崔子佳，戴鵬飛

(江西環(huán)境工程職業(yè)學院，江西 贛州 341000)

櫸樹(Zelkovaschneideriana)，榆科櫸屬，高大喬木，其樹形優(yōu)美，冠幅較大，葉色季相變化明顯，是重要的硬闊葉用材樹種和園林綠化景觀樹種[1，2]。櫸樹經(jīng)濟價值高，市場需求大，但櫸樹種子發(fā)芽率低，自然更新速度慢，被列為國家二級重點保護植物[3]。櫸樹種子的休眠特性是櫸樹出苗率低的原因之一，不利于櫸樹資源的培育和擴繁。當前主要通過改進育苗技術(shù)從而提高其苗木產(chǎn)量與質(zhì)量，而容器育苗具有周期短、質(zhì)量好、造林成活率高等特點[4]，已廣泛應用于林業(yè)生產(chǎn)實踐中。

苗木質(zhì)量是影響造林效果的首要因子[5，6]，由于造林后，苗木從土壤中吸收養(yǎng)分有限，其成活主要依靠苗木自身的苗體養(yǎng)分，所以質(zhì)量好的苗木造林成活率就高。施肥是提高苗木質(zhì)量的重要舉措之一[7～9]。合理施肥能有效地提高苗木質(zhì)量，促進苗木生長。氮肥是世界公認的影響苗木生長發(fā)育的關(guān)鍵因素之一，適量地施用氮肥可補充苗木養(yǎng)分，促進苗木生長。但如過量使用，會使苗木生長受到抑制甚至產(chǎn)生毒害作用[10，11]，因而，篩選出最適施氮量對櫸樹苗木生產(chǎn)實踐具有重大意義。

試驗以櫸樹當年播種容器幼苗為材料，研究不同施氮量對櫸樹容器苗生長及營養(yǎng)狀況的影響，明確櫸樹容器苗的最適施氮量，為櫸樹容器苗優(yōu)質(zhì)、速生、豐產(chǎn)提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料由上海市森林植被種質(zhì)資源基地櫸樹育苗區(qū)提供，2018年3月中旬在消毒好的苗床上播種育苗。5月下旬，選擇近等高健壯苗移栽入袋供試驗。幼苗初始苗高：(8.77±1.76)cm，地徑：(1.29±0.23)mm。無紡布容器袋規(guī)格：上口直徑15cm，高20cm。容器內(nèi)基質(zhì)及體積比：園土、泥炭、珍珠巖(7∶2∶1)。緩苗至6月初在露天環(huán)境下開展施肥試驗。試驗過程中采用重量法來判斷土壤水分狀況，每隔2周移動1次苗袋以減少邊緣效應。試驗地位于上海市森林植被種質(zhì)資源基地內(nèi)，氣候條件適宜櫸樹容器苗生長。

1.2 試驗設計

試驗設置4個濃度施肥處理(T1～T4)和1個不施肥處理(CK)作為對照，共5個處理，3重復每處理，30株苗每重復，共450株苗，以完全隨機化區(qū)組設計安排到15個試驗小區(qū)中。其中T1～T4分別代表施氮總量為1000mg/株、1500mg/株、2000mg/株和4000mg/株，每次施肥間隔為1周，共15次施肥，因此T1～T4每周施氮量分別為66.67mg/株、100mg/株、133.33mg/株和266.67mg/株。采用水溶施肥方法，先將各處理稱取的尿素分別溶于600mL清水中，后用針筒注射器吸取20ml施于每株容器幼苗基質(zhì)中。期間每2周對苗木補充1次磷肥和鉀肥，整個生長季共補充8次，磷肥和鉀肥分別采用過磷酸鈣和硫酸鉀，每次施入量均為8g/株。

1.3 生長指標測定方法

1.3.1 苗高、地徑

施肥結(jié)束后，從每個處理的3個重復中隨機各取10株苗，共取150株苗，分別用卷尺(精確到0.1cm)和游標卡尺(精確到0.01mm)測量苗高和地徑。

1.3.2 根長、根體積、根表面積

施肥結(jié)束后，每個處理選取6株生長相對一致的幼苗，測定幼苗根系生長狀況指標。將各苗木根部剪下，用水在尼龍網(wǎng)篩上沖洗掉泥土，再用蒸餾水緩緩沖洗干凈，之后，將根部迅速帶進室內(nèi)，并將室內(nèi)空氣溫度調(diào)節(jié)至適宜的范圍，采用EPSON根掃描儀對各處理的根系圖像進行掃描，之后使用分析系統(tǒng)WinRHIZO對根系圖像進行分析，得出各處理根系生長狀況指標，包括根長、根表面積、根體積等。

1.3.3 生物量(根、莖、葉)

將測定完各處理根系指標的根與測定各處理根系指標時剪下的莖和葉用清水洗干凈，再用去離子水洗凈，分成根、莖、葉三部分樣品，分別裝入牛皮紙袋，于105℃殺青30min后降至70℃烘干至恒重，用電子分析天平(精確到0.001)分別測定根、莖、葉各器官生物量。

總生物量(g/株)=根生物量+莖生物量+葉生物量。

1.4 營養(yǎng)狀況測定方法

將測定完各處理生物量的根、莖、葉分別用粉碎機進行粉碎后，過0.5mm篩，全氮、全磷、全鉀含量測定參考王學奎[12]的方法。

養(yǎng)分積累量(mg/株)=養(yǎng)分含量(mg/g)×生物量(g/株)。

1.5 數(shù)據(jù)分析

用Excel 2018進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計整理、圖表處理，用SPSS 22.0在0.05水平上進行方差分析及LSD多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施氮量對櫸樹容器苗生長指標的影響

2.1.1 苗高、地徑

不同施氮量對櫸樹容器苗苗高、地徑及高莖比的影響如表1所示。苗高、地徑及高莖比隨施氮量的增加均呈先增后減趨勢，并均在T3處理(施氮量2000mg/株)達到最大值，分別為84.23cm、8.18mm和10.31，分別為CK的1.39倍、1.09倍和1.27倍。方差分析及多重比較結(jié)果表明，不同處理之間苗高、地徑及高莖比差異顯著，其中，各施氮處理苗高及高莖比均顯著大于CK，且各施氮處理間苗高差異顯著，除T4外其余三個處理地徑均顯著大于CK，但各施氮處理間除T4外地徑差異不顯著，表明適量施氮能顯著提高櫸樹容器苗的苗高和地徑生長量，以施氮量為2000mg/株時效果最好，而過量施氮則會造成一定程度上的抑制。

表1 不同施氮量對櫸樹容器苗苗高、地徑及高莖比的影響Tab.1 Effects of Different Nitrogen Application Rates on the Height，Ground Diameter and Height To Stem Ratio of Zelkova schneideriana Container Seedlings

2.1.2 生物量

不同施氮量對櫸樹容器苗根生物量、莖生物量、葉生物量、總生物量及根莖比的影響，如表2所示。各處理下，根生物量、莖生物量、葉生物量及總生物量隨施氮量的增加均呈先增后減趨勢，且均在T2處理(施氮量1500mg/株)取得最大值，分別為8.05g/株、11.45g/株、10.54g/株和30.04g/株，是CK的2.08倍、2.08倍、1.55倍和1.86倍。方差分析及多重比較結(jié)果表明，不同處理之間櫸樹容器苗的根生物量、莖生物量、葉生物量、總生物量及根莖比差異顯著(P<0.05)，除根生物量中T4與CK兩個處理差異不顯著之外，莖生物量、葉生物量及總生物量各處理均顯著大于CK，說明施氮肥對櫸樹容器苗生物量的促進效果顯著，T2根莖比顯著大于T1、T4，說明適宜的施氮量對櫸樹容器苗地下部分生物量的促進作用大于地上部分。

表2 不同施氮量對櫸樹容器苗生物量的影響Tab.2 Effects of Different Nitrogen Application Rates on Biomass of Zelkova schneideriana Container Seedlings

2.1.3 根系指標

不同施氮處理對櫸樹容器苗根系生長指標的影響。隨施氮量的增加，根長及根表面積均呈先增后減趨勢，且都在T2處理(施氮量1500mg/株)達到最大值，分別為450.53cm和267.31cm2，分別是CK的2.01倍和1.33倍。說明施氮處理能顯著促進根長和根表面積的生長，對根長的促進效果最明顯。而根體積隨著施氮量的增加呈減少趨勢。方差分析及多重比較結(jié)果表明，不同施氮量處理之間根長差異不顯著，但各施氮處理根長均顯著大于CK；T2根表面積最大，為15.46cm3，T3其次，且二者均顯著大于CK、T4(表3)。

表3 不同施氮量對櫸樹容器苗根系形態(tài)的影響Tab.3 Effects of Different Nitrogen Application Rates on Root Morphology of Zelkova schneideriana Container Seedlings

2.2 不同施氮量對櫸樹容器苗營養(yǎng)狀況的影響

2.2.1 氮、磷、鉀養(yǎng)分含量

施氮處理對器官中的氮、磷、鉀養(yǎng)分含量影響顯著。櫸樹容器苗各器官氮含量總體表現(xiàn)為：葉>根>莖。各施氮處理，根的氮含量隨施氮量的增加呈現(xiàn)出先減后增的趨勢，于T4達到最大值59.81mg/g，是CK的2.17倍；莖的氮含量隨施氮量的增加呈先增后減趨勢，并在T2達到最大值32.46mg/g，是CK的1.32倍；葉的氮含量隨施氮量的增加呈逐漸增大趨勢，在T4達到最大值68.52mg/g，是CK的1.31倍。磷含量總體表現(xiàn)為：根>葉>莖，各施氮處理根的磷含量隨施氮量的增加呈先增后減趨勢，于T2達到最大值4.79mg/g，是CK的1.35倍；莖的磷含量隨著施氮量的增加呈減少趨勢，CK顯著大于其他各施氮處理；葉的磷含量隨施氮量的增加呈先增后減趨勢，在T2達到最大值3.14mg/g，是CK的1.36倍。鉀含量總體表現(xiàn)為：根>葉>莖，各施氮處理根的鉀含量隨施氮量的增加呈減少趨勢，T1處理最大，值為13.56mg/g，是CK的1.43倍；莖的鉀含量隨施氮量的增加呈先增后減趨勢，在T2達到最大值5.41mg/g，是CK的1.34倍；葉的鉀含量隨施氮量的增加呈先增后減趨勢，在T2達到最大值9.92mg/g，是CK的1.20倍(表4)。

表4 不同施氮量對櫸樹容器苗養(yǎng)分含量的影響Tab.4 Effects of Different Nitrogen Application Rates on Nutrient Content of Zelkova schneideriana Container Seedlings

2.2.2 氮、磷、鉀養(yǎng)分積累量

從表5可見，不同施氮量對根、莖、葉及全株的氮、磷、鉀養(yǎng)分積累量影響顯著。櫸樹容器苗各器官氮、磷、鉀積累量總體均表現(xiàn)為：葉>根>莖。各施氮處理下，不同器官及全株的氮、磷、鉀積累量隨施氮量的增加均呈先增后減趨勢，且均在T2(施氮量1500mg/株)達到最大值。其中根、莖、葉及全株的氮積累量最大值分別為385.12mg/株、372.28mg/株、578.20mg/株和1335.60mg/株，分別是CK的3.66倍、2.75倍、1.63倍和2.24倍；根、莖、葉及全株的磷積累量最大值分別為33.22mg/株、23.91mg/株、33.10mg/株和90.24mg/株，分別是CK的2.42倍、1.72倍、2.11倍和2.08倍；根、莖、葉及全株的鉀積累量最大值分別為83.19mg/株、61.90mg/株、104.51mg/株和249.61mg/株，分別是CK的2.27倍、2.79倍、1.85倍和2.17倍。除T4莖中氮積累量、T3與T4莖中磷積累量、T4根中鉀積累量與CK差異不顯著外，其余處理均顯著大于CK。

表5 不同施氮量對櫸樹容器苗養(yǎng)分積累量的影響Tab.5 Effects of Different Nitrogen Application Rates on Nutrient Accumulation of Zelkova schneideriana Container Seedlings

3 討論

1)苗高和地徑是衡量苗木質(zhì)量的重要參考依據(jù)，施氮肥能促進苗高、地徑的生長，提高苗木質(zhì)量，縮短育苗周期[13]。本試驗中，各施氮肥處理能顯著改善櫸樹容器苗地上部分的生長，櫸樹的苗高、地徑隨著施氮量的增加呈現(xiàn)出先增加后降低的趨勢，可能與2000mg/株的氮素量過高有關(guān)，超過櫸樹所需氮含量的閾值，不能被充分利用甚至對櫸樹的營養(yǎng)吸收產(chǎn)生阻礙作用，進而影響櫸樹正常生長，這與段娜[14]、倪玉瓊[15]等的研究結(jié)果相似。本試驗中，T3處理對櫸樹苗高、地徑的促進效果最好。

2)當外界環(huán)境發(fā)生變化時，植物往往通過改變其生長方式和體內(nèi)營養(yǎng)分配比例來適應環(huán)境，以維持生命的延續(xù)[16～19]。根系是植物吸收礦物質(zhì)和水分的重要器官，氮素施用量會改變植物生物量的分配，從而影響根系的生長發(fā)育[20]。本試驗中，各施氮處理對根長和根表面積的增加有顯著促進作用，其中對根長的促進作用最大，根系從土壤中吸收礦質(zhì)養(yǎng)分和水分主要依靠根尖的根毛區(qū)，根越長表明根尖的根毛區(qū)越多，同時根系的表面積越大，也意味著根系的吸收能力越強，向地上部分運輸養(yǎng)料和水分的效率就越高。而當施氮量過大，超過櫸樹容器苗最大吸收轉(zhuǎn)化量便會出現(xiàn)下降趨勢，使得根系發(fā)育受阻，進而影響地上營養(yǎng)輸送，導致地上部分生物量減少。這與楊陽[21]、王益明[22]對紫椴苗(TiliaamurensisRupr)、美國山核桃苗(Caryaillinoinensis(Wangenh.)K.Koch)的研究結(jié)論：施用適宜的氮肥會使根系長度、表面積增大一致。本試驗中，根據(jù)施氮量的不同，櫸樹體內(nèi)根莖葉等器官的生物量積累發(fā)生變化，各施氮處理下，櫸樹容器苗各器官及總生物量較CK都有顯著提高。分析原因可能是，施氮條件下土壤養(yǎng)分充足，根系吸收的營養(yǎng)能滿足地上部分所需養(yǎng)分，促進葉生物量的增加，使得葉面積變大，增大光能捕獲面積，從而提高光合速率，制造出更多的光合產(chǎn)物，分配至葉、根、莖等器官，說明適量的施氮肥能提高櫸樹容器苗的物質(zhì)吸收、傳輸、合成能力，該研究結(jié)果與前人觀點一致[15，23]。本試驗中，T2處理對櫸樹根長、根面積、根生物量、莖生物量、葉生物量及總生物量的促進效果最好。

3)苗木培育中養(yǎng)分添加量對于苗木形態(tài)、生理、養(yǎng)分狀況有重要影響，最終表現(xiàn)在苗木質(zhì)量及造林成活率等方面。本試驗中，各施氮處理對櫸樹幼苗葉、根、莖等器官的氮、磷、鉀養(yǎng)分含量影響明顯，葉片氮含量隨施氮量增加而增加。氮元素是葉綠素的組成成分，可參與光合作用的碳同化過程，利于幼苗期生物量積累；磷元素與根系的生長發(fā)育和形態(tài)性狀密切相關(guān)[24]，根中的磷含量隨施氮量增加呈先增后減趨勢，于T2達到最大值4.79mg/g，與根長、根表面積的變化規(guī)律相似，根長越長，從土壤吸收礦質(zhì)養(yǎng)分和水分的能力越強，根表面積在一定程度上決定了根系與土壤的直接接觸面積，根體積則是根系各指標的綜合體現(xiàn)，能夠反映根系與生長環(huán)境之間的關(guān)系，根長、根表面積等指標一起影響根系對養(yǎng)料及水分的吸收效率；莖、葉中鉀含量變化規(guī)律相同，隨施氮量增加均呈先增后減趨勢，且均在T2達到最大值，植物體內(nèi)鉀含量的增加不僅能夠促進氮代謝，還能充實植物組織，避免枝條發(fā)生徒長情況，從而增強植株的抗逆性。本試驗中，T2處理對櫸樹幼苗各器官養(yǎng)分含量的促進效果最好。

4)養(yǎng)分積累量是生物量和養(yǎng)分含量的綜合反映。本試驗中，各施氮處理下，各器官及全株的氮、磷、鉀積累量隨施氮量的增加均呈先增后減趨勢，且均在T2達到最大值，給櫸樹幼苗施肥過程中，當土壤養(yǎng)分不足時，櫸樹幼苗養(yǎng)分含量隨施肥量的增加而增加；當施肥量超過一定值時，櫸樹幼苗養(yǎng)分含量反而下降，這與Timmer[25]的研究結(jié)果一致，也有學者認為，不同的研究材料與試驗條件得出的結(jié)果會不同[26，27]。

4 結(jié)論

本試驗表明，各施氮處理對櫸樹幼苗苗高、地徑生長、生物量、根系指標、各器官氮磷鉀養(yǎng)分含量及積累量促進作用顯著。綜合櫸樹幼苗生長指標和養(yǎng)分狀況，以T2處理1500mg/株更利于苗木培育過程中的養(yǎng)分儲備。本試驗中，以櫸樹當年播種容器幼苗為研究材料，不能代表整個苗期的需肥規(guī)律，也未涉及到指數(shù)施肥設計，還需在今后的試驗中進一步完善。