全 文 ：第２８卷第５期
２０１４年１０月
水土保持学报
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｏｉｌ ａｎｄ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ
Ｖｏｌ．２８Ｎｏ．５
Ｏｃｔ．，２０１４
收稿日期：２０１４－０４－０８
基金项目：广东省交通运输厅科技项目（科技－２０１２－０２－０６４）；教育部２０１２年度高等学校博士学科点专项科研基金项目（２０１２４４０４１１００２２）
作者简介：袁中友（１９７４－），男，河南商水人，博士研究生，副教授，主要从事土地资源管理、土壤生态等研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｙｕａｎｚｈｏｎｇｙｏｕ＠ｓｃａｕ．
ｅｄｕ．ｃｎ
通讯作者：戴军（１９５８－），男，湖南长沙人，博士，教授，博士生导师，主要从事土地资源管理、土壤生态等研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｊｕｎｄａｉ＠ｓｃａｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
有机无机肥配施对生态重建先锋植物类芦生长的影响
袁中友１，郭彦彪２，李 强３，代金君２，黄钰婷２，赵肖榕２，戴 军２
（１．华南农业大学 公共管理学院，广州５１０６４２；２．华南农业大学 资源环境学院，农业部耕地保育重点实验室，
国土资源部建设用地再开发重点实验室，广州５１０６４２；３．广东省公路建设有限公司，广州５１０６００２）
摘要：采用主成分分析、方差分析和多重判别分析等方法，对比研究不同施肥条件下盆栽类芦植株的生长
和养分累积特征。结果表明：除施５０ｇ稻秆处理外，施肥处理后类芦植株株高、分蘖数、根系形态学特征以
及植株养分累积量均显著高于对照（ＣＫ），不同施肥处理之间差异显著（Ｐ＜０．０５），且随着施肥量增加而增
大，呈现出“稻秆＋化肥”＞蚯蚓粪＞稻秆＞ＣＫ的趋势。有机无机配施的“稻秆＋化肥”处理类芦植株生长
和养分累积远高于单施有机肥的蚯蚓粪和单施无机肥的处理，有机无机配施是最高效的施肥方式。施肥
处理后类芦植株叶片叶绿素荧光参数差异不大，ＰＳⅡ光合反应中心在不同肥力水平下均能正常进行光合
作用，类芦植株具有极强的耐贫瘠能力。
关键词：有机无机肥配施；蚯蚓粪；化肥＋稻秆；类芦；生长特性；养分累积
中图分类号：Ｘ３７；Ｑ９４５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９－２２４２（２０１４）０５－０３０２－０７
Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｏｒｇａｎｉｃ－ｉｎｏｒｇａｎｉｃ Ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｎ Ｐｉｏｎｅｅｒ Ｐｌａｎｔ
Ｎｅｙｒａｕｄｉａ ｒｅｙｎａｕｄｉａｎａ ｏｎ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ
ＹＵＡＮ Ｚｈｏｎｇ－ｙｏｕ１，ＧＵＯ Ｙａｎ－ｂｉａｏ２，ＬＩ Ｑｉａｎｇ３，
ＤＡＩ Ｊｉｎ－ｊｕｎ２，ＨＵＡＮＧ Ｙｕ－ｔｉｎｇ２，ＺＨＡＯ Ｘｉａｏ－ｒｏｎｇ２，ＤＡＩ Ｊｕｎ２
（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｐｕｂｌｉｃ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，Ｓｏｕｔｈ Ｃｈｉｎａ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６４２；
２．Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ａｒａｂｌｅ Ｌａｎｄ Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ ｔｈｅ Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ
Ｌａｎｄ ａｎｄ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｆｏｒ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｌａｎｄ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ，Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，Ｓｏｕｔｈ Ｃｈｉｎａ
Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６４２；３．Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ Ｈｉｇｈｗａｙ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６００）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｎｏ－ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ，ｃｈｅｍｉｃａｌ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ，ｖｅｒｍｉｃｏｍｐｏｓｔ，ｓｔｒａｗ，ａｎｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ａｎｄ
ｓｔｒａｗ ｏｎ ｔｈｅ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ Ｎｅｙｒａｕｄｉａ ｒｅｙｎａｕｄｉａｎａ ａｎｄ ｔｈｅ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｎｕｔｒｉｅｎｔ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｂｙ ｐｏｔ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ
ｗｉｔｈ Ｎｅｙｒａｕｄｉａ ｒｅｙｎａｕｄｉａｎａ ａｎｄ ｔｈｅ ｌａｔｏｓｏｌｉｃ ｒｅｄ ｓｏｉｌ ｄａｍａｇｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｒｏａｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｎ Ｓｏｕｔｈｅｒｎ Ｃｈｉｎａ，ａｎｄ
ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｄａｔａ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｍａｉｎｌｙ ｂｙ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｐｒｉｎｃｉｐａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ，ＡＮＯＶＡ ａｎｄ ｍｕｌｔｉｐｌｅ
ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ａｆｔｅｒ ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ，ｅｘｃｅｐｔ ｓｔｒａｗ（５０ｇ），ｔｈｅ ｐｌａｎｔ ｈｅｉｇｈｔ，ｔｉｌｅｒ
ｎｕｍｂｅｒ，ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ ｏｆ ｒｏｏｔｓ，ａｎｄ ｎｕｔｒｉｅｎｔ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈｏｓｅ ｏｆ ＣＫ
（Ｐ＜０．０５）．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｔｒｅｎｄｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｏｗｓ：
Ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ａｎｄ ｓｔｒａｗ＞ｖｅｒｍｉｃｏｍｐｏｓｔ＞ｓｔｒａｗ＞ＣＫ．Ｔｈｉｓ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ－ｓｔｒａｗ
ｗａｓ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｗａｙ ｆｏｒ Ｎｅｙｒａｕｄｉａ ｒｅｙｎａｕｄｉａｎａ ｔｏ ｇｒｏｗ ａｎｄ ｎｕｔｒｉｅｎｔ ｔｏ ａｃｃｕｍｕｌａｔｅ．Ｔｈｅｒｅ ｗａｓ ｎｏ
ｏｂｖｉｏｕｓ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｂｅｆｏｒｅ ａｎｄ ａｆｔｅｒ ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ＰＳⅡ
ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｃｅｎｔｅｒ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ｎｏｔ ｉｍｐａｃｔｅｄ，ｗｈｉｃｈ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ Ｎｅｙｒａｕｄｉａ
ｒｅｙｎａｕｄｉａｎａ ｈａｄ ｓｔｒｏｎｇ ｂａｒｒｅｎ－ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｃａｐａｃｉｔｙ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｏｒｇａｎｉｃ－ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ；ｖｅｒｍｉｃｏｍｐｏｓｔ；ｃｈｅｍｉｃａｌ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ａｎｄ ｓｔｒａｗ；Ｎｅｙｒａｕｄｉａ
ｒｅｙｎａｕｄｉａｎａ；ｇｒｏｗｔｈ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ；ｎｕｔｒｉｅｎｔ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ
公路建设在带来经济繁荣与发展的同时，也带来环境破坏的负面影响。占用大量的土地资源和严重的水
土流失是公路建设面临的最主要环境问题。为了保护土地资源和防治水土流失，在公路建设过程中要开展损
毁土地的复垦、生态重建和防护工作。但由于公路工程建设中大量的挖填活动，致使表土甚至整个土体丧失，
DOI:10.13870/j.cnki.stbcxb.2014.05.053
土壤结构被严重破坏，通气和透水能力变差，有机质含量变低，速效养分贫乏，大大减缓和影响了复垦利用、生
态重建的进程及效果。土壤和植被互为环境因子，土壤理化性质影响植被发生、发育和演替的速度，同时也因
植被演变而发生改变［１］。因此，如何改良和培肥土壤，并进行有效的植物选择与配置成为突破当前公路建设损
毁土地复垦和生态重建技术瓶颈的关键。
植物群落有其自身的演替规律，在植物选择与配置时要考虑先锋植物、中期植物和目标植物的搭配，先锋
植物需要生长速度快，能够起到尽快恢复植被，固土防冲刷和为其他植物的引进创造条件［２］，因此寻找适合的
先锋植物一直是土地复垦与生态重建研究的重点。类芦（Ｎｅｙｒａｕｄｉａ ｒｅｙｎａｕｄｉａｎａ）属禾本科类芦属，在我国
南方１３个省区天然分布。类芦具有很强的抗逆境生存能力，可以快速覆盖裸露土壤，并改变土壤破坏区恶劣
的生境，为其他乡土草种的侵入和繁衍创造有利条件，因此成为南方公路高陡边坡、崩岗侵蚀区和矿区生态恢
复的理想植物［３］。但长期以来对类芦的研究甚少，仅有的研究主要集中在类芦的生物学特性、种子萌发、抗逆
性等［３－５］，对类芦在不同养分条件下的生长特征，特别是类芦生长与土壤理化性质等相互作用机制的研究较少，
极大地限制了类芦在土地复垦与生态重建中的应用。
施肥是调控土壤系统生产力，促进植物生长的重要手段，目前关于有机无机肥配施对植物生长的影响研究
较多，但大多集中在对水稻［６－９］、小麦［１０－１２］、玉米［１３］等粮食作物，关于施肥对长期野生类芦的研究尚未见报道。
为此，笔者以修建公路破坏的赤红壤在不同施肥处理条件下种植类芦进行盆栽试验，通过研究类芦植株在不同
种类肥料、不同养分水平条件下的生长及养分含量的变化情况，探讨不同施肥处理对类芦植株生长的影响，挖
掘其生物学特性的生态学适应意义，为更好应用类芦对损毁土地进行修复以及生态系统重建提供科学依据。
１ 材料与方法
１．１ 供试类芦
供试类芦种子为采于华南农业大学校内的野生类芦，将种子播种于以河沙为基质的苗床中培养，在幼苗长
至高约３０ｃｍ时，从苗床中取出，随机选取２７组株高、分蘖数、鲜重均无显著差异的幼苗（Ｐ＜０．０５），备用。
１．２ 供试蚯蚓粪、稻秆及化肥
将自然堆沤后风干的牛粪湿润至饱和含水量的６０％，按１ｋｇ干牛粪加入赤子爱胜蚓（Ｅｉｓｅｎｉａ ｆｏｅｔｉｄａ）
１００条（鲜重约３０ｇ）的比例，向牛粪中加入鲜活蚯蚓，在室温条件下培养２个月，让所有物料经过蚯蚓充分消
化。分离蚯蚓和消化后的基质，风干、研磨，过２ｍｍ筛，备用。蚯蚓粪的基本理化性质为：ｐＨ ５．９４，有机质含
量４５０．７１ｇ／ｋｇ，全氮含量２１．０５ｇ／ｋｇ，全磷含量５．７９ｇ／ｋｇ，全钾含量１７．３０ｇ／ｋｇ，速效磷含量１ ０３９．８５
ｍｇ／ｋｇ，速效钾含量１５ ０７８．８３ｍｇ／ｋｇ，碱解氮含量３３７．１３ｍｇ／ｋｇ。
供试稻秆取自华南农业大学教学试验基地，将稻秆自然风干后剪成长２～３ｃｍ，保持含水量６０％，自然堆
置，将自然堆置腐熟３０ｄ后的稻秆风干、粉碎，备用。稻秆基本理化性质为：ｐＨ ７．７６，有机碳４４．４％，全氮
０．９４％，碳氮比４７．２，全磷０．０３％，全钾２．２２％。
尿素（分析纯）含Ｎ ４６．６７％；磷酸二氢钾（分析纯）含磷（Ｐ２Ｏ５）５２．２０％，含钾（Ｋ２Ｏ）３４．５６％；氯化钾（分析
纯）含钾（Ｋ２Ｏ）６３．０９％。
１．３ 供试土壤
供试土壤取自公路修建破坏的发育于花岗岩上的赤红壤。样品经自然风干，过５ｍｍ筛，备用。土壤基本
理化性质为：ｐＨ ５．４７，有机质含量６．０９ｇ／ｋｇ，全氮含量０．１１ｇ／ｋｇ，全磷含量０．２９ｇ／ｋｇ，全钾含量１１．２３
ｇ／ｋｇ，速效磷含量０．４１ｍｇ／ｋｇ，速效钾含量３２．８３ｍｇ／ｋｇ，碱解氮含量１４．１１ｍｇ／ｋｇ。
１．４ 试验设计
试验设置为作物栽培条件下不同施肥水平的多因素试验设计，共９个处理，各３次重复，共２７盆。其中，
ＣＫ为不施肥对照，ＹＦ１和ＹＦ２为蚯蚓粪处理组，分别施入５０ｇ和１００ｇ蚯蚓粪；ＤＧ１和ＤＧ２为稻秆处理组，
分别施入５０ｇ和１００ｇ稻秆；ＤＧＨＦ１和ＤＧＨＦ２为“稻秆＋化肥”处理组，分别施入与相应蚯蚓粪处理组等Ｎ、
Ｐ、Ｋ含量的化肥和稻秆，其中，ＤＧＨＦ１处理施稻秆５０ｇ，尿素１．２５ｇ，磷酸二氢钾１．２０ｇ，ＤＧＨＦ２处理施稻秆
１００ｇ，尿素２．５０ｇ，磷酸二氢钾２．４０ｇ；ＨＦ１和 ＨＦ２处理组，分别施入与相应蚯蚓粪处理组等Ｎ、Ｐ、Ｋ含量的
化肥，其中 ＨＦ１处理施尿素２．２６ｇ，磷酸二氢钾１．２７ｇ，氯化钾０．９６ｇ，ＨＦ２处理施尿素４．５２ｇ，磷酸二氢钾
２．５４ｇ，氯化钾１．９２ｇ。
试验于２０１３年１月９日－６月２５日在华南农业大学资源环境学院温室内进行。按照试验设计用量将蚯
蚓粪、化肥和稻秆分别作为基肥与土壤混匀装入４Ｌ塑料盆中，每盆土壤和肥料总重为２ｋｇ，每盆种植类芦２
３０３第５期 袁中友等：有机无机肥配施对生态重建先锋植物类芦生长的影响
株，培养１６０ｄ，类芦生长期间不进行追肥，试验每１～３ｄ（每天观察土壤水分状况）采用称重法调节水分含量，
确保植物正常生长。在培养２０，４０，６０，８０，１００，１２０，１４０，１６０ｄ时分别测定株高、分蘖数及叶绿素ＳＰＡＤ值。
收获时分别测定植株样品地上和地下部鲜重；植株样品地上部在１０５℃杀青３０ｍｉｎ，７０℃烘干至恒重，测定其
干重；植株样品地下部分别测其鲜重、根长、根体积、根表面积和根均直径后，烘干至恒重，测定其干重后，磨碎，
备用；盆栽土壤取出风干后，过２ｍｍ和０．１４９ｍｍ筛，备用。
１．５ 测定方法
１．５．１ 土壤样品测定 土壤ｐＨ值测定采用ｐＨ计电位法（１∶２．５土水质量体积比）；有机质测定采用重铬酸
钾容量法；全氮测定采用开氏消煮法；全磷测定采用ＮａＯＨ熔融－钼锑抗比色法；全钾测定采用ＮａＯＨ熔融
－火焰光度法；速效磷测定采用０．５ｍｏｌ／Ｌ ＮａＨＣＯ３ 浸提－钼锑抗比色法；速效钾测定采用ＮＨ４ＯＡｃ浸提－
火焰光度法；碱解氮测定采用碱解扩散法。
１．５．２ 类芦植株样品测定 植株烘干后采用 Ｈ２ＳＯ４－Ｈ２Ｏ２ 消煮，全氮测定采用凯氏定氮法；全磷测定采用
钒钼黄比色法；全钾测定采用火焰光度法。叶绿素测定采用日本产的ＳＰＡＤ－５０２叶色测量仪测定，以ＳＰＡＤ值
表示。总根长、根表面积、根体积和根均直径测定时先用ＥＰＳＯＮ ＥＵ－２２型根系扫描仪对类芦根样进行扫描，
再用 Ｗｉｎ ＲＨＩＺＯ（Ｃａｎａｄａ，Ｒｅｇｅｎｔ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｉｎｃ．）根系分析系统软件对扫描的根系图片进行分析，得到总根
长、根表面积、根体积和根均直径。
１．５．３ 数据处理 利用ＳＡＳ统计软件对试验数据进行多重比较（ＤＭＲＴ）分析，显著性水平取α＝０．０５。利
用Ｒ（ＡＤＥ－４ｌｉｂｒａｒｙ）多元数据分析软件对试验数据进行主成分分析和判别分析，多元数据分析结果利用二维
空间载荷图和得分图直观而形象地反映，处理间的差异显著水平用α＝０．００１表示。图表中数据均为各测定数
据的平均值±标准误。
２ 结果与分析
２．１ 不同施肥处理对类芦植株地上部生长特性的影响
２．１．１ 对株高、分蘖数和叶绿素ＳＰＡＤ值的影响 在同一培育期内，除培育初期（２０ｄ）外，不同施肥处理类芦
植株株高差异显著（Ｐ＜０．０５），见图１。培育初期（２０ｄ），类芦植株生长缓慢，不同施肥处理株高差异不大。培
育中期（８０ｄ），与ＣＫ相比，ＤＧＨＦ１和ＤＧＨＦ２处理株高分别提高了８６％和８９％，ＹＦ２处理和ＣＫ基本一样，
ＹＦ１、ＤＧ１和ＤＧ２处理株高均低于ＣＫ。培育结束（１６０ｄ）时，ＹＦ１、ＹＦ２、ＤＧ２、ＤＧＨＦ１和ＤＧＨＦ２处理株高分
别比ＣＫ提高了１６％，１７％，２０％，１１１％和１３０％，且随着施肥量的增加，株高随之增加，但ＤＧ１处理株高仍然
低于ＣＫ。可能由于单施化肥肥效释放太快，ＨＦ２处理在２０ｄ后因烧苗而相继死亡，ＨＦ１处理３个重复仅成
活了１株。
注：柱状图上不同字母表示处理间差异显著。下同。
图１ 培育期内不同施肥处理类芦植株株高
在同一培育期内，不同施肥处理类芦植株分蘖数差异显著（Ｐ＜０．０５），见图２。培育初期（２０ｄ），ＹＦ１和
ＹＦ２处理分蘖数分别比ＣＫ提高了１２％和２０％，其他施肥处理分蘖缓慢，大多处理反而低于ＣＫ，说明初期施
用蚯蚓粪有利于类芦植株分蘖。培育中期（８０ｄ），施“稻秆＋化肥”处理类芦植株分蘖数急剧增多，超过了蚯蚓
粪处理，ＹＦ１、ＹＦ２、ＤＧＨＦ１和ＤＧＨＦ２处理分蘖数比ＣＫ分别提高了２７％，１０３％，１１１％和１４６％。培育结束
（１６０ｄ）时，ＹＦ１、ＹＦ２、ＤＧ２、ＤＧＨＦ１和 ＤＧＨＦ２处理分蘖数分别比 ＣＫ 提高了５３％，１００％，９％，１５６％和
２１２％，且随着施肥量的增加，分蘖数随之增加。在整个培育期内施“稻秆＋化肥”和蚯蚓粪处理分蘖数始终明
显高于ＣＫ，ＤＧ２处理在培育中后期（１２０ｄ）时开始高于ＣＫ，但ＤＧ１处理类芦植株分蘖数始终低于ＣＫ。
４０３ 水土保持学报 第２８卷
图２ 培育期内不同施肥处理类芦植株分蘖数
在同一培育期内，不同施肥处理类芦叶绿素ＳＰＡＤ值差异显著（Ｐ＜０．０５），见图３。培育初期（２０ｄ），
ＹＦ１、ＤＧＨＦ１和ＤＧＨＦ２处理叶绿素ＳＰＡＤ值分别比ＣＫ提高了６％，１０％和３％，其他施肥处理低于ＣＫ。至
培育中期（８０ｄ），ＤＧＨＦ１和ＤＧＨＦ２处理叶绿素ＳＰＡＤ值达到最高，分别比ＣＫ提高了１２％和１５％，其他施
肥处理都低于ＣＫ。培育结束（１６０ｄ）时，ＹＦ２、ＤＧ２、ＤＧＨＦ２处理叶绿素ＳＰＡＤ值比ＣＫ提高了２％，３４％和
１４％，ＤＧ１处理和ＣＫ叶绿素ＳＰＡＤ值相当，ＹＦ１和ＤＧＨＦ１处理叶绿素ＳＰＡＤ值低于ＣＫ，不同施肥处理叶
绿素ＳＰＡＤ值之间差异减小。值得注意的是，ＤＧ２处理叶绿素ＳＰＡＤ值在培育后期呈逐渐增大趋势，在１６０ｄ
叶绿素ＳＰＡＤ值最高。
图３ 培育期内不同施肥处理类芦植株叶绿素ＳＰＡＤ值
２．１．２ 对类芦植株地上部生物量、养分累积和光合特性的影响 不同施肥处理类芦植株地上部干重，全氮、全
钾和全磷养分含量差异极显著（Ｐ＜０．００１），见表１。除ＤＧ１处理外，ＹＦ１、ＹＦ２、ＤＧ２、ＤＧＨＦ１和ＤＧＨＦ２处
理，地上部干重分别比ＣＫ提高了１１５％，１９４％，２１％，１ ０８３％和１ ５５７％；地上部全氮含量分别比ＣＫ提高了
５６％，１３８％，２２％，７９７％和１ ６６１％；地上部全磷含量分别比ＣＫ提高了２ ５８５％，４ ９２３％，１ ９５２％，４ ７７３％和
１１ ９９８％；地上部全钾含量分别比ＣＫ提高了１２８％，２６４％，９４％，９５４％和１ ７８４％，且随着施肥量的增加，植株
地上部干重及全氮、全钾和全磷含量随之增加。从同一施肥水平不同施肥方式来看，呈现出“稻秆＋化肥”＞蚯
蚓粪＞稻秆＞对照的趋势。但不同施肥处理对类芦植株叶片ＰＳⅡ最大光能转化效率（Ｆｖ／Ｆｍ）及ＰＳⅡ潜在活
性（Ｆｖ／Ｆｏ）影响差异不大。
表１ 不同施肥处理类芦植株地上部生物量、养分累积量和光合特性的方差分析结果
处理 干重／ｇ 全氮含量／ｇ 全磷含量／ｇ 全钾含量／ｇ Ｆｖ／Ｆｍ Ｆｖ／Ｆ０
ＣＫ ３．７４±０．８９ｃ ０．０１０７±０．００１０ｃ ０．０００６±０．０００４ｄ ０．０４１２±０．０１００ｃ ０．７７±０．０１ａ ３．３２±０．１２ａ
ＹＦ１ ８．０５±０．５１ｃ ０．０１６７±０．００１９ｃ ０．０１７１±０．０００５ｃ ０．０９４１±０．００１８ｃ ０．７６±０．００ａ ３．２０±０．０３ａ
ＹＦ２ １１．００±１．５２ｃ ０．０２５５±０．００３８ｃ ０．０３２１±０．００２２ｂ ０．１５００±０．０２３２ｃ ０．７６±０．００ａ ３．１８±０．０４ａ
ＤＧ１ １．７７±０．３１ｃ ０．００４２±０．０００８ｃ ０．００１９±０．０００３ｄ ０．０２３９±０．００２９ｃ ０．７８±０．００ａ ３．４９±０．０９ａ
ＤＧ２ ４．５４±０．１０ｃ ０．０１３±０．０００９ｃ ０．０１３１±０．００１０ｃｄ ０．０７９８±０．００２６ｃ ０．７８±０．００ａ ３．６０±０．０７ａ
ＤＧＨＦ１ ４４．２６±３．１０ｂ ０．０９６±０．０１５２ｂ ０．０３１１±０．００５２ｂ ０．４３４４±０．０１２１ｂ ０．７６±０．００ａ ３．２２±０．０９ａ
ＤＧＨＦ２ ６１．９７±３．８１ａ ０．１８８４±０．０１１３ａ ０．０７７２±０．００７１ａ ０．７７６３±０．０２５９ａ ０．７７±０．００ａ ３．３０±０．０７ａ
ＨＦ１ １６．３５±１６．３５ｃ ０．０６３３±０．０６３３ｂｃ ０．０１０２±０．０１０２ｃｄ ０．２２１０±０．２２１０ｂｃ ０．２６±０．２６ｂ １．２０±１．２０ｂ
ＨＦ２ ０．００±０．００ｃ ０．００００±０．００００ｃ ０．００００±０．００００ｄ ０．００００±０．００００ｃ ０．００±０．００ｃ ０．００±０．００ｂ
Ｆ值 １４．２４ ７．８３ ２８．７５ １１．４５ １１．０２ ９．４７
Ｐ值 ＜０．００１ ＜０．００１ ＜０．００１ ＜０．００１ ＜０．００１ ＜０．００１
注：同列数据后不同字母表示处理间差异显著（Ｐ＜０．０５）；ｎ＝３。下同。
５０３第５期 袁中友等：有机无机肥配施对生态重建先锋植物类芦生长的影响
２．２ 不同施肥处理对类芦植株地下部生长特性的影响
２．２．１ 对类芦植株地下部生物量及养分累积的影响 不同施肥处理类芦植株地下部干重，全氮、全磷和全钾
养分含量差异极显著（Ｐ＜０．００１），见表２。除ＤＧ１处理外，ＹＦ１、ＹＦ２、ＤＧ２、ＤＧＨＦ１和ＤＧＨＦ２处理，地下部
干重分别比ＣＫ提高了１４４％，１６９％，４３％，６５０％和８７１％；全氮含量分别比ＣＫ提高了７６％，１６５％，１１０％，
３６７％和７５４％；全磷含量分别比ＣＫ提高了１ ４１７％，２ ５３３％，９５４％，３ ０８８％和５ ２９４％；全钾含量分别比ＣＫ
提高了２７５％，４３４％，２３０％，８７４％和１ ７４２％，且随着施肥量的增加，类芦植株地下部干重及全氮、全钾和全磷
含量也随之增加。从同一施肥水平不同施肥方式来看，呈现出“稻秆＋化肥”＞蚯蚓粪＞稻秆＞ＣＫ的趋势。
表２ 不同施肥处理类芦植株地下部生物量及养分累积量 ｇ
处理 干重 全氮 全磷 全钾
ＣＫ ３．０３±０．２６ｃｄ ０．０１１０±０．０００３ｃｄ ０．０００５±０．００００ｅ ０．０１９５±０．００１６ｄｅ
ＹＦ１ ７．４０±０．６０ｃ ０．０１９４±０．００１５ｃｄ ０．００８１±０．０００９ｃｄ ０．０７３１±０．００１５ｃｄ
ＹＦ２ ８．１６±０．５７ｃ ０．０２９２±０．００４９ｂｃ ０．０１４１±０．００１０ｂｃ ０．１０４１±０．００６２ｃ
ＤＧ１ ２．１９±０．２６ｄ ０．００８３±０．０００６ｃｄ ０．００１５±０．０００１ｄｅ ０．０２３９±０．００４３ｄｅ
ＤＧ２ ４．３３±０．３４ｃｄ ０．０２３２±０．００１６ｃｄ ０．００５６±０．００１１ｄｅ ０．０６４２±０．００６７ｃｄ
ＤＧＨＦ１ ２２．７４±１．３４ｂ ０．０５１６±０．００３３ｂ ０．０１７１±０．００１１ｂ ０．１８９９±０．０１６３ｂ
ＤＧＨＦ２ ２９．４６±１．４３ａ ０．０９４２±０．００７９ａ ０．０２８９±０．００４８ａ ０．３５９０±０．０２０８ａ
ＨＦ１ ４．２１±４．２１ｃｄ ０．０２３５±０．０２３５ｃｄ ０．００３５±０．００３５ｄｅ ０．０５０７±０．０５０７ｃｄｅ
ＨＦ２ ０．００±０．００ｄ ０．００００±０．００００ｄ ０．００００±０．００００ｅ ０．００００±０．００００ｅ
Ｆ值 ４０．９５ １１．１８ ２１．１７ ３３．９３
Ｐ值 ＜０．００１ ＜０．００１ ＜０．００１ ＜０．００１
２．２．２ 对类芦植株根系形态学特性的影响 不同施肥处理类芦植株总根长和根表面积差异达到极显著水平
（Ｐ＜０．００１），根均直径和根体积差异达到显著水平（Ｐ＜０．０１），见表３。除 ＤＧ１处理外，ＹＦ１、ＹＦ２、ＤＧ２、
ＤＧＨＦ１和ＤＧＨＦ２处理，总根长分别比ＣＫ提高了１４６％，１２４％，８４％，５１７％和４５９％；根表面积分别比ＣＫ
提高了１８８％，１７３％，１１６％，９２９％和８４３％；根均直径分别比ＣＫ提高了１９％，２３％，１９％，６３％和７４％；根体
积分别比ＣＫ提高了２３４％，２３２％，１５３％，１ ６３４％和１ ５１０％，随着施肥量的增加，类芦植株根系形态学特征变
化不明显。从同一施肥水平不同施肥方式来看，也呈现出“稻秆＋化肥”＞蚯蚓粪＞稻秆＞ＣＫ的趋势。
表３ 不同施肥处理类芦植株根系形态学特性参数方差分析结果
处理 总根长／ｃｍ 根表面积／ｃｍ２ 根均直径／ｍｍ 根体积／ｃｍ３
ＣＫ ３１２７．７４±３５３．９５ｂｃ ５４４．９９±８９．１１ｂ ０．５５±０．０５ａｂ ７．６６±１．７５ｂ
ＹＦ１ ７６８０．００±９９６．６８ｂ １５７１．１７±２０４．３２ｂ ０．６５±０．０１ａｂ ２５．６±３．４４ｂ
ＹＦ２ ６９９１．８９±６３０．６５ｂｃ １４８９．７８±１９６．１１ｂ ０．６７±０．０３ａｂ ２５．３８±４．５５ｂ
ＤＧ１ ３７７０．５５±６９５．４７ｂｃ ５４６．９０±９６．９０ｂ ０．４６±０．０２ｂ ６．３２±１．１０ｂ
ＤＧ２ ５７５８．６３±２７５．３１ｂｃ １１７９．８７±１０２．４４ｂ ０．６５±０．０４ａｂ １９．３９±２．８７ｂ
ＤＧＨＦ１ １９３１２．７±５４３４．９５ａ ５６０９．０４±２０３７．９２ａ ０．８９±０．１１ａ １３２．７４±５８．１７ａ
ＤＧＨＦ２ １７４８１．３６±１７１６．５５ａ ５１３８．０４±２７４．６３ａ ０．９６±０．１１ａ １２３．２９±１７．８２ａ
ＨＦ１ ３１８４．８４±３１８４．８４ｂｃ ９７８．３７±９７８．３７ｂ ０．３３±０．３３ｂｃ ２３．９２±２３．９２ｂ
ＨＦ２ ０．００±０．００ｃ ０．００±０．００ｂ ０．００±０．００ｃ ０．００±０．００ｂ
Ｆ值 ８．８２ ７．０５ ５．５８ ５．３２
Ｐ值 ＜０．００１ ＜０．００１ ＜０．０１ ＜０．０１
２．３ 不同施肥处理类芦植株生长及养分累积特性的综合分析
对不同施肥处理类芦植株生长及养分累积参数综合进行主成分分析，结果（图４）显示，第一主成分（ＰＣ１）
累计方差贡献率为７５．４４％，第二主成分（ＰＣ２）累计方差贡献率为１４．８８％，第一、二主成分累计方差贡献率高
达９０．３２％，可以反映不同施肥处理对类芦植株生长及养分累积综合影响的绝大部分信息。
ＰＣ１和ＰＣ２的空间载荷图（图４（ａ））表明：第一主成分（ＰＣ１）与类芦植株株高、分蘖数、地上和地下部干
重、地上和地下部全氮、全磷、全钾含量、总根长、根表面积、根体积、根均直径等植株生长及养分累积绝大部分
参数密切相关；第二主成分（ＰＣ２）主要与叶绿素ＳＰＡＤ值、ＰＳⅡ最大光能转化效率（Ｆｖ／Ｆｍ）以及ＰＳⅡ潜在活
性（Ｆｖ／Ｆｏ）等植株光合特性有关。ＰＣ１和ＰＣ２的得分图（图４（ｂ））表明：有机无机肥配施的ＤＧＨＦ１、ＤＧＨＦ２
６０３ 水土保持学报 第２８卷
与单施有机肥的ＤＧ１、ＤＧ２、ＹＥ１、ＹＦ２以及单施化肥 ＨＦ１和 ＨＦ２处理之间有极显著差异（Ｐ＜０．００１）。有机
无机肥配施的ＤＧＨＦ１和ＤＧＨＦ２处理与单施有机肥的ＹＦ１、ＹＦ２、ＤＧ１和ＤＧ２之间的差异主要是受第一主
成分的影响；单施有机肥的ＹＦ１、ＹＦ２、ＤＧ１和ＤＧ２处理与单施无机肥的ＨＦ１和ＨＦ２处理之间的差异主要受
第二主成分因素的影响。除ＤＧ１处理外，施肥处理明显向生物量增大、养分累积增多、根系形态学特征突出方
向偏移。
注：（ａ）为主成分载荷图，矢量箭头表示各参数变量，变量在主成分轴上的投影长短代表其对主成分的贡献，矢量箭头的余弦角度代表其相关
关系；（ｂ）为不同施肥处理影响类芦植株参数的得分图，其位置与空间载荷图上的参数矢量位置相对应。
图４ 不同施肥处理类芦植株生长和养分累积参数的主成分分析
３ 讨 论
３．１ 不同施肥处理对类芦植株地上部生长及养分累积特性的影响
研究结果显示，除ＤＧ１处理外，施肥后类芦植株地上部干重、株高、分蘖数以及植株全氮、全磷和全钾含量
都高于ＣＫ，且随施肥量的增加而增大，呈现出ＤＧＨＦ２＞ＤＧＨＦ１＞ＹＦ２＞ＹＦ１＞ＤＧ２＞ＣＫ的趋势（表１、图１
和图２）。表明施肥能使土壤肥力得到提高，从而促进作物生长，提高作物产量［１０］。研究发现，ＤＧＨＦ１和
ＤＧＨＦ２处理又明显高于ＣＫ和单施蚯蚓粪和稻秆处理，可能因为有机无机配施能显著改变土壤微生物群落
结构［８］，提高土壤活性养分库，增强土壤养分转化和供给能力［６］，既提高了土壤肥力，又能让土壤养分供应平
衡［１２］。单施有机肥，由于肥效释放缓慢，对作物产量提高不明显。单施化肥，由于肥效释放过快，在同等肥力
下会导致烧苗死亡［１３］。施稻秆和ＣＫ差别不显著，ＤＧ１处理甚至低于ＣＫ，可能因为稻秆的Ｃ／Ｎ比较高，直接
施入土壤会刺激微生物迅速繁殖，出现和类芦根系“争氮”现象，影响类芦生长。秸秆在土壤中被微生物分解转
化的时间较长，不能作为当季作物的肥源［１４］。研究结果显示，不同施肥处理，类芦植株的叶绿素ＳＰＡＤ值、
ＰＳⅡ最大光能转化效率（Ｆｖ／Ｆｍ）以及ＰＳⅡ潜在活性（Ｆｖ／Ｆｏ）差异不显著（表１和图３），ＰＳⅡ光合反应中心在
不同肥力水平下都可以正常进行光合作用，受肥力影响较小，说明类芦植株具有极强的耐贫瘠能力。这与蔡丽
平等研究发现不同磷浓度胁迫下类芦叶片光合作用参数差异不大，类芦植株具有极强的耐低磷能力研究结
果［３］一致。
３．２ 不同施肥处理对类芦植株地下部生长及养分累积特性的影响
根系形态学特征（根长、根表面积、根体积、根系平均直径、侧根数等）是体现根系吸收效能的重要指标。本
研究发现，除ＤＧ１处理外，其他施肥处理类芦植株地下部根系形态学特征和养分累积量都显著大于ＣＫ（表
３）。根系生长发育与土壤质地、肥力水平密切相关，根系形态对土壤养分变化反应敏感，施肥能促进根系分枝
数增加及总根长增长［１５］。有机无机肥配施的ＤＧＨＦ１和ＤＧＨＦ２处理明显高于其他施肥处理，可能因为化肥
和秸秆配施既有利于提高土壤有机质含量，还可改善土壤容重、孔隙度、田间持水量等物理性状［７，１１］，又有利于
植物根系下扎，从而促进肥料的转化和根系对肥料的吸收［１６］。单施有机肥的ＹＦ１、ＹＦ２、ＤＧ１和ＤＧ２处理虽
然也可以改善土壤的物理性状，但可能由于养分释放缓慢（施蚯蚓粪）以及养分不足（施稻秆）等原因，抑制了类
芦根系生长及养分累积。这与罗安程等的研究结果一致：有机无机肥配施不仅增加了大麦的根长和鲜重，也影
７０３第５期 袁中友等：有机无机肥配施对生态重建先锋植物类芦生长的影响
响了根的分枝数和根的直径，单施有机肥虽然会增加根总面积，但对活性吸收面积的作用远不如有机无机肥配
合处理效果好［１７］。
４ 结 论
不同施肥处理对类芦植株生长及养分累积产生了显著的影响。不同施肥处理类芦植株干重、株高、分蘖
数，根系形态学特征以及植株养分累积量差异显著（Ｐ＜０．００１），且随着施肥量的增加而增加。有机无机肥配
施的“化肥＋稻秆”处理是促进类芦植株生长最高效的施肥方式。“化肥＋稻秆”配施既提高了土壤速效养分含
量，又能改善土壤物理性状，使土壤养分供应平衡，促进类芦植株生长及养分累积；单施蚯蚓粪，由于肥效释放
缓慢，对类芦植株生长提高缓慢；单施化肥，由于肥效释放过快，造成肥料流失和烧苗；单施稻秆，稻秆腐化分解
会和类芦根系“争氮”，影响类芦生长。类芦植株叶片光合作用代谢过程受肥力影响较小，在不同肥力水平下都
能正常进行光合作用。说明类芦具有极强的耐贫瘠能力，这有利于类芦在公路建设损毁土地生态重建与复垦
中的应用。
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８０３ 水土保持学报 第２８卷