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Effects of Varied Fertilization Strategy with N,P,K Nutrients on the Growth of Acacia mangium Saplings

N、P、K营养元素不同配比对马占相思苗期生长的影响



全 文 :  收稿日期 : 2001204211
基金项目 : “九五”国家攻关“相思纸浆用材树种良种选育与培育技术研究”(962012011205)
作者简介 : 刘水娥 (19752) ,女 ,湖北孝感人 ,实习研究员.
  文章编号 : 100121498 (2002) 0220163206
N、P、K营养元素不同配比对
马占相思苗期生长的影响
刘水娥 , 张方秋 , 陈祖旭 , 孟宪法
(中国林业科学研究院热带林业研究所 ,广东 广州 510520)
摘要 : 采用 N、P、K 3 营养元素 5 个水平配比试验 ,分析不同配比对马占相思苗期生长的影响 ;通过正
交试验 ,确定马占相思苗木对各营养元素的实际需求水平。结果表明 ,P素对马占相思苗期生长影响
最大 ,其次为 K素 ,而N 素的影响相对较小。不同水平的N、P、K配比对试验苗有不同的影响 ,其中 ,N
∶P∶K最佳配比为 :190∶25∶160 (mg·L - 1) 。
关键词 : 马占相思 ; 苗期施肥 ; N、P、K营养元素 ; 配比试验
中图分类号 : S72313      文献标识码 : A
马占相思 ( Acacia mangium Willd. )原产于大洋洲的澳大利亚、新几内亚等地 ,80 年代初我
国开始引种栽培。鉴于马占相思早期生长迅速、干形通直、具固 N 功能等优良特性 ,为我国热
带、亚热带地区优良纸浆材和用材树种之一 ,近年来还普遍用于生态公益林建设[1 ] 。目前 ,马
占相思已广泛用于短轮伐期工业用材林生产 ,成为华南地区继桉树 ( Eucalyptus spp . ) 之后又一
重要纸浆、用材和绿化树种。特别是该树种根系能形成根瘤 ,具有良好的固 N 作用 ,对多代经
营后退化的桉树人工林土壤可以起到良好的改良作用 ,因而发展前景十分广阔[2 ] 。
良种壮苗是提高马占相思造林成活率和取得良好社会经济效益的基础 ,目前人们对马占
相思良种选育方面的报道较多[3 ,4 ] ,但对苗期施肥和壮苗培育研究较少。本文采用水培法培
育马占相思幼苗并进行试验 ,通过 N、P、K不同水平的施肥配比 ,探讨马占相思苗期生长对 N、
P、K 3 要素的实际需求 ,寻找出合理的营养配比 ,为马占相思壮苗培育提供科学的施肥依据。
1  材料和方法
1. 1  材料准备
马占相思种子用开水浸泡 30 s 后 ,取出用冷水冲洗数次 ,然后用清水浸泡 1 昼夜[5 ] 。将浸
泡过后的种子取出阴干后播种于经 0. 5 %高锰酸钾溶液消毒后的沙床中。
试验容器采用体积为 3. 5 L 小桶 ,桶外壁及盖先后用黑白油漆涂刷 1 次 ,然后用清水浸泡
3 昼夜[6 ] ,防止渗漏和遮光。桶盖上方成四方形钻 4 个小孔 ,用于放置试验苗。
1. 2  营养液的配置
试验水培营养液采用霍格兰营养液配方 (一)和阿农微量元素混合液配方配置成完全营养
林业科学研究 2002 ,15 (2) :163~168
Forest Research
液 (表 1 ,2) [7 ] ,每 1 L 霍格兰营养液中加入 1 mL 阿农微量元素混合液即为试验所用的完全营
养液 ,再根据 N、P、K元素不同水平配比调节营养液 pH值在 6. 0~6. 5。
 表 1  霍格兰营养液的营养成分 (一)
盐类 含量/ (g·L - 1)
Ca (NO3) 2·4H2O 1. 18
KNO3 0. 51
MgSO4·7H2O 0. 49
KH2PO4 0. 14
酒石酸铁 0. 005
表 2  阿农微量元素混合液成分
盐类 含量/ (g·L - 1)
H3BO3 2. 86
MnCl2·4H2O 1. 81
ZnSO4·7H2O 0. 22
CuSO4·5H2O 0. 08
H2MoO4·4H2O(85 %MnO2) 0. 09
1. 3  试验设计
   表 3  L25( 56)正交试验的因素与水平
水平
因素
N/ (mg·L - 1) P/ (mg·L - 1) K/ (mg·L - 1)
1 100 10 100
2 130 25 130
3 160 40 160
4 190 55 190
5 220 70 220
  为探索马占相思苗期生长对 N、P、K 3 要素需求
的最佳配比 ,N、P、K 3 要素均取 5 个水平[6 ] (表 3) ,试
验采用L25 (56) 正交表[8 ] 。试验共 25 个处理 ,每处理
4 个重复 ,各重复植苗 4 株。处理苗随机排列于温室
内苗床上 ,并定期随机交换位置。
1. 4  栽培条件及苗期管理
挑选已长出 2~3 片羽状真叶、3~4 cm 高、生长
健壮的马占相思幼苗 ,洗净根系后 ,植于盖上小孔中 ,每盆植苗 4 株 ,用棉花加以固定。容器
(小桶)内盛有配置好的营养液 3 L。整个试验均在温室中进行 (75 %遮光) ,12 月和 1 月风大 ,
每天室内喷雾加湿 2 次。移栽后 ,每天通气 4 次 ,每 3 d 调节 1 次 pH值和 Fe 素水平 ,10 d 更换
1 次营养液。
1. 5  试验观测
根据试验苗生长情况 ,在移栽后 8. 5 个月结束试验 ,对每苗进行有关生长指标的测定。生
长指标包括 :苗高、地茎、鲜质量和干质量。对观测数据应用 L25 (56) 4 次重复正交试验方差分
析方法[9 ] ,在 SAS 软件包上进行方差分析[10 ] 。
2  结果分析
2. 1  N、P、K 3 要素对马占相思苗木生长的影响
将各处理相应生长指标的算术平均值列于表 4。试验苗各生长指标方差分析结果列于表
5 ,由表中可以看出 :
21111  N、P、K 3 要素对马占相思苗高和地茎生长的影响  
(1) N、P、K 3 要素在α= 0101 时对苗高生长的影响极显著。其中 P 素的影响最大。
(2)在显著水平α= 0101 时 ,P 素对马占相思地茎生长影响极显著 , K素显著 ,而 N 素不显
著。因此 ,对马占相思地茎生长影响最大的为 P 素 ,其次为 K素 ,N 素影响最小。
综合以上分析 ,3 要素对马占相思苗高和地茎生长的影响为 P > K> N。
21112  N、P、K 3 要素对马占相思苗木质量的影响
(1) N 素对马占相思地上鲜质量影响显著 ,对地下鲜质量和全株鲜质量影响不显著 ; P 素
在 a = 0105 时对马占相思地下鲜质量影响显著 ,在α= 0101 时对地上鲜质量和全株鲜质量影
461  林  业  科  学  研  究 第 15 卷
响极为显著 ; K素对马占相思地下鲜质量影响不显著 ,在α= 0105 时对地上鲜质量影响显著 ,
在α= 0101 时对全株鲜质量影响极显著。从对马占相思苗鲜质量的整体影响来看 ,P 素的影
响最大 ,N 素最小。
表 4  不同 N、P、K配比苗木生长指标的变化
试验号
处 理
N P K
苗高
/ cm
地茎
/ cm
鲜质量
地上/ g 地下/ g 地上地下比值 全株/ g
干质量
地上/ g 地下/ g 地上地下比值 全株/ g
1 1 1 1 26110 0152 17178 6130 2182 24108 3162 1139 2160 5101
2 1 2 2 28115 0167 23194 8193 2168 32187 5101 1197 2154 6198
3 1 3 3 28102 0159 19155 6133 3109 25188 3183 1131 2192 5114
4 1 4 4 18196 0141 11172 5129 2122 17101 2178 1105 2165 3183
5 1 5 5 17197 0137 10107 4124 2138 14131 1194 0177 2152 2171
6 2 1 2 26113 0152 18123 5139 3138 23162 3147 1116 2199 4163
7 2 2 3 35194 0164 28158 8190 3121 37148 5179 1182 3118 7161
8 2 3 4 25140 0151 15160 7158 2106 23118 2199 1135 2121 4134
9 2 4 5 22177 0150 13154 4179 2183 18133 3101 1108 2179 4109
10 2 5 1 20199 0149 17112 6105 2183 23117 3142 1130 2163 4172
11 3 1 3 28132 0158 20128 8155 2137 28183 4115 1163 2155 5178
12 3 2 4 29108 0161 24158 9107 2174 33192 5114 1172 2199 6186
13 3 3 5 27149 0152 15162 6197 2124 22159 3102 1120 2152 4122
14 3 4 1 25108 0154 13121 5196 2122 19117 2178 1111 2150 3189
15 3 5 2 22135 0153 16157 7141 2124 23198 3170 1148 2150 5118
16 4 1 4 31127 0158 22182 7111 3121 29193 4188 1165 2196 6153
17 4 2 5 25112 0153 17103 6166 2156 23169 3127 1147 2122 4174
18 4 3 1 25140 0154 19107 5166 3137 24173 5107 1143 3155 6150
19 4 4 2 23124 0152 17164 7178 2127 25142 3169 1162 2128 5131
20 4 5 3 29110 0160 22135 7132 3105 29167 5118 1174 2198 6192
21 5 1 5 23138 0164 19188 8160 2131 28148 4117 1178 2134 5195
22 5 2 1 23146 0149 13145 4186 2177 18131 3107 1108 2184 4115
23 5 3 2 18127 0141 9147 5183 1162 15130 2106 1104 1198 3110
24 5 4 3 23105 0153 17162 6174 2161 24136 4101 1151 2166 5152
25 5 5 4 22105 0141 6141 3128 1195 9169 1179 0178 2129 2157
总平均值 25108 0153 17130 6162 47164 23192 3167 1138 23188 5103
表 5  试验苗各生长指标方差分析结果
项 目 变异来源 自由度 F 项 目 变异来源 自由度 F
苗高
N
P
K
4
4
4
3162 3 3
5178 3 3
4132 3 3 地径 NPK 444 11534166 3 32158 3 3
地上鲜质量
N
P
K
4
4
4
2150 3
4116 3 3
2184 3 地上干质量 NPK 444 21262165 32165 3
地下鲜质量
N
P
K
4
4
4
1199 3
2199 3
2123 地下干质量 NPK 444 21372188 32136
地上地下
鲜质量比
N
P
K
4
4
4
5106 3 3
2100
3137 3 3 地上地下干质量比 NPK 444 115501892124
全株鲜质量
N
P
K
4
4
4
2127
4113 3 3
2167 3 全株干质量 NPK 444 21433122 33109 3
  注 : 3 3 表示 F0. 01 (4 ,84) = 3. 55 时极显著 ; 3 表示 F0. 05 (4 ,84) = 2. 48 时显著。
561第 2 期 刘水娥等 :N、P、K营养元素不同配比对马占相思苗期生长的影响
(2) N 素对马占相思地上干质量 ,地下干质量和全株干质量影响不显著 ; P 素在α= 0105
时对马占相思地上干质量、地下干质量和全株干质量影响均显著 ; K素对马占相思地下干质量
影响不显著 ,在α= 0105 时对地上干质量和全株干质量影响均显著。从对马占相思干质量的
整体影响来看 ,也是 P 素的影响大于 K素 ,N 素最弱。
综上所述 ,在总体上 ,N、P、K 3 要素对马占相思苗木质量影响为 P > K> N。
21113  N、P、K 3 要素营养分配 在显著水平α= 0101 时 ,N、K要素对马占相思地上地下鲜质
量比影响极为显著 ,P 素对此影响不显著 ;地上地下干质量比 N、P、K 3 要素影响均不显著。在
营养生长期 ,N、P、K大部分分布在幼嫩器官中 ,合适配比的 N、P、K要素促进了马占相思枝叶
的生长 ,由于叶子的含水量较高 ,因而 N、K对地上地下鲜质量比影响均极显著而对地上地下
干质量比影响不显著 ;同时 P 素能促进根系的发育 (地下鲜质量及干质量只有 P 素差异显著亦
说明这一点) ,故 P 素对地上地下鲜质量比及干质量比影响较弱[11 ] 。
2. 2  N、P、K最优组合的评定
为了评定 N、P、K施肥的最优组合 ,对马占相思苗高、地径和质量以及地上地下鲜质量比
及干质量比指标的 N、P、K 3 要素各水平的平均值进行邓肯多重比较 ,计算结果列于表 6。
表 6  试验苗各生长指标的邓肯多重比较
项目 N水平
邓肯
比较
P
水平
邓肯
比较
K
水平
邓肯
比较 项目
N
水平
邓肯
比较
P
水平
邓肯
比较
K
水平
邓肯
比较


4
3
2
1
5
a
a
a
ab
b
2
1
3
4
5
a
ab
bc
 c
 c
3
4
1
2
5
a
b
b
b
b


3
4
2
1
5
a
a
a
a
a
2
1
3
4
5
a
ab
bc
 c
 c
3
2
1
5
4
a
ab
b
b
b





4
2
3
1
5
a
a
a
ab
b
2
1
3
4
5
a
ab
bc
 c
 c
3
2
4
1
5
a
b
b
b
b





4
3
2
1
5
a
ab
ab
ab
b
2
1
3
4
5
a
ab
b
b
b
3
1
2
4
5
a
ab
ab
b
b





3
4
2
1
5
a
ab
ab
ab
b
2
1
3
4
5
a
ab
abc
bc
 c
3
2
4
5
1
a
ab
ab
b
b





4
3
2
1
5
a
ab
b
b
b
2
1
4
3
5
a
ab
b
b
b
3
2
4
1
2
a
ab
b
b
b
地鲜
上质
地量
下比
4
2
1
3
5
a
a
ab
bc
 c
1
2
5
3
4
a
a
a
a
a
3
1
4
5
2
a
ab
bc
bc
 c
地干
上质
地量
下比
4
2
3
1
5
a
ab
ab
ab
b
1
2
3
5
4
a
a
a
a
a
3
1
4
2
5
a
ab
ab
ab
b





4
3
2
1
5
a
a
a
ab
b
2
1
3
4
5
a
ab
bc
 c
 c
3
2
4
1
5
a
ab
b
b
b





4
3
2
1
5
a
ab
ab
b
b
2
1
3
4
5
a
ab
b
b
b
3
2
1
4
5
a
b
b
b
b
最优水平组合 N4P2K3 P2K3 N4P2K3 N3P2K3 N4K3 N4P2K3 N4P2K3 N4P2K3 N4K3 N4P2K3
  注 :a ,b ,c 表示差异水平 ,字母相同表示水平无差异。
661  林  业  科  学  研  究 第 15 卷
2. 2. 1  苗高和地茎 N、P、K最优组合评定  在表 6 中 ,对马占相思苗高和地茎 N、P、K 3 要素
的 5 个水平进行邓肯多重比较。
其中 N4、N3、N2 水平的苗高平均值优于 N1 水平 ,显著优于 N5 水平 ,N4 水平平均值最大 ;P2
水平苗高平均值优于 P1 水平 ,显著优于 P3 水平 ,极显著优于 P4、P5 水平 ; K3 水平株高平均值
显著优于 K4、K1、K2、P5 水平。综上所述 ,马占相思苗高生长 N、P、K的最优组合为 N4P2 K3。
地茎 N 素 5 个水平平均值差异不显著 ; P2 水平地茎平均值优于 P1 水平 ,显著优于 P3 水
平 ,极显著优于 P4、P5 水平 ; K3 水平地茎平均值优于 K2 水平 ,显著优于 K1、K5 和 P4 水平 ,则马
占相思地茎生长 N、P、K最优组合为 P2 K3。
2. 2. 2  苗木质量 N、P、K最优组合评定  N4、N3、N2 水平马占相思地上鲜质量平均值优于 N1
水平 ,显著优于 N5 水平 ,N4 水平平均值最大 ; P2 水平马占相思地上鲜质量平均值优于 P1 水
平 ,显著优于 P3 水平 ,极显著优于 P4、P5 水平 ; K3 水平马占相思地上鲜质量平均值显著优于
K2、K4、K1 和 K5 水平。综合上述分析 ,马占相思地上鲜质量 N、P、K的最优组合为 N4P2 K3。
同理 ,马占相思地下鲜质量 N、P、K的最优组合为 N3P2 K3 ,全株鲜质量、地上干质量、地下
干质量和全株干质量 N、P、K的最优组合均为 N4P2 K3。
2. 2. 3  地上地下鲜质量比及干质量比 N、P、K最优组合的评定  马占相思地上地下鲜质量比
N2、N4 水平平均值优于 N1 水平 ,显著优于 N3 水平 ,极显著优于 N5 水平 ; P 素地上地下鲜质量
比各水平平均值差异不显著 ; K素地上地下鲜质量比的 K3 水平平均值优于 K1 水平 ,显著优于
K4 和 K5 水平 ,极显著优于 K2 水平。因此 ,马占相思地上地下鲜质量比 N、P、K的最优组合为
N4 K3。
同以上分析 ,马占相思地上地下干质量比 N、P、K的最优组合为 N4 K3。
综合以上分析 ,根据 N、P、K 3 因素 5 水平对各指标影响的显著程度 ,马占相思苗期生长
N、P、K施肥的最优水平为 N4P2 K3。
3  结论与建议
(1)在本试验中 ,N4P2 K3 水平即 N、P、K配比依次为 190∶25∶160 (mg·L - 1) 的全营养液施肥
配比对马占相思苗期生长最有利。
(2)因马占相思具有固 N 根瘤菌 ,在试验中苗木根系上已有根瘤形成 ,故 N 素对马占相思
幼苗生长影响最弱 ,P 和 K两元素对马占相思幼苗生长影响较大 ,其中 P 素对马占相思幼苗生
长影响最大。
(3) N、K两元素地上营养分配较地下多 ,P 素营养分配上下较为均衡。合适配比的 N、P、K
元素促进了马占相思枝叶的生长 ,同时 P 素促进根系的发育。
(4)在试验中 ,N4P2 K3 水平对马占相思幼苗生长最有利 ,但在大田操作中马占相思幼苗在
此组合下生长是否最为优良 ,有待进一步试验。
(5)马占相思具根瘤菌有固 N 作用 ,试验中 N 素除对株高、地上鲜质量和地上地下鲜质量
比有显著影响外 ,对其它指标影响均不显著 ,因此可以根据生产单位的实际情况 ,采取合适的
N 肥施用量。
761第 2 期 刘水娥等 :N、P、K营养元素不同配比对马占相思苗期生长的影响
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Effects of Varied Fertilization Strategy with N, P , K Nutrients
on the Growth of Acacia mangium Saplings
LIU Shui2e , ZHANG Fang2qiu , CHEN Zu2xu , MENG Xian2f a
(Research Institute of Tropical Forestry , CAF , Guangzhou  510520 , Guangdong , China)
Abstract : With the increasing consumption of pulps and timbers in the world , many exotic tree species
have been introduced to China. Among these exotic species , Acacia mangium has become a major
species in plantation forestry in tropical and subtropical China , which has properties of fast growing and
nitrogen2fixing. This paper reports the experimental results on the fertilization strategy. Effects of varied
levels of N ,P ,K nutrients on the growth of A . mangium saplings in a water culturing system are demon2
strated. In general , phosphorus (P) is the most important factor influencing the growth of A . mangium
saplings , followed by potassium ( K) and nitrogen (N) respectively. The less importance of nitrogen nu2
trient supports the fact that roots of A . mangium are able to transfer aerial N2 to organic nitrogen with N2
fixing bacteria. The optimum fertilization lever of N , P , K is at the ratio of 190 (N) :25 ( P) :160 ( K)
mg·L - 1。
Key words : Acacia magium ; fertilization strategy ; N ,P ,K nutrients ; matching experiments
861  林  业  科  学  研  究 第 15 卷