全 文 ：书不同施肥方式对红楠生长及营养特性的影响*
徐嘉科
1
陈 闻
2＊＊
王 晶
2
费行海
2
(浙江省舟山市岱山县东沙镇人民政府，浙江舟山 316200;浙江省舟山市林业科学研究院，浙江舟山 316000)
摘 要 为了解不同施肥方式对红楠(Machilus thunbergii)苗木生长及营养特性的影响，设
置了 5 种不同施肥方式的田间试验，即不施肥(CK)、一次性施肥(DF)、线性施肥(LF)、平
均施肥(AF)以及指数施肥(EF)。结果表明:红楠苗木的苗高、地径生长量及生物量按以下
顺序递减:EF＞AF＞LF＞DF＞CK。EF的苗高和地径显著高于 DF 和 CK(P＜0． 05)，总生物量
显著高于其余 4 种处理(P＜0． 05)，而 AF、LF和 DF三者之间没有显著差异。EF 处理的苗
木各器官氮、磷、钾养分含量均要高于其余 4 种处理，而 AF、LF和 DF三者之间的养分含量
差异性并不显著。与 DF、LF和 AF相比，EF的施肥效率分别提高了 0． 89、1． 42 和 1． 73 倍。
关键词 植物营养;施肥方式;营养特性;苗木生长
中图分类号 S718． 5 文献标识码 A 文章编号 1000－4890(2015)5－1241－05
Effects of different fertilization strategies on growth and nutrition characteristics of Machi-
lus thunbergii． XU Jia-ke1，CHEN Wen2＊＊，WANG Jing2，FEI Xing-hai2 (1 Dongsha Town
People’s Government，Daishan County，Zhoushan 316200，Zhejiang，China;2Zhoushan Forest-
ry Academy，Zhoushan 316000，Zhejiang，China)． Chinese Journal of Ecology，2015，34(5) :
1241－1245．
Abstract:A field experiment was conducted in a nursery of Zhoushan Forestry Institute in 2013
to compare the effects of different fertilization strategies［i． e． no fertilization (CK) ，one-time
fertilization (DF) ，linear fertilization (LF) ，average fertilization (AF)and exponential fertiliza-
tion (EF) ］on growth and nutritional characteristics of M． thunbergii seedlings． The results
showed that the treatment effect on plant height，ground diameter and biomass followed the order
of EF＞AF＞LF＞DF＞CK． The height and basal diameter in EF treatment were significantly higher
than in DF and CK (P＜0． 05) ，the total biomass and the nutrient contents in EF treatment were
higher than in the other four treatments，but there was no significant difference between AF，LF
and DF． As compared to DF，LF and AF，fertilizer efficiency by EF increased by 0． 89，1． 42
and 1． 73 times，respectively．
Key words:plant nutrition;fertilization system;nutritional characteristics;plant growth．
* 浙江省林业厅推广项目和舟山市科技计划项目(2012C13036)资
助。
＊＊通讯作者 E-mail:chenwen1019@ 163． com
收稿日期:2014-09-08 接受日期:2014-11-13
合理的施肥方式是培育优质苗木的重要途径之
一，它不但可以促进苗木高径生长和生物量积累，而
且能提高苗木对养分的吸收利用效率(左海军等，
2010)。据报道，目前在苗木培育过程中，不合理的
施肥方法导致 N 肥利用率严重低下，一般 32% ～
85%的 N肥无法被植物吸收利用(Juntunen et al．，
2002;Juntunen et al．，2003)。我国一年生播种苗生
产，基本上还停留在不施肥或盲目施肥的水平上，既
不符合苗木生长和需肥规律，又造成肥料浪费和土
壤板结，也加剧环境污染(李玲莉等，2010)。因此，
在大力提倡集约经营，保护环境的前提下，采用最有
效的施肥方式，使养分最大程度的被植物吸收利用，
提高苗木质量，显得尤为重要。近几年，国内有关苗
木施肥方式的研究也常见报道，例如，刘勇等
(2000)研究认为，在速生前期和速生后期各用 1 /2
的施肥量对三倍体毛白杨苗木生长促进作用最大，
而在秋季一次性施肥对提高苗木抗寒性作用最大。
朱存福等(2010)研究表明，平均施肥最有利于台湾
相思苗木的生长，而指数施肥的苗木生物量要大于
平均施肥和直线施肥。
指数施肥方式最早在 20 世纪 90 年代初由郑槐
生态学杂志 Chinese Journal of Ecology 2015，34(5) :1241－1245
DOI:10.13292/j.1000-4890.20150311.056
明等(1999)引入国内，随后，人们基于指数施肥方
法，围绕不同树种，不同施肥量和不同施肥比例等开
展了大量研究(魏红旭等，2010;李国雷等，2012;王
力朋等，2012) ，至今，该方法仍是苗木施肥领域的
一个研究热点。郝飞龙等(2012)研究了指数施肥
对山桃稠李苗木生物量及养分动态的影响，结果表
明，指数施肥较常规施肥单株生物量提高 36． 5%，
氮、磷和钾含量分别提高 56． 8%、28． 4%和 12． 5%。
指数施肥方式在促进苗木生物量积累，提高养分利
用效率的同时也减少了养分在土壤当中残留。魏莎
等(2011)研究表明，指数施肥方式与平均施肥和直
线施肥方式相比，土壤全氮和有效磷含量显著降低。
红楠(Machilus thunbergii Sieb． et Zucc．)为樟
科(Lauraceae)润楠属常绿乔木，属国家三级保护优
良珍稀植物，在我国主要分布在长江流域及其以南
地区，南至广西中部，北至山东青岛，分布区域极广
(江香梅和俞湘，2001)。红楠林是舟山海岛特有的
常绿阔叶林，主要分布在朱家尖岛、桃花岛、洛珈山
等，多处于岛屿的面海山坡或覆盖部分小岛全坡或
中坡，多处迎风山坡，形成了较强的耐盐碱、耐干旱
性和抗风、抗海雾能力，是舟山海岛造林绿化优良
树种。
目前，红楠育苗过程中的施肥技术多以本地其
他树种作为参考，本身并没有一套完整科学的技术，
施肥方式多数是定植前一次性施肥，之后很少追肥，
这种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，系统研究
红楠育苗过程中养分管理模式很有必要，本研究在
采用常规施肥量的基础上，通过设置不同的施肥方
式，来研究红楠苗木在生长期的高径生长、生物量及
养分吸收利用率情况，为红楠育苗合理施肥技术提
供依据。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
供试苗木为红楠 1 年半生苗，平均株高 16． 20
cm，地径 4． 14 mm，叶、茎、根 3 部分生物量分别为
3. 57、1． 97 和 3． 72 g，总生物量 9． 26 g。试验用土壤
为普通圃地土。土壤 pH 5． 29，有机质 25． 41 g·
kg－1，碱解氮 160． 06 mg·kg－1，有效磷 70． 43 mg·
kg－1，速效钾 54． 50 mg·kg－1。
1. 2 试验设计
试验在舟山市林业科学研究院试验基地进行，
于 2013 年 3—4 月开始整地，划分小区，每个小区面
积为 2． 0 m×1． 0 m，小区四周用塑料薄膜隔开，薄膜
埋入土壤深度为 50 cm，随后将苗木定植于小区内，
18 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(N ∶ P2 O5 ∶ K2 O = 15 ∶ 15 ∶
15) ，施肥时间 5—8 月，共 5 次(除对照和一次性施
肥处理外) ，施肥方法为撒施，并结合施肥进行浅
翻、浇水。试验设置 5 种不同的施肥方式，完全随机
区组设计，3 次重复，5 种处理分别为: (1)对照
(CK)即不施肥; (2)一次性施肥(DF)即按照传统
施肥量将肥料在定植前一次性施肥; (3)线性施肥
(LF)即以线性增加的方式将肥料分数次施入; (4)
平均施肥(AF)即按等分原则将肥料分批施入;(5)
指数施肥(EF)即结合植物生长规律，施肥量以指数
方式增加，施肥量可按公式 Nt =Ns(e
rt－1)－N(t－1)计
算得到(贾慧君等，1999) ，式中，Nt为第 t次施肥量，
Ns代表苗木体内初始养分含量，t为施肥次数，本试验
中 t=5，r为施肥相对速率，可通过公式 r= ln(NT /Ns+
1)/T 计算得出，根据测定和计算得到，r = 0. 7327，
Ns =0． 01974 g·株
－1，NT =0． 75 g·株
－1，从而计算出
各次的施肥量，具体方案及肥料用量见表 1。
1. 3 样品采集与测定方法
根据苗木生长规律在 6—10 月期间测量苗木高
度和地径，分别于试验前和试验结束时在每个小区
内随机挑选 4 株长势均一的苗木进行收获取样，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，
试验结束后进行各器官养分元素的测定。土壤和植
物样品的分析参照《土壤农业化学分析方法》(鲁如
坤，2005)。
1. 4 数据处理
所得试验数据采用 Excel 和 SPSS 软件进行统
计分析。
表 1 不同施肥方式肥料用量(g·m－2)
Table 1 Fertilizer rate of different treatments
施肥时间
施肥量
CK DF LF AF EF
5 月 25 日 0 90 6 18 2． 6
6 月 15 日 0 0 12 18 5． 3
7 月 5 日 0 0 18 18 11． 1
7 月 25 日 0 0 24 18 23． 0
8 月 15 日 0 0 30 18 48． 0
总施肥量 0 90 90 90 90
复合肥 N ∶ P2O5 ∶ K2O=15 ∶ 15 ∶ 15。
2421 生态学杂志 第 34 卷 第 5 期
2 结果与分析
2. 1 不同施肥方式对红楠苗木高的影响
由表 2 可见，从 6—10 月，5 种不同施肥方式的
红楠苗木高度均按以下顺序依次递增:CK＜DF＜LF＜
AF＜EF。在 CK条件下，苗木高度增幅为 107． 84%，
DF、LF、AF和 EF分别为 CK 的 1． 34、1． 69、2. 32 和
2. 45 倍。从整个试验过程来看，6—7 月，5 种处理
的苗高增幅在 5． 86% ～ 21． 07%，而 7—8 月，除 CK
外，其他 4 种处理苗木高度急剧增加，增幅为
33. 33% ～61. 19%，此后变化又趋于平缓。
方差分析表明，EF的苗高始终显著大于 CK 和
DF，LF和 AF 在 7—9 月均表现出显著差异，而 EF
与 AF以及 LF与 DF之间始终无显著差异。
2. 2 不同施肥方式对红楠苗木径生长的影响
从表 3 可以看出，5 种处理的苗木地径变化规
律与苗高一致。与苗木定植前相比，到 10 月为止，
CK地径生长幅度为 57． 73%，DF、LF、AF 和 EF 分
别为 CK的 2． 08、2． 54、2． 70 和 2． 91 倍。从整个变
化过程看，6—7 月，5 种不同施肥方式的地径增幅在
5. 36% ～ 24. 45%，与苗高类似，各处理地径的最大
增幅均出现在 7—8 月，变化范围为 26． 69% ～ 0．
49%，之后变化幅度逐渐减小。
从方差分析结果看，在 6 月试验刚开始时，5 种
处理地径变化没有显著差异，在 7 月和 10 月，EF处
理显著高于 DF和 CK，8—10 月，4 种施肥处理显著
高于 CK，而这 4 种施肥方式间未见显著差异，整个
过程中，DF、LF 以及 AF 三者之间的差异性并不
显著。
2. 3 不同施肥方式对红楠苗木生物量的影响
表 4显示，不同施肥方式红楠苗木叶、茎、根 3 部
分生物量大小依次为 EF＞AF＞LF＞DF＞CK。至试验结
束时，CK的叶、茎和根生物量分别为定植初期的 2． 49、
3． 63和 1． 74 倍，总生物量增幅达 143． 41%。EF、AF、
LF和 DF的总生物量增幅分别是 CK的 3. 69、2． 42、2．
11和 1． 99倍。比较 4 种施肥方式下各器官生物量变
化情况可以发现，茎生物量增幅最大，分别高出本底值
9． 16、6． 08、5． 44和 5． 48倍;其次是叶片，分别高出本底
值5． 89、3． 80、3． 51和3． 02倍;最小的为根系，增幅依次
为 2． 68、1． 78、1． 30和 1． 29倍。
方差分析结果表明，EF处理的叶片和茎生物量
显著高于其余 4 种处理，而 DF、LF 和 AF 三者之间
差异不显著，但 AF 显著高于 CK。EF 处理的根系
生物量与 AF之间没有显著差异，但其显著高于 LF、
DF和 CK处理，而除 EF 外的其余 4 种处理根生物
量之间差异不显著。各处理苗木总生物量的差异性
与叶片和茎的情况一致。
2. 4 不同施肥方式对红楠苗木各器官养分含量的
影响
由表 5 可知，红楠苗木各器官的氮含量为 EF＞
AF＞LF＞DF＞CK，EF、AF、LF、和 DF 4 种施肥方式分
别是 CK的 2． 87、2． 14、1． 63 和 1． 56 倍，而红楠的 3
种植物器官当中，叶片的氮含量最高，以 EF 处理为
例，至试验结束时，其叶片氮含量分别为茎和根的
表 2 不同施肥方式对红楠苗木高生长的影响(cm)
Table 2 Effects of different treatments on height of Machilus thunbergii seedlings
处理 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月
CK 19． 50±0． 55 c 21． 73±1． 39 c 27． 00±2． 08 b 31． 67±3． 53 b 33． 67±3． 53 d
DF 23． 00±1． 32 bc 27． 00±0． 75 b 36． 00±2． 52 b 37． 00±1． 53 b 39． 67±1． 20 cd
LF 25． 57±1． 53 ab 27． 07±1． 55 b 37． 67±1． 76 b 41． 00±1． 00 b 45． 67±1． 76 bc
AF 26． 57±1． 16 ab 32． 17±2． 77 a 51． 67±4． 48 a 54． 67±4． 84 a 56． 67±5． 36 ab
EF 28． 60±0． 98 a 33． 50±2． 02 a 54． 00±2． 65 a 57． 33±2． 60 a 59． 00±2． 65 a
数据为平均值±标准误。同一列数后不同英文字母者为达到新复极差检验 5%显著水平。下同。
表 3 不同施肥方式对红楠苗木径生长的影响(mm)
Table 3 Effects of different treatments on diameter of Machilus thunbergii seedlings
处理 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月
CK 4． 48±0． 16 a 4． 72±0． 04 c 5． 98±0． 18 b 6． 23±0． 31 b 6． 53±0． 32 c
DF 4． 54±0． 20 a 5． 07±0． 18 bc 7． 63±0． 54 a 8． 52±0． 73 a 9． 10±0． 74 b
LF 4． 52±0． 13 a 5． 40±0． 45 bc 7． 64±0． 29 a 8． 88±0． 42 a 10． 21±0． 40 ab
AF 4． 80±0． 02 a 5． 60±0． 18 ab 7． 91±0． 18 a 9． 34±0． 04 a 10． 60±0． 27 ab
EF 5． 03±0． 35 a 6． 26±0． 14 a 8． 68±0． 71 a 10． 06±0． 49 a 11． 09±0． 55 a
3421徐嘉科等:不同施肥方式对红楠生长及营养特性的影响
表 4 不同施肥方式对红楠苗木生物量的影响(g)
Table 4 Effects of different treatments on biomass of
Machilus thunbergii seedlings
处理 叶 茎 根 总生物量
CK 8． 90±1． 19 c 7． 16±0． 77 c 6． 49±1． 13 b 22． 54±0． 60 c
DF 14． 35±0． 47 bc 12． 77±0． 55 bc 8． 53±0． 61 b 35． 65±0． 34 bc
LF 16． 10±0． 67 bc 12． 69±1． 69 bc 8． 55±0． 67 b 37． 34±0． 97 bc
AF 17． 14±0． 73 b 13． 96±1． 63 b 10． 36±0． 81 ab 41． 46±2． 71 b
EF 24． 61±4． 82 a 20． 01±2． 78 a 13． 70±1． 94 a 58． 32±9． 30 a
1. 45 和 1． 75 倍。方差分析表明，EF 的叶氮含量显
著高于 CK和 DF处理中的叶氮含量，茎氮含量也显
著高于其余 4 种处理，在根系部分，EF 和 AF 的根
氮含量与其余 3 种处理呈显著差异。
5 种处理的叶片磷含量，按以下顺序递减 EF＞
AF＞LF＞DF＞CK，而在茎和根系中，为 EF＞AF＞DF＞
LF＞CK，同一处理比较来看，除 CK 外，其余 4 种施
肥方式叶片和茎的磷含量均高于根系。从方差分析
结果来看，在同一器官中，EF 的磷含量始终显著高
于其他 4 种处理，而 AF、DF、LF 和 CK 的茎磷和根
磷含量差异不显著。
不同施肥方式下红楠苗木的叶钾含量高低依次
为 EF＞DF＞AF＞LF＞CK，茎钾和根钾含量则为 EF＞
AF＞DF＞LF＞CK。方差分析结果表明，4 种施肥处理
叶钾含量没有显著差异，而 EF 的茎钾和根钾含量
则显著高于 LF和 CK。同一处理来看，钾在各器官
含量高低依次为叶＞茎＞根。
2. 5 不同施肥方式的红楠苗木施肥效率
苗木施肥效率指的是所施单位养分所增加的生
物量，即施用每克养分(如 N、P、K 等)提高苗木生
物量的能力，因此它是表征养分利用效率最直观的
方法。苗木施肥效率可按下式计算(郭盛磊等，
2005;Ｒoberts，2008)。
施肥效率(fertilization efficiency，EF)= (施肥处
理的总生物量－CK的总生物量)/纯养分量
不同施肥方式的施肥效率见表 6。本试验中，4
种不同施肥处理的氮、磷和钾的施肥效率高低依次
为 EF＞AF＞LF＞DF，且 EF 显著高于 LF 和 DF，分别
为两者 2． 42 和 2． 73 倍，EF 较 AF 提高了 0． 89 倍，
但两者没有显著差异。
表 5 不同施肥方式对红楠苗木各器官养分含量的影响(mg·株－1)
Table 5 Effects of different treatments on nutrient contents of Machilus thunbergii seedlings
指标 处理 叶 茎 根 总含量
含氮量 CK 239． 51±42． 81 b 60． 03±6． 82 b 80． 27±17． 62 b 379． 81±43． 31 c
DF 374． 42±15． 73 b 200． 63±21． 96 b 148． 65±33． 04 b 723． 70±34． 91 bc
LF 390． 96±14． 57 ab 226． 16±50． 65 b 152． 97±39． 84 b 770． 09±11． 40 bc
AF 511． 92±131． 52 ab 216． 80±21． 04 b 316． 44±11． 12 a 1045． 16±128． 93 b
EF 687． 45±153． 38 a 474． 37±120． 69 a 393． 72±19． 50 a 1555． 54±282． 01 a
含磷量 CK 15． 76±2． 89 c 14． 20±0． 71 b 16． 85±4． 42 b 46． 80±5． 42 c
DF 21． 61±1． 11 bc 24． 43±2． 74 b 21． 45±0． 96 b 67． 49±3． 88 bc
LF 24． 47±1． 66 bc 20． 01±4． 38 b 18． 87±2． 15 b 63． 35±3． 01 bc
AF 29． 74±1． 43 b 28． 10±2． 06 b 22． 35±0． 71 b 80． 19±3． 97 b
EF 43． 38±6． 42 a 43． 82±6． 32 a 37． 06±2． 69 a 124． 26±13． 79 a
含钾量 CK 55． 53±18． 10 b 47． 35±1． 23 c 43． 91±8． 39 c 146． 78±15． 56 c
DF 133． 70±9． 63 a 81． 49±7． 64 abc 61． 63±6． 72 bc 276． 82±5． 68 ab
LF 93． 17±12． 45 ab 77． 49±16． 60 bc 49． 39±9． 12 c 220． 04±23． 37 bc
AF 113． 44±3． 94 a 102． 67±11． 83 ab 77． 05±9． 08 ab 293． 17±23． 93 ab
EF 140． 80±24． 00 a 125． 30±17． 03 a 91． 60±10． 19 a 357． 70±47． 67 a
表 6 不同施肥方式的施肥效率(g·g－1)
Table 6 Fertilization efficiency of different treatments
处理 EFN EFP EFK
DF 17． 48±1． 19 b 40． 06±2． 72 b 21． 07±1． 43 b
LF 19． 72±1． 55 b 45． 21±3． 55 b 23． 78±1． 87 b
AF 25． 22±4． 38 ab 57． 81±10． 03 ab 30． 40±5． 27 ab
EF 47． 70±11． 70 a 109． 32±26． 83 a 57． 49±14． 11 a
EFN、EFP、EFK分别表示氮、磷和钾养分的施肥效率。
3 讨 论
施肥可以促进红楠苗木的高、径生长。从试验
结果来看，4 种施肥处理的苗高、地径增幅均大于
CK，而不同的施肥方式对苗高和地径生长量的促进
程度也有所不同，其中以 EF 的增幅为最大，DF 最
小，由此说明，EF在提高红楠苗木高、径生长量方面
4421 生态学杂志 第 34 卷 第 5 期
要优于其他 3 种施肥方式，这与许多研究结果相一
致(孙一等，2010;魏红旭等，2010;郝龙飞等，2012;
李国雷等，2012;王力朋等，2012)。
不同施肥方式下，红楠的高、径生长速率呈现
慢-快-慢的趋势，从 5 月定植后一直到 7 月，苗木处
于成活期和速生初期，此时苗木所需养分可能主要
还是来自植物本身所携带，而从土壤中吸收的较少，
从 7 月以后一直到 9 月，苗木进入速生期，生长加
快，对养分需求加大，LF 和 AF 虽然一直提供养分，
但苗木生长量小于 EF，这可能有以下两个原因:第
一，2 种处理在前期养分输入过多，加上季节性雨水
频繁，导致养分损失严重(吴家森等，2012) ;第二，
由于养分过量，抑制了苗木的生长(陈闻等，2014)。
而 EF从苗木速生期开始，养分逐渐增加直到速生
后期(9—10 月) ，保证了苗木对养分的需求。
从生物量变化情况来看，不同器官中以叶片生
物量为最高，茎其次，根最小，这表明苗木的生物量
主要集中在叶片当中，与普陀樟的情况类似(陈闻
等，2014)。施肥处理的生物量均高于对照，说明施
肥能加快红楠苗木的生物量积累，但不同施肥方式
对生物量的影响程度又有所差别，EF处理显著大于
其他施肥处理，其总生物量是 AF 的 1． 41 倍、LF 的
1． 56 倍、DF 的 1． 64 倍，而 DF、LF 和 AF 三者之间
虽然有小幅差别，但总体差异并不显著，表明在施肥
总量相同的前提下，EF处理更有利于增加红楠苗木
生物量的积累(郝龙飞等，2012) ，而 DF、LF 和 AF
处理对生物量的影响区别不大。
红楠苗木叶片养分含量高于茎和根，且 4 种施
肥方式均能提高养分在苗木各器官的积累，而 EF
处理苗木养分含量高于其余 3 种处理，表明 EF 处
理下苗木对养分的吸收效率更高，同样的养分输入
量，EF则能更大程度减少养分残留。如果从养分利
用角度来看，EF对苗木生物量的贡献最大，氮、磷和
钾的施肥效率分别达 47． 70、109. 32 和 57. 49
g·g－1，远高于普陀樟 1 年生苗木一次性施肥的氮、
磷和钾施肥效率(陈闻等，2014) ，而与王力朋等
(2012)和郝龙飞等(2012)的研究结果相接近。
另外，相对于 DF 处理，EF、AF 和 LF 这 3 种施
肥方式，尤其是指数施肥方式，均有助于加快苗木
高、径生长，促进生物量积累以及对养分的吸收利
用，因此，在苗木培育过程中，改变传统一次性施肥
习惯，采用指数施肥等方式对减少肥料损失，提高苗
木质量有显著的效果。
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作者简介 徐嘉科，男，工程师，从事森林培育研究。
E-mail:xjk1885@ 163． com
责任编辑 王 伟
5421徐嘉科等:不同施肥方式对红楠生长及营养特性的影响