崔子佳 ，萬(wàn)俊鵬 ，吳 文 ，張于卉 ，喻方圓

（1.南方現(xiàn)代林業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心，南京林業(yè)大學(xué)·林學(xué)院，江蘇 南京 210037；2.江西環(huán)境工程職業(yè)學(xué)院，江西 贛州 341000；3.上海市金山區(qū)林業(yè)站，上海 200540；4.上海市林業(yè)總站，上海 200040）

櫸樹(shù)（Zelkova schneideriana）屬于榆科(Ulmaceae)櫸屬(Zelkova)落葉喬木[1]。櫸樹(shù)樹(shù)形優(yōu)美，樹(shù)冠冠幅大，葉片色彩在秋季變化多樣，觀賞價(jià)值高，是做行道樹(shù)或庭院樹(shù)種不錯(cuò)的選擇。同時(shí)，櫸樹(shù)根系發(fā)達(dá)，能固持水土，涵養(yǎng)水源，減少水土流失，具有一定的生態(tài)價(jià)值。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，具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值[2-3]。由于其較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和較大的市場(chǎng)需求，現(xiàn)已被過(guò)度開(kāi)發(fā)利用，導(dǎo)致野生資源大量減少，甚至處于瀕危狀態(tài)[4]。因此，如何加快櫸樹(shù)幼苗生長(zhǎng)速率，縮短育苗周期，提高苗木產(chǎn)量及質(zhì)量，進(jìn)而滿(mǎn)足人們大量的需求成為當(dāng)下研究的重點(diǎn)。

施肥是一種最普遍也是最快捷的林木增產(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[5]。傳統(tǒng)施肥通常采用等量施肥法，其不符合苗木慢－快－慢的生長(zhǎng)規(guī)律，這不僅影響苗木的養(yǎng)分吸收效率，而且還會(huì)造成肥料的浪費(fèi)[6]。而指數(shù)施肥則很好地解決了這個(gè)問(wèn)題，顧名思義，指數(shù)施肥就是指通過(guò)指數(shù)遞增增加施肥量的方式來(lái)施以肥料，這不僅貼合苗木的生長(zhǎng)速率，而且能使苗木的養(yǎng)分吸收達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，進(jìn)而使苗木體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)含量達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，該施肥方式在國(guó)外已成為容器苗培育首選施肥技術(shù)[7-8]。研究表明，與傳統(tǒng)施肥相比，指數(shù)施肥不僅節(jié)約肥料，還能有效提高苗木體內(nèi)養(yǎng)分吸收效率與養(yǎng)分載荷，從而提高苗木的產(chǎn)量及質(zhì)量[9-10]。

本研究旨在通過(guò)對(duì)櫸樹(shù)容器苗實(shí)施指數(shù)施肥和傳統(tǒng)施肥兩種不同施肥模式，綜合分析各施肥處理對(duì)櫸樹(shù)容器苗生長(zhǎng)特性（包括苗高、地徑和生物量）的影響，探索出最適櫸樹(shù)容器苗生長(zhǎng)的施肥量和施肥策略，從而加快苗木生長(zhǎng)速率，提高苗木出圃質(zhì)量，這對(duì)櫸樹(shù)容器苗標(biāo)準(zhǔn)化、集約化和規(guī)?；a(chǎn)具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料來(lái)源于上海市寶山區(qū)森林種質(zhì)資源基地櫸樹(shù)育苗區(qū)，2018年3 月中旬將充足的櫸樹(shù)種子播種于苗床上，待長(zhǎng)至2018年5 月下旬時(shí)，選取生長(zhǎng)狀況相對(duì)一致（苗高約10 cm）的櫸樹(shù)實(shí)生苗810株移栽于規(guī)格為15 cm×20 cm（上口徑×高）的無(wú)紡布袋中，基質(zhì)采用70%菜園土、20%泥炭、10%珍珠巖。待緩苗至6 月初開(kāi)始露天環(huán)境下施肥試驗(yàn)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共設(shè)置2種施肥方式，4種施氮量，共9個(gè)處理。分別為對(duì)照處理（CK：0 mg·株-1）、傳統(tǒng)施肥（MF1000∶1 000 mg·株-1；MF1500∶1 500 mg·株-1；MF2000：2 000 mg·株-1；MF4000：4 000 mg·株-1）、指數(shù)施肥（EF1000∶1 000 mg·株-1；EF1500 ∶1 500 mg·株-1；EF2000 ∶2 000 mg·株-1；EF4000∶4 000 mg·株-1）。每個(gè)處理 3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)30株苗，一共810株。傳統(tǒng)施肥每周等量地添加肥料，其公式如下：

式(1)中，NT為施氮總量，Nt為第 t 次施肥量，T 為施肥周數(shù)(T=15，下同)。

指數(shù)施肥的每周施肥量參考以下兩個(gè)公式計(jì)算：

式(2)中，NT為施氮總量，NS為幼苗施肥前的初始含氮量，通過(guò)測(cè)定測(cè)得幼苗初始含氮量NS=86.24 mg·株-1，r 是需要確定的系數(shù)。

式(3)中，Nt為當(dāng)次施氮量，Nt-1為當(dāng)次前積累施肥量總和。

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莖周?chē)?。為保證苗木正常生長(zhǎng)，試驗(yàn)期間每隔1 周需對(duì)苗木施加1 次磷肥和鉀肥（磷肥和鉀肥分別采用過(guò)磷酸鈣和硫酸鉀），整個(gè)生長(zhǎng)季共補(bǔ)充 8 次，每次施入量均為8 g·株-1。具體施氮量見(jiàn)表1。

表1 櫸樹(shù)容器苗不同施肥水平每周施氮量/mg·株-1Tab. 1 Weekly amount of nitrogen application (mg/seedling) for Z. schneideriana container seedlings

1.3 測(cè)定方法

苗高地徑測(cè)定：分別在施肥前（第0 周，6 月10日）、施肥后（第 3 周，6 月 22 日；第 9 周，8 月 2 日；第15 周，9 月19 日）從每個(gè)處理的3個(gè)重復(fù)中隨機(jī)各取7株，共取 21株，用直尺(精確到 0.1 cm)測(cè)量苗高，游標(biāo)卡尺(精確到0.01 mm)測(cè)量地徑。

生物量測(cè)定：施肥結(jié)束后（第15 周），從每個(gè)處理的3個(gè)重復(fù)中隨機(jī)各取2株苗木帶回實(shí)驗(yàn)室，將各株苗木用枝剪剪成根、莖、葉三部分并用清水洗干凈，再用去離子水洗凈，將苗木分為根、莖、葉不同器官樣品，分別裝入信封，置于烘箱內(nèi)，105℃殺青30 min后，于70℃烘48 h 至恒量。用電子分析天平(精確到0.001)測(cè)定根、莖、葉各器官生物量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

用Excel 2013 對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行圖表處理，用SPSS 22.0 進(jìn)行方差分析及LSD 多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對(duì)櫸樹(shù)容器苗苗高的影響

由圖1 可以看出，隨著時(shí)間的推移，櫸樹(shù)容器苗的苗高逐漸增加，經(jīng)傳統(tǒng)施肥后的櫸樹(shù)容器苗苗高隨著施氮量的增加呈現(xiàn)出先增后減的趨勢(shì)，而經(jīng)指數(shù)施肥后的櫸樹(shù)容器苗苗高隨著施氮量的增加呈現(xiàn)出逐漸增加的趨勢(shì)，它們表現(xiàn)出兩種不同的變化規(guī)律。第1～3 周，在同一施氮總量上，傳統(tǒng)施肥后的櫸樹(shù)苗高普遍大于指數(shù)施肥后的櫸樹(shù)苗高，并在MF2000 處達(dá)到最大值27.5 cm，是對(duì)照組CK（19.54 cm）的1.41倍，而MF4000 苗高只有21.1 cm，小于除CK 外的其他處理，說(shuō)明MF4000 由于施氮量過(guò)高，從一開(kāi)始就受到了抑制；第3～9 周，在同一施氮總量上，指數(shù)施肥后的櫸樹(shù)苗高逐漸超過(guò)傳統(tǒng)施肥后的櫸樹(shù)苗高，并在處理EF4000 處取得最大值70.7 cm，是對(duì)照組CK（51.2 cm）的 1.38 倍；待施肥結(jié)束后（第 15 周），各處理苗高由大到小的順序依次為：EF4000 (85.46 cm)＞EF2000(84.56 cm)＞MF2000(84.23 cm)＞EF1500(82.45 cm)＞MF1500 (81.88 cm)＞EF1000 (79.94 cm)＞MF1000(79.07 cm)＞MF4000(73.61 cm)＞CK(60.64 cm)，各施肥處理分別較對(duì)照組 CK 增加了 40.93%、39.45%、38.90%、35.97%、35.03%、31.83%、30.39%、21.39%。多重比較結(jié)果表明：在施肥各處理中，MF2000、EF2000和 EF4000 顯著大于其他各處理（P＜0.05），且各施肥處理均與對(duì)照組CK 差異顯著，說(shuō)明不同施肥方法和不同氮素添加量對(duì)櫸樹(shù)容器苗苗高生長(zhǎng)都有促進(jìn)作用，其中EF4000 處理的效果最好，其次為處理EF2000 和 MF2000。

圖1 不同施肥處理對(duì)櫸樹(shù)容器苗苗高的影響Fig. 1 Effects of different fertilization treatments on height of Z. schneideriana container seedlings

2.2 不同施肥處理對(duì)櫸樹(shù)容器苗地徑的影響

經(jīng)傳統(tǒng)施肥后的櫸樹(shù)容器苗地徑的生長(zhǎng)與苗高相似，而指數(shù)施肥則略有不同。圖2 顯示，第1～3 周傳統(tǒng)施肥后的櫸樹(shù)地徑隨著施氮量的增加呈現(xiàn)出先增后減的趨勢(shì)，而指數(shù)施肥后的櫸樹(shù)地徑逐漸遞增，在EF4000、MF2000 處達(dá)到最大值2.92 mm，是對(duì)照組 CK 的 1.24 倍；第 3～9 周和第 9～15 周，指數(shù)施肥后的櫸樹(shù)地徑隨著施氮量的增加慢慢開(kāi)始達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，甚至還有減小的趨勢(shì)，均在EF2000 處達(dá)到最大值，分別為6.46 mm 和8.19 mm，是對(duì)照組 CK 的1.22 倍和1.09 倍，而處理MF4000 逐漸與各施肥處理拉開(kāi)差距，分別只有5.41 mm 和7.56 mm，為對(duì)照組CK 的1.02 倍和1.01 倍，說(shuō)明因?yàn)槭┑窟^(guò)高抑制了該處理的地徑生長(zhǎng)。待施肥結(jié)束后（第15 周），各處理地徑由大到小的順序依次為：EF2000(8.19 mm)=EF4000 (8.19 mm)>MF2000 (8.18 mm)>EF1500(8.16 mm)>MF1500 (8.15 mm)>EF1000 (8.12 mm)>MF1000(8.09 mm)>MF4000(7.56 mm)>CK(7.49 mm)，各施肥處理分別較對(duì)照組CK 增加了9.35%、9.35%、9.21%、8.95%、8.81%、8.41%、8.01%、0.93%。多重比較結(jié)果表明：在各施肥處理中，除了處理MF4000，其余各施肥處理之間差異不顯著，但都與對(duì)照組CK 和處理MF4000 之間差異顯著，說(shuō)明不同施肥方法和不同施肥量對(duì)櫸樹(shù)地徑影響不大，但都有促進(jìn)作用，其中處理MF4000 促進(jìn)效果很小，處理EF2000 效果最好。

圖2 不同施肥處理對(duì)櫸樹(shù)容器苗地徑的影響Fig. 2 Effects of different fertilization treatments on diameter of Z. schneideriana container seedlings

2.3 不同施肥處理對(duì)櫸樹(shù)容器苗生物量積累的影響

由圖3 可知，經(jīng)傳統(tǒng)施肥和指數(shù)施肥的櫸樹(shù)容器苗根生物量、莖生物量、葉生物量以及全株生物量都隨著施氮量的增加呈現(xiàn)出先增后減的趨勢(shì)，只是二者生物量出現(xiàn)的峰值不同，傳統(tǒng)施肥中處理MF1500 的生物量達(dá)到峰值，而指數(shù)施肥中處理EF2000 的生物量達(dá)到峰值。櫸樹(shù)根生物量在處理MF1500 處達(dá)到最大值8.05 g，是對(duì)照組CK 的2.08 倍；莖生物量、葉生物量以及全株生物量均在處理EF2000 處達(dá)到最大值，分別為 15.31 g、13.36 g 和 36.16 g，是對(duì)照組 CK的 2.78、1.97 和 2.24 倍。全株生物量中，處理MF2000、MF4000 和EF4000 都較前一個(gè)處理有所減少，分別為 24.29 g、18.74 g 和 27.84 g，是對(duì)照組 CK的1.5、1.16 和1.72 倍，說(shuō)明由于施氮量過(guò)高對(duì)這三個(gè)處理產(chǎn)生了抑制作用。不同處理的全株生物量由大到小的順序依次為：EF2000 (36.16 g)>MF1500(30.04 g)>EF4000(27.84 g)>EF1500(26.12 g)>EF1000(25.23 g)>MF2000(24.29 g)>MF1000(22.93 g)>MF4000(18.74 g)>CK(16.16 g)。多重比較顯示，各施肥處理均與對(duì)照組CK 差異顯著，處理EF2000 和MF4000 與其他施肥處理間均有顯著差異，而處理MF1500 與除了處理EF4000 外的其他施肥處理差異顯著。說(shuō)明不同的施氮量與施肥方式都對(duì)櫸樹(shù)容器苗生物量的積累有很好的促進(jìn)作用，但施氮量過(guò)高會(huì)產(chǎn)生抑制性。

圖3 不同施肥處理對(duì)櫸樹(shù)容器苗生物量的影響Fig. 3 Effects of different fertilization treatments on biomass of Z. schneideriana container seedlings

3 結(jié)論與討論

苗高和地徑是評(píng)價(jià)苗木質(zhì)量水平非常重要的兩項(xiàng)指標(biāo)，通過(guò)施肥能明顯促進(jìn)苗木苗高、地徑的生長(zhǎng)，因此施肥是提高苗木質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)之一[11]。本試驗(yàn)通過(guò)研究表明，在施肥第3 周時(shí)，傳統(tǒng)施肥后的櫸樹(shù)苗高普遍大于指數(shù)施肥，而到了施肥后第9 周時(shí)，指數(shù)施肥后的櫸樹(shù)苗高開(kāi)始慢慢超過(guò)傳統(tǒng)施肥，說(shuō)明傳統(tǒng)施肥前期能夠提供充足的養(yǎng)分來(lái)滿(mǎn)足植物生長(zhǎng)所需，但是施氮量也不能過(guò)高，處理MF4000 就很好的說(shuō)明了這一點(diǎn)，由于前期施氮量過(guò)高，MF4000 施肥處理的苗木很可能從前期開(kāi)始就受到了毒害作用，從而導(dǎo)致容器苗生長(zhǎng)勢(shì)緩慢。在施肥后段，傳統(tǒng)施肥的養(yǎng)分逐漸開(kāi)始供應(yīng)不足，而指數(shù)施肥的施氮量則完全符合苗木整個(gè)生長(zhǎng)期的生長(zhǎng)規(guī)律，在后期能夠保證養(yǎng)分充足供應(yīng)，因此指數(shù)施肥后的苗木苗高開(kāi)始逐漸超過(guò)傳統(tǒng)施肥。試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，各施肥處理的苗高和地徑都顯著高于不施肥處理CK。在苗高中，傳統(tǒng)施肥各處理呈現(xiàn)先增后減的趨勢(shì)，而指數(shù)施肥各處理呈現(xiàn)逐漸遞增的趨勢(shì)，并在處理EF4000 處達(dá)到最大值85.46 cm，是CK 的1.41 倍。在地徑上，指數(shù)施肥和傳統(tǒng)施肥后的各處理均表現(xiàn)出先增后減的趨勢(shì)，并都在指數(shù)施肥處理EF2000 處達(dá)到最大值8.19 mm，分別是對(duì)照組CK 的1.09 倍。指數(shù)施肥與傳統(tǒng)施肥相比，顯著提高了苗木苗高，但是地徑的差異并不顯著，這與前人對(duì)青岡櫟(Cyclobalanopsis glauca)的研究結(jié)果類(lèi)似[12]，但也有研究表明指數(shù)施肥能同時(shí)顯著提高沉香(Aquilaria sinensis)容器苗的苗高和地徑[13]。存在這種現(xiàn)象的原因可能是由于樹(shù)種類(lèi)型以及施肥量不同。傳統(tǒng)施肥中，施氮量為2 000 mg·株-1的苗高地徑最大，而指數(shù)施肥中，施氮量為4 000 mg·株-1的苗高最大，施氮量為2 000 mg·株-1的地徑最大，說(shuō)明適量施氮能促進(jìn)櫸樹(shù)苗木的生長(zhǎng)，過(guò)量則會(huì)產(chǎn)生一定的抑制，但指數(shù)施肥中的苗高則隨著施氮量的增加而增加。

生物量是評(píng)價(jià)苗木生產(chǎn)力高低的重要指標(biāo)之一，施氮量的多少直接影響著植物體內(nèi)生物量的積累與分配[14]。在本研究中，傳統(tǒng)施肥與指數(shù)施肥的櫸樹(shù)苗木根莖葉及全株生物量都隨著施氮量的增加呈現(xiàn)出先增后減的趨勢(shì)。但兩種施肥方式出現(xiàn)的拐點(diǎn)不同，傳統(tǒng)施肥處理中，施氮量為1 500 mg·株-1的生物量最大，而施氮量增至 2 000 mg·株-1、4 000 mg·株-1時(shí)，生物量持續(xù)減少，指數(shù)施肥處理中，施氮量為2 000 mg·株-1的生物量最大，為36.16 g，是對(duì)照組CK 的 2.24 倍，而當(dāng)施氮量達(dá)到 4 000 mg·株-1時(shí)，生物量也開(kāi)始減少，說(shuō)明不論何種施肥方式，只有適量的施肥才能促進(jìn)櫸樹(shù)容器苗的生長(zhǎng)，而過(guò)量的施肥會(huì)使苗木受到毒害作用，從而導(dǎo)致苗木的生長(zhǎng)與生物量積累都受到抑制[15]。王曉等[16]對(duì)閩楠幼苗的研究表明，指數(shù)施肥能顯著增加苗木生物量，但施氮過(guò)量也會(huì)抑制苗木生物量的積累，這與本試驗(yàn)研究結(jié)果相似。

綜上所述，在指數(shù)施肥方式下施氮量2 000 mg·株-1為櫸樹(shù)容器苗生長(zhǎng)的最佳施肥策略。本試驗(yàn)研究通過(guò)不同的施肥方法和施氮濃度兩個(gè)因素確定了1年生櫸樹(shù)容器苗生長(zhǎng)的最適施肥方案，但此研究中根系形態(tài)及養(yǎng)分承載的測(cè)定尚未涉及，因此想要更加科學(xué)全面地制定櫸樹(shù)容器苗施肥方案，在今后的試驗(yàn)中應(yīng)逐步深入并完善，同時(shí)，如何才能將指數(shù)施肥準(zhǔn)確地運(yùn)用到育苗實(shí)踐當(dāng)中去，也是今后的研究熱點(diǎn)和方向。