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氮、磷、钾对江南油杉形态及生理变化的影响



全 文 :Vol. 35 No. 5
May 2015
第 35卷 第 5期
2015年 5月
中 南 林 业 科 技 大 学 学 报
Journal of Central South University of Forestry & Technology
收稿日期:2014-07-20
基金项目:林业公益性行业科研专项项目“江南油杉良种选育及栽培关键技术研究”(201304108)
作者简介:常冀原,硕士研究生 通讯作者:李志辉,教授,博士,博士生导师;E-mail:lzh1957@126.com
引文格式:常冀原 ,张 斌 ,许 琪 ,等 . 氮、磷、钾对江南油杉形态及生理变化的影响 [J].中南林业科技大学学报 ,2015,35(5):46-50.
Doi:10.14067/j.cnki.1673-923x.2015.05.008 http: //qks.csuft.edu.cn
江南油杉 Keteleeria cyclolepis是我国特有树
种,为松科油杉属的常绿大乔木,其树姿雄伟,
枝叶繁茂而又浓绿,树冠开展,枝条铺散,针叶
短促,球果圆柱形且较大,具有很高的观赏价值,
适宜于园林绿化,是良好的风景园林树种 [1-2]。到
目前为止,国内外对江南油杉的研究较少,均为
研究其地理的分布和其分类方面 [3],同时对育苗
技术方面和基质选择方面开展过一些研究 [4-5]。配
方施肥对苗木生长的研究较多 [6-9],但配方施肥对
江南油杉容器苗木生长的研究未见报道。本项目
主要针对江南油杉苗木进行不同配比的施肥实验,
研究江南油杉苗木苗高、地径、生物量、叶片中
蛋白质含量、可溶性糖含量、叶绿素含量的最佳
施肥配比方案,探寻江南油杉育苗期科学施肥技
氮、磷、钾对江南油杉形态及生理变化的影响
常冀原 1,张 斌 1,许 琪 2,李 科 2,肖祥希 3,李志辉 1
(1.中南林业科技大学 林学院,湖南 长沙 410004;2.岳阳市林科所,湖南 岳阳 414000;
3.福建省林业科 学研究院,福建 福州 350012)
摘 要:以 1年生的贵州、福建 2个不同种源的江南油杉为实验材料,通过不同氮、磷、钾的配比施肥处理,
研究了江南油杉苗高、地径、地上与地下干质量、总干质量、叶片中蛋白质含量和可溶性糖的变化。结果表
明:促进苗高和地径等生长的较优施肥配比为氮 0.08 g/盆 +磷 0.12 g/盆 +钾 0.09 g/盆,即 N1P2K2处理(处
理 2)对幼苗的生长促进作用最大;相对于对照组的苗高、地径、地上干质量、地下干质量、总干质量、叶
片中蛋白质含量、可溶性糖含量和叶绿素含量分别提高了 64%(36%)、38%(30%)、124%(65%)、92%(82%)、
113%(70%)、72%(67%)、69%(70%)、53%(52%)。
关键词:江南油杉;氮磷钾配比;形态及生理变化;营养元素
中图分类号:S723.7 文献标志码:A 文章编号:1673-923X(2015)05-0046-05
Effects of NPK fertilizer ratio on morphological a nd
physiological changes of Keteleeria cyclolepis seedlings
CHANG Ji-yuan1, ZHANG Bin1, XU Qi2, LI Ke2, XIAO Xiang-xi3, LI Zhi-hui1
(1.School of Forestry, Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, Hunan, China; 2.Yueyang Forestry
Institute, Yueyang 414000, Hunan, China; 3.Fujian Academy of Forestry, Fuzhou 350012, Fujian, China)
Abstract: By taking three Keteleeria cyclolepis provenances (one 1-year-old from Guizhou province, other two from Fujian province)
as the tested materials, treated with different ratios of nitrogen, phosphorus and potassium fertilization, the changes of seedling height,
ground diameter, dry weight of biomass above the ground, dry weight of biomass under the ground, total dry biomass weight, leaf protein
content, leaf soluble sugar were investigated. The results show that the optimized fertilization ratio was nitrogen 0.08 g/pot, phosphor
0.12 g/pot, kalium 0.09 g/pot, which could pro mote seedling height and ground diameter better development; The treatment No.2
(N1P2K2) had greatest positive effect to seedling growth; The optimized treatment group increased in seedling height, ground diameter,
dry weight of biomass above the ground, dry weight of biomass under the ground, the total dry biomass weight, leaf protein content, leaf
soluble sugar chlorophyll content compared with the control group to 64%(36%), 38%(30%), 124%(65%), 92%(82%), 113%(70%),
72%(67%), 69%(70%), 53%(52%).
Key words: Keteleeria cyclolepis; ratio of NPK; morphological and physiological changes; nutrient elements
47第 35卷 中 南 林 业 科 技 大 学 学 报
术,为培育优质苗木提供科学依据。
1 材料和方法
1.1 试验苗圃概况
试验地设在湖南长沙中南林业科技大学森林培
育学科苗圃内(112.99°E,28.13°N)。气候属亚热
带季风气候,四季分明:春末、夏初多雨,夏末、
秋季多旱,春湿多变,夏秋多晴,严冬期短,暑热
期长;年平均气温 16.8~ 17.2 ℃,极端最高气温
40.6 ℃,极端最低气温 -12 ℃。年平均总降水量
1 422.4 mm。水资源以地表水为主,水资源充足,
年均地表径流量达 808亿m3。全年无霜期约 275 d。
1.2 试验材料
江南油杉幼苗种源来源于贵州六盘水和福建南
平两个地区,试验用苗木为 1年生的江南油杉容器
苗,苗木大小基本一致,贵州六盘水种源的平均苗
高为 10.2 cm,平均地径为 1.22 mm;福建南平种
源的平均苗高为 16.9 cm,平均地径为 2.49 mm。
参试肥料为尿素(含氮 46.4%)、过磷酸钙(有效
磷 12%)、氯化钾(有效钾 40%),肥料用水溶解
稀释后淋施,施肥时间为 2014年 4月,所用容器
为塑料盆(盆口直径为 15 cm,深度为 15 cm),
育苗基质为黄心土、珍珠岩、泥炭土混合而成,
比例为 2∶ 1∶ 1,供试容器育苗基质所含有的速
效氮、磷、钾分别为 22.6、3.8、7.7 mg/kg。
1.3 试验设计
不同氮、磷、钾含量施肥配比对 1年生江南油
杉容器苗生长及生理影响采用L9(34)正交试验设计,
每个施肥配比处理 3次,并且设置一个空白对照组。
N为 0.3、0.6、0.9 g/盆,P为 0.5、1.0、1.5 g/盆,
K为 0.2、0.4、0.6 g/盆,都为 3个水平 [10-13](见表 1)。
表 1 氮、磷、钾3因素配比试验设计
Table 1 Test design of N, P, K proportion
处理号 尿素 /g 过磷酸钙 /g 氯化钾 /g
1 0.3 0.5 0.2
2 0.3 1.0 0.4
3 0.3 1.5 0.6
4 0.6 0.5 0.4
5 0.6 1.0 0.6
6 0.6 1.5 0.2
7 0.9 0.5 0.6
8 0.9 1.0 0.2
9 0.9 1.5 0.4
对照 0 0 0
1.4 测定指标及方法
育苗基质中的氮、磷、钾含量的成分分析:
在试验前取样,对江南油杉的育苗基质进行氮、
磷、钾含量的测定。氮用碱解扩散法测定;磷用
0.05 mol/LHCl-0.025 mol/L的 1/2 H2SO4浸提法
测定;钾用 1 mol/L的乙酸铵浸提—火焰光度法
测定。
幼苗生长量的测定:对江南油杉苗木使用不
同氮、磷、钾施肥量配比后每个月对所有处理进
行地径和苗高(水平高度)两个指标的测量。
幼苗生物量的测定:江南油杉经过半年的不
同处理施肥后,每个处理随机选取两株苗木,将
其从容器中取出,用清水洗干净表面的泥土残渣,
然后用剪刀将幼苗的根、茎、叶分别剪开分好,
编号装袋,在烘箱内恒温 (80 ℃ )烘干后用电子天
平称量 [14],测定幼苗各部位的生物量 [15]。
幼苗叶片蛋白质含量的测定:采用考马斯亮
兰G-250法测定蛋白质含量 [16],每 3个月测 1次。
幼苗叶片可溶性糖含量的测定:蒽酮比色法
测定可溶性糖 [17]。
幼苗叶片中叶绿素含量的测定:采用分光光
度计—乙醇 [18]对各处理的江南油杉幼苗进行叶片
叶绿素含量的测定。
1.5 数据处理
数据利用 SPSS 软件进行方差分析和多重比
较,运用 Excel 制表 [19-20]。
2 结果与分析
2.1 不同施肥配比对江南油杉容器苗生长量的影响
江南油杉幼苗经过半年不同氮磷钾含量的施
肥配比处理后,结果见表 2。由表 2可以看出,
各种处理对苗高和地径均有不同程度的提高,
贵州苗处理 1、2、3、4、5、6、7、8、9 的苗
高分别比对照提高了 3%、64%、24%、35%、
7%、39%、7%、10%、48%,地径分别提高了
1%、38%、26%、33%、2%、34%、3%、4%、
11%,其中处理 2 的差异最显著,苗高和地径
分别提高了 64% 和 38%;福建苗高分别提高
了 5%、36%、21%、24%、8%、23%、15%、
20%、20%,地径分别提高了 7%、22%、30%、
15%、6%、5%、18%、5%、22%,其中苗高处
理 2最显著,提高了 36%,地径处理 3最显著,
提高了 30%。
常冀原,等:氮、磷、钾对江南油杉形态及生理变化的影响48 第 5期
表 2 不同施肥配比处理的1年生江南油杉幼苗的苗高和
地径†
Table 2 Seedling height and ground diameter of one-
year-old K. cyclolepis seedling treated with
different NPK proportions
处理号
贵州 福建
苗高 /cm 地径 /mm 苗高 /cm 地径 /mm
1 11.4±0.2 1.41±0.04 13.4±0.2 2.36±0.04
2 18.2±0.2 1.91±0.04 17.4±0.2 2.69±0.04
3 13.8±0.2 1.75±0.04 15.4±0.2 2.86±0.04
4 14.9±0.2 1.85±0.04 15.2±0.2 2.53±0.04
5 11 .9±0.2 1.42±0.04 13.9±0.2 2.33±0.04
6 15.4±0.2 1.86±0.04 15.5±0.2 2.30±0.04
7 11.9±0.2 1.43±0.04 14.7±0.2 2.60±0.04
8 12.2±0.2 1.44±0.04 15.1±0.2 2.30±0.04
9 16.4±0.2 1.54±0.04 15.6±0.2 2.69±0.04
对照 11.1±0.2 1.39±0.04 12.8±0.2 2.20±0.04
† 表中数据为平均值±标准误差。
由表 3 和表 4 可知,不同氮、磷、钾施肥
配比对贵州 1 年生江南油杉苗高生长量的影响
试验中处理 2分别与处理 3、4、6呈显著性差异,
处理 9 与处理 5、7、8 呈显著性差异;对福建
1 年生江南油杉苗高生长量的影响试验中处理 2
分别与处理 4、6呈显著性差异,处理 9与对照组、
处理 3、处理 6 呈显著性差异,但处理 2 与处理
9 没有显著性差异,说明处理 2 与处理 9 为提高
江南油杉苗高的较优组合。同样通过方差检验
可知,在不同氮、磷、钾含量的施肥配比对 1
年生江南油杉幼苗地径生长量的影响试验中,
各个处理之间没有表现出显著性差异,说明施
肥对江南油杉地径影响不显著。分析其原因可
能是因为幼苗生长时间不长,施肥对江南油杉
地径生长的影响没有显示出来。
表 3 不同施肥配比对贵州江南油杉苗高和地径的方差检验†
Table 3 Variance tests for K. cyclolepis seedling height
and ground diameter come from Guizhou with
different fertilizer proportions
处理号
显著度
对照组 1 2 3 4 5 6 7 8
1 0.795
2 0.071 0.052
3 0.344 0.370 0.049*
4 0.237 0.378 0.050* 0.056
5 0.647 0.687 0.674 0.841 0.743
6 0.074 0.214 0.044* 0.051 0.061 0.622
7 0.576 0.741 0.457 0.574 0.513 0.713 0.541
8 0.341 0.647 0.475 0.449 0.544 0.579 0.471 0.746
9 0.647 0.879 0.097 0.129 0.221 0.044* 0.339 0.034* 0.029*
† *表示在0.05水平上差异显著。下同。
2.2 不同施肥配比对 1年生江南油杉幼苗生物量
的影响
从图 1和图 2可以看出,不同氮、磷、钾含
量的配比施肥处理对江南油杉幼苗生物量的影响
显著,各处理下的干质量均比对照有不同程度的
增加,其中处理 2的 2个种源分别比对照提高了
71%和 69%;处理 3、4、9的表现也很好,2个种
源分别比对照增加了 62%和 55%、60%和 57%、
53%和 61%;其他依次是处理 6、8、7、5、1。
因此综合比较分析可知,处理 2为提高江南油杉
苗期生物量较优施肥配比。
图 1 不同施肥配比处理的贵州 1年生江南油杉幼苗生物量
Fig.1 Seedling biomass of one-year-old K. cyclolepis come
from Guihzou with different fertilizer proportions
2.3 不同施肥配比对 1年生江南油杉叶片蛋白质
含量的影响
从表 5可以看出,不同氮、磷、钾含量的配
比施肥处理对江南油杉幼苗生物量的影响较显著,
各处理下的叶片中蛋白质含量均比对照有不同程
度的增加,其中贵州种源处理 2的叶片蛋白质含
量比对照增加了 72%,其次为处理 9、6、4、3,
表 4 不同施肥配比对福建江南油杉苗高和地径的方差检验
Table 4 Variance tests for K. cyclolepis seedling height and
ground diameter come from Fujian with different
fertilizer proportions
处理号
显著度
对照组 1 2 3 4 5 6 7 8
1 0.655
2 0.064 0.069
3 0.417 0.412 0.354
4 0.293 0.384 0.041* 0.074
5 0.567 0.703 0.697 0.743 0.731
6 0.081 0.341 0.046* 0.067 0.066 0.659
7 0.633 0.795 0.487 0.641 0.522 0.773 0.657
8 0.381 0.673 0.523 0.546 0.631 0.573 0.371 0.736
9 0.042* 0.911 0.237 0.029* 0.271 0.417 0.027* 0.678 0.841
49第 35卷 中 南 林 业 科 技 大 学 学 报
分别比对照增加了 64%、57%、54%、51%;福建
种源处理 2比对照增加了 67%,其次为处理 4、6、3、
9,分别比对照增加了 64%、63%、57%、57%。
有此可知,处理 2为提高江南油杉幼苗期叶片蛋
白质含量的较优施肥配比。
表 5 不同施肥配比处理的1年生江南油杉叶片蛋白质含量
Table 5 Protein contents of one-year-old K. cyclolepis
seedling with different NPK fertilizer
处理号 不同种源叶片蛋白质含量 /(mg·g
-1)
贵州 福建
1 0.611 3 0.641 1
2 0.777 6 0.756 8
3 0.684 1 0.710 3
4 0.695 1 0.744 1
5 0.621 3 0.672 1
6 0.710 6 0.739 9
7 0.649 8 0.681 2
8 0.651 2 0.700 1
9 0.742 8 0.712 2
对照 0.452 1 0.453 2
2.4 不同施肥配比对 1年生江南油杉叶片可溶性
糖含量的影响
表 6为不同氮、磷、钾施肥配比对 1年生江
南油杉幼苗叶片中可溶性糖含量的影响。由表 6
可知,各处理下的叶片中可溶性糖含量均比对照
有不同程度的增加,其中处理 2相对于对照组提
高最显著,贵州种源为 69%,福建种源为 70%;
其次为贵州种源的处理 9、6、4、3和福建种源的 4、
6、3、9。结果表明处理 2为提高江南油杉幼苗期
叶片可溶性糖含量的较优施肥配比。
2.5 不同施肥配比对 1年生江南油杉叶片叶绿素
含量的影响
在苗圃内进行了江南油杉幼苗 L9(34)正交施肥
试验设计,测定了其幼苗叶片叶绿素含量并进行了
分析,变化规律如图 3、图 4所示。从图 3、4中
可以看出,各处理的叶绿素含量均比对照高,其中
处理 2叶绿素含量最高,2个种源分别为 3.76 mg/g
(贵州)和 4.01 mg/g(福建),比对照分别增加
了 53%和 52%;其次为处理 4、6、9、3,分别
比对照增加了 39%和 42%、41%和 36%、44%和
33%、34%和 35%。因此,处理 2为提高江南油
杉叶片叶绿素含量的较优施肥配比。
图 2 不同施肥配比处理的福建 1年生江南油杉幼苗生物量
Fig.2 Seedling biomass of one-year-o ld K. cyclolepis come
from Fujian with different fertilizer proportions
图 3 不同施肥配比处理的贵州 1年生江南油杉幼苗叶片
叶绿素含量
Fig.3 Leaf chlorophyll contents of one-year-old K. cyclolepis
seedling come from Guizhou with different fertilizer
proportions
图 4 不同施肥配比处理的福建 1年生江南油杉幼苗叶片
叶绿素含量
Fig.4 Leaf chlorophyll contents of one-year-old K. cyclolepis
seedling come from Fujian with different fertilizer
proportions
表 6 不同施肥配比处理的1年生江南油杉叶片可溶性糖含量
Table 6 Soluble sugar contents of one-year-old K. cyclolepis
seedling with different NPK fertilizer
处理号 不同种源叶片可溶性糖含量 /(mg.g
-1)
贵州 福建
1 1.492 7 1.513 6
2 1.605 7 1.691 0
3 1.569 3 1.651 2
4 1.574 1 1.681 2
5 1.509 7 1.541 2
6 1.587 4 1.677 1
7 1.517 1 1.597 7
8 1.522 4 1.601 3
9 1.598 3 1.655 2
对照 0.950 1 0.994 7
常冀原,等:氮、磷、钾对江南油杉形态及生理变化的影响50 第 5期
3 结 论
(1) 不同氮、磷、钾施肥配比处理对 1年生江
南油杉幼苗的生物量有显著影响,其中以每盆施
入 N 0.3 g/盆、P 1 g/盆、K 0.4 g/盆的处理(处理
2)表现最好,平均苗高分别达到了 18.2 cm(贵
州)和 17.4 cm(福建),比对照提高了 64%(贵
州)和 56%(福建),地径最大达到了 1.91 mm
和 2.86 mm,比对照提高了 37%和 30%,因此处
理 2为培育江南油杉幼苗在苗期进行施肥管理中
较优的氮、磷、钾施肥配比。
(2) 不同氮、磷、钾含量的施肥配比处理对 1
年生江南油杉幼苗的生物量、叶片蛋白质含量和
可溶性糖含量、叶片中叶绿素含量有比较明显的
影响,也是处理 2的表现最好,干质量比对照提
高了 71%(贵州)和 69%(福建);蛋白质含
量达到 0.777 6 和 0.756 8 mg/g,分别比对照提
高了 72%和 67%;叶片可溶性糖含量为 1.605 7
和 1.691 0 mg/g,分别比对照提高了 69%和 70%;
叶绿素含量达 3.76和 4.01 mg/g,分别比对照提高
了 53%和 52%。因此,处理 2为提高江南油杉生
物量及叶片叶绿素含量的较优施肥配比。
参考文献:
[1] 福建省科学技术委员会 . 福建植物志 : 第一卷 [M]. 福州:福
建科学技术出版社 , 1982.
[2] 《福建森林》编辑委员会 . 福建森林 [M]. 北京 : 中国林业出
版社 , 1993.
[3] 翁 闲 . 福建江南油杉天然种群分布规律研究 [J]. 福建林业
科技 ,2008,(4):12-14,28.
[4] 麻建强 ,翁春余 ,李江燕 . 江南油杉轻基质容器育苗试验 [J].
浙江林业科技 , 2010, (4): 90-93.
[5] 翁 闲 . 江南油杉育苗技术 [J]. 林业实用技术 ,2004,(2):22-23.
[6] 张 斌 ,李志辉 ,陆 佳 . 施肥处理对仿栗苗期生理指标动态
变化规律的影响 [J].中南林业科技大学学报 ,2009,29(3):60-64.
[7] 卢 漫 ,吴立潮 ,吴建平 ,等 . 泡桐幼龄林配方施肥的初步研
究 [J]. 中南林业科技大学学报 , 2010, 30(6): 55-59.
[8] 刘昌勇 ,李 钦 ,杜红岩 ,等 . 配方施肥对杜仲雄花主要活性
成分含量的影响 [J].中南林业科技大学学报 ,2010,30(8):29-34.
[9] 黄红兰 ,杨治国 ,张 露 . 毛红椿人工幼林配方施肥的初步研
究 [J]. 中南林业科技大学学报 , 2012, 32(5): 46-49.
[10] 刘 秀 ,廖宝文 ,李志辉 ,等 . 不同氮磷钾含量的施肥配比对
半年生杨叶肖槿苗木生长及生理的影响 [J]. 西部林业科学 ,
2009, 38(4): 57-62.
[11] 丁晓纲 ,张应中 ,刘喻娟 ,等 . 广东省油茶幼林大田平衡施肥
技术 [J]. 经济林研究 , 2013, 31(3): 21-28.
[12] 廖桂宗 ,彭世揆 . 试验设计与抽样技术 [M]. 北京 : 中国林业
出版社 , 1993.
[13] 吴家胜 ,张往祥 ,曹福亮 . 氮磷钾对银杏苗生长和生理特性的
影响 [J]. 南京林业大学学报 :自然科学版 , 2003, 27(1): 63-66.
[14] 赵占合 ,姚 延 ,张兰芳 ,等 . 不同施肥对沙地柏苗木生长的
影响 [J].山西农业大学学报 :自然科学版 ,2007,27(3):250-253.
[15] 朱琳琳 ,张萌新 ,赵竑绯 ,等 . 不同经营措施对毛竹林生物量
与碳储量的影响 [J]. 经济林研究 , 2014, 32(1): 58-64.
[16] 曲春香 ,沈颂东 ,王雪峰 ,等 . 用考马斯亮蓝测定植物粗提液
中可溶性蛋白质含量方法的研究 [J]. 苏州大学学报 :自然科
学版 , 2006, (2): 82-85.
[17] 郭玉华 ,杨伟华 ,郁有祝 ,等 . 蒽酮比色法测定棉花成熟纤维
中水溶性总糖含量 [J]. 中国棉花 , 2011, (12): 23-26.
[18] 王晶英 ,敖 红 ,张 杰 ,等 . 植物生理生化实验技术与原理 [M].
哈尔滨 :东北林业大学出版社 , 2003.
[19] 罗英婷 ,杨钰娟 . SPSS统计分析从基础到实践 [M]. 北京 : 电
子工业出版社 , 2007.
[20] 李志辉 ,罗 平 . SPSS FOR WINDOS 统计分析教程 (第 2
版 )[M]. 北京 : 电子工业出版社 , 2003.
[本文编校:谢荣秀 ]