不同施肥方式對杉木實生容器苗生長及根系的影響

孟慶銀

（福建省沙縣官莊國有林場，福建 沙縣365050）

杉木(Cunninghamia lanceolata）是我國特有的用材樹種，也是南方各省區(qū)主要造林樹種之一，具有生長快、經(jīng)濟(jì)價值高、材質(zhì)優(yōu)良、無明顯病蟲害等特點，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)，通過對養(yǎng)分指數(shù)遞增方式來添加施肥量，以滿足苗木生長過程中所需養(yǎng)分，并促進(jìn)養(yǎng)分在體內(nèi)累積[11-12]。 鑒于此，本文通過對比不同施肥方式培育的杉木第3 代實生輕型基質(zhì)容器苗生長量、 生物量和根系生長的差異性，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 試驗地概況

試驗地設(shè)在福建省沙縣官莊國有林場良種繁育基地，試驗地處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，年均相對濕度81.1 %。 極端最低氣溫-7.1 ℃，極端最高氣溫40.1 ℃。

1.2 試驗材料

試驗用的杉木種子為2020年11月采集于福建省沙縣官莊國有林場杉木第3 代種子園良種，無紡布輕基質(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 試驗設(shè)計

2021年1月16日播種，5月6日選取生長較一致的牙苗移栽至輕基質(zhì)杯中， 待這些容器苗生長至6月15日時，開始通過指數(shù)施肥E60 和常規(guī)施肥C60 方式進(jìn)行施肥試驗。 在苗木培育過程除施肥不同，其它管理條件相同。 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2 種施肥方式逐次施肥量見表1。 指數(shù)施肥量按NT=NS(erT-1) 、Nt=NS(erT-1)-Nt-1這2 個公式計算可得，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，再用清水噴灑幼苗用來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 試驗指標(biāo)測定

2021年11月采用隨機(jī)抽樣法， 對指數(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)卡尺測定苗高、地徑，每種施肥方式分別設(shè)置3 個重復(fù)，每個重復(fù)100 株，在生長量測定結(jié)束時，每個重復(fù)分別隨機(jī)取樣選取苗木10 株，把樣品苗木容器袋去除，帶回實驗室，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其干質(zhì)量，即為苗木生物量，并計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 個月時， 指數(shù)施肥方式培育的苗木各項指標(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相常規(guī)施肥培育苗木分別增長了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生輕型基質(zhì)容器苗質(zhì)量指數(shù)（QI）值狀況

單個形態(tài)指標(biāo)通常只反映出苗木的某個側(cè)面，而苗木各部分之間的協(xié)調(diào)和平衡對造林成活和初期生長又十分重要，因此采用多指標(biāo)的綜合指數(shù)來綜合評價苗木質(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，總干重數(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)量優(yōu)劣的重要2 個指標(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量，地徑與苗木根系生長關(guān)系緊密， 與造林成活率成正比。 試驗中指數(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常規(guī)施肥分別增長了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），從生長量方面來說，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。試驗中指數(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），從生物量方面來說，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)分運輸和碳水化合物的主要貯藏器官[20]。試驗中指數(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說，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標(biāo)準(zhǔn)為Ⅰ級苗：苗高≥32.99 cm、地徑≥4.83 mm；Ⅱ級苗：31.99 cm≥苗高≥29.94 cm、4.83 mm≥地徑≥4.01 mm；Ⅲ級苗：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級苗，常規(guī)施肥輕型基質(zhì)容器苗為Ⅲ級苗。 依據(jù)苗木質(zhì)量指數(shù)（QI）值評價結(jié)果，指數(shù)施肥培育的杉木輕型基質(zhì)容器苗木質(zhì)量優(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表現(xiàn)[22]。 因此綜合對比分析，指數(shù)施肥方式為最優(yōu)施肥方式。