谷瑞寧

（祁連山國家級自然保護區(qū)管護中心烏鞘嶺自然保護站，甘肅武威 733206）

紅樺（Betula albosinensis）是樺木科樺木屬落葉大喬木，樹皮顏色為紫紅色或紅褐色，呈薄層狀剝落，有光澤和白粉，具備較高的觀賞價值[1-2]。紅樺外觀優(yōu)美、生長迅速、材質(zhì)良好、適應性強，可用作建筑材料，其枝、皮可作為藥材，因而需求量極大[3]。

施肥是速生豐產(chǎn)林培育的重要技術手段?？茖W施肥可改善土壤條件、增加土壤肥力、促進樹木生長、提高林產(chǎn)品產(chǎn)量及質(zhì)量[4]。在植物生長過程中，氮（N）、磷（P）、鉀（K）是最主要的限制元素。N 是植物體內(nèi)核酸、蛋白質(zhì)、葉綠素及多種次生代謝產(chǎn)物的重要組成元素，P 在植物細胞代謝中起著核心作用，K 參與多種酶系統(tǒng)的活化、光合作用，同化產(chǎn)物的運輸、碳水化合物的代謝和蛋白質(zhì)的合成等過程[5]。外源增施氮、磷、鉀肥可改善土壤結(jié)構(gòu)，調(diào)控植物的生長、開花等重要生理過程[6]。林業(yè)中關于施肥的研究主要集中于核桃、八角等經(jīng)濟林樹種和桉樹、杉木、楊樹等主要速生用材樹種，少見施肥對紅樺生長的影響研究[7]。本文研究了施肥對紅樺生長量、根系生長及葉片生長的影響，希望能為紅樺栽植產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于祁連山國家級自然保護區(qū)管護中心烏鞘嶺自然保護站，以高原氣候為主，全年太陽輻射總量544.16 kJ·cm-2，年日照時間4 434 h，年平均氣溫0.3 ℃，年平均無霜期59 d，年降水量360～410 mm。

1.2 試驗材料

2021 年4 月，選擇生長正常、大小均勻、平均高度為3 cm 的紅樺幼苗作為試驗材料。試驗于溫室內(nèi)進行，先用蒸餾水反復沖洗幼苗根部攜帶的基質(zhì)，接著將幼苗移栽至盛有等量混合基質(zhì)的塑料盆內(nèi)（混合基質(zhì)為泥炭、珍珠巖、蛭石按3 ∶2 ∶2 的比例配制，試驗用的塑料盆規(guī)格為8.5 cm×6.0 cm×7.0 cm）。為避免水肥流失，在塑料盆內(nèi)套入白色塑料袋。

1.3 試驗方法

試驗開始前，將混合基質(zhì)高壓滅菌后裝入塑料盆內(nèi)，盆及基質(zhì)初始重量記為W0。向基質(zhì)中淋入充足的蒸餾水直至達到飽和狀態(tài)，并將塑料板蓋在盆上部以避免水分蒸發(fā)，自然控干24 h，并反復3 次，以確?；|(zhì)充分飽和，在最后一次自然控干24 h 后一次性向基質(zhì)淋足蒸餾水，并自然控干24 h，認為基質(zhì)達到飽和狀態(tài)時，記錄盆及基質(zhì)重量為W1，則W1-W0即基質(zhì)的最大持水量[8]。結(jié)合紅樺生長需水的特性，將初始灌溉量設定為70%最大持水量，接著將盆及基質(zhì)、苗、水的總重量作為每日稱重澆水的標準，可結(jié)合天氣情況及苗木需水特性適當調(diào)整灌溉量。從移苗后的第3 周開始，每周為苗木施肥一次（肥料為獅馬牌復合肥，N、P、K 含量均為15%），共施肥12 次。根據(jù)施肥量的不同，共設置5 個處理，分別為CK 處理（不施肥）、T1 處理（施肥量為1 g·株-1）、T2 處理（施肥量為2 g·株-1）、T3 處理（施肥量為3 g·株-1）、T4 處理（施肥量為4 g·株-1），每個處理分別重復3 次，共15 個試驗小組，每個小組30 株幼苗。除施肥外，各處理采取相同的栽培管理措施。

1.4 測量指標

1.4.1 地徑、苗高及生物量

2022 年8 月，在每個試驗小組中選擇10 株幼苗，測量其苗高及地徑。隨機抽取7 株幼苗測量生物量，采用蒸餾水沖洗植株，從根莖處分開地上部分及地下部分，分別測量地上部鮮重及地下部鮮重；置于65 ℃烘箱內(nèi)烘干至恒重，即可獲取總生物量。

1.4.2 根系及葉的生長情況

采用萬深LA-S 型植物根系分析儀系統(tǒng)測量植株根系情況；采用葉片分析系統(tǒng)測量植株葉片情況。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2010 軟件及SPSS 19.0 軟件對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 施肥對樺樹生長及生物量的影響

不同施肥量下樺樹幼苗各生長指標及生物量情況見表1。由表1 可知，不同施肥量下樺樹幼苗的苗高、地徑、地上部分鮮重、地下部分鮮重及總生物量差異顯著。從苗高來看，隨著施肥量的增加，樺樹幼苗苗高由11.91 cm（CK 處理）逐漸升高至33.23 cm（T2 處理），但隨著施肥量的進一步增加，樺樹幼苗苗高并無明顯增加趨勢；不同處理的樺樹幼苗地徑變化趨勢與苗高基本一致，本試驗條件下樺樹幼苗地徑在3.97～6.92 mm；不同處理的樺樹幼苗地上部分鮮重差異顯著，由高到低依次為T3 處理、T2 處理、T1處理、T4 處理、CK 處理，其中T1 處理、T2 處理、T3 處理的樺樹幼苗地上部鮮重差異不顯著；隨著施肥量的增加，樺樹幼苗地下部鮮重呈先升高后降低的趨勢，由1.90 g（CK 處理）逐漸升高至3.42 g（T3 處理），隨著施肥量的進一步增加，樺樹幼苗地下部鮮重明顯降低；從樺樹幼苗總生物量來看，各施肥處理的樺樹幼苗總生物量明顯高于CK 處理，T3 處理、T2 處理、T4 處理、T1 處理的樺樹幼苗總生物量分別較CK 處理增加2.91 g、2.25 g、1.35 g、1.31 g，其中T2 處理與T3 處理的樺樹幼苗總生物量差異不顯著，T1 處理、T2 處理、T4 處理的樺樹幼苗總生物量差異不顯著。

表1 不同施肥量下樺樹幼苗各生長指標及生物量情況

2.2 施肥對樺樹根系生長的影響

不同施肥處理下樺樹幼苗根系生長情況見表2。由表2 可知，不同施肥量對樺樹幼苗根系投影面積、直徑及分叉數(shù)的影響不顯著，對長度、表面積、體積、根尖數(shù)、交叉數(shù)存在顯著影響。樺樹幼苗根系投影面積為253.27～300.28 cm2，直徑為4.12～5.16 mm，分叉數(shù)為507.11～591.78 個。從不同處理的根系長度來看，以T3 處理為最高，達到396.40 cm，CK 處理為最低，僅295.54 cm，T4 處理的樺樹幼苗根系長度與T3 處理差異不顯著；隨著施肥量的增加，樺樹幼苗根系的表面積呈先升高、后降低趨勢，由761.86 cm2（CK 處理）逐漸增加至940.99 cm2（T3 處理），隨著施肥量的進一步增加，樺樹幼苗根系的表面積降低至880.14 cm2（T4 處理）；樺樹幼苗根系體積以T3處理為最大，與T2 處理、T4 處理差異不顯著，明顯高于CK 處理和T1 處理；各施肥處理的樺樹幼苗根系根尖數(shù)明顯高于CK 處理，其中T3 處理的根尖數(shù)最多，達到729.44 個，明顯高于其他處理；從根系交叉數(shù)來看，以T2 處理與T3 處理為最高，二者差異不顯著，接著依次為T1 處理、CK 處理、T4 處理。

2.3 施肥對樺樹葉片生長的影響

不同施肥處理下樺樹幼苗葉片生長情況見表3。由表3 可知，施肥量對樺樹幼苗葉片數(shù)、葉面積、葉片周長存在顯著影響，對葉片長寬比的影響不顯著。具體而言，不同處理的樺樹幼苗葉片數(shù)由高到低排序依次為T3 處理、T2 處理、T4 處理、T1 處理、CK 處理，其中T2 處理與T3 處理的葉片數(shù)差異不顯著；從葉面積來看，隨著施肥量的增加，樺樹幼苗葉面積呈逐漸增長的趨勢，由12 881.14 mm2（CK 處理）逐漸增長至16 940.19 mm2（T4 處理），其中T2 處理、T3處理、T4 處理的樺樹幼苗葉面積差異不顯著；在施入肥料后，樺樹葉片周長明顯增加，T1處理、T2處理、T3處理、T4處理葉片周長差異不顯著，為2 405.06～2 597.24 mm，明顯高于CK 處理。

表3 不同施肥處理下樺樹幼苗葉片生長情況

3 結(jié)論與討論

本研究發(fā)現(xiàn)，隨著施肥量的增加，樺樹幼苗的苗高、地徑、葉面積、葉片周長呈增長趨勢，而地上部鮮重、地下部鮮重、總生物量、根系長度、根系表面積、根系體積、根尖數(shù)、根系交叉數(shù)、葉片數(shù)呈先升高后降低的趨勢，表明適量施肥可促進樺樹幼苗生長，而過量施肥則會在一定程度上抑制樺樹幼苗的生長，這與陸鋒等的研究結(jié)果相一致[9]。究其原因，可能是適量施肥增加了基質(zhì)內(nèi)速效養(yǎng)分的含量，為樺樹幼苗的生長提供了適宜的外界養(yǎng)分供給，從而促進其生長；而過量施肥則會顯著提升速效養(yǎng)分的含量，超過了樺樹幼苗根系生長對化肥速效養(yǎng)分濃度的適應閾值，從而對樺樹幼苗的生長產(chǎn)生抑制作用[10]。

本試驗結(jié)果表明，施用肥料可明顯促進樺樹幼苗的生長，但隨著施肥量的增加，樺樹幼苗地上部鮮重、地下部鮮重、總生物量、根系長度、根系表面積、根系體積、根尖數(shù)、根系交叉數(shù)、葉片數(shù)呈先升高后降低的趨勢。在施肥量為2～3 g·株-1時，樺樹幼苗生長效果最好，是最適宜幼苗生長的施肥量。