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不同配方施肥对楸树幼苗生物量分配及养分利用的影响



全 文 :华南农业大学学报 2015,36(6) :91-97
Journal of South China Agricultural University
http:∥xuebao. scau. edu. cn
doi:10. 7671 / j. issn. 1001-411X. 2015. 06. 015
收稿日期:2014-12-20 优先出版时间:2015-10-16
优先出版网址:http:/ /www. cnki. net /kcms /detail /44. 1110. s. 20151016. 1630. 028. html
作者简介:白晶晶(1989—) ,女,硕士研究生,E-mail:975233875@ qq. com;通信作者:李吉跃(1959—) ,男,教授,博士,
E-mail:ljyymy@ vip. sina. com;王军辉(1972—) ,男,研究员,博士,E-mail:wangjh@ caf. ac. cn
基金项目:“十二五”农村领域国家科技计划项目(2012BAD21B0304)
白晶晶,吴俊文,何 茜,等.不同配方施肥对楸树幼苗生物量分配及养分利用的影响[J].华南农业大学学报,2015,36(6) :91-97.
不同配方施肥对楸树幼苗生物量分配及
养分利用的影响
白晶晶,吴俊文1,何 茜1,苏 艳1,李吉跃1,王军辉2,董菊兰3
(1 华南农业大学 林学与风景园林学院,广东 广州 510642;
2 中国林业科学研究院 林业研究所 /国家林业局林木培育重点实验室,北京 100091;
3 甘肃省小陇山林业科学研究所,甘肃 天水 741022)
摘要:【目的】探讨氮、磷、钾配施对楸树 Catalpa bungei苗木生物量分配及养分利用的影响.【方法】选 2 年生楸树苗
木无性系 1-4 为试验材料,设定 12 个不同 N、P、K配方施肥处理,对苗木生长过程中生物量及养分利用进行监测.
【结果和结论】N、P、K 配施对生物量累积及分配影响显著,总生物量最大[(331. 05 ± 5. 21)g·株 - 1]为处理 10
(T10) (尿素、钙镁磷肥、硫酸钾均为 12 g·株 - 1) ,是不施肥对照 (CK)的 3 倍,是单施 N 肥 12 g·株 - 1处理
(CK12)的 2 倍.当 N肥、K肥量固定时,随着 P 肥施肥量增加,苗木根系生物量比例先升高后降低,当施 P 肥 12
g·株 - 1时,苗木根系生物量比例达到最大.不同处理对苗木 N、P、K含量影响显著,其中 T10 的 N、P、K 含量最高,
分别为(5. 32 ± 0. 17)、(0. 84 ± 0. 07)和(4. 89 ± 0. 11)g·株 - 1,是 CK 的 5、6 和 8 倍;N 最高施肥效率为 T10
[(57. 11 ± 0. 94)g·g -1].综合分析得出,适当比例 N、P、K 配施能够有效提高楸树苗木生物量,提高苗木 N、P、K
含量和氮肥利用效率,P肥对苗木根系生物量的积累有显著作用.
关键词:楸树;幼苗;配方施肥;生物量分配;肥料利用率
中图分类号:S723. 7 文献标志码:A 文章编号:1001-411X(2015)06-0091-07
Effects of different fertilization formulas on Catalpa bungei seedling
biomass allocation and nutrient use efficiency
BAI Jingjing 1,WU Junwen1,HE Qian1,SU Yan1,LI Jiyue1,WANG Junhui 2,DONG Julan3
(1 College of Forestry and Landscape Architecture,South China Agricultural University,Guangzhou 510642,China;
2 Research Institute of Forestry,Chinese Academy of Forestry /Key Laboratory of Tree Breeding and Cultivation,State Forestry
Administration,Beijing 100091,China;3 Xiaolongshan Forestry Science and Technology Research Institute,Tianshui 741022,China)
Abstract:【Objective】The purpose of this study was to investigate the effects of nitrogen,phosphorus
and potassium fertilization on Catalpa bungei seedling biomass allocation and nutrient use efficiency.
【Method】Biennial C. bungei seedling clone 1-4 was selected as experimental material,twelve different
nitrogen,phosphorus and potassium fertilization treatments were set,and the growth biomass and nutrient
use efficiency were determined.【Result and conclusion】Nitrogen,phosphorus and potassium fertilization
had a significant effect on the biomass accumulation and allocation;treatment 10 (12 g·plant - 1 urea,12
g·plant - 1 calcium magnesium phosphate,12 g·plant - 1 potassium sulfate)had the maximum total bio-
mass[(331. 05 ± 5. 21)g·plant - 1],three times of no fertilization(CK)and two times of single nitrogen
fertilization of 12 g·plant - 1(CK12). When fertilization of N and K was fixed,the proportion of seedling
root biomass initially increased,then decreased with increasing P fertilization,and the maximum value ap-
peared when 12 g·plant - 1 P fertilization was set. Different treatments had a significant effect on nitro-
gen,phosphorus and potassium contents of seedling. Treatment 10 was the maximum in nitrogen,phos-
phorus and potassium contents [(5. 32 ± 0. 17) ,(0. 84 ± 0. 07)and (4. 89 ± 0. 11)g·plant - 1],
which were 5,6 and 8 times of CK respectively. The maximum nitrogen fertilization efficiency was treat-
ment 10,(57. 11 ± 0. 94)g·g -1 . Based on comprehensive analyses,the appropriate proportion of nitro-
gen,phosphorus and potassium fertilization can increase biomass and improve nitrogen,phosphorus and
potassium contents and nitrogen use efficiency of C. bungei seedling. Furthermore,potassium significant-
ly affects the root biomass accumulation.
Key words:Catalpa bungei;seeding;fertilization formulas;biomass allocation;fertilizer use efficiency
土壤科学研究普遍认为,不同氮(N)、磷(P)、钾
(K)配方施肥对植物增产有重要作用,并能有效提
高肥料利用率[1]. 且三大营养元素在苗木生长过程
中有不可忽视的作用,研究表明,不同 N、P、K 配施
方式对在沙地造林的毛白杨 Populus tomentosa 苗高、
地径以及立木蓄积量有较大影响[2];N、P 配施能够
改变长白落叶松 Lavix algensis苗木养分库 N、P吸收
及利用情况[3];配方施肥对印楝 Azadirachta indica林
分生长和结实产量影响显著[4];适合比例配方施肥
能够显著促进毛红椿 Toona ciliata var. pubescens早期
生长及幼林提早郁闭[5];不同施肥处理对任豆 Zenia
insignis容器苗叶面积、叶片数、生长量及生物量均有
显著影响[6].由此可见,林木培育过程中,根据不同
N、P、K比例,科学合理施肥能够在短期内有效地促
进林木生长,提高经济效益.
楸树 Catalpa bungei是紫葳科梓属树种,速生适
应性强,分布范围较广,是我国优质珍贵用材树种,
并具有较高园林观赏价值[7]. 目前对楸树水分生理
及 N素施肥研究有一定进展,但国内外鲜见楸树配
方施肥的研究,生产中多凭借经验对苗木进行施肥,
缺乏科学施肥配比的综合研究.因此,为有利于楸树
的定向培育,形成配套的栽培技术体系,亟待对楸树
的配方施肥进行研究. 本研究通过对楸树苗木进行
不同 N、P、K 配施,探讨其对苗木生物量分配及养分
利用状况的影响,为楸树养分管理及速生丰产提供
科学依据和数据支撑.
1 材料与方法
1. 1 试验地概况
试验设于 105°54 E、34°28 N 的甘肃省天水市
小陇山林业科学研究所塑料大棚.该地区海拔 1 160
m,属于典型的黄土高原地貌,温带半干旱半湿润季
风气候,年均降雨量 600 ~ 800 mm,年均蒸发量
1 290. 0 mm,年均气温 10. 7 ℃,无霜期 190 d左右.
1. 2 试验材料
试验材料为 2013 年甘肃省小陇山林业科学研
究所培育的 2 年生楸树无性系 1-4 组培苗,选取生长
相对一致的苗木 93 株. 2013 年 3 月采用规格为 30
cm ×30 cm ×45 cm(底径 ×上口径 ×高)的花盆,每
个花盆配有塑料托盘,盆内套有双层白色塑料袋,每
个花盆装基质约 20 kg.基质是体积比为 6∶ 4 的泥炭
土和森林土,pH 7. 47,有机质 29. 62 g·kg -1,全 N
1. 55 g · kg -1,全 P 0. 81 g · kg -1,全 K 18. 68
g·kg -1,碱解 N 0. 15 g·kg -1,有效 P 0. 05 g·kg -1,
速效 K 0. 10 g·kg -1,容重 0. 95 g·cm -3,总孔隙度
64. 28% .施肥前,无性系 1-4 苗高为(34. 0 ± 1. 9)
cm,地径为(5. 82 ± 0. 42)mm,每盆 1 株幼苗.
1. 3 研究方法
1. 3. 1 施肥方法 采用完全随机区组设计,设 N、
P、K肥 3 个因素. 3 种肥料均为山西阳煤丰喜肥业
(集团)有限责任公司产品. N 肥[尿素,w(N)为
46%]设 10 和 12 g·株 - 1 2 个水平[8],P 肥[钙镁磷
肥,w(P2O5)为 12%]设 6、12 和 18 g·株
- 1 3 个水
平,K 肥[硫 酸 钾,w (K2O)为 50%]设 6 和
12 g·株 - 1 2 个水平. 共设 12 个处理,具体见表 1.
另外,CK10和 CK12分别为单施 N肥 10 和 12 g·株
- 1
处理,CK为空白处理.每个处理 6 个重复,外加施肥
前的 3 株破坏性取样,无性系 1-4 共计 93 株.
表 1 楸树苗木施肥方案
Tab. 1 Schedules of fertilization for Catalpa bungei
处理
施肥量 /(g·株 - 1)
N肥 P肥 K肥
T1 10 6 6
T2 10 6 12
T3 10 12 6
T4 10 12 12
T5 10 18 6
T6 10 18 12
T7 12 6 6
T8 12 6 12
T9 12 12 6
T10 12 12 12
T11 12 18 6
T12 12 18 12
CK 0 0 0
CK10 10 0 0
CK12 12 0 0
29 华 南 农 业 大 学 学 报 第 36 卷
P、K肥作为基肥于 5 月 7 日一次性施入. N肥采
用指数施肥模型:
Nt = Ns(e
rt - 1)- Nt - 1, (1)
NT = Ns(e
rt - 1) , (2)
其中,Nt 为在 N 素增加率(r)下的第 t 次施 N 量,Ns
为苗木初始 N 含量,Nt - 1为包括第 t - 1 次施肥在内
已施 N肥总量,NT 为总施 N量.
根据 N肥的 10 和 12 g·株 - 1 2 个处理水平(记
作 N10和 N12) ,未施肥前,Ns 为 0. 525,得出每周施 N
量(表 2).
表 2 无性系 1 -4 的指数施 N肥方案
Tab. 2 Schedules of exponential fertilization for Catalpa
bungei clones 1 -4
日期
施 N量 /(g·株 - 1)
N10 N12
05 - 30 0. 149 0. 159
06 - 06 0. 192 0. 206
06 - 13 0. 245 0. 269
06 - 20 0. 316 0. 350
06 - 27 0. 405 0. 456
07 - 04 0. 521 0. 594
07 - 11 0. 668 0. 773
07 - 18 0. 858 1. 007
07 - 25 1. 102 1. 311
08 - 01 1. 415 1. 707
08 - 08 1. 816 2. 223
08 - 15 2. 223 2. 894
1. 3. 2 指标测量 在 5 月 7 日(施肥前)随机选取 3
株苗木进行破坏性取样,9 月 2 日再次进行破坏性取
样,每个处理选择 3 株生长相对一致的苗木,将植株
带土根系放入尼龙网袋,小心冲洗干净,然后带回实
验室用去离子水冲洗.将苗木从根颈处剪下,将植株
分为根、茎、叶 3 个部分,在 105 ℃条件下杀青 30
min,然后 85 ℃条件下烘干到恒质量.用电子天平测
定根、茎、叶的生物量.粉碎过 0. 5 mm筛,全 N、全 P、
全 K均采用 H2SO4 - H2O2 消煮,N 采用半微量凯氏
法测定,P 采用钼锑抗比色法测定,K 采用火焰光度
计法测定.根据测定的 N(或 P、K)质量分数,植株根
(或茎、叶)的 N(或 P、K)含量 =根(或茎、叶)的 N
(或 P、K)质量分数 ×相应的生物量[9].
利用效率是衡量植株利用 N等营养元素效率的
重要指标,用单位吸收量所产生的干物质量来表示.
根据养分参数[10],利用效率 =总生物量 / N(或 P、
K)吸收量 × 100% .
采用养分参数[11-12],计算 N、P、K 的吸收及施肥
效率:表观吸收效率 = (施肥处理的 N(或 P、K)增
量 - CK的 N(或 P、K)增量)/ 施 N(或 P、K)总
量 × 100%;施肥效率 =(施肥结束后的总生物量 -
施肥前的总生物量)/ 施 N(或 P、K)总量.
1. 3. 3 数据分析方法 试验数据表示为平均值 ±
标准差,采用 Excel2003 对试验数据进行统计分析和
绘图,利用 SPSS19. 0 软件进行方差分析和 Duncan,s
多重比较.
2 结果与分析
2. 1 不同施肥处理对苗木生物量分配的影响
从表 3 可知,N、P、K 配方施肥能有效提高楸树
无性系 1 - 4 生物量积累. 12 个处理中,T10 总生物
量最高,是 CK 的 3 倍多,是 CK12的 2 倍多. N、P、K
配施(T1 ~ T12)总生物量明显高于单施 N 肥处理
(CK10,CK12).在 P肥、K肥施肥量不变的情况下,施
12 g·株 - 1 N肥(T7 ~ T12)总生物量高于相应施 10
g·株 - 1 N肥(T1 ~ T6)处理;N 肥、K 肥施肥量不变
的情况下,P肥对总生物量的影响为 12 g·株 - 1处理
大于 6 和 18 g·株 - 1处理;在 N 肥、P 肥施肥量不变
的情况下,总生物量为施 K 肥 12 g·株 - 1高于施 K
肥 6 g·株 - 1 .
N肥有助于苗木总生物量增加,但对苗木生物量
分配没有显著影响.从表 3 可知,当 N肥、K肥量固定
时,P肥施肥量为12 g·株 -1时,苗木根系比例达到最
大,茎、叶生物量相对 6 g·株 -1时下降;当 P 肥施肥
量为 18 g·株 - 1时,苗木根系比例下降,茎、叶比例
最大. K肥对根茎叶生物量的分配影响不明显. N 肥
能有效提高根、茎、叶生物量,施 N 肥 12 g·株 - 1处
理的根、茎、叶增幅大于 10 g·株 - 1处理. 当 N、K 肥
施肥量固定时,随 P肥施肥量增加,根、茎、叶生物量
增幅先升高后降低,在 12 g·株 - 1处理时达到最高
值. N、P肥施肥量不变时,施 12 g·株 - 1 K 肥处理的
根、茎、叶增幅大于施 6 g·株 - 1K肥处理.
2. 2 不同施肥处理对各器官 N、P、K分配的影响
叶片 N、P、K含量高有利于叶绿素合成,提高光
合作用和植物体内生物量积累.
不同施肥配方处理对根、茎、叶各器官 N、P、K
含量分配有较大影响.从图 1 可见,楸树苗木 N含量
排序为叶 >根 >茎.其中,不同处理间根、茎、叶均有
不同程度的差异,且各处理显著高于 CK、CK10和
CK12 .根、茎、叶 N 含量最高处理为 T10[(1. 58 ±
0. 02、0. 91 ± 0. 03、3. 00 ± 0. 08)g·株 - 1],根、茎、叶
N含量分别为 CK12的 4、3、2 倍,为 CK 的 7、6、3 倍.
T1 ~ T6 施 N肥量均为 10 g·株 - 1,T7 ~ T12 施 N肥
39第 6 期 白晶晶,等:不同配方施肥对楸树幼苗生物量分配及养分利用的影响
表 3 不同施肥处理下楸树苗木生物量分配1)
Tab. 3 The biomass allocation of Catalpa bungei seeding under different fertilization formula
处理
根 茎 叶
总生物量 /
(g·株 - 1)
生物量 /
(g·株 - 1)
占比2)/
%
增幅3)/
(g·株 - 1)
生物量 /
(g·株 - 1)
占比2)/
%
增幅3)/
(g·株 - 1)
生物量 /
(g·株 - 1)
占比2)/
%
增幅3)/
(g·株 - 1)
T1 69. 36 ± 2. 22i 34. 89 35. 76 60. 95 ± 2. 80h 30. 66 23. 61 68. 50 ± 2. 52g 34. 46 30. 49 193. 15 ± 1. 98j
T2 75. 25 ± 2. 57hi 35. 65 41. 64 64. 36 ± 2. 44gh 30. 49 27. 03 71. 45 ± 2. 13fg 33. 85 33. 44 201. 99 ± 1. 48i
T3 95. 19 ± 5. 31f 39. 30 61. 59 72. 12 ± 2. 42ef 29. 78 34. 78 74. 88 ± 1. 06def 30. 92 36. 87 229. 8 ± 2. 15f
T4 125. 02 ± 4. 15e 44. 75 91. 42 76. 16 ± 2. 14de 27. 26 38. 82 78. 19 ± 1. 33cd 27. 99 40. 18 249. 54 ± 8. 19e
T5 66. 17 ± 3. 10g 31. 68 32. 57 69. 33 ± 2. 33f 33. 19 31. 99 73. 39 ± 1. 82f 35. 13 35. 38 218. 08 ± 4. 69g
T6 63. 70 ± 2. 09g 30. 56 30. 09 70. 46 ± 2. 44f 33. 80 33. 12 74. 28 ± 2. 01ef 35. 64 36. 27 219. 98 ± 7. 01g
T7 82. 81 ± 2. 39h 36. 98 49. 21 68. 30 ± 2. 31fg 30. 51 30. 97 72. 79 ± 2. 93f 32. 51 34. 78 210. 46 ± 2. 49h
T8 107. 05 ± 3. 34f 41. 61 73. 44 72. 64 ± 2. 64ef 28. 24 35. 30 77. 57 ± 1. 62cde 30. 15 39. 56 232. 8 ± 1. 11f
T9 134. 01 ± 3. 56b 43. 94 100. 41 85. 35 ± 2. 69b 27. 98 48. 02 85. 63 ± 2. 64b 28. 08 47. 62 304. 99 ± 1. 72b
T10 144. 35 ± 2. 00a 43. 60 110. 75 93. 23 ± 3. 07a 28. 16 55. 90 93. 47 ± 2. 47a 28. 23 55. 46 331. 05 ± 5. 21a
T11 75. 37 ± 4. 62d 32. 23 41. 76 79. 08 ± 2. 72cd 33. 82 41. 75 79. 38 ± 2. 42c 33. 95 41. 37 265. 51 ± 8. 46d
T12 82. 60 ± 3. 34c 33. 78 49. 00 80. 83 ± 2. 21c 33. 05 43. 50 81. 12 ± 3. 38c 33. 17 43. 11 286. 97 ± 6. 78c
CK10 44. 38 ± 2. 96j 30. 14 10. 77 51. 59 ± 2. 14i 35. 03 14. 25 51. 29 ± 1. 27h 34. 83 13. 28 147. 25 ± 1. 28l
CK12 49. 06 ± 1. 19j 30. 91 15. 45 53. 14 ± 2. 50i 33. 48 15. 80 56. 52 ± 1. 45i 35. 61 18. 51 158. 71 ± 1. 79k
CK 33. 60 ± 2. 56k 30. 84 0. 00 37. 33 ± 2. 33j 34. 27 0. 00 38. 01 ± 1. 81j 34. 89 0. 00 108. 95 ± 1. 99m
1)表中同列数据后,凡具有一个相同小写字母者表示处理间差异不显著 (P > 0. 05,Duncan,s法) ;2)占比:为根、茎、叶生物
量各占总生物量的比例;3)增幅:各处理与 CK的差值.
量均为 12 g·株 - 1,施 N 肥量相同处理间 N 含量也
有显著差异,可见不同 N、P、K肥配施对植株 N 含量
有较大影响.
与 CK相比,配方施肥能有效提高根、茎、叶 P含
量,但不同施肥处理对根、茎、叶 P 含量提高率不同
(图 2) ,且苗木 P含量排序为叶 >根 >茎.各施肥处
理间苗木 P含量差异显著,其中根的 P 含量最高处
理为 T10 [(0. 345 ± 0. 059)g·株 - 1],其是 CK
[(0. 037 ± 0. 002)g·株 - 1]的 9 倍. 各处理中,T1、
T2、T7 和 T8 施 P量为 6 g·株 - 1,T5、T6、T11 和 T12
施 P量为 18 g·株 - 1,但其植株 P 含量低于施 P 量
12 g·株 - 1处理(T3、T4、T9 和 T10) ,可见,6 g·株 - 1
施 P 肥量不足以满足植株体内 P 含量储量,18
g·株 - 1施 P肥量抑制苗木体内 P含量积累.
不同施肥处理间全株 K 含量有明显差异(图
3) ,T10[(4. 89 ± 0. 11)g·株 - 1]全株 K含量显著高
于其他配方施肥处理,其中 T10[(2. 64 ± 0. 04)
g·株 - 1]根 K 含量为最高,是 CK[(0. 21 ± 0. 01)
g·株 - 1]的 13 倍,占其全株 K 含量的 54. 0% . T1、
T3、T5、T7、T9 和 T11 施 K 肥为 6 g·株 - 1,T2、T4、
T6、T8、T10 和 T12 施 K肥为 12 g·株 - 1,12 g·株 - 1
处理比 6 g·株 - 1处理更能使苗木 K含量提高. 12 个
施肥处理间差异显著(P < 0. 05) ,可见,不同 N、P、K
肥配施对苗木 K含量积累有显著作用.
2. 3 不同施肥处理对苗木表观吸收效率及施肥效
率的影响
表观吸收效率可以反映 N、P、K 的吸收情况. P、
K肥施肥量不变情况下,施 N 肥 12 g·株 - 1处理的
表观吸收效率高于 10 g·株 - 1处理(表 4) ,且各个施
肥处理间差异极显著(P < 0. 001) ,T10 的 N、P 肥表
观吸收率均为最高[(76. 11 ± 3. 87)%、(48. 68 ±
4. 71)%]. K 肥表观吸收率最高为 T9[(112. 11 ±
0. 65)%],N、P肥量固定,K 肥 6 g·株 - 1处理的表
观吸收率高于12 g·株 - 1处理(T9、T10 这 2 个处理
仅有 K肥量不同). N、P、K 表观吸收效率相关性分
析显示,N、P表观吸收效率呈显著正相关,N、K 表观
吸收效率呈极显著正相关.说明 N、P、K 配施对肥料
表观吸收效率有明显作用,且 T10、T9 这 2 个配比是
N、P、K表观吸收效率最高的处理.
施肥效率可以反映 N、P、K利用情况.如表 5,T8
和 T9 的 P、K 肥施肥效率最大,分别为(301. 41 ±
1. 54 9)、(96. 4 9 ± 0. 57)g·g -1 . N肥最佳施肥效率
为 T10 [(57. 11 ± 0. 94)g·g -1],因此,在 N、P、K
肥均为 12 g·株 - 1配施时,N 肥利用效率最高,根据
表 3 可知,生物量也在 T10 达到最大.
49 华 南 农 业 大 学 学 报 第 36 卷
图中柱子上方,凡具有一个相同小写字母者表示处理间全株 N含量差异不显著 (P > 0. 05,Duncans法).
图 1 不同施肥处理下楸树苗木 N含量的累积及分布
Fig. 1 The accumulation and distribution of nitrogen in Catalpa bungei seedling under different fertilization formula
图中柱子上方,凡具有一个相同小写字母者表示处理间全株 P含量差异不显著 (P > 0. 05,Duncan,s法).
图 2 不同施肥处理下楸树苗木磷含量的累积及分布
Fig. 2 The accumulation and distribution of phosphorus in Catalpa bungei seedling under different fertilization formula
图中柱子上方,凡具有一个相同小写字母者表示处理间全株 K含量差异不显著 (P > 0. 05,Duncan,s法).
图 3 不同施肥处理下楸树苗木 K含量的累积及分布
Fig. 3 The accumulation and distribution of potassium in Catalpa bungei seedling under different fertilization formula
表 4 不同施肥处理对楸树苗木 N、P、K表观吸收效率和施肥效率的影响1)
Tab. 4 Effects of nitrogen,phosphorus and potassium uptake and utilization efficiency of Catalpa bungei seedling under dif-
ferent fertilization formula
处理
表观吸收效率 /% 施肥效率 /(g·g -1)
N P K N P K
T1 32. 28 ± 2. 05i 25. 65 ± 1. 50e 34. 81 ± 1. 14g 38. 56 ± 0. 43g 246. 33 ± 2. 75d 59. 12 ± 0. 66f
T2 36. 83 ± 2. 75gh 29. 07 ± 1. 68d 21. 08 ± 0. 42i 40. 48 ± 0. 32f 258. 61 ± 2. 05c 31. 03 ± 0. 25l
T3 49. 16 ± 1. 87d 21. 76 ± 0. 76f 63. 89 ± 0. 94d 46. 52 ± 0. 47d 148. 62 ± 1. 49h 71. 34 ± 0. 72c
T4 54. 93 ± 2. 28c 24. 89 ± 0. 67e 37. 43 ± 1. 68g 50. 81 ± 1. 78bc 162. 32 ± 5. 69g 38. 96 ± 1. 37i
T5 43. 65 ± 2. 25ef 12. 78 ± 0. 38g 54. 89 ± 2. 02r 43. 98 ± 1. 02e 93. 65 ± 2. 17k 67. 43 ± 1. 56d
T6 45. 43 ± 3. 14de 13. 17 ± 0. 94g 29. 25 ± 1. 57h 44. 39 ± 1. 52e 94. 53 ± 3. 24k 34. 03 ± 1. 17k
T7 33. 42 ± 1. 37hi 35. 00 ± 1. 54c 47. 65 ± 1. 70f 35. 27 ± 0. 45h 270. 37 ± 3. 46b 64. 89 ± 0. 83e
T8 40. 11 ± 1. 95fg 42. 94 ± 1. 26b 31. 08 ± 0. 49h 39. 31 ± 0. 20fg 301. 41 ± 1. 54a 36. 17 ± 0. 19j
T9 61. 70 ± 1. 22b 36. 10 ± 1. 50c 112. 11 ± 0. 65a 52. 39 ± 0. 31b 200. 84 ± 1. 19f 96. 40 ± 0. 57a
T10 76. 11 ± 3. 87a 48. 68 ± 4. 71a 71. 70 ± 1. 97c 57. 11 ± 0. 94a 218. 93 ± 3. 61e 52. 54 ± 0. 87g
T11 49. 32 ± 3. 39d 19. 17 ± 1. 14f 82. 27 ± 3. 11b 45. 24 ± 1. 53de 115. 61 ± 3. 92j 83. 24 ± 2. 82b
T12 55. 09 ± 2. 55c 21. 87 ± 0. 75f 49. 40 ± 2. 10f 49. 13 ± 1. 23c 125. 55 ± 3. 14i 45. 20 ± 1. 13h
1)表中同列数据后,凡具有一个相同小写字母者表示处理间差异不显著 (P > 0. 05,Duncan,s法).
59第 6 期 白晶晶,等:不同配方施肥对楸树幼苗生物量分配及养分利用的影响
3 讨论与结论
当植物受到光合以及养分条件的限制时,会通
过适当改变其生物量分配来提高它的适应程度及竞
争能力[13],楸树属于落叶树种,本研究 N、P、K 配施
时,楸树苗木表现为生物量及养分含量累积并向根
茎转移,这是一种对翌年造林积极响应的特性.康瑶
瑶等[3]对 1 年生长白落叶松进行不同施肥量试验,
结果显示,晚季收获时,叶片中 N 素减少,生物量和
N素向根、茎中转移,与本试验结果基本一致. 本试
验针对楸树“慢 -快 -慢”的生长特性[14],在其速生
期 5—8 月持续施肥,使苗木生物量及养分含量显著
增加,不同配方施肥苗木的生物量是不施肥对照的
1. 8 ~ 3. 0 倍,全株 N、P、K含量分别为不施肥对照的
2. 3 ~ 4. 7、2. 9 ~ 8. 4、2. 8 ~ 7. 6 倍,且均为 T10(尿
素、钙镁磷肥、硫酸钾均为 12 g·株 - 1)的含量最高.
3. 1 不同施肥配方对楸树苗木生物量分配的影响
生物量及其分配直接影响植物的生长,合理施
肥是提高植物生物量的有效措施. N 素指数施肥是
苗木达到奢氧状态的方法之一[15],本试验尿素施用
量采用楸树无性系 1-4 N肥指数施肥最佳量 10 ~ 12
g·株 - 1[8],不存在 N 素胁迫,从苗木生物量累积及
生产上的成本节约等方面考虑,N、P、K 配施能够有
效提高 N肥利用率,利于苗木生物量累积.本研究结
果表明,不同比例 N、P、K 配施时,生物量累积程度
不同.单施 N 肥有利于楸树苗木生物量的增长,N、
P、K配施能使苗木生物量累积相对单施 N肥成倍增
长,可见,N、P、K配施有利于 N 肥吸收利用,并提高
苗木生物量. 其中,N 肥施用量 12 g·株 - 1比 10
g·株 - 1更有利于苗木生物量累积,相同 N、K施用量
下,苗木根系生物量分配与 P肥施用量密切相关,根
系生物量在 P 肥 12 g·株 - 1时达到最大. 这与 Tr-
eseder等[16]及 Güsewell 等[17]的研究结果类似,在 P
受限制的情况下,会抑制生物量积累,施 P 能够增加
根系生物量,提高对 N的吸收能力. K与 N、P的作用
机理不同,它不参与苗木体内有机物质的组成,而是
以 K +离子的形式参与代谢活动[18].研究表明,增施
K肥能够促进光合作用,并能促进光合产物累积[19].
本研究中,K肥的施用能够影响苗木生物量的累积,
施 K 肥 12 g·株 - 1的全株生物量大于施 K 肥 6
g·株 - 1的全株生物量. 因此,N、P、K 配施能够显著
提高楸树苗木生物量的累积,P肥的施肥量影响楸树
苗木生物量的分配格局.
3. 2 不同施肥配方对楸树苗木养分累积及分配的
影响
土壤 N、P、K 的供应是植物营养元素与分配的
主要影响因素之一. N 素是植物体内蛋白质、叶绿
素、核酸和部分激素的重要组成部分,在植物细胞的
生长、分化和各种代谢过程中起着重要作用[20].植物
的生长和代谢活动与 P 养分供给状况密切相关,P
能促进蛋白质、脂肪、淀粉、糖、生物碱、纤维等物质
的累积,并对作物碳水化合物合成、运输、分解起着
重要作用[21-22]. K 是植物体内糖酵解过程中重要活
化剂,参与单糖磷酸化过程,影响碳水化合物的合成
和运输,是植物体内积累蔗糖及淀粉必不可少的营
养物质[23]. Güsewell 等[24]研究表明,在自然生态系
统中,一般植物叶片 N 与 P 含量都是显著正相关,
Graciano等[25]认为,施 N 肥可以提高桉树的 N 含
量,而施 P 肥提高 P 含量.与本研究结果相似,在相
同施 P、K水平下,施 N肥 10 g·株 - 1的全株 N 含量
高于施 12 g·株 - 1,且单施 N 肥的 N 含量显著低于
配方施肥的各处理.可见,N、P、K配施对楸树苗木的
N素提高有显著作用.在相同 N、K施用量下,楸树苗
木全株 P含量随 P肥的施用量增加而呈现先升高后
降低的趋势,并在 P 肥施用量为 12 g·株 - 1时达到
最大值.配方施肥下,苗木全株 K含量显著高于单施
N肥处理及不施肥对照,在相同 N、P 肥施用量下,K
肥施用量 12 g·株 - 1的全株 K 含量高于施用量 6
g·株 - 1,因此,配方施肥也能够显著提高苗木 K 含
量.配方施肥下,楸树苗木中叶片 N、P 含量高于根、
茎,苗木叶片 N、P含量越高,光合作用及有机物的积
累能力越强,也是苗木达到奢氧状态的一个体
现[16,26]. N、P、K 含量均在 T10 达到最大,因此 T10
为楸树苗木积累养分的最佳处理.
3. 3 不同施肥配方对苗木表观吸收效率及施肥效
率的影响
研究表明当营养元素达到胁迫水平时,其利用
效率与植物生长状况关系密切,当营养在适当范围
或充足时,吸收效率与植物生长关系更密切[27-29].
Aerts等[30]认为 3 种苔草属 Carex 植物 N 素营养效
率随 N供应量的升高而下降,当养分供应量越高时,
养分利用率会经历降低到一定水平后保持平稳的趋
势[31].与本研究结果的 K肥施用及其利用情况与之
相似,本试验中,K 肥的表观吸收效率在施用量为 6
g·株 - 1时增加,而在施用量 12 g·株 - 1时减小,其变
化趋势有待进一步求证.不同配方施肥对 P、K 的表
观吸收效率影响比较显著,相同 N、P施用水平下,最
佳施肥处理的 N、P表观吸收效率相对其他较差处理
明显提高. N肥的肥料利用效率随不同配方而不同,
其中施肥效率及养分吸收情况最佳处理为 T10.
69 华 南 农 业 大 学 学 报 第 36 卷
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【责任编辑 李晓卉】
79第 6 期 白晶晶,等:不同配方施肥对楸树幼苗生物量分配及养分利用的影响