全 文 :收稿日期: 2013-07-12; 修回日期: 2013-10-22
基金项目: 浙江省重大科学技术专项(2010C12024); 舟山市科技计划项目(2011C13029)
作者简介: 陈闻, 助理工程师, 从事水土保持与土壤肥料研究。 E-mail: chenwen1019@163.com。 通信作者: 王
国明, 高级工程师, 从事植物资源研究与开发。 E-mail: km521@163.com
浙 江 农 林 大 学 学 报, 2014, 31(3): 358 - 366
Journal of Zhejiang A& F University
doi:10.11833/j.issn.2095-0756.2014.03.005
施肥对普陀樟苗木生长及养分吸收利用的影响
陈 闻 1,2, 王 晶1, 叶正钱2, 费行海1, 孙 圳1, 王国明1
(1. 浙江省舟山市林业科学研究院, 浙江 舟山 316000; 2. 浙江农林大学 环境与资源学院, 浙江 临安
311300)
摘要: 为了解不同施肥水平对普陀樟 Cinnamomum japonicum var. chenii 苗木生长及养分吸收利用情况的影响, 设置
了 3 个水平的田间试验, 即不施肥(ck), 常规施肥(T50,50 g·m-2)和增量施肥(T100,100 g·m-2), 于 2012 年 6 月至
9月观测苗高和地径, 定期采集分析土壤和植物样品。 结果表明: 普陀樟苗木的苗高、 地径、 根部和茎部生物量均
随施肥量的增加而增加(P<0.05); 而叶生物量和总生物量在 6 月时随施肥量增加而升高(P<0.05), 到 9 月时则呈
先升后降的趋势(P<0.05)。 苗木体内养分质量分数和单株养分含量随施肥量的增加而增加(P<0.05), 不同处理均
以叶片养分质量分数最高; 养分吸收及利用率随着施肥的增加而降低(P<0.05), T50 和 T100 处理各元素的吸收利
用效率均为氮>磷>钾。 到试验结束时, T50 处理土壤养分质量分数与试验开始时持平, T100 处理钾积累, ck 引
起钾亏缺。 从移栽成活来看, T50 苗木体内养分积累, 有利于移栽成活, 保持土壤养分平衡; 而 T100 养分浪费。
综合判断, 普陀樟苗木最适需养量应为 50 g·m-2到 100 g·m-2, 且较接近 50 g·m-2。 图 1表 5参 24
关键词: 森林培育学; 施肥; 普陀樟; 养分表观吸收率; 施肥效率
中图分类号: S718.4 文献标志码: A 文章编号: 2095-0756(2014)03-0358-08
Responses of Cinnamomum japonicum var. chenii growth and nutrient
uptake to fertilization
CHEN Wen1,2, WANG Jing1, YE Zhengqian2, FEI Xinghai1, SUN Zhen1, WANG Guoming1
(1. Zhoushan Forestry Academy, Zhoushan 316000, Zhejiang, China; 2. School of Environmental and Resource
Sciences, Zhejiang A & F University, Lin’an 311300, Zhejiang, China)
Abstract: A field experiment was conducted on nursery land of Zhoushan Forestry Academy in 2012 to com-
pare three fertilizer treatments: no fertilizer (ck), a normal rate with 50 g·m-2 of 15-15-15 compound fertiliz-
er (T50), and twice the normal rate (T100), on growth, nutrient uptake and utilization of Cinnamomum
japonicum var. chenii seedlings. Results showed that sapling growth of root and stem biomass as well as height
and ground diameter significantly increased with increasing rate of fertilizer (P<0.05) . Increasing the rate of
fertilizer also significantly increased (P<0.05) nutrient concentrations in leaves and nutrient uptake by the
plants. By contrast, both nutrient use efficiency and fertilization efficiency decreased significantly (P<0.05)
with increasing fertilizer rate, being the same order in T50 and T100: N >P >K. By the end of the experi-
ment, soil available nutrient levels of T50 remained similar to the initial ones; whereas, T100 caused K in-
creased, and ck caused K depleted. For the survival rate, T50 resulted optimal nutrient status in the plants,
which was best for transplanting, but T100 induced luxury nutrient supply. Therefore, the optimum fertilizer
rate for C. japonicum var. chenii was 50-100 g·m-2. [Ch, 1 fig. 5 tab. 24 ref.]
第 31 卷第 3 期 陈 闻等: 施肥对普陀樟苗木生长及养分吸收利用的影响
Key words: silviculture; fertilization; Cinnamomum japonicum var. chenii; apparent nutrient use efficiency;
fertilizer efficiency
苗木质量是影响造林效果的首要因子, 选择质量高的苗木不仅能提高造林成活率, 而且能达到良好
的造林效果[1]。 施肥是苗木质量构建中一项十分重要的培育措施 [2], 有关苗木施肥研究的报道也颇多。
蒋云东等[3]对南酸枣 Choerospondias axillaris 等 7种热带阔叶树种的研究表明: 复合肥能明显提高各树种
苗木的苗高、 地径和生物量, 其中以施用 1.0%复合肥的效果最佳, 一般以 0.5%~1.0%为宜, 尿素对苗
木的生长也有促进作用, 以 0.3%~0.5%为宜。 郑辉等[4]研究认为: 氮肥、 磷施肥用量配比为 184 kg·hm-2
(氮), 120 kg·hm-2(五氧化二磷)时, 有利于刺槐 Robinia pseudoacacia 苗木体内氮素营养物质转化和积
累, 苗木地径和生物量较好。 有关苗木最佳施肥量的研究也时有报道, 例如吴俊杰等 [5]研究认为: 氮肥
对白蜡树 Fraxinus chinensis 的胸径和树高增长贡献最大, 其次为磷肥, 钾肥最低, 白蜡树的最佳经济效
益施肥量分别为 0.091 kg·株-1(氮), 0.023 kg·株-1(五氧化二磷), 0.056 kg·株-1(氧化钾)。 吴家胜等 [6]研
究发现, 银杏 Ginkgo biloba 苗木的合理养分元素施用量, 氮肥(氮)为 2.79~3.47 g·盆-1、 磷肥(五氧化二
磷)为 2.44~2.59 g·盆-1、 钾肥(氧化钾)为 1.51~1.98 g·盆-1。 科学合理的施肥不仅能提高苗木对养分的吸
收利用效率, 促进苗木高径生长和生物量积累, 而且还能避免肥料浪费造成环境污染 [7-8]。 为此, 施肥
技术作为培育优质苗木的重要途径也逐渐受到人们的关注和重视。 普陀樟 Cinnamomum japonicum var.
chenii 系樟科 Lauraceae 樟属 Cinnamomum 常绿乔木, 属国家二级重点保护植物, 天然分布处往往在临
海坡面上, 形成了抗风、 抗海雾、 耐干旱等优良性状, 是舟山海岛的主要造林树种。 舟山海岛地区土壤
贫瘠, 尤其困难地所在土壤以粗骨土为主, 有机质、 养分含量普遍较低, 保水保肥性差, 造林成活率甚
低, 生长状况并不理想。 普陀樟苗木造林后, 本身由于苗体小, 竞争力低下, 加之造林地的竞争影响和
肥力低下等问题广泛存在, 在传统施肥技术下的苗木造林效果始终较差。 目前, 有关普陀樟苗木施肥技
术的研究, 几乎处于空白, 生产中一直沿用施无机肥的施肥方式, 并且多数是定植前施基肥, 之后很少
追肥, 至于施肥量、 施肥时间及肥料种类也没有统一的标准, 传统的养分管理方式不仅没有起到提高苗
木质量的作用, 反而极大地浪费了肥料。 因此, 如何科学施肥成为普陀樟苗木培育的研究重点之一。 本
研究通过设置不同施肥处理, 旨在揭示普陀樟苗木生长期养分分配积累状况及吸收利用率, 为普陀樟育
苗合理施肥技术提供可靠依据, 同时也为提高普陀樟苗木的养分库水平作初步的探索。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试苗木为普陀樟 1年生苗, 平均株高为 6.08 cm, 地径 2.76 mm, 生物量 1.44 g。 试验用土壤为普
通圃地土。 试验地土壤 pH 6.17, 有机质为 21.23 g·kg-1, 碱解氮 95.89 mg·kg-1, 有效磷 44.17 mg·kg-1,
速效钾 105.50 mg·kg-1。
1.2 试验设计
试验于舟山市林业科学研究院试验基地进行, 设置 3 个施肥处理: 不施肥(对照)、 常规施肥(50 g·
m-2)和增量施肥 (100 g·m-2), 分别用 ck, T50和 T100表示, 完全随机区组设计, 3 次重复。 于 2012 年
5 月中旬开始整地, 划分小区, 各个小区面积为 1.0 m×1.0 m, 小区四周用预制水泥板隔开, 水泥板埋
入土壤深度为 50 cm, 随后将普陀樟苗木定植于小区内, 16 株·小区-1, 株行距为 30 cm × 30 cm。 试验
所用肥料为氮磷钾复合肥[m(氮)∶m(五氧化二磷)∶m(氧化钾)=15∶15∶15], 在 5 月底和 7 月底分 2 次施
入, 并结合施肥进行浅翻、 浇水, 每次的施肥量各占总用量的 50%。 各处理具体肥料用量见表 1。
1.3 样品采集与测定方法
根据普陀樟苗木生长规律分别在定植后 1 个月(生长初期)、 2 个月(速生期)、 3 个月(速生后期)时
测量苗木高度和地径, 于 6 月和 9 月 2 次随机挑选 4 株·小区-1长势均一的苗木进行收获取样, 同时采
集表层(0~20 cm)土壤样品。 植物样品用清水将泥土洗净后, 分为根、 茎和叶 3 部分, 放置烘箱内于 65
℃烘干至恒量, 测定各部分生物量, 9 月份试验结束时的样品在测定生物量后再进行营养元素的测定。
土壤和植物样品的分析参照《土壤农业化学分析方法》[9]。
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浙 江 农 林 大 学 学 报 2014 年 6 月 20 日
处理
施肥量/(g·m-2) 总养分量/(g·m-2)
5 月 7 月 总计 氮 五氧化二磷 氧化钾
ck 0 0 0 0 0 0
T50 25 25 50 7.5 7.5 7.5
T100 50 50 100 15.0 15.0 15.0
表 1 不同施肥处理肥料用量
Table 1 Fertilizer rate of different treatments
说明: 复合肥 m(氮)∶m(五氧化二磷)∶m(氧化钾)=15∶15∶15。
1.4 数据分析及处理
本试验采用以下参数, 计算营养元素的吸收利用效率, 以根和茎作为养分库[8,10]。 表观吸收率(ap-
parent use efficiency, EAU)=(施肥处理养分增量-对照养分增量)/纯养分量×100%, 氮、 磷、 钾的表观吸
收率分别用 EAUN, EAUP, EAUK表示; 施肥效率(fertilization efficiency, EF)=(施肥结束后的总生物量-施肥
前的总生物量)/供养总量; 生物量收获指数(biomass harvest index, IBH)=施肥结束后的总生物量/供养总
量; 养分收获指数, 以氮为例, 氮收获指数(nitrogen harvest index, INH)=施肥结束后的含氮量/纯氮量×
100%, 磷、 钾收获指数分别用 IPH和 IKH表示。
所得试验数据采用 Excel 和 SPSS软件进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 不同施肥处理对普陀樟苗木生长的影响
由图 1 可知: 随着施肥量的增加, 普陀樟苗木的株高和地径均增加。 可见, 增加施肥量促进了普陀
樟苗木的高、 径生长。 从高生长来看(图 1A), T50处理在定植后1, 2, 3 个月分别比对照 (ck)增加了
25.40%, 14.33%和 9.48%; T100 分别比 ck 高出 48.23%, 34.29%和 19.39%; T100 分别较 T50 增加了
18.20%, 17.54%和 9.05%。 从方差分析的结果来看, T50 和 ck 之间以及 T50 和 T100 之间始终没有显著
差异。 而 T100 和ck 之间, 在定植后 1 个月和 2 个月, 两者差异性达到显著水平(P<0.05), 到第 3 个
月时, 两者的苗高没有显著差异。 从地径变化来看(图 1B), T100 处理在定植后 1, 2, 3 个月较 ck 增
加, 分别达26.06%, 16.62%和 20.17%; T50 增幅分别为 19.70%, 6.34%和 12.95%; T100 较 T50 的增幅
分别为 5.32%, 9.66%和 6.39%。 方差分析显示, 3 种处理间在定植后 1 个月时出现显著差异(P<0.05),
之后各处理间差异均不显著。
图 1 不同施肥对普陀樟苗木株高、 地径生长的影响
Figure 1 Effects of different treatments on height and diameter of Cinnamomum japonicum var. chenii seedlings
地
径
/c
m
A B
b
ab a
a a
a
a a
a
2.2 不同施肥对普陀樟苗木生物量的影响
不同施肥处理对普陀樟苗木生物量的影响结果表明(表 2): 普陀樟苗木生物量随施肥量的增加而增
加。 其中, 6 月 T50 根、 茎、 叶和总生物量分别高出对照(ck)36.00%, 58.82%, 71.77%和 61.06%,
且两者叶片和总生物量达显著差异(P<0.05); T100 各器官和总生物量分别较 ck 显著增加 78.00%,
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第 31 卷第 3 期
85.29%, 79.03%和 79.81%(P<0.05); 9月 T50和T100的叶片和总生物量均显著高出对照 (ck)(P<0.05),
而根、 茎两部分的生物量虽依旧高于 ck, 但差异并不显著。 从 T50 和 T100 这 2 个处理对比来看, 6 月
T100 各器官及总生物量始终高于 T50, 增幅分别达 30.88%, 16.67%, 4.23%和 11.64%; 而到 9 月份试
验结束时, T100 叶片和总生物量分别比 T50 下降 7.56%和 1.82%, 整个试验过程, T50 和 T100 之间未
表现出显著差异。
处理
植物各器官生物量/g
叶 茎 根 总生物量
6月 9月 6月 9月 6月 9月 6月 9月
ck 1.24 ± 0.06 b 3.60 ± 0.14 b 0.34 ± 0.09 b 1.19 ± 0.20 a 0.50 ± 0.13 b 1.12 ± 0.26 a 2.08 ± 0.28 b 5.91 ± 0.33 b
T50 2.13 ± 0.13 a 5.42 ± 0.02 a 0.54 ± 0.02 ab 1.78 ± 0.36 a 0.68 ± 0.02 ab 1.57 ± 0.25 a 3.35 ± 0.16 a 8.77 ± 0.17 a
T100 2.22 ± 0.15 a 5.01 ± 0.26 a 0.63 ± 0.07 a 1.88 ± 0.09 a 0.89 ± 0.01 a 1.72 ± 0.07 a 3.74 ± 0.20 a 8.61 ± 0.37 a
表 2 不同施肥对普陀樟苗木生物量的影响
Table 2 Effects of different treatments on biomass of Cinnamomum japonicum var. chenii seedlings
说明: 表中数据为平均值±标准误。 同一列数后注有不同英文字母者为达到新复极差检验 5%显著水平。
2.3 不同施肥对普陀樟苗木养分质量分数及单株养分含量的影响
由表 3可以看出: 随着施肥量的增加, 苗木各器官养分质量分数及单株养分质量分数均增加。 至生
长结束时, T100 的养分库和全株氮质量分数分别较 T50 高出 3.76%和 16.80%; 单株含氮量分别高出
20.19%和 15.09%。 T100 养分库磷质量分数及单株含磷量分别较 T50 增幅为 11.81%和 30.10%; 全株分
别为 14.40%和 11.83%。 钾质量分数和单株含钾量表现出与氮和磷类似的规律, T100 养分库钾质量分数
及单株含钾量较 T50 增加 19.40%和 40.96%; 全株增幅分别为 16.29%和 13.93%。 从养分分配规律来看,
各营养元素更多地在叶片中积累, 其中氮素表现出叶>根>茎的趋势, 而磷素和钾素表现出叶>茎>根
的趋势。
从方差分析结果来看, 3个处理间的叶片及全株的氮质量分数和单株含量呈显著差异(P<0.05); 不
同处理间磷质量分数差异性并不显著, 但 T50和 T100叶片及全株磷含量要显著高于 ck(P<0.05); T100
处理下, 叶片、 养分库及全株钾质量分数显著高于 T50和 ck(P<0.05), 而 T50和 T100之间钾含量差异
性并不显著。
指标 处理 叶 茎 根 养分库 全株
氮/(mg·g-1)
ck 14.25 ± 0.33 b 7.16 ± 0.89 a 11.44 ± 0.22 a 9.20 ± 0.43 a 12.27 ± 0.18 b
T50 15.74 ± 0.55 b 8.30 ± 1.65 a 12.88 ± 0.84 a 10.37 ± 1.01 a 13.69 ± 0.71 b
T100 19.65 ± 1.15 a 8.38 ± 1.05 a 13.44 ± 0.89 a 10.76 ± 0.59 a 15.99 ± 0.88 a
单株含氮量/
(mg·株-1)
ck 51.21 ± 3.32 c 8.43 ± 3.50 a 12.66 ± 3.12 a 21.09 ± 6.66 a 72.30 ± 4.95 c
T50 85.03 ± 2.08 b 14.15 ± 2.43 a 20.35 ± 3.88 a 32.35 ± 6.57 a 119.53 ± 2.48 b
T100 98.52 ± 3.98 a 16.09 ± 1.07 a 22.97 ± 0.50 a 38.88 ± 0.61 a 137.57 ± 4.52 a
磷/(mg·g-1)
ck 2.92 ± 0.41 a 3.18 ± 0.99 a 4.24 ± 0.35 a 3.69 ± 0.10 a 3.23 ± 0.23 b
T50 3.70 ± 0.15 a 3.78 ± 0.40 a 3.82 ± 0.29 a 3.64 ± 0.61 a 3.68 ± 0.10 ab
T100 4.29 ± 0.38 a 4.17 ± 0.14 a 3.97 ± 0.51 a 4.07 ± 0.23 a 4.21 ± 0.24 a
单株含磷量/
(mg·株-1)
ck 10.49 ± 2.35 b 3.80 ± 1.50 a 4.79 ± 1.33 a 8.59 ± 2.41 b 19.08 ± 0.91 b
T50 20.10 ± 1.64 a 6.43 ± 0.55 a 5.75 ± 0.27 a 11.13 ± 1.48 ab 32.28 ± 1.90 a
T100 21.57 ± 1.32 a 7.63 ± 0.36 a 6.90 ± 0.67 a 14.48 ± 1.03 a 36.10 ± 1.46 a
钾/(mg·g-1)
ck 4.93 ± 0.18 b 4.50 ± 0.35 a 4.81 ± 0.23 a 4.64 ± 0.13 b 4.81 ± 0.10 b
T50 4.95 ± 0.10 b 4.59 ± 0.42 a 5.06 ± 0.71 a 4.69 ± 0.11 b 4.85 ± 0.09 b
T100 5.65 ± 0.10 a 5.37 ± 0.43 a 5.90 ± 0.44 a 5.60 ± 0.31 a 5.64 ± 0.17 a
单/(mg·株-1)
ck 17.73 ± 1.52 b 5.31 ± 1.31 a 5.31 ± 1.18 b 10.62 ± 2.53 b 28.35 ± 0.96 b
T50 26.85 ± 1.82 a 8.06 ± 1.46 a 7.66 ± 0.77 ab 14.21 ± 1.49 b 42.57 ± 2.66 a
T100 28.38 ± 0.31 a 10.10 ± 0.42 a 10.02 ± 0.17 a 20.03 ± 0.25 a 48.50 ± 0.14 a
表 3 不同施肥对普陀樟苗木养分质量分数的影响
Table 3 Effects of different treatments on nutrients contents and concentrations of C. japonicum var. chenii seedlings
陈 闻等: 施肥对普陀樟苗木生长及养分吸收利用的影响 361
浙 江 农 林 大 学 学 报 2014 年 6 月 20 日
2.4 不同施肥对普陀樟苗木养分吸收利用的影响
表 4 中各参数用来表征苗木对养分吸收利用的情况, 其中 EAU反映了苗木对营养元素的吸收情况,
而 EF, IBH, INH, IPH及 IKH可反映养分元素的利用情况。 由表 4 可知: 养分元素的表观吸收率、 施肥效
率、 收获指数均随着施肥的增加而降低。 2 种施肥处理下, T100 全株氮、 磷、 钾素的 EAU分别较 T50 下
降 30.88%, 35.47%和 29.16%; T100 全株的 EF 比 T50 下降 51.16%。 IBH, INH, IPH 和 IKH 降幅分别达
50.91%, 42.47%, 44.09%和 42.99%。 比较 3 种营养元素的表观吸收率和收获指数可以发现, 其大小排
序为氮>磷>钾。 方差分析结果表明: 2 种施肥处理的养分库仅 IBH和 IPH出现显著差异(P<0.05); 而
T100全株各参数均显著高于 T50(P<0.05)。
器官 处理 EAUN /% EAUP /% EAUK /% EF /(g·g-1) IBH /(g·g-1) INH /% IPH /% IKH /%
养分
库
T50 3.71 ± 0.42 a 2.87 ± 0.87 a 1.26 ± 0.04 a 2.41 ± 0.11 a 3.15 ± 0.11 a 6.90 ± 1.40 a 5.40 ± 0.72 a 3.67 ± 0.39 a
T100 1.89 ± 0.71 a 2.08 ± 1.46 a 1.21 ± 0.32 a 1.32 ± 0.21 a 1.69 ± 0.21 b 4.15 ± 0.71 a 3.51 ± 0.58 b 2.58 ± 0.33 a
全株 T50 10.07 ± 0.53 a 6.40 ± 1.53 a 3.67 ± 0.71 a 6.90 ± 0.35 a 8.25 ± 0.35 a 25.50 ± 0.91 a 15.65 ± 0.92 a 10.98± 0.68 a
T100 6.96 ± 0.39 b 4.13 ± 0.24 b 2.60 ± 0.11 b 3.37 ± 0.15 b 4.05 ± 0.15 b 14.67 ± 0.91 b 8.75 ± 0.22 b 6.26 ± 0.12 b
表 4 不同施肥对普陀樟苗木养分吸收及利用的影响
Table 4 Effects of different treatments on nutrient uptake and utilization of Cinnamomum japonicum var. chenii seedlings
2.5 不同施肥对土壤养分的影响
从表 5可以看出: 试验地土壤总体呈弱酸性, 最高 pH 6.33, 最低为 pH 5.62, 且随着时间的推移和
施肥量的增加, 土壤 pH 值持续下降, T50 和 T100 的降幅分别为 4.12%和 8.62%。 2 种施肥处理的土壤
有机质、 碱解氮、 有效磷和速效钾质量分数均高于对照(ck), 到 9 月试验结束时, ck 和 T100 的碱解氮
质量分数分别下降 13.22%和 13.59%, T50 增加 3.16%; ck 和 T100 的有效磷增幅分别为 19.85%和
21.25%, T50 则下降 20.29%; 3 个处理的速效钾均表现为下降趋势, 降幅分别为 40.00%, 28.02%和
12.83%。 方差分析结果表明: 增加施肥量使各处理间 pH 值和速效钾质量分数产生显著差异 (P<
0.05), 6 月T100碱解氮质量分数要显著高于 T50(P<0.05), 有效磷显著高于 ck(P<0.05), 但增加施肥
量并未对土壤有机质质量分数产生显著影响。
6.33 ± 0.12 a 22.51 ± 6.57 a 106.35 ± 1.87 ab 40.30 ± 3.32 b 106.67 ± 12.94 c
6.07 ± 0.01 b 30.65 ± 5.26 a 102.74 ± 0.42 b 58.56 ± 8.73 ab 144.83 ± 5.67 b
6.15 ± 0.04 ab 29.35 ± 6.12 a 113.20 ± 3.12 a 60.06 ± 1.19 a 181.83 ± 4.70 a
6.27 ± 0.16 a 19.90 ± 8.94 a 92.29 ± 6.97 a 48.30 ± 1.11 a 64.00 ± 8.61 c
5.82 ± 0.09 b 24.84 ± 5.49 a 105.99 ± 1.25 a 46.68 ± 12.03 a 104.25 ± 0.43 b
5.62 ± 0.26 c 25.40 ± 0.75 a 97.82 ± 1.25 a 72.82 ± 3.03 a 158.50 ± 2.89 a
ck
T50
T100
ck
T50
T100
6
9
月份 处理 pH 有机质/(g·kg-1) 碱解氮/(mg·kg-1) 有效磷/(mg·kg-1) 速效钾/(mg·kg-1)
表 5 不同施肥对土壤养分的影响
Table 5 Effects of different treatments on soil nutrient
3 讨论
3.1 苗木高、 径生长与生物量
普陀樟苗木的高、 径生长量随着施肥量的增加而增加。 定植后 1月至 2 月, 由于施肥的缘故, 土壤
养分增加, 此时苗木正处于速生期, 对养分需求较大, 因此 T50 和 T100 处理下养分供应充足, 苗木生
长速度加快, 3 个处理间的株高和地径出现显著差异。 到了第 3 个月, 处理间的显著差异消失, 这主要
是因为此时苗木进入速生后期, 生长速度减缓, 对养分的需求量也减少。 从试验地土壤养分本底值可以
看出, 有效养分并不低, 虽然初期对照(ck)处理下苗木生长较缓慢, 但后期生长速度逐渐加快, 施肥对
株高和地径生长的影响在苗木生长后期并不明显, 不同处理间产生的差异随着时间的推移逐渐被土壤本
底养分值所掩盖, 此外, 整个试验过程处于雨水频繁时期, 降雨会造成养分大量流失[11]。 这点从 2 个施
362
第 31 卷第 3 期
肥处理的养分吸收利用率上也得到了体现。
试验初(6 月), 普陀樟苗木各部位的生物量均随着施肥量的增加而增加, 而到试验结束时(9 月),
T100叶片和总生物量分别较 T50下降 7.56%和 1.82%。 从分配上看, 苗木的生物量主要集中在叶片, 以
对照(ck)为例, 试验结束时 (9 月), 叶片生物量分别为茎和根的 3.03 倍和 3.21 倍。 通过方差分析也
得到相同的结论, T100的根、 茎生物量只在 6 月份时与 ck 产生显著差异(P<0.05), 而 T100 叶片的生
物量始终显著高于 ck(P<0.05)。 本试验在 T100 处理下苗木的生物量开始下降, 但还未达到显著水
平, 其原因可能是 T100 的施肥量(100 g·m-2)已经超出普陀樟的最佳施肥量, 苗木受到轻微的毒害作
用, 从而导致生物量下降[12], 这也与李国雷等[13]和魏红旭等[14]的研究结论相一致。 因此, 普陀樟苗木最
适供养量应为 50 g·m-2到 100 g·m-2。
3.2 苗木各部位养分质量分数及单株养分含量
增加施肥量能提高苗木养分库和全株养分质量分数及单株养分含量。 有研究认为 [15-17], 自身载有更高
养分含量的苗木在后期造林应用中有更好的生长表现和抵御逆境胁迫的能力 。 本试验中, 在 T50 和
T100 处理下, 各部位含氮量和含钾量高低排序为叶>根>茎; 单株含磷量为叶>茎>根; 这表明氮、
磷、 钾营养元素主要在叶片中积累。 苗木在生长后期, 养分供应充足, 吸收增加, 养分库吸收的营养元
素转移至叶片中, 使得叶营养元素不断积累, 但叶片生物量和总生物量开始下降。 比较同一部位不同营
养元素的积累情况发现, 氮、 磷、 钾元素高低排序为氮>钾>磷, 说明苗木对氮素的吸收利用率最高、
钾素次之、 磷素最低, 这主要跟苗木在生长期间对氮素的需求量较大有关, 被吸收的氮素进而转化为苗
木生物量, 因此叶片生物量比茎和根要大 [18-20]。 因此, 在苗木施肥时要注重平衡施肥, 磷、 钾肥施用要
少量多次, 提高其利用率, 氮肥要适量, 避免肥料浪费。
3.3 苗木养分吸收利用效率
养分表观吸收率反映了苗木对营养元素的吸收情况, 而施肥效率、 收获指数反映的是养分的利用情
况。 2种不同施肥处理的养分库和全株对氮、 磷、 钾元素的吸收利用率均不高[8], 施肥量更大的 T100 养
分吸收利用率反而小于 T50, T100 的施肥效率和生物量收获指数仅为 T50 的 48.88%和 49.09%, 说明过
量施肥并不能提高苗木对营养元素的吸收利用, 反而会造成大量肥料浪费[20]。 比较各养分元素的吸收利
用情况发现, 3 个施肥处理均为氮>磷>钾, 这是由于苗木在生长期对氮素的需求量较大, 而对磷和钾
的需求较小, 但从用量上来看, 3 种营养元素的吸收利用率都偏低, 这可能是由于养分元素挥发、 淋
失, 被土壤固定等因素所致[21-22]。
3.4 土壤养分
随着施肥量的增加和时间的推移, 土壤 pH 值显著下降, 呈弱酸性。 同一时期不同处理之间土壤有
机质相差 5~8 g·kg-1, 但统计结果显示没有差异, 表明土壤有机质存在一定的空间差异。 从 6 月到 9 月
土壤有机质下降 3~7 g·kg-1, 各处理土壤有机质都略有下降, 可能与气温上升、 植物生长有关, 特别是
经过翻耕后移栽的土壤 [23-24]。 到试验结束时,对照(ck)和 T100 的碱解氮质量分数分别下降13.22%
和13.59%, T100处理土壤中减少的有效氮素并未被植物利用, 而是以不同方式损失掉。 有研究表明[11],
氮素的流失量随施肥量的增加而增加。 ck和 T100 的有效磷质量分数增幅分别为 19.85%和 21.25%, T50
则下降 20.29%, 这可能是磷素易被土壤当中的铁、 铝等元素固定, 导致磷素有效性低, 适量施肥能促
进土壤磷素的释放, 增加植物对磷素的吸收, 而过量施肥只会导致磷素的大量积累。 到 9 月试验结束
时, T50处理土壤氮、 磷、 钾与试验开始时持平, T100 处理钾积累, ck 引起钾亏缺。 从移栽成活来看,
T50苗木体内养分积累, 有利于移栽成活, 保持土壤养分平衡; 而 T100养分浪费。
4 结论
本研究结果显示, 增量施肥(T100)处理下普陀樟苗木表现出更大的高径生长量、 根茎生物量以及养
分质量分数和单株含量, 但叶生物量和总生物量开始下降, 养分元素吸收及利用率要明显小于 T50。
T100(100 g·m-2)处理的施肥量已经超出普陀樟苗木的最适供养量, 造成肥料极大浪费, 并且对苗木产生
轻微毒害; 而 T50处理土壤养分与试验开始时持平, 苗木体内养分积累, 有利于移栽成活。 综合生物量
变化和养分吸收利用率分析, 普陀樟苗木最适需养量应为 50 g·m-2~100 g·m-2, 且接近 50 g·m-2。 本研究
陈 闻等: 施肥对普陀樟苗木生长及养分吸收利用的影响 363
浙 江 农 林 大 学 学 报 2014 年 6 月 20 日
设置的施肥梯度较大, 未能得出具体的最适供养量, 而今后还将进一步细化施肥梯度并结合不同的施肥
方式对普陀樟苗木的最佳施肥量进行研究。
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