不同浓度复合肥对松材线虫病抗性马尾松采穗圃萌条和穗条扦插的影响

潘 婷，陈雪莲，郝焰平，姜春武，王 松，王金山，陈世娟，于孝松，程 峰，韦 蔷，徐六一*

(1.安徽省林业科学研究院，安徽 合肥 230000；2.全椒县瓦山国有林场，安徽 滁州 239000)

马尾松(Pinus massoniana)是中国特有的乡土树种，分布广、蓄积量大、应用产业多，是我国重要的造林和经济树种[1]。但随着松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)病的扩散，马尾松林受到严重威胁[2]。松材线虫病也称松树萎蔫病，是一种极具危险性且治理难度大的松树病害[3—4]。近20多年来，松材线虫是造成我国林业损失最大的有害生物[5]。基于安徽松材线虫病扩散危害马尾松的情况[6]，2000年安徽省林科院与日本合作在安徽开展马尾松松材线虫病抗性选育工作，选育出抗性无性系212个[7—9]。2018年以该无性系实生子代苗营建松材线虫病抗性马尾松采穗圃(简称抗性马尾松采穗圃)[10]。

为维持抗性马尾松采穗圃穗条的产量和质量，促进穗条的扦插生根，需要研究对采穗圃的施肥策略。对马尾松采穗圃的施肥技术研究并不多，林华等[11]在雨后对马尾松采穗圃追施复合肥，使母树萌条数量和直径上升。季孔庶等[12]在修除母树侧芽后每周对马尾松采穗圃施用尿素加复合肥混合水肥一次，发现结合修剪和施肥能使穗条数量和质量显著上升。陈亚斌[13]对马尾松采穗圃每周轮流施用尿素、复合肥和过钙浸尿水，单株萌条数量和质量明显提高。周凤娇等[14]对马尾松采穗圃分别施用复合肥和有机肥，发现复合肥可以更显著提高母树的穗条数量、长度和直径，并极显著提高穗条扦插的愈伤率和生根率。以上研究可以看出，施肥对提高马尾松采穗圃的穗条产量和质量，促进穗条扦插生根有积极作用，尤其是复合肥。但目前关于复合肥不同施肥浓度对马尾松采穗圃萌发和扦插的影响未见报道，适合松材线虫病抗性马尾松采穗圃的复合肥施肥浓度也有待研究。本实验对抗性马尾松采穗圃施用不同浓度复合肥，并采穗进行扦插实验，分析施肥浓度对母树萌条和穗条扦插生根的影响，并通过多指标综合分析法探讨适宜松材线虫病抗性马尾松采穗圃的复合肥施肥浓度。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

马尾松种子采集于抗性马尾松无性系，于2016年5月播种育苗，在2018年3月将所得2年生实生苗作为母树定植于安徽省滁州市全椒县瓦山林场松材线虫病抗性马尾松采穗圃，株行距50 cm × 50 cm。移栽前采穗圃施基肥为完全发酵的鸡粪肥与10%过磷酸钙。

扦插实验于合肥市松材线虫病抗性马尾松扦插实验基地进行，穗条为当年生秋梢。

1.2 方法

1.2.1 施肥

采用N:P:K=25:8:12的复合肥(安徽辉隆农资集团农业科技有限公司)，溶于水后设置2.5 g·L-1、5.0 g·L-1和10.0 g·L-1三浓度，并以清水为对照(复合肥浓度0)，总计四个浓度，浓度由低到高编号为1、2、3和4。在对母树春梢进行一次平台式修剪后[15]，从2018年6月1日开始每10 d施肥一次，每次施100 mL·株-1。每个浓度三次重复，每次重复18株母树，每浓度计54株母树。

1.2.2 母树萌条性状调查

2018年8月15日对母树萌条数量、萌条长度、萌条直径、针叶长度进行调查，每个浓度随机调查4株，重复三次，总计调查12株。

1.2.3 扦插

2018年8月15日采集施肥母树穗条进行扦插。扦插方式为全光照自动喷雾，插床长、宽、高分别为11 m、1.3 m和0.5 m，基层填充石子25 cm，扦插基质为珍珠岩。穗条长度5～8 cm，扦插深度3 cm，穗条间距5 cm × 5 cm。每个浓度扦插20枝穗条，重复6次，总计扦插120枝穗条。

1.2.4 生根率和生根性状调查

2019年3月15日随机调查扦插穗条不定根数、不定根直径、最长不定根、总根长、侧根数，每个浓度调查比例为10%。统计生根率。

1.2.5 数据分析

用SPSS软件对数据进行均值计算和方差分析。

1.2.6 多指标综合分析

采用Z分数标准化法(Zero-mean normalization)对四个浓度10个性状指标的原始数据进行标准化：

其中，Zij为第i个浓度第j个指标的标准化值，Xij为第i个浓度第j个指标的原始数值，¯为四个浓度在第j个指标的平均值，Sj为四个浓度在第j个指标的标准偏差。

采用专家调查法确定各个指标的相对权重，并用加权平均法计算各指标的权重系数Wj(j=1,2,3……10)。

按下式分别计算四个施肥浓度的综合目标值：

其中，Ui为第i个浓度的综合目标值。根据综合目标值高低对四个浓度进行排序。

2 结果与分析

2.1 不同浓度复合肥对抗性马尾松母树萌条的影响

对2年生马尾松母树分别施用2.5 g·L-1、5.0 g·L-1和10.0 g·L-1复合肥86 d后，相较对照(施肥浓度0%)，母树的萌条数量增加，由25条·株-1增至52、35和40条·株-1，增幅依次为108.0%、40.0%和60.0%；萌条长度下降，由6.0 cm降至5.4、5.6和5.4 cm，降幅分别为10.0%、6.7%和10.0%。针叶长度也下降，由5.5 cm分别下降到4.4、5.2和4.9 cm，降幅依次为20.0%、5.4%和10.9%。萌条直径则随浓度升高先下降后升高，2.5 g·L-1的萌条直径较对照下降5.3%，而5.0 g·L-1和10.0 g·L-1复合肥处理的萌条直径较对照分别上升4.4%和3.5%(表1)。

方差分析表明，不同施肥浓度间的母树萌条数量、萌条直径和针叶长度存在差异。在萌条数量上，增幅最大的2.5 g·L-1处理显著高于空白对照，而5.0 g·L-1处理和10.0 g·L-1处理处于二者之间，与对照和2.5 g·L-1处理都没有显著差异。在萌条直径上，2.5 g·L-1、5.0 g·L-1和10.0 g·L-1三个浓度处理与对照都没有显著差异，萌条直径降低的2.5 g·L-1处理显著低于5.0 g·L-1处理，而5.0 g·L-1处理和10.0 g·L-1处理没有显著差异。在针叶长度上，降幅最大的2.5 g·L-1处理极显著低于空白对照，也显著低于5.0 g·L-1，降幅较低的5.0 g·L-1和10.0 g·L-1处理与空白对照没有显著差异。萌条长度在不同施肥浓度间差异并不显著。

以上结果可见，施用复合肥可以促进马尾松母树萌条数量的增长，同时使得针叶缩短。三个施肥浓度中，2.5 g·L-1复合肥最能促进萌条数量的增加和促使针叶长度缩短，在这两方面5.0 g·L-1和10.0 g·L-1浓度也有促进作用但不够显著。本实验中施用的三种浓度复合肥对萌条直径的促进作用都不显著，且不同浓度复合肥可能使直径增粗也可能相反，2.5 g·L-1使萌条直径下降，5.0 g·L-1和10.0 g·L-1促进萌条直径增加。

2.2 不同浓度复合肥对抗性马尾松母树穗条扦插生根的影响

扦插7个月后调查穗条生根性状。施肥浓度2.5 g·L-1、5.0 g·L-1和10.0 g·L-1的母树相对于对照，穗条生根率都有所上升，其中10.0 g·L-1上升幅度最大，生根率由空白对照的56%增至69%，升幅25.0%；2.5 g·L-1和5.0 g·L-1的增幅分别为17.9%和7.1%，生根率为66%和60%。施肥后不定根数量也增加，2.5 g·L-1、5.0 g·L-1和10.0 g·L-1分别较对照增加50.0%、100.0%和50.0%。施肥处理的插穗不定根直径下降，相较空白对照，2.5 g·L-1、5.0 g·L-1和10.0 g·L-1复合肥处理的不定根直径分别下降18.2%、10.8%和16.8%。施肥后最长不定根长度大幅增加，且施肥浓度越大增幅越大，2.5 g·L-1、5.0 g·L-1和10.0 g·L-1较空白对照的7.5 cm分别增加53.3%、84.0%和134.7%，均与对照差异显著。施肥后的母树插穗总根长和侧根数也大幅度升高，2.5 g·L-1、5.0 g·L-1和10.0 g·L-1浓度的总根长分别较空白对照增长78.8%、189.1%和148.5%，侧根数增长77.3%、186.4%和150.0%，复合肥浓度5.0 g·L-1的总根长和侧根数增幅皆最大(表2)。

表1 不同浓度复合肥对抗性马尾松母树萌条的影响Table 1 Effects of different compound fertilizer concentrations on the shoots of pine wood nematode resistant Pinus massoniana nursery

表2 不同复合肥施肥浓度对抗性马尾松母树穗条扦插生根的影响Table 2 The effects of different compound fertilizer concentrations on the shoots rooting in pine wood nematode resistant Pinus massoniana nursery

对四个施肥浓度的母树穗条生根性状进行方差分析，发现不同浓度穗条的最长不定根、总根长和侧根数存在显著差异。在最长不定根上，10.0 g·L-1和5.0 g·L-1处理的都极显著高于空白对照，2.5 g·L-1也显著高于对照，2.5 g·L-1、5.0 g·L-1和10.0 g·L-1三个浓度处理间没有显著差异。在总根长上，5.0 g·L-1处理母树的插穗极显著高于空白对照，2.5 g·L-1和10.0 g·L-1处理则与5.0 g·L-1和对照都没有显著差异。在侧根数上，5.0 g·L-1处理母树的插穗也显著高于空白对照，2.5 g·L-1和10.0 g·L-1处理也与二者无显著差异。生根率、不定根数和不定根直径在四个浓度间的均差异不显著。

由上可见，马尾松母树施用复合肥对扦插生根率、不定根数、最长不定根、总根长和侧根数都有促进作用，尤其是最长不定根、总根长和侧根数三项增幅最大，与对照差异显著或极显著。三个施肥浓度中，5.0 g·L-1对侧根数和总根长促进作用最为显著，2.5 g·L-1和10.0 g·L-1也有促进作用，但不显著；10.0 g·L-1对最长不定根的促进作用最显著，5.0 g·L-1也有极显著促进作用，2.5 g·L-1有显著促进作用。

2.3 不同浓度复合肥对采穗圃施肥效果的综合测评

根据Z分数标准化法得到空白对照和其他三个施肥浓度在萌条数量、萌条长度、萌条直径、针叶长度、生根率不定根数、不定根直径、最长不定根、总根长和侧根数等10个指标的标准化值，然后计算综合目标值(表3)。由综合目标值可以看出，所有施肥浓度的得分都大幅度高于空白对照，且施肥浓度越大综合目标值越高。10.0 g·L-1综合目标值最高，是三个施肥浓度中最佳的(表3)。

3 结论与讨论

对抗性马尾松采穗圃施复合肥后，三个施肥浓度(2.5 g·L-1、5.0 g·L-1与10.0 g·L-1)均使萌条长度降低，同时2.5 g·L-1复合肥还使萌条直径下降，这与季孔庶等[12]、林华等[11]和周凤娇等[14]对马尾松采穗圃施肥的结果相反，或与施肥浓度有关。本实验复合肥施肥浓度为2.5 g·L-1、5.0 g·L-1与10.0 g·L-1，相比较后三者的施肥浓度(分别为20.0 g·L-1尿素加10.0 g·L-1复合肥、750 kg·hm-2复合肥和每株12.0 g复合肥)都较低。施肥促进了更多芽的萌发，但大量穗条萌发消耗了较多营养，造成萌条在后续直径和长度生长上的营养短缺从而使萌条直径和长度反而小于空白对照。2.5 g·L-1施肥浓度最低，萌条数量最多，营养亏缺也最大，所以表现出萌条直径和长度都弱于空白对照的情况。5.0 g·L-1和10.0 g·L-1处理的萌条数量也较空白对照有所上升但低于2.5 g·L-1，且复合肥浓度较高，因此在萌条直径生长上营养较充分，但对于穗条长度生长仍然营养不足，故表现出穗条直径较空白对照有所增加，但穗条长度仍短于空白对照的情况。另外，针对马尾松采穗圃施肥后萌条针叶长度和扦插不定根直径下降的情况未见文献报道，推测是由于萌条生长和侧根生长消耗了较多养分，造成针叶长度和不定根直径生长营养的不足。在下一步施肥实验中可以通过进一步提高复合肥浓度，验证这一推测，并找到更佳的施肥浓度。

表3 不同复合肥施肥浓度的综合目标值Table 3 Comprehensive target value of different compound fertilization concentrations

施用三种浓度复合肥都能促进马尾松采穗圃母树萌条萌发，提高产穗数量，其中2.5 g·L-1复合肥促进作用达显著水平。施用三种浓度复合肥还能提高马尾采穗圃穗条的扦插最长不定根长度、总根长和侧根数。其中5.0 g·L-1和10.0 g·L-1复合肥能极显著提高母树穗条扦插最长不定根长度，5.0 g·L-1复合肥能显著提高总根长和侧根数。

对抗性马尾松采穗圃施用三种浓度复合肥中以10.0 g·L-1为最好。不同浓度复合肥对每个性状的影响不同，综合评价萌条性状和扦插性状的10个指标，10.0 g·L-1得分最高，最符合生产需求。萌条直径、萌条长度、针叶长度和扦插不定根直径下降可能与施用复合肥浓度偏低，后续生长营养不足有关。

致 谢：广东信宜市林业科学研究所罗敏研究员和刘晚传副研究员为实验提供技术指导，中国林业科学研究院亚热带林业研究所金国庆研究员和广东省林业科学研究院蔡燕灵研究员对试验设计提出专业意见，南京林业大学季孔庶教授对课题组给予帮助，一并致谢。