倍，T3 分別是CK 的1.32 倍、1.30 倍、1.17 倍、1.13 倍，T4 處理分別是CK的1.45 倍、1.39 倍、1.33 倍、1.19 倍。尤其是T4 處理下的株高、冠幅、地徑和高徑比均取得最大值，分別為28.03 cm、12.89 cm、0.41 cm、70.08。多重比較表明，T4 處理的各指標與T3 處理間無顯著差異（P>0.05），但與T2、T1 處理間差異顯著（P<0.05）。

圖1 不同施肥處理下欏木石楠幼苗地上部分生長指標的變化

2.1.2 對根系生長指標的影響 由表2 可知，不同施肥處理的欏木石楠幼苗主根長、主根粗、側根數均存在一定的變化。施肥處理的主根長均小于CK，方差分析表明，施肥處理對主根長的影響不顯著（P>0.05），但不同處理的欏木石楠幼苗主根粗存在顯著差異（P<0.05）。多重比較結果表明，T1 處理的主根粗與CK 無顯著差異（P>0.05），但T2、T3、T4 處理的主根粗與CK 差異顯著（P<0.05）。

表2 不同施肥處理下欏木石楠幼苗根系生長指標的變化

表3 不同施肥處理下欏木石楠幼苗光合色素含量的變化 mg·g-1

由表2 可知，施肥處理的欏木石楠幼苗側根數明顯多于CK（P<0.05），T1、T2、T3、T4 處理的幼苗側根數分別為CK 的1.13 倍、1.32 倍、1.41 倍、1.18 倍，說明施肥有利于增加欏木石楠側根數，提高根系的吸收能力，為植株地上部分的健壯生長創造條件。

2.1.3 對單株生物量的影響 植株生物量的大小主要是干物質的積累，是植物生產力與獲取能量能力的主要體現，反映了植株在一定時間內積累的有機質總量[12]。植株要維持高水平的產量，既要有較高的地上部分生物量的增加，又要有地下部分生物量的積累，使地上部分與地下部分協調生長，以獲取最大生物量[13]。對幼苗培育來說，年生物量越大，預示著幼苗生長速度越快，苗圃的育苗效率越高，這也是育苗生產上一直追求的目標。

不同施肥處理的欏木石楠幼苗單株生物量指標見圖2。由圖2 可以看出，施肥處理下幼苗單株的地上部分干質量、地下部分干質量及總干質量均顯著大于CK（P<0.05），說明施肥處理對欏木石楠幼苗的地上部分干質量和總干質量均有顯著影響。其中，T4 處理下地上部分干質量、地下部分干質量和總干質量均取得最高值，依次為4.31g、0.93g、5.24g，分別為對照的4.18、3.32、4.0 倍；而T3、T4處理間的各指標差異不顯著，但均顯著高于T1、T2和CK。

圖2 不同施肥處理下欏木石楠幼苗生物量理指標的變化

2.2 施肥處理對欏木石楠幼苗生理指標的影響

2.2.1 對光合色素含量的影響 光合色素是植物進行光合作用過程中參與吸收、傳遞光能或引起原初光化學反應的色素。其中，葉綠素含量的高低是決定光合作用強度的重要因素，也是綠色植物植物生理活動強弱的重要指標[14]。由表5 可知，不同施肥處理的植株各光合色素含量與CK 相比呈現不同幅度的變化。比較而言，T3、T4 處理的葉綠素a、葉綠素b和葉綠素(a＋b)均明顯大于CK（P<0.05），但T1、T2 處理的葉綠素a、葉綠素b 和葉綠素(a＋b)與CK 無明顯差異（P>0.05），說明施肥對欏木石楠幼苗葉片的光合作用色素影響顯著，但施肥方法不同其作用不同。而不同施肥處理的欏木石楠葉片的類胡蘿卜素含量與CK 相比差異均不顯著（P>0.05）。

2.2.2 對可溶性糖和可溶性蛋白質含量的影響 可溶性糖是植物體內的一種含氧有機物，是植物體內碳水化合物的重要組成成分，參與各種物質代謝[15]。由圖3-A 可知，不同施肥處理的欏木石楠幼苗可溶性糖含量出現了不同程度的變化。T1、T4 處理的幼苗可溶性糖含量與CK 無明顯差異（P>0.05），但T3、T2 處理的幼苗可溶性糖含量與CK 顯著增加（P<0.05）。尤其以T3 處理的幼苗可溶性糖含量最大（9.75%），T2 處理次之（8.76%），不同處理下幼苗的可溶性糖含量高低排序為：T3>T2>T4>T1>CK。

圖3 不同施肥處理下欏木石楠幼苗可溶性糖含量與蛋白質含量的變化

蛋白質是一種多功能有機營養物，其所含的氨基酸是植物體內各種生命活動的物質基礎。沒有蛋白質，植物就無法生存，蛋白質在植物的生長、發育和新陳代謝中起著至關重要的作用[16]。由圖3-B 可知，不同施肥處理的欏木石楠幼苗可溶性蛋白質的含量顯著不同。T1、T2、T3、T4 施肥處理的幼苗可溶性蛋白含量分別是57.79%、81.78%、102.98%、96.59%，均顯著高于CK（46.22%）。以T3 處理的幼苗可溶性蛋白含量最高，為CK 處理的2.22 倍。可見，適當施肥有利于幼苗葉片營養物質的增加。

2.3 各測定指標的相關性分析

不同施肥處理的欏木石楠幼苗各指標的相關性分析見表4。由表4 可知，生長指標中，株高（X1）與地徑（X2）、冠幅（X3）、可溶性蛋白含量（X9）呈現極顯著正相關（P<0.01），但與側根數（X5）、總干質量（X6）呈現顯著負相關（P<0.05）；冠幅（X3）與地徑（X2）、可溶性蛋白含量（X9）也呈現極顯著正相關（P<0.01），但與葉綠素(a+b)含量（X7）可溶性糖含量（X8）呈顯著正相關（P<0.05）；生理指標中，葉綠素（a+b）含量（X7）與可溶性糖含量（X8）和可溶性蛋白含量（X9）呈顯著正相關（P<0.05）。

表4 不同處理下欏木石楠幼苗各測定指標的相關矩陣

2.4 施肥處理對欏木石楠幼苗質量影響的綜合評價

苗木質量指數QI 常被用來綜合評定苗木質量，與單個指標僅能反應某個方面的優劣相比能全面的對苗木質量進行評定[17]。Dickson[18]提出了苗木質量指數QI 的公式：即QI=苗木總干質量（g）/[（苗高cm/地徑mm）+（地上部分干質量g/地下部分干質量g）]。一般來說，苗木質量指數QI 越高，苗木質量則越好，二者呈正相關。

經計算，T1、T2、T3、T4 施肥處理的幼苗平均QI分別為：0.21、0.33、0.37、045，均顯著高于CK 處理的QI 值（0.13）（P<0.05）（表5）。這表明復合施肥處理可顯著提高欏木石楠的苗木質量，并以T3、T4 處理的苗木生長質量最佳。

表5 不同施肥處理下欏木石楠幼苗的QI 值

3 討論與結論

（1）一般認為，外源養分的供給是植株生長不可缺少的技術環節，通過合理配施肥料實現植物體內的養分平衡，是實現資源高效、植物高產的重要途徑[19]。本試驗結果表明，外源施肥可以顯著促進欏木石楠幼苗的生長，表現為幼苗株高、地徑、冠幅、高徑比、主根粗、側根數、生物量均顯著增加，這與木蓮（Manglietia fordiana）[20]、冷杉（Abies fabri）[21]和香樟（Cinnamomum camphora）[22]的研究結果相似，可見施肥是欏木石楠幼苗營養補充、促進生長的重要技術措施。

（2）試驗表明，不同施肥方式對欏木石楠幼苗的生長效應存在顯著差異。T4 處理的生長指標與T3處理間無顯著差異（P>0.05），但與T1、T2 處理間差異均顯著（P<0.05），單一的有機肥施肥方式對幼苗的促進作用明顯小于復合施肥方式。田良等[23]以9年生延香梨（Pyrus sorotina‘Yanxiang Pear’）為試材，研究了不同施肥量對樹體生長、果實產量、品質的影響，指出延香梨施用氮、磷、鉀的最適比例為2∶1∶2，在減少施肥量的條件下，生長初期噴施硝酸銨鈣+磷酸二氫鉀葉面肥對提高延香梨的產量和品質效果良好，這證實了果期復合施肥的重要性。本研究表明，即使是苗木旺盛生長期進行復合施肥同樣具有營養均衡、促進發育的重要作用，是確保幼苗健壯生長、最大程度地獲得合格苗的有效途徑。

（3）施肥可以改變植物自身的生理特性，進一步影響植物的生長發育，這已在南方紅豆杉（Taxus wallichiana var.mairei）[24]、江 南 油 杉（Keteleeria cyclolepis）[25]、圓齒野鴉椿（Euscaphis konishii）[26]中得到印證。嚴洪[27]以1 年生圓齒野鴉椿盆栽苗為研究對象，研究了不同配比施肥對幼苗生長和葉片可溶性蛋白、可溶性糖、葉綠素含量等生理指標的影響，表明氮、磷、鉀合理配施對圓齒野鴉椿幼苗生長、可溶性蛋白、葉綠素、可溶性糖含量均有促進作用，鉀對可溶性蛋白和可溶性糖的影響較大；Wu 等[28]對卡拉臍橙（Citrus sinensis）的研究表明，鉀肥對可溶性糖的合成和積累起重要作用；王靈哲的[29]研究表明,氮肥對葉綠素影響較大，適量磷肥能促進葉綠素的合成。本試驗表明，施肥處理的欏木石楠幼苗葉片的葉綠素含量、可溶性糖、可溶性蛋白質均有一定程度的提升，并以T3、T4 處理的效應最為明顯，說明在確保氮素供應良好的前提下適量的追施磷、鉀不僅能有利于增加植株的光合色素，而且可促進欏木石楠幼苗體內營養物質的積累。

（4）生物量是衡量苗木生產力水平的重要參考指標，且能在一定程度上反映植株生長過程中干物質積累的情況[30]。本試驗中，施肥處理下幼苗的地上部分干質量、地下部分干質量和總干質量均較不施肥有了顯著提高，T3、T4 處理促進效果更佳，與周樊等[31]的結論一致，說明適量的施肥可以促進植株地上部分及地下部分的快速生長，促進植株生物量的顯著增加。

總之，施肥可以提升幼苗的株高、地徑、冠幅、高徑比、主根粗、側根數、生物量參數，相應顯著改善欏木石楠幼苗的生長狀況。適量追施磷、鉀肥不會影響欏木石楠幼苗葉片的光合色素含量，而且在一定程度上可以促進幼苗體內營養物質的積累，這對于在既定面積條件下最大限度地生產合格苗、提升苗圃生產力具有指導意義。