不同施肥方式對櫸樹容器苗根系形態的影響

崔子佳 魏欽欽 喻方圓

摘要： ?以櫸樹容器苗為試驗材料，運用傳統施肥與指數施肥方式，探究不同施氮量對櫸樹容器苗根系形態（根長、根表面積、根體積）的影響。結果表明：兩種施肥方式均顯著促進了櫸樹容器苗根系根長的生長， MF1500處理的根長達到最大，為450.53 cm，是CK的2.01倍。指數施肥顯著促進了櫸樹容器苗根系根表面積以及根體積的生長，并呈現出先增后減的趨勢，且都以EF1500處理為最高，根表面積和根體積的最大值分別為320.07 cm2和38.8 cm3，分別是CK的1.6和3.91倍。綜合各指標得出經指數施肥方法施氮1 500 mg·株-1最有利于櫸樹容器苗根系生長。

關鍵詞： ?櫸樹容器苗; ?根系形態; ?指數施肥; ?施氮量

中圖分類號： ? S 725. 5， S 792. 99 ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼： ? A ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1001 - 9499（2021）05 - 0020 - 04

櫸樹（Zelkova schneideriana）屬于榆科櫸屬落葉喬木，主要分布于我國淮河及秦嶺以南、長江中下游各省。櫸樹樹姿端莊優美，葉片在秋季變為褐紅色，具有不錯的觀賞價值，且側根發達，固土抗風能力強。此外，櫸樹還是供造船、橋梁、車輛，以及生產各種高檔家具和工藝品等的上等木材，是一種珍貴的用材樹種 [ 1 - 2 ]。由于該樹經濟價值高，市場需求大，野生資源已被過度采伐利用，儲量不容樂觀，現已被列為國家二級保護植物。因此，不僅要杜絕和防止人為肆意的砍伐森林，還要大力的發展其人工林來豐富資源儲量，保證其產業發展。

施肥是一種最直接且普遍的林木增產方式，林木施肥方式的差異會造成各土壤養分濃度的不同，從而導致苗木吸收養分的效率也跟著改變，所以施肥方式會對養分的吸收及利用效率造成很大的影響[ 3 ]。傳統施肥方式已廣泛應用與生產中，但自Ingestad等[ 4 ]研究并創立了“養分指數承載理論”（exponential nutrient loading theory）以來，發現指數施肥較傳統施肥具有明顯的優勢，因而受到許多學者的追捧，目前該施肥方式在國外已成為容器苗培育首選施肥技術[ 5 - 6 ]。如今國內外關于指數施肥對櫸樹根系形態的的影響尚未報道，因此本試驗設置傳統施肥與指數施肥兩種施肥方式作比較，探究不同施肥方式、不同施肥量對櫸樹容器苗根系形態的影響，為櫸樹容器苗高效育苗與精準施肥提供理論依據。

1 試驗地概況

試驗地設在上海市寶山區森林種質資源基地內（31°23′N， 121°19′E），海拔4 m，屬亞熱帶季風性氣候，年平均氣溫17.6 ℃，7月平均氣溫27.9 ℃，年平均降雨量1 173.4 mm，全年60%以上的雨量集中在5～9月的汛期。

2 試驗材料與方法

2. 1 試驗設計

2018年3月中旬，將充足的櫸樹種子播種于苗床上，至5月下旬時，選取生長狀況相對一致的實生苗移栽于規格為15 cm×20 cm（上口徑×高）的無紡布袋中，基質配比為70%菜園土、20%泥炭、10%珍珠巖。待緩苗至6月初時，露天環境下開始進行施肥試驗。試驗采用完全隨機區組設計，包括2種施肥方式（傳統施肥MF、指數施肥EF）和4種施肥水平（1 000 mg/株、1 500 mg/株、2 000 mg/株、4 000 mg/株），以不施肥處理作為對照（CK），共設置9個處理（以下用施肥方式字母縮寫+施肥水平數字表示），每個處理3個重復，每個重復30株苗，一共810株。施肥間隔為1周，共進行15次施肥，采用水溶性的施肥方式，每次施肥時將20 mL尿素水溶液用注射器施入每株幼苗的基質周圍（表1）。

2. 2 測定方法

施肥結束后（第15周），分別從每處理3個重復中隨機選取2株苗木帶回實驗室進行根系形態的測定。首先將各株苗木用枝剪剪成根、莖、葉3部分，隨后將根系放在尼龍網篩上用水沖去泥土，再用去離子水潤洗一遍，之后迅速將根系帶入有空調控溫的室內晾干，用ESPON根系掃描儀掃描各處理根系圖片，并用專業根系掃描分析系統對不同的處理圖像進行分析，獲得根系形態指標（根長、根表面積、根體積）。

2. 3 數據處理

用Excel 2013對試驗數據進行圖表處理，用SPSS22.0進行方差分析及LSD多重比較。

3 結果與分析

3. 1 不同施肥處理對櫸樹容器苗根長的影響

由不同施肥處理對櫸樹容器苗根長的影響（圖1）可知：經傳統施肥的櫸樹容器苗，根長隨著施氮量的增加呈先增后減的趨勢，并在MF1 500處達到最大值450.53 cm，為CK的2.01倍，說明適量的施氮能增加根長，而過量則會對其造成抑制作用;經指數施肥的櫸樹容器苗根長隨著施氮量的增加呈持續減小的趨勢，最大值為EF1 000的409.43 cm，是CK的1.83倍。各處理根長由大到小的順序排列依次為：MF1 500>EF1 000>MF2 000>MF4 000> EF1 500>EF2 000>MF1 000>EF4 000>CK。多重比較結果顯示：各施肥處理均與CK差異顯著，MF1 500與MF1 000、EF1 500、EF2 000、EF4 000之間差異顯著，EF1 000只與EF4 000差異顯著，其他各施肥處理均不顯著，說明不同施肥方法和施氮量都能促進根長的生長，其中以MF1 500最好，其次為EF1 000。

3. 2 不同施肥處理對櫸樹容器苗根表面積的影響

由不同施肥處理對櫸樹容器苗根表面積的影響（圖2）可知：經傳統施肥與指數施肥后的櫸樹容器苗根表面積均隨施氮量的增加呈先增后減的趨勢，并且都是在施氮量為1 500 mg/株時達到最大值，分別為267.31 cm2和320.07 cm2，是CK的1.33和1.60倍;在施氮量為4 000 mg/株時，兩種施肥方式下的櫸樹根表面積都最小，分別只有204.91 cm2和256.18 cm2，是CK的1.02和1.27倍，說明施氮量過高抑制了櫸樹根表面積的生長。施肥結束后各施肥處理櫸樹根表面積由大到小的順序排列為：EF1 500>EF2 000>MF1 500>EF1 000>EF4 000> MF2 000>MF1 000>MF4 000>CK。多重比較結果表明，各施肥處理中除了MF4 000外都與CK差異顯著，且 EF1 500顯著高于其他處理，說明施肥對櫸樹根系表面積產生了明顯影響，但其中MF4 000影響幾乎為零，而EF1 500處理效果最好，其次為EF2 000。

3. 3 不同施肥處理對櫸樹容器苗根體積的影響

由不同施肥處理對櫸樹容器苗根體積的影響（圖3）可知：經傳統施肥后的櫸樹根系體積在施氮量為1 000～2 000 mg/株范圍內比較穩定，只有稍許減少，而當施氮量達到4 000 mg/株時減小幅度較大，并達到最小值8.96 cm3，是CK的0.90倍，說明傳統施肥過量會對櫸樹根系體積生長造成抑制;經指數施肥后的櫸樹根體積隨著含量的增加呈現出先增后減的趨勢，在EF1 500處達到最大值38.8 cm3，是CK的3.91倍，當施氮量大于1 500 mg/株時，根系體積減小，說明過量的指數施肥也會抑制櫸樹根系體積的生長。施肥結束時各處理根體積由大到小的順序為：EF1 500>EF2 000>EF4 000> ?MF1 000>MF1 500>MF2 000>EF1 000>CK>MF4 000多重比較表明：只有指數施肥中EF1 500、EF2 000、EF4 000 3個處理顯著大于CK，其中EF1 500顯著大于所有施肥處理，說明指數施肥能明顯提高櫸樹根系體積，其中以EF1 500效果最好，其次是EF2 000。

4 結論與討論

4. 1 經傳統和指數施肥的櫸樹，根系形態都發生了很明顯的變化。傳統施肥中，當施氮量為1 500 mg/株時，苗木根系根長達到最大，說明適宜的施氮量能促進櫸樹根系根長的生長，過量施氮則抑制了其生長，但都顯著大于CK;指數施肥中，櫸樹根系根長隨著施氮量的增加而逐漸減小，說明低氮處理對櫸樹根系根長有顯著增加，這與王力鵬[ 9 ]等對楸樹無性系的研究結果類似，適量的施肥對櫸樹根系根長的發育有促進作用，過量的指數施肥也會對其根系根長造成不同程度的抑制，這很可能是以為指數施肥后期施氮量過大造成的，對根系造成了輕微毒害，降低了根長生長速度。

4. 2 經傳統施肥后的櫸樹根表面積變化規律與根長完全一致，都是在施氮量為1 500mg/株時達到最大，根體積規律變化也不大，在施氮量為1 000 mg/株時達到最大，之后逐漸平穩，至施氮量為4 000 mg/株時，根體積突然減小，這是由于施氮量過高引起的;經指數施肥過后的櫸樹根表面積與根體積變化規律完全相同，都是在施氮量為1 500 mg/ 株時達到最大值，之后又由于施氮過高逐漸減小，說明適量的指數施肥能顯著促進櫸樹根表面積和根體積的增長，太少或太多都將減慢其生長速度，甚至產生毒害。

4. 3 本研究中櫸樹根系根長在傳統施肥1 500 mg/株時達到最大值450.53 cm，是CK的2.01倍;而根系根表面積與體積均在指數施肥1 500 mg/株時達到最大值，分別為320.07 cm2、38.8 cm3，為CK的1.59、3.91倍。說明在指數施肥方式下施氮量為1 500 mg/株時最有利于櫸樹容器苗根系生長。

參考文獻

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第1作者簡介： ?崔子佳（1996-）， ?男， ?碩士， ?主要從事林木遺傳育種與種苗研究工作。

通訊作者： ?喻方圓（1965-）， ?教授， ?博士生導師，主要從事林木種苗研究工作。

收稿日期： 2021 - 04 - ?22

（責任編輯： ? 李 丹）