崔子佳 魏欽欽 喻方圓

摘要： ?以櫸樹容器苗為試驗材料，運用傳統(tǒng)施肥與指數(shù)施肥方式，探究不同施氮量對櫸樹容器苗根系形態(tài)（根長、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了櫸樹容器苗根系根長的生長， MF1500處理的根長達到最大，為450.53 cm，是CK的2.01倍。指數(shù)施肥顯著促進了櫸樹容器苗根系根表面積以及根體積的生長，并呈現(xiàn)出先增后減的趨勢，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最有利于櫸樹容器苗根系生長。

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

中圖分類號： ? S 725. 5， S 792. 99 ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼： ? A ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1001 - 9499（2021）05 - 0020 - 04

櫸樹（Zelkova schneideriana）屬于榆科櫸屬落葉喬木，主要分布于我國淮河及秦嶺以南、長江中下游各省。櫸樹樹姿端莊優(yōu)美，葉片在秋季變?yōu)楹旨t色，具有不錯的觀賞價值，且側(cè)根發(fā)達，固土抗風(fēng)能力強。此外，櫸樹還是供造船、橋梁、車輛，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種 [ 1 - 2 ]。由于該樹經(jīng)濟價值高，市場需求大，野生資源已被過度采伐利用，儲量不容樂觀，現(xiàn)已被列為國家二級保護植物。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)展其人工林來豐富資源儲量，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，所以施肥方式會對養(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，發(fā)現(xiàn)指數(shù)施肥較傳統(tǒng)施肥具有明顯的優(yōu)勢，因而受到許多學(xué)者的追捧，目前該施肥方式在國外已成為容器苗培育首選施肥技術(shù)[ 5 - 6 ]。如今國內(nèi)外關(guān)于指數(shù)施肥對櫸樹根系形態(tài)的的影響尚未報道，因此本試驗設(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、不同施肥量對櫸樹容器苗根系形態(tài)的影響，為櫸樹容器苗高效育苗與精準(zhǔn)施肥提供理論依據(jù)。

1 試驗地概況

試驗地設(shè)在上海市寶山區(qū)森林種質(zhì)資源基地內(nèi)（31°23′N， 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 試驗材料與方法

2. 1 試驗設(shè)計

2018年3月中旬，將充足的櫸樹種子播種于苗床上，至5月下旬時，選取生長狀況相對一致的實生苗移栽于規(guī)格為15 cm×20 cm（上口徑×高）的無紡布袋中，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，露天環(huán)境下開始進行施肥試驗。試驗采用完全隨機區(qū)組設(shè)計，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照（CK），共設(shè)置9個處理（以下用施肥方式字母縮寫+施肥水平數(shù)字表示），每個處理3個重復(fù)，每個重復(fù)30株苗，一共810株。施肥間隔為1周，共進行15次施肥，采用水溶性的施肥方式，每次施肥時將20 mL尿素水溶液用注射器施入每株幼苗的基質(zhì)周圍（表1）。

2. 2 測定方法

施肥結(jié)束后（第15周），分別從每處理3個重復(fù)中隨機選取2株苗木帶回實驗室進行根系形態(tài)的測定。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，并用專業(yè)根系掃描分析系統(tǒng)對不同的處理圖像進行分析，獲得根系形態(tài)指標(biāo)（根長、根表面積、根體積）。

2. 3 數(shù)據(jù)處理

用Excel 2013對試驗數(shù)據(jù)進行圖表處理，用SPSS22.0進行方差分析及LSD多重比較。

3 結(jié)果與分析

3. 1 不同施肥處理對櫸樹容器苗根長的影響

由不同施肥處理對櫸樹容器苗根長的影響（圖1）可知：經(jīng)傳統(tǒng)施肥的櫸樹容器苗，根長隨著施氮量的增加呈先增后減的趨勢，并在MF1 500處達到最大值450.53 cm，為CK的2.01倍，說明適量的施氮能增加根長，而過量則會對其造成抑制作用;經(jīng)指數(shù)施肥的櫸樹容器苗根長隨著施氮量的增加呈持續(xù)減小的趨勢，最大值為EF1 000的409.43 cm，是CK的1.83倍。各處理根長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，說明不同施肥方法和施氮量都能促進根長的生長，其中以MF1 500最好，其次為EF1 000。

3. 2 不同施肥處理對櫸樹容器苗根表面積的影響

由不同施肥處理對櫸樹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)施肥后的櫸樹容器苗根表面積均隨施氮量的增加呈先增后減的趨勢，并且都是在施氮量為1 500 mg/株時達到最大值，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，兩種施肥方式下的櫸樹根表面積都最小，分別只有204.91 cm2和256.18 cm2，是CK的1.02和1.27倍，說明施氮量過高抑制了櫸樹根表面積的生長。施肥結(jié)束后各施肥處理櫸樹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，說明施肥對櫸樹根系表面積產(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 不同施肥處理對櫸樹容器苗根體積的影響

由不同施肥處理對櫸樹容器苗根體積的影響（圖3）可知：經(jīng)傳統(tǒng)施肥后的櫸樹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)施氮量達到4 000 mg/株時減小幅度較大，并達到最小值8.96 cm3，是CK的0.90倍，說明傳統(tǒng)施肥過量會對櫸樹根系體積生長造成抑制;經(jīng)指數(shù)施肥后的櫸樹根體積隨著含量的增加呈現(xiàn)出先增后減的趨勢，在EF1 500處達到最大值38.8 cm3，是CK的3.91倍，當(dāng)施氮量大于1 500 mg/株時，根系體積減小，說明過量的指數(shù)施肥也會抑制櫸樹根系體積的生長。施肥結(jié)束時各處理根體積由大到小的順序為：EF1 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個處理顯著大于CK，其中EF1 500顯著大于所有施肥處理，說明指數(shù)施肥能明顯提高櫸樹根系體積，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，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，苗木根系根長達到最大，說明適宜的施氮量能促進櫸樹根系根長的生長，過量施氮則抑制了其生長，但都顯著大于CK;指數(shù)施肥中，櫸樹根系根長隨著施氮量的增加而逐漸減小，說明低氮處理對櫸樹根系根長有顯著增加，這與王力鵬[ 9 ]等對楸樹無性系的研究結(jié)果類似，適量的施肥對櫸樹根系根長的發(fā)育有促進作用，過量的指數(shù)施肥也會對其根系根長造成不同程度的抑制，這很可能是以為指數(shù)施肥后期施氮量過大造成的，對根系造成了輕微毒害，降低了根長生長速度。

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

4. 3 本研究中櫸樹根系根長在傳統(tǒng)施肥1 500 mg/株時達到最大值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/株時達到最大值，分別為320.07 cm2、38.8 cm3，為CK的1.59、3.91倍。說明在指數(shù)施肥方式下施氮量為1 500 mg/株時最有利于櫸樹容器苗根系生長。

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第1作者簡介： ?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）