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缓释肥N/P养分配比及加载量对3种珍贵树种大规格容器苗生长的影响

李峰卿 王秀花 楚秀丽 张东北 吴小林 周志春

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缓释肥N/P养分配比及加载量对3种珍贵树种大规格容器苗生长的影响

    作者简介: 李峰卿(1980-), 女, 山东德州人, 工程师, 博士研究生, 主要从事珍贵树种育种与培育技术研究.
    通讯作者: 楚秀丽, xiulic0207@163.com
  • 基金项目:

    国家林业局林业科学技术国家级推广项目 [2014]06号

    浙江省省院合作林业科技项目 2017SY19

    浙江省省院合作林业科技项目 2016SY03

  • 中图分类号: S723.1

Effects of N/P Ratio and Loading on the Growth of Container Seedling of Three Precious Tree Species

    Corresponding author: CHU Xiu-li, xiulic0207@163.com ;
  • CLC number: S723.1

  • 摘要: 目的 研究缓释肥N/P养分配比及加载量对南方红豆杉、浙江楠和浙江樟苗木生长发育的影响,以科学指导大规格容器苗的高效培育。 方法 试验采用析因设计,研究N/P养分配比(1.75:1、2.25:1、2.75:1和3.25:1)及其加载量(1.5 kg·m-3、2.5 kg·m-3、3.5 kg·m-3和4.5 kg·m-3)对3种珍贵树种2年生容器苗生长、株高生长节律、干物质积累及叶片SPAD值等影响。 结果 缓释肥N/P养分配比及加载量对3个树种容器苗生长及SPAD值影响不一。南方红豆杉、浙江楠和浙江樟干物质积累及根冠比在不同N/P养分配比间差异不大,浙江樟苗木生长受N/P养分配比影响较小,随着N/P养分配比增加,明显促进了浙江楠容器苗生长,却抑制了南方红豆杉的生长。缓释肥加载量对3个树种2年生容器苗生长和干物质积累的影响均达到极显著水平,随着缓释肥加载量增加可明显地促进3种树种株高、地径生长及干物质积累,增加了浙江楠地上干物质积累及南方红豆杉地下干物质积累,而对浙江樟根冠比影响未达统计学显著水平,但均显示加载量在3.5 kg·m-3时达到最大值。N/P养分配比及与加载量的互作对3个树种苗木生长和干物质积累影响不明显,说明N/P养分配比对3个树种容器苗生长和质量的影响不因加载量的改变而变化或变化不大,反之亦然。随着缓释肥N/P养分配比的增加,可明显地延长南方红豆杉苗木株高的线性生长期,提高浙江楠株高的线性生长量,但对浙江樟株高的线性生长影响不明显。3种树种苗木叶片SPAD值差异很大,N/P养分配比及加载量并未改变3种树种叶片SPAD值动态变化规律,但随着N/P养分配比提高使南方红豆杉和浙江樟叶片SPAD值的起伏强度增大,3个树种SPAD值动态变化均随加载量增加而增大。 结论 南方红豆杉大规格容器苗培育较适宜的N/P养分配比为A1(1.75:1)或A2(2.25:1),而浙江楠和浙江樟为A3(2.75:1),加载较高量的缓释肥F3(3.5 kg·m-3)可明显促进3种树种大规格容器苗的生长及SPAD值的提高,但加载量超过一定限度后,反而影响苗木的生长发育。
  • 图 1  缓释肥N/P养分配比和加载量对3种珍贵树种容器苗SPAD值月动态变化的影响

    Figure 1.  The effect of N: P ratio and loading force on the dynamic change of value of SPAD of 3 species

    表 1  缓释肥N/P养分配比及加载量对3种珍贵树种容器苗生长的影响

    Table 1.  The effect of slow-release fertilizer (SLF) N: P ratio and loading on the growth of 3 species

    项目Item 处理Treats 南方红豆杉T. wallichiana var. mairei 浙江楠Ph. chekiangensis 浙江樟C. chekiangense
    株高Height/cm 地径Ground diameter/mm 株高Height/cm 地径Ground diameter/mm 株高Height/cm 地径Ground diameter/mm
    N/P养分配比N: P ratio(A) A1(1.75∶1) 82.67±7.62a 10.29±0.79a 88.68±3.86B 11.68±0.71ab 105.88±7.55a 13.86±1.55a
    A2(2.25∶1) 78.95±7.57a 9.40±1.37ab 92.28±6.68B 11.21±1.17b 104.67±7.34a 13.30±1.28a
    A3(2.75∶1) 78.63±9.66a 8.83±1.55b 97.28±6.43A 11.86±0.78ab 107.47±10.19a 13.34±1.15a
    A4(3.25∶1) 76.58±5.21a 8.76±0.75ab 90.26±4.54B 12.36±1.22a 98.29±10.74a 13.29±1.82a
    P值P value 0.336 0.047 0.003 0.042 0.850 0.258
    缓释肥加载量Loading force(B) /(kg·m-3) F1 (1.5) 68.25±2.79C 8.40±0.39B 77.81±3.40C 11.10±0.61a 87.81±4.66C 12.13±0.97B
    F2 (2.5) 74.66±5.52C 8.81±0.53B 82.06±8.18C 11.71±0.77a 89.84±4.57BC 12.39±0.94B
    F3 (3.5) 79.21±3.99A 9.56±0.78A 92.12±4.80A 11.78±0.74a 104.08±5.52A 13.70±0.56A
    F4 (4.5) 73.07±5.86B 8.84±0.48B 87.33±4.21B 11.61±0.61a 92.60±5.01B 12.56±0.76B
    P值P value <0.001** <0.001** <0.001** 0.078 <0.001** <0.001**
    注:表中同列中相同字母表示差异不显著,不同字母表示差异显著(P<0.05);**表示差异极显著(P<0.01)。下同。
    Note: In same column,same letters indicate no signifcant difference,and different letters indicates significant difference(P<0.05);**indicates significant level at P<0.01. The same below.
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    表 2  不同缓释肥加载处理下3种珍贵树种容器苗株高生长节律参数

    Table 2.  Parameters of height growth thythm of seedlings of 3 species under different treatment of SLF

    项目Item 处理Treats 南方红豆杉T. wallichiana var. mairei 浙江楠Ph. chekiangensis 浙江樟C. chekiangense
    t1 t2 TLG LGD t1 t2 TLG LGD t1 t2 TLG LGD
    N/P养分配比N: P ratio(A) A1 37.01 119.1 19.53 82.05 46.37 112.4 30.03 66.01 29.85 117.3 36.14 87.5
    A2 34.6 120.1 20.81 85.51 47.49 118.3 33.48 70.8 27.24 119 37.16 91.77
    A3 26.36 115.3 18.45 88.98 46.08 117.6 32.97 71.57 29.33 115.9 37.02 86.64
    A4 28.73 123.1 18.97 94.4 46.79 117.0 33.56 70.23 28.13 121.2 35.94 93.06
    均值Mean 31.68 119.4 19.44 87.74 46.68 116.3 32.51 69.65 28.64 118.4 36.57 89.74
    缓释肥加载量Loading force(F) /(kg·m-3) F1 33.93 121.7 21.11 87.79 38.71 113.9 34.5 75.25 27.2 117.1 33.16 89.89
    F2 31.08 118.6 20.19 87.5 49.82 115.3 31.6 65.52 28.31 117.3 36.02 88.98
    F3 34.6 116.9 17.11 82.3 50.48 117.7 32.92 67.19 29.28 119.5 39.44 90.2
    F4 27.84 120.6 19.4 92.74 48.65 118.1 30.92 69.49 29.64 119.5 37.27 89.89
    均值Mean 31.76 119.4 19.45 87.67 46.79 116.3 32.5 69.52 28.62 118.4 36.52 89.74
    注:t1、t2和LGD单位为d,TLG单位为cm。
    Note: The units of t1, t2 and LGD are days, while it is centimeter of TLG.
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    表 3  缓释肥N/P养分配比及加载量对3种珍贵树种容器苗干物质积累及SPAD值的影响

    Table 3.  The effect of slow-release fertilizer (SLF) N: P ratio and loading on the dry matter accumulation and value of SPAD of 3 species

    项目Item 处理Treats 南方红豆杉T. wallichiana var. mairei 浙江楠Ph. chekiangensis 浙江樟C. chekiangense
    整株干物质积累Dry matter accumulation/g 根冠比Root-shoot ratio SPAD值Value of SPAD 整株干物质积累Dry matter accumulation/g 根冠比Root-shoot ratio SPAD值Value of SPAD 整株干物质积累Dry matter accumulation/g 根冠比Root-shoot ratio SPAD值Value of SPAD
    N/P养分配比N: P ratio A1 36.51± 6.50a 0.42± 0.01a 61.72± 10.02b 60.25± 9.22a 0.41± 0.04a 39.36± 0.76a 55.17± 11.52a 0.41± 0.05a 38.66± 2.35B
    A2 36.68± 8.26a 0.45± 0.05a 64.02± 12.02a 60.66± 9.63a 0.40± 0.07a 39.72± 0.79a 56.65± 12.73a 0.44± 0.07a 39.46± 2.54B
    A3 36.73± 5.18a 0.42± 0.05a 63.74± 10.22a 63.57± 9.04a 0.42± 0.07a 40.24± 1.11a 58.56± 15.30a 0.36±0.04a 40.92±2.22A
    A4 33.30± 4.81a 0.49± 0.05a 62.94± 11.67ab 57.83± 10.24a 0.44± 0.07a 39.20± 0.91a 55.84± 7.98a 0.45± 0.06a 39.54± 2.37B
    缓释肥加载量Loading force /(kg·m-3) F1 29.56± 3.08C 0.43± 0.08b 60.06± 10.01b 46.26± 4.57C 0.48± 0.07A 39.74± 1.05a 46.45± 5.72C 0.40± 0.08a 38.78± 2.25a
    F2 35.33± 4.28B 0.43± 0.06b 62.80± 10.30a 60.87± 7.24B 0.41± 0.05B 39.18± 1.00a 55.14± 7.69B 0.42± 0.06a 40.28± 1.99a
    F3 43.99± 6.16A 0.50± 0.11a 64.64± 10.65a 68.28± 7.53A 0.40± 0.03B 39.64± 1.23a 70.27± 10.67A 0.43± 0.04a 39.80± 1.90a
    F4 34.17± 4.09B 0.43± 0.09b 64.10± 11.79a 61.68± 6.28B 0.37± 0.05C 40.04± 0.71a 52.37± 7.17BC 0.42± 0.07a 40.38± 2.59a
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    表 4  两因素交互作用对3种珍贵树种容器苗生长影响的方差分析(F值)

    Table 4.  Variance analysis for effect of two-factor interaction on growth of container seedlings of 3 species (F value)

    树种Species 变异来源Source of variation 株高Height 地径Ground diameter 生物量Biomass 根冠比Ratio of root to shoot QI SPAD值Value of SPAD
    南方红豆杉T. wallichiana var. mairei A 2.29 2.47 2.38 1.95 0.44 6.17*
    F 16.65** 10.66** 26.54** 2.10 11.82** 17.74**
    A×F 0.53 1.59 0.94 0.60 0.75 1.63
    浙江楠Ph. chekiangensis A 2.88* 0.45 0.49 1.85 0.26 2.40
    F 15.50** 2.50 7.78** 14.82** 1.76 4.87
    A×F 0.55 1.31 1.19 1.75 1.02 6.87**
    浙江樟C. chekiangense A 3.75* 0.25 0.12 3.58 0.27 34.18**
    F 31.99** 8.48** 17.36** 0.37 11.43** 14.50**
    A×F 1.62 1.26 0.90 0.72 0.79 3.59*
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-10-13
  • 刊出日期:  2017-10-01

缓释肥N/P养分配比及加载量对3种珍贵树种大规格容器苗生长的影响

    通讯作者: 楚秀丽, xiulic0207@163.com
    作者简介: 李峰卿(1980-), 女, 山东德州人, 工程师, 博士研究生, 主要从事珍贵树种育种与培育技术研究
  • 1. 中国林业科学研究院亚热带林业研究所, 浙江省林木育种技术研究重点实验室, 浙江 杭州 311400
  • 2. 浙江省庆元县实验林场, 浙江 庆元 323800
  • 3. 中国林业科学研究院亚热带林业实验中心, 江西 分宜 336600
基金项目:  国家林业局林业科学技术国家级推广项目 [2014]06号浙江省省院合作林业科技项目 2017SY19浙江省省院合作林业科技项目 2016SY03

摘要:  目的 研究缓释肥N/P养分配比及加载量对南方红豆杉、浙江楠和浙江樟苗木生长发育的影响,以科学指导大规格容器苗的高效培育。 方法 试验采用析因设计,研究N/P养分配比(1.75:1、2.25:1、2.75:1和3.25:1)及其加载量(1.5 kg·m-3、2.5 kg·m-3、3.5 kg·m-3和4.5 kg·m-3)对3种珍贵树种2年生容器苗生长、株高生长节律、干物质积累及叶片SPAD值等影响。 结果 缓释肥N/P养分配比及加载量对3个树种容器苗生长及SPAD值影响不一。南方红豆杉、浙江楠和浙江樟干物质积累及根冠比在不同N/P养分配比间差异不大,浙江樟苗木生长受N/P养分配比影响较小,随着N/P养分配比增加,明显促进了浙江楠容器苗生长,却抑制了南方红豆杉的生长。缓释肥加载量对3个树种2年生容器苗生长和干物质积累的影响均达到极显著水平,随着缓释肥加载量增加可明显地促进3种树种株高、地径生长及干物质积累,增加了浙江楠地上干物质积累及南方红豆杉地下干物质积累,而对浙江樟根冠比影响未达统计学显著水平,但均显示加载量在3.5 kg·m-3时达到最大值。N/P养分配比及与加载量的互作对3个树种苗木生长和干物质积累影响不明显,说明N/P养分配比对3个树种容器苗生长和质量的影响不因加载量的改变而变化或变化不大,反之亦然。随着缓释肥N/P养分配比的增加,可明显地延长南方红豆杉苗木株高的线性生长期,提高浙江楠株高的线性生长量,但对浙江樟株高的线性生长影响不明显。3种树种苗木叶片SPAD值差异很大,N/P养分配比及加载量并未改变3种树种叶片SPAD值动态变化规律,但随着N/P养分配比提高使南方红豆杉和浙江樟叶片SPAD值的起伏强度增大,3个树种SPAD值动态变化均随加载量增加而增大。 结论 南方红豆杉大规格容器苗培育较适宜的N/P养分配比为A1(1.75:1)或A2(2.25:1),而浙江楠和浙江樟为A3(2.75:1),加载较高量的缓释肥F3(3.5 kg·m-3)可明显促进3种树种大规格容器苗的生长及SPAD值的提高,但加载量超过一定限度后,反而影响苗木的生长发育。

English Abstract

  • 容器苗具有育苗周期短、可有效延长造林时间、提高造林成活率及促进幼林生长等优点[1],是造林生产中最重要的苗木类型。目前,1年生容器苗培育技术已比较成熟[2-3],我国南方很多珍贵树种均用其造林。然而实践表明,在与杂灌竞争条件下,1年生容器苗造林的成效较差,抚育成本较高,亟需解决2~3年生较大规格容器苗的培育技术,尤其在苗木培育阶段采取强化调控措施,以满足立地条件对苗木质量的要求[4-5],其中养分加载被视为较大规格珍贵树种容器苗定向培育的关键技术。

    养分加载是指施肥量超过苗木生长需求,并将多余养分贮存于体内以形成养分库,造林后苗木利用这一养分库实现养分的内转移和再分配[6],促进根系生长和顶芽发育[7],尤其在瘠薄、杂草竞争等困难造林地,苗木向其生长点转移更多养分。养分加载效果受养分配比及加载量影响显著,N和P是影响植物生长发育的限制性元素,这两种元素在功能上相互偶联[8],既具协同作用又相互影响[9]。一方面,植物体内的养分元素受到内稳态机制影响而保持动态平衡[10],而另一方面则又受到周围环境中养分含量及平衡状况的影响[11]。很多研究表明,N、P配比和加载量均对容器苗生长有较大影响。如王清华[12]和邝雷[13]等认为N、P平衡施用可提升白蜡(Fraxinus chinensis Roxb.)和任豆(Zenia insignis Chun)苗木质量,两者最优的N/P比分别为1.788和7.0。N/P比和加载量可改善N、P分别或共同受限的状况[9]、提高各养分的利用率[14]、提高苗木的抗逆能力[15]及影响植株的养分积累[16]。适宜的养分加载可以提高植株的叶绿素水平,促进苗木养分库构建,适量的高N能够增加苗木干物质量,但超过一定限度后,干物质量反而会下降[17]

    南方红豆杉(Taxus wallichiana var. mairei (Lemée et H. Léveillé) L. K. Fu et Nan Li)、浙江楠(Phoebe chekiangensis C. B. Shang)和浙江樟(Cinnamomum chekiangense Nakai)均是南方优先发展的珍贵树种。已有研究表明,缓释肥加载量对南方红豆杉和浙江樟容器苗株高、地径影响显著,浙江楠则受影响较小,前两者生长的缓释肥加载效应明显,而浙江楠干物质积累对加载量的响应不敏感[18]。以上研究仅针对养分加载量对容器苗生长的影响,设置的缓释肥加载水平也存在一定局限性,未考虑N、P养分配比及相应加载量的影响。为此,本研究将进一步探讨缓释肥N/P养分配比及加载量对南方红豆杉、浙江楠和浙江樟3种珍贵树种2年生容器苗生长、叶绿素含量(SPAD值)及动态变化的影响,以确定线性生长期,明确较优养分配比和缓释肥加载量,为线性生长期的水肥管理和低成本高质量的容器苗培育提供科学指导。

    • 试验地位于浙江省庆元县实验林场的省级保障性苗圃,海拔高度510 m,27°38′48″ N,119°01′25″ E,属于亚热带季风气候,年均气温17.6℃,年降水量1 721.3 mm,无霜期245 d。苗圃育苗钢构大棚内设有自动喷雾设施,大棚通风性能良好,同时也能有效防止雨水渗入,棚高2.2 m,顶盖覆有50%透光率的遮阳网。

    • 选用苗高和地径等基本一致的1年生南方红豆杉、浙江楠和浙江樟容器苗作为培育2年生大规格容器苗的试验用苗,其种子来源和培育措施见文献[18]。苗木移栽时(2014年4月下旬)其平均苗高分别为42.9、31.0和34.0 cm,平均地径分别为4.34、4.58和4.73 mm。育苗基质配方为:40%泥炭+30%谷壳+30%黄泥(按体积比),由于上述基质中养分含量低,对缓释肥加载处理影响很小[19],在本研究中忽略其影响。试验肥料为委托山东金正大集团特制的不同N/P养分配比的缓释肥(肥效6个月),育苗容器则选用18 cm×20 cm的美植袋。

    • 本研究在前期对南方红豆杉(S1)、浙江楠(S2)和浙江樟(S3)2年生容器苗缓释肥加载量研究的基础上[18],设置N/P养分配比(A)和加载量(F)两个因子及各4个水平共16个处理的析因试验设计。N/P养分配比和加载量的4个处理水平分别为A1(1.75∶ 1)、A2(2.25∶ 1)、A3(2.75∶ 1)、A4(3.25∶ 1)和F1(1.5 kg·m-3)、F2(2.5 kg·m-3)、F3(3.5 kg·m-3)、F4(4.5 kg·m-3)。不同养分配比的缓释肥所对应的N、P养分含量分别如下:A1(170 g·kg-1和90 g·kg-1)、A2(160 g·kg-1和70 g·kg-1)、A3(170 g·kg-1和60 g·kg-1)和A4(190 g·kg-1和60 g·kg-1)。试验前将不同养分配比和加载量的缓释肥与基质充分混匀。试验设置3次重复,每个小区30株。

    • 2014年4月下旬将1年生容器苗去袋移栽至大规格容器中后,每月下旬测定株高1次,12月2日进行最后1次株高和地径测量。同时,每重复小区选用10株代表性植株,3次重复,共30株,用SPAD-502便携式叶绿素含量测定仪(日本产)于7月下旬开始测定当年新生成熟叶片的SPAD值,测量时每样株选取3张叶片,分析数据为3次读数平均值。苗木生长期结束后,各小区选取4株代表性苗木进行收获,将根、茎、叶分成3部分,置于105℃烘箱中杀青30 min,再在68℃下烘至恒质量[20],测定各器官干质量并计算其总生物量和根冠比等指标。最后计算苗木质量指数(quality index,QI),其计算公式为QI=苗木总干物质量/[苗高(cm)/地径(mm)+茎干质量(g)/根干质量(g)][21]

      用Logistic方程对不同试验处理株高生长节律进行拟合,其表达式为$ y=\frac{k}{1+\alpha e^{-b t}}$,其中y为株高生长量,t为时间,ab为待定系数,k为既定条件下株高生长可能达到的极限值,可用倒数求和法计算。参照朱仁海[22]的方法计算各树种株高日生长量变化最大的生长拐点(t1和t2),线性生长持续时间(LGD)和线性生长量(TLG)等生长参数的计算参照杨志玲等的方法[23]

      采用Excel 2007和Origin9.0软件进行数据的处理及相关图形制作,利用SPSS 20.0程序进行方差分析、Duncan’s检验(α=0.05)及Logistic拟合回归分析。

    • 3种珍贵树种2年生容器苗对缓释肥N/P养分配比的生长反应存在显著差异(表 1),其中浙江楠、南方红豆杉容器苗对N/P养分配比敏感性较大,而浙江樟容器苗受N/P养分配比影响较小。随着N/P养分配比从A1(1.75∶ 1)提高到A4(3.25∶ 1),浙江楠容器苗的株高和地径明显增加,N/P养分配比分别为2.75∶ 1和3.25∶ 1时其株高和地径达到最大(97.28 cm,12.36 mm),较其它水平分别提高了5.4% 9.7%、4.2% 10.3%。对比分析表明,南方红豆杉的地径随N/P养分配比增加显著降低,在A1水平最大,较之其它水平高出9.5% 17.5%,而其株高变化不大。对于浙江樟,N/P养分配比对株高和地径的影响均不显著,但株高和地径均在A3(2.75∶ 1)水平达到最大。这说明N/P养分配比对浙江樟的生长影响不大,显著促进了浙江楠的生长,而抑制了南方红豆杉的生长。

      表 1  缓释肥N/P养分配比及加载量对3种珍贵树种容器苗生长的影响

      Table 1.  The effect of slow-release fertilizer (SLF) N: P ratio and loading on the growth of 3 species

      项目Item 处理Treats 南方红豆杉T. wallichiana var. mairei 浙江楠Ph. chekiangensis 浙江樟C. chekiangense
      株高Height/cm 地径Ground diameter/mm 株高Height/cm 地径Ground diameter/mm 株高Height/cm 地径Ground diameter/mm
      N/P养分配比N: P ratio(A) A1(1.75∶1) 82.67±7.62a 10.29±0.79a 88.68±3.86B 11.68±0.71ab 105.88±7.55a 13.86±1.55a
      A2(2.25∶1) 78.95±7.57a 9.40±1.37ab 92.28±6.68B 11.21±1.17b 104.67±7.34a 13.30±1.28a
      A3(2.75∶1) 78.63±9.66a 8.83±1.55b 97.28±6.43A 11.86±0.78ab 107.47±10.19a 13.34±1.15a
      A4(3.25∶1) 76.58±5.21a 8.76±0.75ab 90.26±4.54B 12.36±1.22a 98.29±10.74a 13.29±1.82a
      P值P value 0.336 0.047 0.003 0.042 0.850 0.258
      缓释肥加载量Loading force(B) /(kg·m-3) F1 (1.5) 68.25±2.79C 8.40±0.39B 77.81±3.40C 11.10±0.61a 87.81±4.66C 12.13±0.97B
      F2 (2.5) 74.66±5.52C 8.81±0.53B 82.06±8.18C 11.71±0.77a 89.84±4.57BC 12.39±0.94B
      F3 (3.5) 79.21±3.99A 9.56±0.78A 92.12±4.80A 11.78±0.74a 104.08±5.52A 13.70±0.56A
      F4 (4.5) 73.07±5.86B 8.84±0.48B 87.33±4.21B 11.61±0.61a 92.60±5.01B 12.56±0.76B
      P值P value <0.001** <0.001** <0.001** 0.078 <0.001** <0.001**
      注:表中同列中相同字母表示差异不显著,不同字母表示差异显著(P<0.05);**表示差异极显著(P<0.01)。下同。
      Note: In same column,same letters indicate no signifcant difference,and different letters indicates significant difference(P<0.05);**indicates significant level at P<0.01. The same below.

      缓释肥加载量对3个树种苗木生长整体表现为促进作用,但在不同树种间有所差异。方差分析表明:不同缓释肥加载量对3个树种2年生容器苗的生长基本达到极显著水平(表 1)。在F3水平下,南方红豆杉的苗高和地径生长量分别为79.21 cm和9.56 mm,均极显著高于其它处理,较生长量最小值(F1水平)分别高出16.06%和13.81%。浙江樟容器苗生长变化趋势与浙江楠相似,表现为随缓释肥加载量增加而明显增大,在F3水平时其生长量达到最大,苗高和地径分别为104.08 cm和13.70 mm,但当加载量增至F4水平时,其生长量大幅下降,降幅分别高达11.03%和8.32%。浙江楠的株高对缓释肥加载效应明显,而地径生长量受影响较小,未达到统计学显著水平,但也显示在F3水平下达到最大值,与其它处理水平相比,分别提高了5.49% 18.39%和0.60% 6.13%。可见3个树种株高和地径随加载量的增加而增大,但随着加载量的进一步增加,其株高和地径又呈下降趋势,说明对于3个树种2年生容器苗的生长其缓释肥加载量皆存在一个较佳水平,过高或过低均抑制苗木生长。

    • 利用Logistic方程分别树种和处理对3种珍贵树种2年生容器苗株高生长节律进行拟合,其拟合方程的R2值在0.978 0.998间,均达到了极显著水平(P < 0.01),拟合度高。从表 2可知,南方红豆杉和浙江樟株高的线性生长期由6月下旬持续到9月下旬,而浙江楠株高线性生长期则推迟半个月,由7月中旬持续到9月下旬,可见3个种树种株高的线性生长持续时间(LGD)存在一定差异,但速生期均可持续2个半月左右。研究发现,随着N/P养分配比的增加,南方红豆杉苗木株高的线性生长始期提前,线性生长期延长,但线性生长量(TLG)却在A2(1.75∶ 1)时最大。相对于南方红豆杉,缓释肥N/P养分配比对浙江楠和浙江樟株高生长节律参数的影响却较小。比较分析表明,缓释肥加载量对浙江楠苗木株高的线性生长始期和线性生长量有较大影响,株高线性生长量在F1时达到最大值,此加载量下线性生长持续时间也最长。缓释肥加载量对浙江樟株高的线性生长始期和终期影响不大,但线性生长量和线性生长持续时间却表现出在F3(3.5 kg·m-3)时最大或最长。南方红豆杉苗木株高生长节律的各参数变化规律不一,虽然持续生长时间在F4(4.5 kg·m-3)时最长,但却在F1时线性生长量最大(1.5 kg·m-3)。

      表 2  不同缓释肥加载处理下3种珍贵树种容器苗株高生长节律参数

      Table 2.  Parameters of height growth thythm of seedlings of 3 species under different treatment of SLF

      项目Item 处理Treats 南方红豆杉T. wallichiana var. mairei 浙江楠Ph. chekiangensis 浙江樟C. chekiangense
      t1 t2 TLG LGD t1 t2 TLG LGD t1 t2 TLG LGD
      N/P养分配比N: P ratio(A) A1 37.01 119.1 19.53 82.05 46.37 112.4 30.03 66.01 29.85 117.3 36.14 87.5
      A2 34.6 120.1 20.81 85.51 47.49 118.3 33.48 70.8 27.24 119 37.16 91.77
      A3 26.36 115.3 18.45 88.98 46.08 117.6 32.97 71.57 29.33 115.9 37.02 86.64
      A4 28.73 123.1 18.97 94.4 46.79 117.0 33.56 70.23 28.13 121.2 35.94 93.06
      均值Mean 31.68 119.4 19.44 87.74 46.68 116.3 32.51 69.65 28.64 118.4 36.57 89.74
      缓释肥加载量Loading force(F) /(kg·m-3) F1 33.93 121.7 21.11 87.79 38.71 113.9 34.5 75.25 27.2 117.1 33.16 89.89
      F2 31.08 118.6 20.19 87.5 49.82 115.3 31.6 65.52 28.31 117.3 36.02 88.98
      F3 34.6 116.9 17.11 82.3 50.48 117.7 32.92 67.19 29.28 119.5 39.44 90.2
      F4 27.84 120.6 19.4 92.74 48.65 118.1 30.92 69.49 29.64 119.5 37.27 89.89
      均值Mean 31.76 119.4 19.45 87.67 46.79 116.3 32.5 69.52 28.62 118.4 36.52 89.74
      注:t1、t2和LGD单位为d,TLG单位为cm。
      Note: The units of t1, t2 and LGD are days, while it is centimeter of TLG.
    • 缓释肥N/P养分配比对3种珍贵树种2年生容器苗整株干物质积累的影响均不显著,而缓释肥加载量的效应却显著(表 3)。N/P养分配比在A3(2.25∶ 1)水平时,3个树种干物质积累皆达到最大值。随着N/P养分配比增加,南方红豆杉和浙江樟的根冠比呈“升-降-升”的变化趋势,且均显示在A3水平最小,而浙江楠的根冠比则在A2水平时最小,随着N/P养分配比进一步增大,其根冠比也持续增加,但均未达到显著水平(P>0.05)。可见N/P养分配比对3种珍贵树种容器苗干物质积累及其分配的影响不明显,说明3个树种干物质积累及其分配对试验设置范围内N、P养分配比具有稳定性。

      表 3  缓释肥N/P养分配比及加载量对3种珍贵树种容器苗干物质积累及SPAD值的影响

      Table 3.  The effect of slow-release fertilizer (SLF) N: P ratio and loading on the dry matter accumulation and value of SPAD of 3 species

      项目Item 处理Treats 南方红豆杉T. wallichiana var. mairei 浙江楠Ph. chekiangensis 浙江樟C. chekiangense
      整株干物质积累Dry matter accumulation/g 根冠比Root-shoot ratio SPAD值Value of SPAD 整株干物质积累Dry matter accumulation/g 根冠比Root-shoot ratio SPAD值Value of SPAD 整株干物质积累Dry matter accumulation/g 根冠比Root-shoot ratio SPAD值Value of SPAD
      N/P养分配比N: P ratio A1 36.51± 6.50a 0.42± 0.01a 61.72± 10.02b 60.25± 9.22a 0.41± 0.04a 39.36± 0.76a 55.17± 11.52a 0.41± 0.05a 38.66± 2.35B
      A2 36.68± 8.26a 0.45± 0.05a 64.02± 12.02a 60.66± 9.63a 0.40± 0.07a 39.72± 0.79a 56.65± 12.73a 0.44± 0.07a 39.46± 2.54B
      A3 36.73± 5.18a 0.42± 0.05a 63.74± 10.22a 63.57± 9.04a 0.42± 0.07a 40.24± 1.11a 58.56± 15.30a 0.36±0.04a 40.92±2.22A
      A4 33.30± 4.81a 0.49± 0.05a 62.94± 11.67ab 57.83± 10.24a 0.44± 0.07a 39.20± 0.91a 55.84± 7.98a 0.45± 0.06a 39.54± 2.37B
      缓释肥加载量Loading force /(kg·m-3) F1 29.56± 3.08C 0.43± 0.08b 60.06± 10.01b 46.26± 4.57C 0.48± 0.07A 39.74± 1.05a 46.45± 5.72C 0.40± 0.08a 38.78± 2.25a
      F2 35.33± 4.28B 0.43± 0.06b 62.80± 10.30a 60.87± 7.24B 0.41± 0.05B 39.18± 1.00a 55.14± 7.69B 0.42± 0.06a 40.28± 1.99a
      F3 43.99± 6.16A 0.50± 0.11a 64.64± 10.65a 68.28± 7.53A 0.40± 0.03B 39.64± 1.23a 70.27± 10.67A 0.43± 0.04a 39.80± 1.90a
      F4 34.17± 4.09B 0.43± 0.09b 64.10± 11.79a 61.68± 6.28B 0.37± 0.05C 40.04± 0.71a 52.37± 7.17BC 0.42± 0.07a 40.38± 2.59a

      较之N/P养分配比,缓释肥加载显著影响3个树种整株干物质积累,对根冠比而言,南方红豆杉和浙江楠对缓释肥加载较敏感,浙江樟则受影响较小(表 3)。在F3加载水平下,各树种干物质积累达到最大值,且不同缓释肥加载水平差异显著,南方红豆杉、浙江楠和浙江樟干物质积累在F3加载水平下较其它处理分别高出24.5%、10.7%和27.4%。南方红豆杉根冠比随缓释肥水平提高先升高再降低,在F3加载水平时最大,浙江楠则在F1加载水平达到最大,说明随着缓释肥加载量提高,南方红豆杉根冠比逐渐增大,而浙江楠则反之,浙江樟根冠比在4个加载水平未表现出显著差异。因此,缓释肥加载在一定程度上促进了3个树种干物质积累,促进了南方红豆杉地下部分生长和浙江楠地上部分生长,但过量施肥反而降低3个树种植株干物质积累,影响干物质在各器官的分配,进而可能导致苗木质量下降。

    • 不同树种2年生容器苗叶片的SPAD值差异很大(表 3),南方红豆杉容器苗叶片的SPAD值显著高于浙江楠和浙江樟(图 1),3个树种不同月份SPAD值在各处理内皆呈“升高-降低-升高”交替变化。结果表明(图 1),在生长季内出现两个SPAD值高峰,分别在线性生长中期或末期和生长季末。缓释肥N/P养分配比及加载量皆对南方红豆杉、浙江楠和浙江樟2年生容器苗叶片SPAD值及其年季动态变化有一定影响。南方红豆杉苗木叶片SPAD年均值及线性生长末期SPAD峰值受N/P养分配比影响较大,均显示在A2水平达到最大值。而养分配比在A3水平时,浙江樟SPAD年均值及各月的SPAD值最大,显著高于其它水平。浙江楠的SPAD年均值在N/P养分配比间差异不显著,但其生长季末(10月26日和12月3日)SPAD对N/P养分配比却很敏感,且均显示在A3水平其值最高。方差分析及多重比较结果显示(表 3):缓释肥加载在一定程度上提高了3个树种SPAD年均值,各树种SPAD值动态变化受缓释肥加载效应显著,均随着加载量增加而增大,表明适当N/P养分配比和加载量可使植物体内叶绿素含量升高,促进光合作用,利于后期植物体内养分贮存。

      图  1  缓释肥N/P养分配比和加载量对3种珍贵树种容器苗SPAD值月动态变化的影响

      Figure 1.  The effect of N: P ratio and loading force on the dynamic change of value of SPAD of 3 species

    • 两因素方差分析结果显示(表 4),缓释肥N/P养分配比仅对南方红豆杉和浙江樟2年生容器苗叶片SPAD值,浙江楠和浙江樟2年生容器苗株高影响显著或极显著,缓释肥加载水平则对南方红豆杉和浙江樟2年生容器苗生长、QI及SPAD值影响极为显著,而两因素交互作用对3种珍贵树种苗木生长及QI影响皆未达到统计学显著水平,仅对浙江楠和浙江樟2年生容器苗叶片SPAD值影响显著,说明N/P养分配比对3个树种容器苗生长和质量的影响不因加载量的改变而变化,反之亦然。

      表 4  两因素交互作用对3种珍贵树种容器苗生长影响的方差分析(F值)

      Table 4.  Variance analysis for effect of two-factor interaction on growth of container seedlings of 3 species (F value)

      树种Species 变异来源Source of variation 株高Height 地径Ground diameter 生物量Biomass 根冠比Ratio of root to shoot QI SPAD值Value of SPAD
      南方红豆杉T. wallichiana var. mairei A 2.29 2.47 2.38 1.95 0.44 6.17*
      F 16.65** 10.66** 26.54** 2.10 11.82** 17.74**
      A×F 0.53 1.59 0.94 0.60 0.75 1.63
      浙江楠Ph. chekiangensis A 2.88* 0.45 0.49 1.85 0.26 2.40
      F 15.50** 2.50 7.78** 14.82** 1.76 4.87
      A×F 0.55 1.31 1.19 1.75 1.02 6.87**
      浙江樟C. chekiangense A 3.75* 0.25 0.12 3.58 0.27 34.18**
      F 31.99** 8.48** 17.36** 0.37 11.43** 14.50**
      A×F 1.62 1.26 0.90 0.72 0.79 3.59*
    • 南方红豆杉和浙江楠2年生容器苗生长受缓释肥N/P养分配比影响较明显,但浙江樟生长影响较小,表明在一定N/P养分配比范围内,浙江樟2年生容器苗的生长具有较好的稳定性,对基质中的养分平衡具有较强的适应性,而南方红豆杉和浙江楠却较为敏感。南方红豆杉的生长表现为在较低N/P养分配比水平时(1.75∶ 1)最优;浙江樟在A1(1.75∶ 1)配比水平时地径生长量最大,而株高却在A3(2.75∶ 1)时最大,与邝雷得出的高N加载促进苗木高生长,抑制径生长,而相对高P促进径生长的结论相吻合[13];浙江楠苗木高生长量则在较高N/P养分配比水平,可能与相对低磷下蒸腾速率较低有关[15],该结果与楚秀丽得出的浙江楠生长所需的P素水平较低一致[24]。在试验设定水平内,随着缓释肥加载量的提高,3个树种各生长指标均上升,皆在F3水平达到最大值,类似于肖遥等研究的缓释肥加载显著提高了南方红豆杉、浙江楠和浙江樟2年生容器苗生长的结论[19]。随着缓释肥加载量增加,南方红豆杉地下干物质积累和浙江楠地上干物质积累增加,这可能与养分加载对苗木体内不同部位N、P含量及分配比例有关[19],南方红豆杉和浙江楠叶N含量随施肥水平增加而增加,南方红豆杉叶P含量变化不大,而浙江楠P含量却显著下降,从而导致浙江楠N/P养分配比升高程度大于南方红豆杉,使得浙江楠植株处于N奢养状态,诱使地上干物质积累增加;南方红豆杉地下干物质积累增加与体内相对高的P素促进根系生长、参与干物质合成等有关[23]

      在一定范围内,缓释肥N/P养分配比及加载量皆对南方红豆杉、浙江楠和浙江樟2年生容器苗叶片SPAD值及其年季动态变化有一定影响,均在A3(2.75∶ 1)和F3(3.5 kg·m-3)水平下达到较大值,与李鹏程等[25]的研究结果一致,即适量高N能够使叶片维持较高的SPAD值。南方红豆杉的SPAD值显著高于另外两树种,这可能是施肥影响了N在不同器官中的累积量有关。肖遥等[19]研究结果表明,缓释肥加载使得南方红豆杉叶片的N含量远高于根,而浙江樟和浙江楠则反之,而叶片中的N含量与SPAD值呈显著正相关[26],从而使得南方红豆杉叶片SPAD值高于其它两树种。在不同N/P养分配比及加载量下,3个树种不同月份叶片SPAD值动态变化皆呈“低-高-低-高”交替规律,但随着N/P养分配比提高使南方红豆杉和浙江樟叶片SPAD值的起伏强度增大,这可能更利于对C、N供给的调节和物质分配中心的转化[27],同时说明了N、P及其比例对其SPAD值具有一定调节作用,但改变不了内在的变化节奏。由此可见,因树种自身生物学特性的不同,叶片SPAD值受N/P养分配比及加载量的影响程度也不同,从而可能导致其干物质量积累的差异。

      尽管试验树种和缓释肥加载处理不同,但其2年生容器苗的株高皆呈明显的“慢-快-慢”年生长节律。N/P养分配比提高可延长南方红豆杉株高的线性生长期,而缓释肥加载量则对浙江楠株高的线性生长量影响最大,浙江樟受N/P养分配比和加载量影响均较小,各参数分别在A2和F3水平下达到最优。线性生长期是3个树种容器苗生长的关键时期,应通过施加不同N、P比例的缓释肥以解决容器苗生长所需的水、肥和光等供需矛盾,促进苗木较早进入线性生长期,以提高线性生长量。

    • 研究表明,缓释肥N/P养分配比为A1(1.75∶ 1)或A2(2.25∶ 1),即可满足南方红豆杉2年生容器苗对N、P素的需求;而浙江楠和浙江樟较佳养分配比为A3(2.75∶ 1)。缓释肥加载量为F3(3.5 kg·m-3)水平时,3种树种大规格容器苗的生长和SPAD值均明显提高。根据不同养分配比缓释肥中N素的含量及容器规格,换算出每株南方红豆杉容器苗所需的N、P素含量分别为3.03 g和1.60 g或2.85 g和1.25 g,而浙江樟和浙江楠容器苗每株则均需加载N素3.03 g和P素1.07 g。

参考文献 (27)

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