不同施肥方式對(duì)杉木實(shí)生容器苗生長(zhǎng)及根系的影響

孟慶銀

（福建省沙縣官莊國(guó)有林場(chǎng)，福建 沙縣365050）

杉木(Cunninghamia lanceolata）是我國(guó)特有的用材樹(shù)種，也是南方各省區(qū)主要造林樹(shù)種之一，具有生長(zhǎng)快、經(jīng)濟(jì)價(jià)值高、材質(zhì)優(yōu)良、無(wú)明顯病蟲(chóng)害等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于建筑、家具制造、裝飾裝潢、造船等領(lǐng)域[1-5]。 苗木質(zhì)量是影響造林效果的首要因子[6-7]。由于造林后，苗木從土壤中吸收養(yǎng)分有限，其成活主要依靠苗木自身的苗體養(yǎng)分，所以質(zhì)量好的苗木造林成活率就高。施肥是提高苗木質(zhì)量重要手段[8-10]，苗木培育中常規(guī)施肥是目前育苗企業(yè)常用方法，就是在苗木培育期內(nèi)重復(fù)施等量的肥料。 指數(shù)施肥是以“穩(wěn)態(tài)養(yǎng)分”為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)養(yǎng)分指數(shù)遞增方式來(lái)添加施肥量，以滿足苗木生長(zhǎng)過(guò)程中所需養(yǎng)分，并促進(jìn)養(yǎng)分在體內(nèi)累積[11-12]。 鑒于此，本文通過(guò)對(duì)比不同施肥方式培育的杉木第3 代實(shí)生輕型基質(zhì)容器苗生長(zhǎng)量、 生物量和根系生長(zhǎng)的差異性，以期為杉木輕型基質(zhì)容器苗高效培育和施肥技術(shù)應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地設(shè)在福建省沙縣官莊國(guó)有林場(chǎng)良種繁育基地，試驗(yàn)地處117°45'E、26°32'N，氣候?qū)賮啛釒ШＱ笮约撅L(fēng)氣候，年平均氣溫15.6-19.6 ℃，年均降水量1510～1840 mm，年均相對(duì)濕度81.1 %。 極端最低氣溫-7.1 ℃，極端最高氣溫40.1 ℃。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)用的杉木種子為2020年11月采集于福建省沙縣官莊國(guó)有林場(chǎng)杉木第3 代種子園良種，無(wú)紡布輕基質(zhì)容器杯規(guī)格為直徑4.5 cm×高10 cm，供試容器苗基質(zhì)為天然泥草炭土和珍珠巖，有機(jī)質(zhì)達(dá)70%以上，腐殖酸33 %～48 %， N、P、K 總養(yǎng)分2 %。

指數(shù)施肥供試肥料為大量元素水溶肥料:總氮含量（Total～N）15 %、水溶性磷（P2O5）30 %、可溶性鉀（K2O）15 %（鄭州德化新陸農(nóng)藥有限公司生產(chǎn)）。

常規(guī)施肥供試肥料為硝酸鉀型復(fù)合肥料：N-P2O5-K2O(15-15-15)總養(yǎng)分≥45 %、硝態(tài)氮含量≥3(嘉施利（應(yīng)城）化肥有限公司)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2021年1月16日播種，5月6日選取生長(zhǎng)較一致的牙苗移栽至輕基質(zhì)杯中， 待這些容器苗生長(zhǎng)至6月15日時(shí)，開(kāi)始通過(guò)指數(shù)施肥E60 和常規(guī)施肥C60 方式進(jìn)行施肥試驗(yàn)。 在苗木培育過(guò)程除施肥不同，其它管理?xiàng)l件相同。 指數(shù)施肥E60 和常規(guī)施肥C60 依據(jù)孟慶銀[13-15]研究的指數(shù)施肥容器苗和造林1-2年生長(zhǎng)指數(shù)施肥E60(60 mg/株)均表現(xiàn)優(yōu)良，目前指數(shù)施肥E60 已用于生產(chǎn)，常規(guī)施肥C60 是福建省沙縣金杉種植專業(yè)合作社采用的施肥方式，本試驗(yàn)2 種施肥方式逐次施肥量見(jiàn)表1。 指數(shù)施肥量按NT=NS(erT-1) 、Nt=NS(erT-1)-Nt-1這2 個(gè)公式計(jì)算可得，其中：NT為需要施入的養(yǎng)分總量，NS為施肥前苗體內(nèi)養(yǎng)分含量，T 為總施肥次數(shù)，r是施肥添加系數(shù)，r=ln(NT/NS+1)/T，Nt為t 次施肥量，Nt-1為t-1 次施肥總量。施肥間隔時(shí)間為10 天，共進(jìn)行10次施肥，均采用把肥料溶于水噴灑于幼苗，每次施肥結(jié)束時(shí)，再用清水噴灑幼苗用來(lái)降低苗木針葉上的肥料濃度，預(yù)防灼傷苗木針葉。

表1 杉木容器苗施肥處理（mg）Table 1 Fertilization treatment of container seedlings of Cunninghamia lanceolata (mg)

1.4 試驗(yàn)指標(biāo)測(cè)定

2021年11月采用隨機(jī)抽樣法， 對(duì)指數(shù)施肥和常規(guī)施肥培育的杉木輕型基質(zhì)容器苗木用鋼卷尺和油標(biāo)卡尺測(cè)定苗高、地徑，每種施肥方式分別設(shè)置3 個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)100 株，在生長(zhǎng)量測(cè)定結(jié)束時(shí)，每個(gè)重復(fù)分別隨機(jī)取樣選取苗木10 株，把樣品苗木容器袋去除，帶回實(shí)驗(yàn)室，每株苗木樣品分成莖葉部分和根部分，用低溫去離子水輕輕洗去每個(gè)根系樣品表面殘留的土壤顆粒及其他雜質(zhì)，進(jìn)行根系分類，根系D≤2 mm 分為細(xì)根，2 mm＜D≤5 mm 分為中根，5 mm＜D 分為粗根，在65～70 ℃烘干至恒重后用電子天平測(cè)其干質(zhì)量，即為苗木生物量，并計(jì)算出苗木高徑比和根冠比。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 19.0 軟件分別對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總處理和分析[16]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥方式杉木實(shí)生輕型基質(zhì)容器苗木指標(biāo)性狀

由表2 可知，指數(shù)施肥方式培育的杉木輕型基質(zhì)容器苗高、地徑、高徑比、莖葉干重、根部干重、總干重、根冠比、細(xì)根干重、中根干重和粗根干重分別為39.5 cm、4.9 mm、81.0、5.15 g、1.31 g、6.47 g、0.26、0.88 g、0.15 g和0.29 g，變異系數(shù)分別為6.2%、7.1%、9.7 %、20.8 %、15.9%、19.7%、6.0%、18.8%、17.6%和3.4%； 常規(guī)施肥方式培育的杉木輕型基質(zhì)容器苗高、 地徑、 高徑比、莖葉干重、根部干重、總干重、根冠比、細(xì)根干重、中根干重和粗根干重分別為29.6 cm、4.0 mm、73.1、3.05 g、0.88 g、3.93 g、0.29、0.60 g、0.16 g 和0.12 g，變異系數(shù)分別為5.0%、1.4%、4.3%、17.2%、16.4%、12.8 %、26.5%、16.1%、19.5 %和22.1 %。 在容器苗培育7 個(gè)月時(shí)， 指數(shù)施肥方式培育的苗木各項(xiàng)指標(biāo)除中根干重外，其它指標(biāo)明顯優(yōu)于常規(guī)施肥培育的苗木，指數(shù)施肥方式培育的苗高、地徑、莖葉干重、根部干重、總干重、細(xì)根干重和粗根干重相對(duì)相常規(guī)施肥培育苗木分別增長(zhǎng)了33.4%、增粗了22.5 %，增重了68.9 %、48.9 %、64.6 %、46.7 %和77.3 %。

表2 不同施肥方式杉木實(shí)生輕型基質(zhì)容器苗木指標(biāo)性狀Table 2 Seedling index characters of Chinese fir in light substrate container under different fertilization methods

由表3 可知，高徑比、根冠比、細(xì)根干重和中根干重在不同施肥方式培育的的苗木間差異不顯著（P＞0.05），苗高、地徑、莖葉干重、根部干重和總干重在不同施肥方式培育的的苗木間差異顯著（P＜0.05），粗根干重在不同施肥方式培育的的苗木間差異極顯著（P＜0.01）。

表3 不同施肥方式杉木實(shí)生輕型基質(zhì)容器苗木各指標(biāo)方差分析Table 3 Variance analysis of indicators of Chinese fir seedlings in light substrate container under different fertilization methods

2.2 不同施肥方式杉木實(shí)生輕型基質(zhì)容器苗質(zhì)量指數(shù)（QI）值狀況

單個(gè)形態(tài)指標(biāo)通常只反映出苗木的某個(gè)側(cè)面，而苗木各部分之間的協(xié)調(diào)和平衡對(duì)造林成活和初期生長(zhǎng)又十分重要，因此采用多指標(biāo)的綜合指數(shù)來(lái)綜合評(píng)價(jià)苗木質(zhì)量更為客觀，在些基礎(chǔ)下，Dickson 等（1960）提出苗木質(zhì)量指數(shù)， 其計(jì)算公式是QI=苗木總干重g/((苗高cm/地徑mm）+（莖干重g/根干重g）），苗木高徑比、莖根比值越小，總干重?cái)?shù)值越大，QI 值越高，苗木質(zhì)量越好[17]。 由表4 可知， 指數(shù)施肥培育的杉木輕型基質(zhì)容器苗木QI 值為0.08， 常規(guī)施肥培育的杉木輕型基質(zhì)容器苗木QI 值為0.05，2 個(gè)不同施方式培育的苗木間QI 值差異極顯著（P＜0.01）。

表4 不同品種杉木輕型基質(zhì)容器苗質(zhì)量指數(shù)（QI）值Table 4 Quality index (QI) values of light substrate container seedlings of different varieties of Cunninghamia lanceolata

3 討論與結(jié)論

苗高和地徑是反映苗木質(zhì)量?jī)?yōu)劣的重要2 個(gè)指標(biāo)[18]。 苗高能體現(xiàn)光合能力和蒸騰面積大小，最直觀反映苗木生長(zhǎng)量，地徑與苗木根系生長(zhǎng)關(guān)系緊密， 與造林成活率成正比。 試驗(yàn)中指數(shù)施肥培育的杉木輕型基質(zhì)容器苗苗高和地徑分別為39.5 cm 和4.9 mm， 常規(guī)施肥培育的杉木輕型基質(zhì)容器苗苗高和地徑分別為29.6 cm 和4.0 mm，2 種施肥方式培育的容器苗苗高和地徑之間差異顯著（P＜0.05），指數(shù)施肥培育的的容器苗苗高和地徑相對(duì)常規(guī)施肥分別增長(zhǎng)了33.4%、增粗了22.5%。高徑比反映了苗木高度和粗度的平衡關(guān)系，是反映苗木抗性及造林成活率的較好指標(biāo)， 指數(shù)施肥和常規(guī)施肥培育的容器苗高徑比分別是81.0 和73.1，2 種施肥方式培育的容器苗高徑比之間差異不顯著（P＞0.05），從生長(zhǎng)量方面來(lái)說(shuō)，指數(shù)施肥培育的杉木輕型基質(zhì)容器苗明顯優(yōu)于常規(guī)施肥培育的杉木輕型基質(zhì)容器。

生物量衡量苗木生產(chǎn)力高低的重要指標(biāo)[18]，優(yōu)質(zhì)苗木必須要有足夠的生物量供其生長(zhǎng)。試驗(yàn)中指數(shù)施肥方式培育的杉木輕型基質(zhì)容器莖葉干重、根部干重、總干重和根冠比分別為5.15 g、1.31 g、6.47 g 和0.26，傳統(tǒng)施肥方式培育的杉木輕型基質(zhì)容器莖葉干重、根部干重、總干重和根冠比分別為3.05 g、0.88 g、3.93 g 和0.29，2 種施肥方式培育的的容器苗莖葉干重、根部干重和總干重之間差異顯著（P＜0.05），根冠比大小說(shuō)明植物地下部分與地上部分的相關(guān)性。 指數(shù)施肥和常規(guī)施肥培育的容器苗根冠比分別是0.26 和0.29，2 種施肥方式培育的的容器苗根冠比之間差異不顯著（P＞0.05），從生物量方面來(lái)說(shuō)，指數(shù)施肥培育的杉木輕型基質(zhì)容器苗明顯優(yōu)于常規(guī)施肥培育的杉木輕型基質(zhì)容器。

根系是植物吸收養(yǎng)分和水分的重要器官[19]，在植物根系中，細(xì)根是根系吸收養(yǎng)分和水分的主要部位，是根系最主要的吸收根，中根和粗根是養(yǎng)分運(yùn)輸和碳水化合物的主要貯藏器官[20]。試驗(yàn)中指數(shù)施肥方式培育的杉木輕型基質(zhì)容器苗細(xì)根干重、中根干重和粗根干重分別為0.88 g、0.15g 和0.29 g，常規(guī)施肥方式培育的杉木輕型基質(zhì)容器苗細(xì)根干重、中根干重和粗根干重分別為0.60 g、0.16 g 和0.12 g，2 種施肥方式培育的的容器苗細(xì)根干重和中根干重之間差異不顯著（P＞0.05），粗根干重之間差異極顯著（P＜0.01），從根系生物量方面來(lái)說(shuō)，指數(shù)施肥培育的杉木輕型基質(zhì)容器苗明顯優(yōu)于常規(guī)施肥培育的杉木輕型基質(zhì)容器。

據(jù)周新華[21]等研究表明杉木容器苗分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為Ⅰ級(jí)苗：苗高≥32.99 cm、地徑≥4.83 mm；Ⅱ級(jí)苗：31.99 cm≥苗高≥29.94 cm、4.83 mm≥地徑≥4.01 mm；Ⅲ級(jí)苗：苗高＜29.94 cm、地徑＜4.01 mm。 由此可知，指數(shù)施肥輕型基質(zhì)容器苗為Ⅰ級(jí)苗，常規(guī)施肥輕型基質(zhì)容器苗為Ⅲ級(jí)苗。 依據(jù)苗木質(zhì)量指數(shù)（QI）值評(píng)價(jià)結(jié)果，指數(shù)施肥培育的杉木輕型基質(zhì)容器苗木質(zhì)量?jī)?yōu)于常規(guī)施肥培育的杉木輕型基質(zhì)容器苗。 高質(zhì)量的苗木，不但可以提高造林成活率，也可提高造林后苗木生長(zhǎng)表現(xiàn)[22]。 因此綜合對(duì)比分析，指數(shù)施肥方式為最優(yōu)施肥方式。