崔子佳 魏欽欽 喻方圓

摘要： ?以櫸樹(shù)容器苗為試驗(yàn)材料，運(yùn)用傳統(tǒng)施肥與指數(shù)施肥方式，探究不同施氮量對(duì)櫸樹(shù)容器苗根系形態(tài)（根長(zhǎng)、根表面積、根體積）的影響。結(jié)果表明：兩種施肥方式均顯著促進(jìn)了櫸樹(shù)容器苗根系根長(zhǎng)的生長(zhǎng)， MF1500處理的根長(zhǎng)達(dá)到最大，為450.53 cm，是CK的2.01倍。指數(shù)施肥顯著促進(jìn)了櫸樹(shù)容器苗根系根表面積以及根體積的生長(zhǎng)，并呈現(xiàn)出先增后減的趨勢(shì)，且都以EF1500處理為最高，根表面積和根體積的最大值分別為320.07 cm2和38.8 cm3，分別是CK的1.6和3.91倍。綜合各指標(biāo)得出經(jīng)指數(shù)施肥方法施氮1 500 mg·株-1最有利于櫸樹(shù)容器苗根系生長(zhǎng)。

關(guān)鍵詞： ?櫸樹(shù)容器苗; ?根系形態(tài); ?指數(shù)施肥; ?施氮量

中圖分類(lèi)號(hào)： ? S 725. 5， S 792. 99 ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： ? A ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1001 - 9499（2021）05 - 0020 - 04

櫸樹(shù)（Zelkova schneideriana）屬于榆科櫸屬落葉喬木，主要分布于我國(guó)淮河及秦嶺以南、長(zhǎng)江中下游各省。櫸樹(shù)樹(shù)姿端莊優(yōu)美，葉片在秋季變?yōu)楹旨t色，具有不錯(cuò)的觀賞價(jià)值，且側(cè)根發(fā)達(dá)，固土抗風(fēng)能力強(qiáng)。此外，櫸樹(shù)還是供造船、橋梁、車(chē)輛，以及生產(chǎn)各種高檔家具和工藝品等的上等木材，是一種珍貴的用材樹(shù)種 [ 1 - 2 ]。由于該樹(shù)經(jīng)濟(jì)價(jià)值高，市場(chǎng)需求大，野生資源已被過(guò)度采伐利用，儲(chǔ)量不容樂(lè)觀，現(xiàn)已被列為國(guó)家二級(jí)保護(hù)植物。因此，不僅要杜絕和防止人為肆意的砍伐森林，還要大力的發(fā)展其人工林來(lái)豐富資源儲(chǔ)量，保證其產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

施肥是一種最直接且普遍的林木增產(chǎn)方式，林木施肥方式的差異會(huì)造成各土壤養(yǎng)分濃度的不同，從而導(dǎo)致苗木吸收養(yǎng)分的效率也跟著改變，所以施肥方式會(huì)對(duì)養(yǎng)分的吸收及利用效率造成很大的影響[ 3 ]。傳統(tǒng)施肥方式已廣泛應(yīng)用與生產(chǎn)中，但自Ingestad等[ 4 ]研究并創(chuàng)立了“養(yǎng)分指數(shù)承載理論”（exponential nutrient loading theory）以來(lái)，發(fā)現(xiàn)指數(shù)施肥較傳統(tǒng)施肥具有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而受到許多學(xué)者的追捧，目前該施肥方式在國(guó)外已成為容器苗培育首選施肥技術(shù)[ 5 - 6 ]。如今國(guó)內(nèi)外關(guān)于指數(shù)施肥對(duì)櫸樹(shù)根系形態(tài)的的影響尚未報(bào)道，因此本試驗(yàn)設(shè)置傳統(tǒng)施肥與指數(shù)施肥兩種施肥方式作比較，探究不同施肥方式、不同施肥量對(duì)櫸樹(shù)容器苗根系形態(tài)的影響，為櫸樹(shù)容器苗高效育苗與精準(zhǔn)施肥提供理論依據(jù)。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地設(shè)在上海市寶山區(qū)森林種質(zhì)資源基地內(nèi)（31°23′N(xiāo)， 121°19′E），海拔4 m，屬亞熱帶季風(fēng)性氣候，年平均氣溫17.6 ℃，7月平均氣溫27.9 ℃，年平均降雨量1 173.4 mm，全年60%以上的雨量集中在5～9月的汛期。

2 試驗(yàn)材料與方法

2. 1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2018年3月中旬，將充足的櫸樹(shù)種子播種于苗床上，至5月下旬時(shí)，選取生長(zhǎng)狀況相對(duì)一致的實(shí)生苗移栽于規(guī)格為15 cm×20 cm（上口徑×高）的無(wú)紡布袋中，基質(zhì)配比為70%菜園土、20%泥炭、10%珍珠巖。待緩苗至6月初時(shí)，露天環(huán)境下開(kāi)始進(jìn)行施肥試驗(yàn)。試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，包括2種施肥方式（傳統(tǒng)施肥MF、指數(shù)施肥EF）和4種施肥水平（1 000 mg/株、1 500 mg/株、2 000 mg/株、4 000 mg/株），以不施肥處理作為對(duì)照（CK），共設(shè)置9個(gè)處理（以下用施肥方式字母縮寫(xiě)+施肥水平數(shù)字表示），每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)30株苗，一共810株。施肥間隔為1周，共進(jìn)行15次施肥，采用水溶性的施肥方式，每次施肥時(shí)將20 mL尿素水溶液用注射器施入每株幼苗的基質(zhì)周?chē)ū?）。

2. 2 測(cè)定方法

施肥結(jié)束后（第15周），分別從每處理3個(gè)重復(fù)中隨機(jī)選取2株苗木帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行根系形態(tài)的測(cè)定。首先將各株苗木用枝剪剪成根、莖、葉3部分，隨后將根系放在尼龍網(wǎng)篩上用水沖去泥土，再用去離子水潤(rùn)洗一遍，之后迅速將根系帶入有空調(diào)控溫的室內(nèi)晾干，用ESPON根系掃描儀掃描各處理根系圖片，并用專(zhuān)業(yè)根系掃描分析系統(tǒng)對(duì)不同的處理圖像進(jìn)行分析，獲得根系形態(tài)指標(biāo)（根長(zhǎng)、根表面積、根體積）。

2. 3 數(shù)據(jù)處理

用Excel 2013對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行圖表處理，用SPSS22.0進(jìn)行方差分析及LSD多重比較。

3 結(jié)果與分析

3. 1 不同施肥處理對(duì)櫸樹(shù)容器苗根長(zhǎng)的影響

由不同施肥處理對(duì)櫸樹(shù)容器苗根長(zhǎng)的影響（圖1）可知：經(jīng)傳統(tǒng)施肥的櫸樹(shù)容器苗，根長(zhǎng)隨著施氮量的增加呈先增后減的趨勢(shì)，并在MF1 500處達(dá)到最大值450.53 cm，為CK的2.01倍，說(shuō)明適量的施氮能增加根長(zhǎng)，而過(guò)量則會(huì)對(duì)其造成抑制作用;經(jīng)指數(shù)施肥的櫸樹(shù)容器苗根長(zhǎng)隨著施氮量的增加呈持續(xù)減小的趨勢(shì)，最大值為EF1 000的409.43 cm，是CK的1.83倍。各處理根長(zhǎng)由大到小的順序排列依次為：MF1 500>EF1 000>MF2 000>MF4 000> EF1 500>EF2 000>MF1 000>EF4 000>CK。多重比較結(jié)果顯示：各施肥處理均與CK差異顯著，MF1 500與MF1 000、EF1 500、EF2 000、EF4 000之間差異顯著，EF1 000只與EF4 000差異顯著，其他各施肥處理均不顯著，說(shuō)明不同施肥方法和施氮量都能促進(jìn)根長(zhǎng)的生長(zhǎng)，其中以MF1 500最好，其次為EF1 000。

3. 2 不同施肥處理對(duì)櫸樹(shù)容器苗根表面積的影響

由不同施肥處理對(duì)櫸樹(shù)容器苗根表面積的影響（圖2）可知：經(jīng)傳統(tǒng)施肥與指數(shù)施肥后的櫸樹(shù)容器苗根表面積均隨施氮量的增加呈先增后減的趨勢(shì)，并且都是在施氮量為1 500 mg/株時(shí)達(dá)到最大值，分別為267.31 cm2和320.07 cm2，是CK的1.33和1.60倍;在施氮量為4 000 mg/株時(shí)，兩種施肥方式下的櫸樹(shù)根表面積都最小，分別只有204.91 cm2和256.18 cm2，是CK的1.02和1.27倍，說(shuō)明施氮量過(guò)高抑制了櫸樹(shù)根表面積的生長(zhǎng)。施肥結(jié)束后各施肥處理櫸樹(shù)根表面積由大到小的順序排列為：EF1 500>EF2 000>MF1 500>EF1 000>EF4 000> MF2 000>MF1 000>MF4 000>CK。多重比較結(jié)果表明，各施肥處理中除了MF4 000外都與CK差異顯著，且 EF1 500顯著高于其他處理，說(shuō)明施肥對(duì)櫸樹(shù)根系表面積產(chǎn)生了明顯影響，但其中MF4 000影響幾乎為零，而EF1 500處理效果最好，其次為EF2 000。

3. 3 不同施肥處理對(duì)櫸樹(shù)容器苗根體積的影響

由不同施肥處理對(duì)櫸樹(shù)容器苗根體積的影響（圖3）可知：經(jīng)傳統(tǒng)施肥后的櫸樹(shù)根系體積在施氮量為1 000～2 000 mg/株范圍內(nèi)比較穩(wěn)定，只有稍許減少，而當(dāng)施氮量達(dá)到4 000 mg/株時(shí)減小幅度較大，并達(dá)到最小值8.96 cm3，是CK的0.90倍，說(shuō)明傳統(tǒng)施肥過(guò)量會(huì)對(duì)櫸樹(shù)根系體積生長(zhǎng)造成抑制;經(jīng)指數(shù)施肥后的櫸樹(shù)根體積隨著含量的增加呈現(xiàn)出先增后減的趨勢(shì)，在EF1 500處達(dá)到最大值38.8 cm3，是CK的3.91倍，當(dāng)施氮量大于1 500 mg/株時(shí)，根系體積減小，說(shuō)明過(guò)量的指數(shù)施肥也會(huì)抑制櫸樹(shù)根系體積的生長(zhǎng)。施肥結(jié)束時(shí)各處理根體積由大到小的順序?yàn)椋篍F1 500>EF2 000>EF4 000> ?MF1 000>MF1 500>MF2 000>EF1 000>CK>MF4 000多重比較表明：只有指數(shù)施肥中EF1 500、EF2 000、EF4 000 3個(gè)處理顯著大于CK，其中EF1 500顯著大于所有施肥處理，說(shuō)明指數(shù)施肥能明顯提高櫸樹(shù)根系體積，其中以EF1 500效果最好，其次是EF2 000。

4 結(jié)論與討論

4. 1 經(jīng)傳統(tǒng)和指數(shù)施肥的櫸樹(shù)，根系形態(tài)都發(fā)生了很明顯的變化。傳統(tǒng)施肥中，當(dāng)施氮量為1 500 mg/株時(shí)，苗木根系根長(zhǎng)達(dá)到最大，說(shuō)明適宜的施氮量能促進(jìn)櫸樹(shù)根系根長(zhǎng)的生長(zhǎng)，過(guò)量施氮?jiǎng)t抑制了其生長(zhǎng)，但都顯著大于CK;指數(shù)施肥中，櫸樹(shù)根系根長(zhǎng)隨著施氮量的增加而逐漸減小，說(shuō)明低氮處理對(duì)櫸樹(shù)根系根長(zhǎng)有顯著增加，這與王力鵬[ 9 ]等對(duì)楸樹(shù)無(wú)性系的研究結(jié)果類(lèi)似，適量的施肥對(duì)櫸樹(shù)根系根長(zhǎng)的發(fā)育有促進(jìn)作用，過(guò)量的指數(shù)施肥也會(huì)對(duì)其根系根長(zhǎng)造成不同程度的抑制，這很可能是以為指數(shù)施肥后期施氮量過(guò)大造成的，對(duì)根系造成了輕微毒害，降低了根長(zhǎng)生長(zhǎng)速度。

4. 2 經(jīng)傳統(tǒng)施肥后的櫸樹(shù)根表面積變化規(guī)律與根長(zhǎng)完全一致，都是在施氮量為1 500mg/株時(shí)達(dá)到最大，根體積規(guī)律變化也不大，在施氮量為1 000 mg/株時(shí)達(dá)到最大，之后逐漸平穩(wěn)，至施氮量為4 000 mg/株時(shí)，根體積突然減小，這是由于施氮量過(guò)高引起的;經(jīng)指數(shù)施肥過(guò)后的櫸樹(shù)根表面積與根體積變化規(guī)律完全相同，都是在施氮量為1 500 mg/ 株時(shí)達(dá)到最大值，之后又由于施氮過(guò)高逐漸減小，說(shuō)明適量的指數(shù)施肥能顯著促進(jìn)櫸樹(shù)根表面積和根體積的增長(zhǎng)，太少或太多都將減慢其生長(zhǎng)速度，甚至產(chǎn)生毒害。

4. 3 本研究中櫸樹(shù)根系根長(zhǎng)在傳統(tǒng)施肥1 500 mg/株時(shí)達(dá)到最大值450.53 cm，是CK的2.01倍;而根系根表面積與體積均在指數(shù)施肥1 500 mg/株時(shí)達(dá)到最大值，分別為320.07 cm2、38.8 cm3，為CK的1.59、3.91倍。說(shuō)明在指數(shù)施肥方式下施氮量為1 500 mg/株時(shí)最有利于櫸樹(shù)容器苗根系生長(zhǎng)。

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第1作者簡(jiǎn)介： ?崔子佳（1996-）， ?男， ?碩士， ?主要從事林木遺傳育種與種苗研究工作。

通訊作者： ?喻方圓（1965-）， ?教授， ?博士生導(dǎo)師，主要從事林木種苗研究工作。

收稿日期： 2021 - 04 - ?22

（責(zé)任編輯： ? 李 丹）