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Effects of fertilization on Cinnamomum camphora seedlings growth and nutrient distribution

施肥对香樟幼苗生长及养分分配的影响



全 文 :广 西 植 物 Guihaia Apr. 2015,35(2):213 - 220 http:/ / journal. gxzw. gxib. cn
DOI:10. 11931 /guihaia. gxzw201404047
范川,舒翔,李晓清,等. 施肥对香樟幼苗生长及养分分配的影响[J]. 广西植物,2015,35(2):213 -220
Fan C,Shu X,Li XQ,et al. Effects of fertilization on Cinnamomum camphora seedlings growth and nutrient distribution[J]. Guihaia,2015,
35(2):213 -220
施肥对香樟幼苗生长及养分分配的影响
范 川1,舒 翔1,李晓清2*,李贤伟1,黄复兴1,李 平1
(1. 四川农业大学 林学院 长江上游林业生态工程四川省重点实验室,四川
雅安 625014;2. 四川省林业科学研究院,成都 610081 )
摘 要:施肥是苗木培育的重要方式,香樟是乡土珍稀阔叶树种,苗木培育对乡土珍稀树种的保护、繁育、推
广具有极其重要的作用,施肥对苗木的生长和发育具有重要的影响。因此,为了探讨香樟幼苗生长及植物体
内养分分配对施肥的响应,该研究采用正交设计,设置了氮、磷、钾 3因素 3水平(N、P:0、3、6 g·株-1;K:0、2、4
g·株-1),对盆栽香樟幼苗进行指数施肥。结果表明:(1)氮肥对香樟幼苗苗高、地径、生物量的影响最为显
著,磷肥和钾肥的影响则较小; (2)氮素在香樟幼苗叶、茎、根中的分布状况主要受氮肥的影响,磷素在香樟幼
苗叶、茎、根中的分布状况主要受氮肥和磷肥的影响,钾素在香樟幼苗叶、茎、根中的分布状况主要受钾肥的影
响;(3)香樟幼苗的苗高生长与叶片氮含量、叶片磷含量呈显著正相关(P < 0. 05),地径生长与茎氮含量呈显
著正相关(P < 0. 05),叶生物量与叶片氮含量、叶片磷含量呈显著正相关(P < 0. 05),茎生物量与叶片磷含量
呈显著正相关(P < 0. 05); (4)综合分析得出,对香樟幼苗苗高、地径生长,以及枝叶生物量积累最具促进作
用的施肥水平为氮肥(6 g·株-1)、磷肥(6 g·株-1)、钾肥(4 g·株-1)。
关键词:香樟;指数施肥;生物量;养分分布
中图分类号:Q945. 1;S792. 23 文献标识码:A 文章编号:1000-3142(2015)02-0213-08
Effects of fertilization on Cinnamomum camphora
seedlings growth and nutrient distribution
FAN Chuan1,SHU Xiang1,LI Xiao-Qing2*,LI Xian-Wei1,
HUANG Fu-Xing1,LI Ping1
(1. College of Forestry,Sichuan Agricultural University,Key Laboratory of Forestry Ecological Engineering
of Sichuan Province,Ya’an 625014,China;2. Sichuan Academy of Forestry,Chengdu 610081,China )
Abstract:Fertilization is an important way of seedling cultivation. Cinnamomum camphora is a native and rare broadleaf
species,and seedling cultivation of rare species plays an extremely important role in species protection,breeding,popular-
izing et al. Fertilization has an important impact on the growth and development of seedlings. This research try to reveal
the influences of fertilization on seeding height,ground diameter,biomass and concentration content in different plant or-
gans,through orthogonal design with three factors including N,P,K nutrients at three levels(N,P:0,3,6 g·pot-1;K:0,
2,4 g·pot-1)to conduct potted C. camphora seedings with exponential fertilization. The main results were found as fol-
lows:(1)Fertilization could significantly promote the growth of seedlings,such as height and ground diameter. The
effects of nitrogen was the most significant,followed by potassium fertilizer and phosphorus fertilizer;(2)Nitrogen could
increase the nitrogen and phosphorus contents in the leaf,stem and root of seedlings. Phosphorus could increase phos-
收稿日期:2014-05-29 修回日期:2014-07-01
基金项目:国家“十二五”科技支撑计划项目(2011BAC09B05);中央林业公益性行业科研专项(201104109)。
作者简介:范川(1973-),男,四川渠县人,博士,副教授,主要从事人工造林理论及技术研究,(E-mail)fanchuan01@ 163. com。
* 通讯作者:李晓清,博士,研究员,主要从事森林培育研究,(E-mail)464394961@ qq. com。
phorus content in the leaf,stem and root of seedlings. Potassium could increase potassium content in the leaf,stem and
root of seedlings; (3)The seedlings height showed a significant positive relationship with nitrogen and phosphorus con-
tents in the leaves (P <0. 05). The ground diameter showed a significant positive relationship with nitrogen content in
the stems (P < 0. 05). The biomass in leaves showed a significant positive relationship with nitrogen and phosphorus
contents in the leaves(P <0. 05). The biomass in stems showed a significant positive relationship with phosphorus con-
tent in the leaves (P <0. 05); (4)For one-year-old C. camphora seedlings,the mixed fertilization of 6 g·pot-1 nitro-
gen,6 g·pot-1 phosphorus and 4 g·pot-1 potassium were beneficial to the seedlings height,ground diameter and biomass
of branches and leaves.
Key words:Cinnamomum camphora;exponential fertilization;biomass;nutrient distribution
施肥作为苗木培育的基本措施之一,对于苗木
的生长具有显著的促进作用(左海军等,2010)。苗
木的生长主要体现在苗高、地径的增长和生物量的
积累上(陈竣等,1998)。苗木的养分含量与其生长
量之间具有密切的关系,是苗木施肥与营养诊断的
理论基础(祝燕等,2011)。因此,苗木施肥一直是
国内外诸多学者的研究热点。施肥能显著促进苗木
苗高、地径的生长,提高苗木的生物量积累,改善苗
木的养分分配格局。丁钿冉等(2013)对白桦(Betu-
la platyphylla)容器苗进行施肥处理,结果表明施肥
能显著促进其苗高、地径的生长,以及生物量的积
累。陈琳等(2010)对西南桦(Betula alnoides)幼苗
进行施氮肥处理,结果表明西南桦叶片氮、磷、钾含
量随施肥量的增加而递增。楸树(Catalpa bungei)
和青冈栎(Cyclobalanopsis glauca)的施肥实验分别
表明施肥能显著促进楸树无性系苗的苗高、地径生
长;青冈栎容器苗的根、茎、叶各器官含氮量随着施
氮量的增加而增加,且叶片中的含氮量显著高于根、
茎中的含氮量(王力朋等,2012;陈秋夏,2011)。施
肥对于苗木的生长发育以及养分积累、分配具有显
著的影响。
香樟(Cinnamomum camphora)即樟树,又名乌
樟,为樟科樟属乔木(祁承经等,2005),在工业和生
活生产中应用广泛(蒋云东等,2003),是属于具有
定向培育和多目标经营价值的珍贵经济树种,目前
对于香樟的研究主要集中在园林绿化、育苗技术、组
织培养、抗逆性等方面(田大伦等,2004;王晓立等,
2010;杨应龙,2011;王利宝等,2010)。施肥是培育
香樟的一项重要措施,但是关于施肥对香樟体内养
分及其生长的影响却鲜有报道,更没有针对不同用
途香樟幼苗的培育提出相应的施肥方案,因而在香
樟幼苗培育过程中可能会出现因施肥不当而导致培
育目标生长不理想。本文采用指数施肥法(Qu et
al.,2003)研究不同氮磷钾水平配比施肥对香樟幼
苗体内养分及其生长的影响,旨在揭示香樟苗期的
施肥规律,确定合适施肥量,为香樟幼苗培育以及多
目标利用提供理论参考。
1 试验地概况
试验地位于雅安雨城区四川农业大学植物园。
雅安市雨城区(102°51 ~ 103°12 E,29°40 ~ 30°14
N)位于四川盆地西缘,青衣江中游,成都平原向青
藏高原过渡带,地处我国亚热带气候区,年降水量为
1 000 ~ 1 800 mm,年均气温为 14 ~ 16 ℃。
2 材料与方法
2. 1 试验材料
供试材料是来自四川省林业科学研究院川南林
业研究所的 1 年生香樟实生苗,苗高约 24 cm,地径
约 5 mm。盆钵规格为 25 cm × 30 cm(上缘直径 ×
高),于 2011 年 11 月选取长势相近的幼苗用耕作土
(主要理化性质:有机质含量 10. 14 g·kg-1,全氮 0.
26 g·kg-1,碱解氮 17. 15 mg·kg-1,速效磷 10. 57 mg
·kg-1,速效钾 66. 75 mg·kg-1,pH 6. 55)进行栽培,
每盆栽植 1 株,每株编号。所用的肥料为氮肥—尿
素(N质量分数为 46%)、磷肥—过磷酸钙(P2 O5质
量分数为 18%)、钾肥—硫酸钾(K 质量分数为
44. 8%)。
2. 2 研究方法
2. 2. 1 试验设计 结合试验用土的养分情况、施肥
前香樟幼苗养分含量、预试验结果以及查阅相关文
献,综合考虑得出 1 年生香樟幼苗合理施肥量的大
致范围为尿素 0 ~ 15 g·株-1,硫酸钾 0 ~ 20 g·株-1,
过磷酸钙 0 ~ 50 g·株-1。因此设置 N、P、K 3 因素 3
水平,采用 L9(3
4)正交设计(表 1),共 9 个处理,分
别为 H1 (N1P1K1,即 为 CK:N0P0K0 )、H2
(N1P2K2)、H3 (N1P3K3)、H4 (N2P1K2)、H5
(N2P2K3)、H6 (N2P3K1)、H7 (N3P1K3)、H8
412 广 西 植 物 35 卷
(N3P2K1)和 H9(N3P3K2),每个处理 5 株,重复 3
次,共 135 株。
表 1 L9(3
4)正交试验因素与水平
Table 1 Factors and levels of L9(3
4)orthogonal
experiment design
水平
Level
元素用量 Element usage (g·pot-1)
N P K
1 0(N1) 0(P1) 0(K1)
2 3(N2) 3(P2) 2(K2)
3 6(N3) 6(P3) 4(K3)
注:表中 N、P、K各水平均为元素用量。
Note:N,P,K in the table are dosage of elements.
采用指数施肥法(魏红旭等,2010;Hawkins et
al.,2005),从 2012 年 4 - 8 月每隔 45 d 施肥 1 次,
分 4 次施完。每次施肥将肥料均匀撒施在花盆中,
覆土并立即浇水以润湿表层即可。采用目前普遍使
用的指数施肥模型,其方程如下:
NT = NS(e
rT - 1)
式中,NT为需要施入的养分总量,NS为施肥之
前苗木体内养分含量,NT + NS即理想状态下施肥后
苗木养分含量,T 为总施肥次数,r 是需要确定的系
数。根据上式计算出 r 的值后,再采用如下公式计
算具体每次施肥量:
Nt = NS(e
rt - 1)- NT-1
式中,t 为当前施肥次数,Nt为当次施肥量,Nt-1
为当次前积累施肥量总和。具体施肥量见表 2。
2. 2. 2 指标测定 于 10 月上旬对所有盆栽香樟幼
苗进行苗高、地径的测定,之后于每个处理随机选取
3 株,重复 3 次,将所选植株的各器官进行分离,并
带回实验室测定鲜重,随后进行清洗、烘干(先在
105 ℃下杀青 30 min,再调至 70 ℃左右烘至恒重),
并测定其干重。将烘干后的根、茎、叶分别粉碎、过
筛(0. 25 mm),进行各养分的测定。测定方法:氮采用
表 2 L9(3
4)正交施肥量
Table 2 Amount of the fertilizer of L9(3
4)orthogonal table
处理
Treat-
ment
1 ~4次施肥量 Fertilizer amount from the first to fourth times (g·株-1)
4月1日 April 1st
尿素
Carbam-
ide
过磷酸钙
Calcium
superphos-
phate
硫酸钾
Potassium
sulphate
5月15日 May 15th
尿素
Carbam-
ide
过磷酸钙
Calcium
superphos-
phate
硫酸钾
Potassium
sulphate
6月30日 June 30th
尿素
Carbam-
ide
过磷酸钙
Calcium
superphos-
phate
硫酸钾
Potassium
sulphate
8月15日 August 15th
尿素
Carbam-
ide
过磷酸钙
Calcium
superphos-
phate
硫酸钾
Potassium
sulphate
H1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
H2 0 0. 044 0. 098 0 0. 301 0. 310 0 2. 072 0. 975 0 14. 250 3. 073
H3 0 0. 053 0. 125 0 0. 437 0. 469 0 3. 578 1. 754 0 29. 265 6. 565
H4 0. 083 0 0. 098 0. 265 0 0. 310 0. 849 0 0. 975 2. 720 0 3. 073
H5 0. 083 0. 044 0. 125 0. 265 0. 301 0. 469 0. 849 2. 072 1. 754 2. 720 14. 250 6. 565
H6 0. 083 0. 053 0 0. 265 0. 437 0 0. 849 3. 578 0 2. 720 29. 265 0
H7 0. 105 0 0. 125 0. 401 0 0. 469 1. 525 0 1. 754 5. 803 0 6. 565
H8 0. 105 0. 044 0 0. 401 0. 301 0 1. 525 2. 072 0 5. 803 14. 250 0
H9 0. 105 0. 053 0. 098 0. 401 0. 437 0. 310 1. 525 3. 578 0. 975 5. 803 29. 265 3. 073
半微量凯氏定氮法测定;磷采用钼锑抗比色法测定;
钾采用火焰光度计法测定(鲁如坤,2000)。
2. 2. 3 数据处理 使用 Microsoft Excel 2007 软件和
SPSS 17. 0 软件对实验数据进行整理、统计分析和
图表制作。采用 Duncan法进行多重比较;采用一般
线性统计模型进行方差分析和极差分析;采用 Pear-
son相关系数进行相关分析。
3 结果与分析
3. 1 施肥对香樟幼苗生长的影响
3. 1. 1 施肥对香樟幼苗苗高的影响 施肥对香樟幼
苗的苗高有明显的促进作用,CK 处理的苗高为
48. 01 cm,处理 H2、H3 的苗高与 CK 差异不大,其
余处理皆比 CK 处理高,H9 的苗高最大,为 82. 05
cm,比 CK高 70%(表 3)。由此可见,H9 处理对香
樟幼苗苗高生长的促进作用最为显著。
方差分析表明(表 4),N 素对香樟幼苗苗高生
长的影响达到了显著水平(P < 0. 05),说明 N 素能
显著促进香樟幼苗苗高的生长,因此未施 N 肥的
CK、H2、H3 处理之间苗高差异不大。多重比较结果
显示(表 4),N、P、K 三因素对香樟幼苗苗高生长的
影响顺序为 N > P > K。由 N 素引起的苗高变化幅
度最大,3 个水平间差异均为显著,且随着 N素水平
的增加苗高也显著增大,说明 N 素是香樟幼苗苗高
生长最为重要的因素,并且其促进作用随施 N量
5122 期 范川等:施肥对香樟幼苗生长及养分分配的影响
表 3 不同的施肥处理对香樟苗高、地径、生物量的影响
Table 3 Effects of fertilizing on seedings height,ground
diameter and biomass of Cinnamomum camphora
处理
Treatment
苗高
Seedling
height (cm)
地径
Ground
diameter (mm)
单株生物量
Single plant
biomass (g)
H1 48. 01 ± 2. 83b 8. 47 ± 0. 95b 67. 97 ± 9. 57bc
H2 46. 50 ± 2. 12b 8. 80 ± 1. 98ab 62. 32 ± 7. 68c
H3 49. 02 ± 2. 83b 9. 16 ± 0. 06ab 66. 40 ± 9. 75bc
H4 69. 25 ± 3. 18a 10. 92 ± 0. 03ab 102. 91 ± 7. 71ab
H5 71. 75 ± 5. 30a 11. 46 ± 0. 96a 106. 56 ± 13. 61a
H6 74. 04 ± 8. 49a 11. 06 ± 1. 33ab 117. 86 ± 9. 37a
H7 68. 25 ± 4. 60a 11. 45 ± 1. 06a 130. 58 ± 11. 31a
H8 78. 50 ± 7. 78a 11. 20 ± 0. 14a 106. 04 ± 8. 25a
H9 82. 05 ± 11. 31a 10. 89 ± 1. 26ab 110. 05 ± 0. 66a
注:不同小写字母表示在同列间有显著差异(P < 0. 05)。
Note:Different small letters show significant differences at P < 0. 05 level in the
same row.
的增大而增大。由 P素引起的苗高变化幅度次之,1
水平与 2 水平、1 水平与 3 水平间差异达到显著,随
着 P 素水平的上升,苗高也呈现增长趋势,说明 P
素也能促进苗高的生长,适当的增加施 P 量能在一
定程度上促进香樟幼苗的苗高。由 K 素引起的苗
高变化幅度最小,3 个水平间差异不显著,随着 K素
水平上升,苗高呈现逐步微减的趋势,说明香樟幼苗
的苗高生长对 K素的需求不是特别大,可能土壤本
身的含 K量已经能够满足其生长的需要,施入过量
的 K素反而会对其产生抑制作用。
3. 1. 2 施肥对香樟幼苗地径的影响 施肥对香樟幼
苗的地径有明显的促进作用,CK 处理植株的地径
为 8. 47 mm,各施肥处理地径皆比 CK大,H5、H7 处
理的地径最大,分别是 11. 46 和 11. 45 mm,比 CK大
了 35%(表 3),说明 H5、H7 处理对香樟幼苗地径生
长的促进作用最为显著。
方差分析表明(表 4),N 素对香樟幼苗地径生
长的影响达到了显著水平(P < 0. 05),说明 N 素能
显著促进地径的生长。多重比较结果显示(表 4),
N、P、K三因素对香樟幼苗地径生长的影响顺序为
N > K > P。由 N 素引起的地径变化幅度最大,1 水
平与 2 水平、1 水平与 3 水平间差异达到显著,随着
N素水平的增加地径呈现先增加后趋于稳定的趋
势,说明 N 素是香樟幼苗地径生长最为重要的因
素,并且其促进作用在一定范围内随施 N 量的增大
而增大。由 K素引起的地径变化幅度次之,各水平
间差异不显著,但随着 K 素水平的上升,地径也呈
现增长趋势,说明 K 素也能促进地径的生长,且其
促进作用随施 K 量的增大而增大。由 P 素引起的
地径变化幅度最小,3 个水平间差异不显著,随着 P
素水平上升,苗高呈现先升高后降低的趋势,说明 P
素能在一定程度上促进香樟幼苗的地径生长,但是
过量施入 P素反而会对其产生抑制作用。
3. 1. 3 施肥对香樟幼苗生物量的影响 施肥对香樟
幼苗的生物量积累有明显的促进作用。CK 处理植
株的单株生物量为 63. 97 g,处理 H2、H3 的单株生
物量与 CK 差异不大,其余处理的单株生物量皆比
CK大,H7 处理的单株生物量最大,为 130. 58 g,是
CK的 2. 04 倍(表 3),说明 H7 处理对香樟幼苗单株
生物量的积累具有显著的促进作用。
N、P、K 三因素对香樟幼苗单株生物量的平均
值通过方差分析表明(表 4),N 素对香樟幼苗生物
量的影响达到了显著水平(P < 0. 05),说明 N 素能
显著促进其生物量的积累。多重比较结果显示(表
4),N、P、K三因素对香樟幼苗地径生长的影响顺序
为 N > K > P。由 N素引起的生物量变化幅度最大,
2、3 水平与 1 水平之间的差异分别达到了显著,且
随着 N素水平的增加生物量也显著增大,说明 N素
是香樟幼苗生物量积累最为重要的因素,并且其促
进作用随施 N 量的增大而增大。由 K 素引起的生
物量变化幅度次之,各水平之间差异不显著,但是随
着 K素水平的上升,生物量呈现先降低后升高的趋
势。由 P素引起的生物量变化幅度最小,各水平间
差异未达显著,但是随着 P 素水平的上升,生物量
呈现先降低后升高的趋势。
由图 1 可知,除 H2 以外的各处理植株叶生物
量都比 CK 大,H8 处理的叶生物量最大,为 37. 13
g,是 CK 的 2. 98 倍,说明 H8 处理对香樟幼苗叶生
物量的积累具有显著的(P < 0. 05)促进作用。除
H2 以外的各处理茎生物量皆比 CK 大,H6 处理的
茎生物量最大,为 25. 52 g,是 CK 的 2. 34 倍,这说
明 H6 处理对香樟幼苗茎生物量的积累具有显著的
(P < 0. 05)促进作用。各施肥处理的根生物量皆比
CK大,H7 处理的根生物量最大,为 78. 69 g,是 CK
的 1. 93 倍,说明 H7 处理对香樟幼苗根生物量的积
累具有显著的促进作用(P < 0. 05)。
3. 2 施肥对香樟幼苗养分分配的影响
3. 2. 1 施肥对香樟幼苗叶、茎、根氮含量的影响 在
香樟幼苗各器官中,叶片的 N 含量最大,说明 N 素
主要集中在叶片中。较之 CK处理,各施肥处理叶、
茎、根 N含量皆有上升,说明施肥能促进香樟幼苗
612 广 西 植 物 35 卷
表 4 氮、磷、钾不同水平对苗高、地径、生物量影响的影响
Table 4 Effects of N,P and K fertilizer on seeding height,ground diameter and biomass of Cinnamomum camphora
水平
Level
苗高 Seedlings height (cm)
N P K
地径 Ground diameter (mm)
N P K
生物量 Biomass (g)
N P K
1 47. 84 ±1. 25c 61. 84 ±2. 83b 66. 85 ±7. 44a 8. 81 ±0. 43b 10. 28 ±1. 85a 10. 24 ±0. 97a 65. 56 ±8. 86b 100. 49 ±9. 15a 97. 29 ±10. 34a
2 71. 68 ±8. 83b 65. 58 ±7. 55a 65. 93 ±6. 32a 11. 15 ±0. 88a 10. 49 ±1. 35a 10. 20 ±2. 06a 109. 11 ±10. 25a 91. 64 ±8. 54a 91. 76 ±9. 81a
3 76. 27 ±7. 62a 68. 37 ±8. 59a 63. 01 ±5. 46a 11. 18 ±1. 03a 10. 37 ±1. 24a 10. 69 ±1. 82a 115. 56 ±9. 53a 98. 10 ±8. 84a 101. 18 ±11. 35a
R值 R Value 28. 42 6. 53 3. 84 2. 37 0. 21 0. 49 49. 99 8. 85 9. 42
Sig. 0. 020* 0. 308 0. 543 0. 005* 0. 438 0. 103 0. 048* 0. 641 0. 626
注:不同小写字母表示在同列间有显著差异(P <0. 05);R值为极差;* 表示在 0. 05水平上显著。
Note:Different small letters show significant differences at P <0. 05 level in the same row;R is range;* shows significant difference at P <0. 05 level.
图 1 不同的施肥处理对香樟生物量的影响
不同小写字母表示处理间有显著差异(P < 0. 05)。下同。
Fig. 1 Effects of fertilizing on Cinnamomum camphora
seedings biomass. Different small letters mean significant
differences (P <0. 05). The same below.
图 2 不同处理香樟幼苗各器官的氮含量
Fig. 2 N content of Cinnamomum camphora seeding
organs under different treatments
各器官对 N素的积累。比较各处理的叶片 N 含量,
发现叶片 N含量逐渐上升,H9 处理最大,为 16. 93
mg·g-1,显著高于 CK(P < 0. 05),是 CK 植株叶片
N含量的 1. 44 倍。比较各处理茎的 N含量,发现 N
含量呈先升高后降低的趋势,H7 处理最大,为 13.
25 mg·g-1,显著高于(P < 0. 05)CK,是 CK 的 2. 98
倍。比较各处理根的 N含量,发现 N 含量呈先升高
后降低的趋势,H4 处理最大,为 13. 95 mg·g-1,显
著高于 CK(P < 0. 05),是对照的 2. 08 倍。
多重比较(表 5)表明,N、P、K 三因素对香樟幼
苗叶片 N含量的影响顺序为 N > K > P,叶片 N含量
随 N素水平的增加而增加,说明 N素能促进植株对
叶片的 N 分配,且促进作用随施 N 量的增加而加
强。N、P、K三因素对香樟幼苗茎的 N 含量影响顺
序为 K > N > P,茎的 N含量随着 K素水平的增大呈
现先减小后增加的趋势,说增加供 K 水平能促进植
株对茎的 N分配。N、P、K 三因素对香樟幼苗根的
N含量影响顺序为 N > K > P,根的 N含量随着 N素
水平的增加呈现先升高后降低的趋势,说明施 N 量
过大会减少植株对根的 N分配。
3. 2. 2 施肥对香樟幼苗叶、茎、根磷含量的影响 P
素在香樟幼苗各器官中的分布具有差异性,不同处
理间差异性显著。叶片中的 P 素分布总体上变化
不大,各处理较之 CK 皆有增加,H6 处理出现最大
值,为 1. 62 mg·g-1,显著高于 CK(P < 0. 05)。茎中
的 P素分布则有较大变化幅度,H3 处理出现最大
值,为 2. 12 mg·g-1,显著高于 CK(P < 0. 05),是 CK
的 1. 25 倍;H8 处理出现最小值,为 0. 81 mg·g-1,
是 CK的 0. 47 倍。根中的 P 素分布变化趋势同茎
相似,H3 处理出现最大值,为 1. 85 mg·g-1,显著高
于 CK(P < 0. 05),是 CK 的 1. 6 倍;H8 处理出现最
小值,为 0. 83 mg·g-1,是 CK的 0. 72 倍。
多重比较表明,N、P、K 三因素对香樟幼苗叶片
P含量的影响顺序为 N > P > K,随着施 N 量和施 P
量的增加,叶片 P 含量随之上升,说明加大施 N 量
和施 P量能促进植株对 P素的吸收以及对叶片的 P
分配。N、P、K 三因素对香樟幼苗茎的 P 含量影响
顺序为 P > N > K,随着施 P量的增加,茎的 P含量
7122 期 范川等:施肥对香樟幼苗生长及养分分配的影响
表 5 氮、磷、钾不同水平对各器官氮、磷、钾浓度的影响
Table 5 Effects of N,P and K fertilizer on N,P,K concentration of seeding organs
因素
Factor
水平
Lever
N
叶 Leaf 茎 Branch 根 Root
P
叶 Leaf 茎 Branch 根 Root
K
叶 Leaf 茎 Branch 根 Root
N
k1 12. 33 ±1. 33b 7. 68 ±1. 02b 7. 85 ±0. 84b 0. 89 ±0. 03b 1. 65 ±0. 15a 1. 30 ±0. 16a 20. 31 ±1. 87a 20. 57 ±1. 53a 15. 22 ±2. 07a
k2 13. 35 ±1. 05b10. 45 ±0. 86a12. 30 ±1. 36a 1. 26 ±0. 08a 1. 34 ±0. 12a 1. 26 ±0. 11a 14. 88 ±2. 03b 13. 94 ±0. 86b 11. 89 ±0. 74a
k3 16. 00 ±2. 33a10. 24 ±0. 84a 9. 65 ±0. 65b 1. 28 ±0. 06a 1. 14 ±0. 12a 1. 00 ±0. 04a 14. 88 ±1. 74b 19. 26 ±2. 35a 12. 35 ±1. 21a
R 3. 67 2. 78 4. 45 0. 39 0. 51 0. 30 5. 43 6. 63 3. 33
P
k1 13. 65 ±1. 26a 8. 55 ±0. 82a 9. 98 ±1. 03a 0. 95 ±0. 06a 1. 23 ±0. 11a 1. 10 ±0. 04a 15. 93 ±1. 33b 14. 92 ±2. 51b 12. 96 ±1. 67a
k2 13. 85 ±0. 89a10. 60 ±0. 88a 9. 84 ±0. 82a 1. 14 ±0. 03a 1. 12 ±0. 14a 0. 97 ±0. 06b 15. 85 ±2. 86b 16. 45 ±2. 52b 13. 38 ±1. 38a
k3 14. 17 ±1. 33a 9. 22 ±1. 05a 9. 98 ±0. 87a 1. 33 ±0. 12a 1. 78 ±0. 06a 1. 49 ±0. 11a 18. 28 ±1. 56a 22. 40 ±2. 88a 13. 12 ±1. 15a
R 0. 53 2. 05 0. 14 0. 38 0. 66 0. 52 2. 43 7. 48 0. 41
K
k1 13. 73 ±1. 15a 9. 10 ±0. 81a 9. 99 ±0. 73a 1. 23 ±0. 26a 1. 34 ±0. 11a 1. 15 ±0. 15a 10. 77 ±1. 28c 9. 79 ±1. 37c 8. 22 ±1. 55b
k2 14. 74 ±1. 55a 7. 68 ±0. 62a 9. 73 ±0. 94a 1. 06 ±0. 03a 1. 32 ±0. 07a 1. 07 ±0. 02a 16. 42 ±1. 58b 18. 63 ±1. 89b 14. 05 ±2. 46a
k3 13. 21 ±1. 89a11. 59 ±2. 57a10. 08 ±1. 05a 1. 13 ±0. 08a 1. 47 ±0. 06a 1. 35 ±0. 04a 22. 88 ±3. 56a 25. 36 ±2. 84a 17. 19 ±1. 83a
R 1. 53 3. 90 0. 35 0. 17 0. 15 0. 28 12. 11 15. 57 8. 97
注:不同小写字母表示同列处理之间有显著性差异(P <0. 05);k1、k2、k3分别为水平 1 ~3的均值,R为极差。
Note:Different small letters show sighificant differences at P <0. 05 level in the same row;k1、k2、k3 are mean value of 1-3 levels respectively,R is range.
图 3 不同处理香樟幼苗各器官的磷含量
Fig. 3 P content of C. camphora seeding organs
under different treatments
呈现先降低后升高的趋势,说明在 P 素较少的情况
下,茎的 P素积累会受到限制,加大施 P 量能保证
植株对茎的 P 素分配。N、P、K 三因素对香樟幼苗
根的 P含量影响顺序为 P > N > K,随着施 P量的增
加,根的 P 含量呈现先降低后升高的趋势,说明加
大施 P量能保证植株对根的 P素分配。
3. 2. 3 施肥对香樟幼苗叶、茎、根钾浓度的影响 K
素在香樟幼苗各器官的分布具有差异性,不同的处
理间差异性显著。各处理叶片中的 K 素分布较之
CK变化幅度很大,H3 处理出现最大值,为 29. 12
mg·g-1,显著高于 CK(P < 0. 05),是对照的 2. 23
倍;H8 处理出现最小值,为 9. 15 mg·g-1,是对照的
0. 7 倍。各处理茎的 K含量变化趋势与叶片大致相
似,H3 处理出现最大值,为 32. 71 mg·g-1,显著高
于 CK(P < 0. 05),是 CK 的 2. 6 倍;H6 处理出现最
小值,为 6. 90 mg·g-1,是对照的 0. 55 倍。各处理
根的 K含量变化趋势也与叶片大致相似,H3 处理
出现最大值,为 20. 23 mg·g-1,显著高于 CK(P < 0.
05),是对照的 1. 88 倍;H6 处理出现最小值,为 5.
26 mg·g-1,是对照的 0. 49 倍。
图 4 不同处理香樟幼苗各器官的钾含量
Fig. 4 K content of C. camphora seeding organs
under different treatments
多重比较表明,N、P、K 三因素对香樟幼苗叶片
K含量的影响顺序为 K > N > P,随着施 K 量增加,
叶片 K含量随之上升,说明增加施 K量能促进植株
对叶片的 K分配。N、P、K 三因素对香樟幼苗茎的
K含量影响顺序为 K > P > N,随着施 K 量、施 P 量
增加,茎的 K含量随之上升,说明增加施 K 量、施 P
量能促进植株对茎的 K 分配。N、P、K 三因素对香
樟幼苗根的 K含量影响顺序为 K > N > P,随着施 K
量增加,根的 K含量随之上升,说明增加施 K 量能
促进植株对 K素的吸收和对根的 K分配。
812 广 西 植 物 35 卷
表 6 香樟幼苗养分含量与苗高、地径、生物量的相关分析
Table 6 Correlation of nutrition with seeding height,ground diameter and biomass
指标 Index 叶 NLeaf N
茎 N
Branch N
根 N
Root N
叶 P
Leaf P
茎 P
Branch P
根 P
Root P
叶 K
Leaf K
茎 K
Branch K
根 K
Root K
苗高 Seedling height 0. 67* 0. 1 0. 43 0. 78* -0. 12 0. 03 -0. 52 -0. 23 -0. 52
地径 Ground diameter 0. 27 0. 72* 0. 50 0. 57 -0. 52 -0. 07 -0. 10 -0. 20 -0. 18
叶生物量 Leaf biomass 0. 68* 0. 45 0. 59 0. 76* -0. 47 -0. 30 -0. 54 -0. 27 -0. 45
茎生物量 Branch biomass 0. 55 0. 43 0. 61 0. 69* -0. 41 -0. 22 -0. 49 -0. 26 -0. 42
根生物量 Root biomass 0. 27 0. 59 0. 23 0. 47 -0. 40 -0. 14 -0. 08 -0. 04 -0. 17
注:* 表示在 P < 0. 05 水平上显著。
Note:* means significant correlation at P < 0. 05 level.
3. 3 养分含量与苗高、地径、生物量的相关关系
表 6 显示,香樟幼苗的苗高生长与叶片氮含量、
叶片磷含量呈显著正相关(P < 0. 05),地径生长与
茎氮含量呈显著正相关(P < 0. 05),叶生物量与叶
片氮含量、叶片磷含量呈显著正相关(P < 0. 05),茎
生物量与叶片磷含量呈显著正相关(P < 0. 05)。说
明提高香樟幼苗叶片中的氮、磷含量,能显著促进其
苗高生长及叶生物量和茎生物量的积累;提高茎中
的氮含量,能显著促进其地径的生长。
4 讨论与结论
4. 1 施肥对香樟幼苗养分分配的影响
本研究中,氮素在香樟幼苗叶、茎、根中的分配
主要受氮肥影响,受钾肥、磷肥影响较小。随着施氮
量增加,叶、茎、根中的氮含量随之上升,说明香樟幼
苗生长所需的氮素远远超过土壤本身的氮含量,要
保证香樟幼苗的生长不受阻,施加氮肥不可缺少。
这与何茜等(2012)的研究结果相似。由此可见,本
研究施加的氮肥水平有利于香樟幼苗各器官氮含量
的积累。随着施钾量增大,香樟幼苗茎部的氮含量
显著上升,说明钾肥能显著提高植株的茎氮含量。
钾素能提高植物对氮素的吸收与利用(祖艳群等,
2000)。由此推测,钾肥能促进香樟幼苗对氮素的
吸收利用,同时加强向茎部的氮分配,其作用机制有
待进一步研究。
磷素在香樟幼苗叶、茎、根中的分配主要受氮肥
的影响,受磷肥、钾肥的影响最小。随着施氮量增
加,叶片的磷含量随之上升;随着施磷量的增加,茎、
根的磷含量随之上升。植株为了满足各种生长代谢
活动的需求,总是会将有限的养分资源分配到最需
要该养分的器官或部位,从而有效促进植株的生长
发育(Craine et al,2001)。因此推测,在磷素供应有
限时,施加氮肥促进了叶片的光合作用,从而植株将
有限的磷素分配到叶片参与光合生产,导致叶片磷
含量上升;当磷素供应水平上升后,超过了叶片对磷
素的需求,植株则将磷素分配到茎和根。
钾素在香樟幼苗叶、茎、根中的分配主要受钾肥
的影响,受氮肥、磷肥的影响最小。随着施钾水平的
上升,香樟幼苗叶、茎、根中的钾含量随之上升。说
明香樟幼苗对钾的吸收利用主要受外界钾含量的影
响。这与柴仲平等(2011)的研究相似。
4. 2 施肥对香樟幼苗生长的影响
不同施肥处理对香樟幼苗苗高、地径的影响不
同,氮肥的影响最为显著,磷肥和钾肥的影响则较
小。这与康瑶瑶等(2011)的研究一致。本研究显
示,香樟幼苗的苗高生长与叶片氮含量和磷含量呈
显著正相关,地径的生长则与茎氮含量呈显著正相
关;而施加氮肥能显著增加植株各器官的氮含量及
叶片磷含量,因此氮肥能显著促进香樟幼苗苗高、地
径的生长。
不同施肥处理香樟幼苗的叶、茎、根生物量差异
显著,说明不同的施肥配比会影响植株各器官的生
物量分配。本研究中,香樟幼苗叶片的生物量与叶
片氮含量和叶片磷含量呈显著正相关,茎生物量与
叶片磷含量呈显著正相关,说明提高叶片氮含量和
磷含量能显著促进植株的枝叶生长。这与魏红旭等
(2010)的研究结果相似。由此可见,施加氮、磷、钾
肥能促进香樟幼苗枝叶生物量的积累。
综上所述,施肥能改善香樟幼苗的养分分配格
局,显著促进其苗高、地径的生长,以及生物量的积
累,其中氮肥起主导作用,磷肥和钾肥次之。综合而
言,H9 处理即氮肥(6 g·株-1),磷肥(6 g·株-1),钾
肥(4 g·株-1)混合施肥,最能促进 1 年生香樟幼苗
苗高、地径的生长,以及枝叶的生物量积累。
香樟幼苗的生长是一个复杂的生理过程,本研
究仅针对了施肥对植株苗高、地径、生物量和养分分
配进行了探讨,在今后的研究中还需深入探讨基质
9122 期 范川等:施肥对香樟幼苗生长及养分分配的影响
养分在香樟幼苗生长过程中的变化情况以及植株对
养分的吸收、利用和同化的反应机制等,进一步为香
樟多目标定向培育提供科学合理的理论依据,也为
其它树种的相关研究提供一定的参考依据。
参考文献:
Chai ZP(柴仲平),Wang XM(王雪梅),Sun X(孙霞),et al.
2011. Influence on plant nutrient content of Zizyphus Jujube un-
der different treatments of N,P,K(氮、磷、钾施肥配比对红枣植
株养分含量的影响)[J]. Tianjin Agric Sci(天津农业科学),
17(3):32 -35
Chen J(陈竣),Li YQ(李贻铨),Yang CD(杨承栋),et al. 1998.
Status of the research in fertilization and nutrient diagnosis of for-
est soil in China(中国林木施肥与营养诊断研究现状)[J].
World For Res(世界林业研究),11(3):58 -65
Chen L(陈琳),Zeng J(曾杰),Xu DP(徐大平),et al. 2010.
Effects of exponential nitrogen loading on growth and foliar nutri-
ent status of Betula alnoides seedlings(氮素营养对西南桦幼苗
生长及叶片养分状况的影响)[J]. Sci Silv Sin(林业科学),
46(5):35 -40
Chen QX(陈秋夏),Wang JW(王金旺),Zheng J(郑坚),et al.
2011. Effects of nitrogen on morphological and physiological
characteristics of Cyclobalanopsis glauca container seedlings(不
同施氮水平对青冈栎容器苗的形态和生理特性影响)[J].
Chin Agric Sci Bull(中国农学通报),27(28):28 -35
Craine JM,Froehle J,Tilman DG. 2001. The relationships among
root and leaf traits of 76 grassland species and relative abun-
dance along fertility and disturbance gradients[J]. Oikos,93
(2):273 - 285
Ding DR(丁钿冉),Hao FL(郝龙飞),Zhang JX(张静娴),et al.
2013. Effect of exponential fertilization on biomass and morpho-
logical characteristics of Betula platyphylla seedlings(指数施肥
对白桦容器苗生物量及形态特征的影响)[J]. J Northeast
For Univ(东北林业大学学报),41(10):31 -34
Hawkins BJ,Burgess D,Mitchell AK. 2005. Growth and nutrient
dynamics of western hemlock with conventional or exponential
greenhouse fertilization and planting in different fertility condi-
tions[J]. Can J For Res,35(4):1 002 -1 016
He Q(何茜),Wang R(王冉),Li JY(李吉跃),et al. 2012. Nu-
trient upkate of Aquilaria malaccensis & Aquilaria sin seedlings in
response to different exponential regimes(不同浓度指数施肥方
法下马来沉香与土沉香苗期需肥规律)[J]. Plant Nutr &
Fert Sci(植物营养与肥料学报),18(5):1 193 -1 203
Jiang YD(蒋云东),Wang DM(王达明),Qiu Q(邱琼),et al.
2003. Fertilization experiment on young plants of seven broad-
leaved tree species indigenous to tropical areas (7 种热带阔叶
树种的苗木施肥试验)[J]. Yunnan For Sci & Technol(云南林
业科技),2(6):11 -15
Kang YY(康瑶瑶),Liu Y(刘勇),Ma LY(马履一),et al. 2011.
Effects of fertilization on uptake and availability of N and P nutri-
ent pool of Larix olgensis seedlings(施肥对长白落叶松苗木养
分库氮磷吸收及利用的影响)[J]. J Beijing For Univ(北京林
业大学学报),33(2):31 -36
Lu RK(鲁如坤). 2000. The Analysis Method of Soil Agricultural
Chemistry(土壤农业化学分析方法)[M]. Beijing(北京):
Chinese Agricultural Science Press(中国农业科技出版社):309
-310,313 -316,332 -333
Qi CJ(祁承经),Tang GG(汤庚国). 2005. Dendrology(树木学)
[M]. Beijing(北京):China Forestry Press(中国林业出版
社):91
Qu L,Quoreshi AM,Koike T. 2003. Root growth characteristics,bi-
omass and nutrient dynamics of seedlings of two larch species
raised under different fertilization regimes[J]. Plant & Soil,25
(5):293 -302
Tian DL(田大伦),Luo Y(罗勇),Xiang WH(项文化),et al.
2004. Photosynthetic characteristics of Cinnamomum camphora
and its response to elevation of CO2 and temperature(樟树幼树
光合特性及其对 CO2浓度和温度升高的响应)[J]. Sci Silv
Sin(林业科学),40(5):88 -92
Wang LB(王利宝),Zhu NH(朱宁华),E JH(鄂建华),et al.
2010. Effects of heavy matels lead,zinc and copper on young
seedlings growth of Cinnamomum camphora and Koelreuteria p
aniculata (Pb、Zn 等重金属对樟树、栾树幼苗生长的影响)
[J]. J Cen South Univ For & Technol(中南林业科技大学学
报),30(2):44 -47
Wang LP(王力朋),Li JY(李吉跃),Wang JH(王军辉),et al.
2012. Effects of exponential fertilization on seedlings growth and
nitrogen uptake and utilization efficiency of Catalpa bungei clones
(指数施肥对楸树无性系幼苗生长和氮素吸收利用效率的影
响)[J]. J Beijing For Univ(北京林业大学学报),34(6):55 -
62
Wang XL(王晓立),Han HZ(韩浩章),Jiang YF(江宇飞),et al.
2010. The study of main physiological variation patterns of Cam-
phora Etiolation(香樟黄化主要生理指标变化规律研究)[J].
Hubei Agric Sci(湖北农业科学),49(3):620 -622
Wei HX(魏红旭),Xu CY(徐程扬),Ma LY(马履一),et al.
2010. Advances in study on seedlings exponential fertilization
Regime(苗木指数施肥技术研究进展)[J]. Sci Silv Sin(林业
科学),46(7):140 -146
Wei HX(魏红旭),Xu CY(徐程扬),Ma LY(马履一),et al.
2010. Nutrient upkate of Larix olgensis seedlings in response to
different exponential regimes(不同指数施肥方法下长白落叶
松播种苗的需肥规律)[J]. Acta Ecol Sin(生态学报),30
(3):685 -069
Yang YL(杨应龙). 2011. The characteristics and cultivation tech-
niques of Camphora Etiolation(香樟树的特征特性及栽培技
术)[J]. Modern Agric Sci & Technol(现代农业科技),(12):
213,234
Zhu Y(祝燕),Liu Y(刘勇),Li GL(李国雷),et al. 2011. Effects of
nitrogen fertilization on the growth and nutrient status in Larix ol-
gensis seedlings(氮素营养对长白落叶松移植苗生长及养分状况
的影响)[J]. Sci Silv Sin(林业科学),47(9):168 -172
Zhu YQ(祖艳群),Lin KH(林克惠). 2000. Interaction of nitro-
gen and phosphorus nutrition and its effect on crop yield and
quality(氮钾营养的交互作用其对作物产量和品质的影响)
[J]. Soil & Fert(土壤肥料),(2):3 -7
Zuo HJ(左海军),Ma LY(马履一),Wang Z(王梓),et al. 2010.
Research on fertilizer application technology for seedlings and its
development trends(苗木施肥技术及其发展趋势)[J]. World
For Res(世界林业研究),23(3):39 -43
022 广 西 植 物 35 卷