不同施肥方式对杉木实生容器苗生长及根系的影响

孟庆银

（福建省沙县官庄国有林场，福建 沙县365050）

杉木(Cunninghamia lanceolata）是我国特有的用材树种，也是南方各省区主要造林树种之一，具有生长快、经济价值高、材质优良、无明显病虫害等特点，广泛应用于建筑、家具制造、装饰装潢、造船等领域[1-5]。 苗木质量是影响造林效果的首要因子[6-7]。由于造林后，苗木从土壤中吸收养分有限，其成活主要依靠苗木自身的苗体养分，所以质量好的苗木造林成活率就高。施肥是提高苗木质量重要手段[8-10]，苗木培育中常规施肥是目前育苗企业常用方法，就是在苗木培育期内重复施等量的肥料。 指数施肥是以“稳态养分”为基础，通过对养分指数递增方式来添加施肥量，以满足苗木生长过程中所需养分，并促进养分在体内累积[11-12]。 鉴于此，本文通过对比不同施肥方式培育的杉木第3 代实生轻型基质容器苗生长量、 生物量和根系生长的差异性，以期为杉木轻型基质容器苗高效培育和施肥技术应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地设在福建省沙县官庄国有林场良种繁育基地，试验地处117°45'E、26°32'N，气候属亚热带海洋性季风气候，年平均气温15.6-19.6 ℃，年均降水量1510～1840 mm，年均相对湿度81.1 %。 极端最低气温-7.1 ℃，极端最高气温40.1 ℃。

1.2 试验材料

试验用的杉木种子为2020年11月采集于福建省沙县官庄国有林场杉木第3 代种子园良种，无纺布轻基质容器杯规格为直径4.5 cm×高10 cm，供试容器苗基质为天然泥草炭土和珍珠岩，有机质达70%以上，腐殖酸33 %～48 %， N、P、K 总养分2 %。

指数施肥供试肥料为大量元素水溶肥料:总氮含量（Total～N）15 %、水溶性磷（P2O5）30 %、可溶性钾（K2O）15 %（郑州德化新陆农药有限公司生产）。

常规施肥供试肥料为硝酸钾型复合肥料：N-P2O5-K2O(15-15-15)总养分≥45 %、硝态氮含量≥3(嘉施利（应城）化肥有限公司)。

1.3 试验设计

2021年1月16日播种，5月6日选取生长较一致的牙苗移栽至轻基质杯中， 待这些容器苗生长至6月15日时，开始通过指数施肥E60 和常规施肥C60 方式进行施肥试验。 在苗木培育过程除施肥不同，其它管理条件相同。 指数施肥E60 和常规施肥C60 依据孟庆银[13-15]研究的指数施肥容器苗和造林1-2年生长指数施肥E60(60 mg/株)均表现优良，目前指数施肥E60 已用于生产，常规施肥C60 是福建省沙县金杉种植专业合作社采用的施肥方式，本试验2 种施肥方式逐次施肥量见表1。 指数施肥量按NT=NS(erT-1) 、Nt=NS(erT-1)-Nt-1这2 个公式计算可得，其中：NT为需要施入的养分总量，NS为施肥前苗体内养分含量，T 为总施肥次数，r是施肥添加系数，r=ln(NT/NS+1)/T，Nt为t 次施肥量，Nt-1为t-1 次施肥总量。施肥间隔时间为10 天，共进行10次施肥，均采用把肥料溶于水喷洒于幼苗，每次施肥结束时，再用清水喷洒幼苗用来降低苗木针叶上的肥料浓度，预防灼伤苗木针叶。

表1 杉木容器苗施肥处理（mg）Table 1 Fertilization treatment of container seedlings of Cunninghamia lanceolata (mg)

1.4 试验指标测定

2021年11月采用随机抽样法， 对指数施肥和常规施肥培育的杉木轻型基质容器苗木用钢卷尺和油标卡尺测定苗高、地径，每种施肥方式分别设置3 个重复，每个重复100 株，在生长量测定结束时，每个重复分别随机取样选取苗木10 株，把样品苗木容器袋去除，带回实验室，每株苗木样品分成茎叶部分和根部分，用低温去离子水轻轻洗去每个根系样品表面残留的土壤颗粒及其他杂质，进行根系分类，根系D≤2 mm 分为细根，2 mm＜D≤5 mm 分为中根，5 mm＜D 分为粗根，在65～70 ℃烘干至恒重后用电子天平测其干质量，即为苗木生物量，并计算出苗木高径比和根冠比。

1.5 数据分析

采用SPSS 19.0 软件分别对数据进行汇总处理和分析[16]。

2 结果与分析

2.1 不同施肥方式杉木实生轻型基质容器苗木指标性状

由表2 可知，指数施肥方式培育的杉木轻型基质容器苗高、地径、高径比、茎叶干重、根部干重、总干重、根冠比、细根干重、中根干重和粗根干重分别为39.5 cm、4.9 mm、81.0、5.15 g、1.31 g、6.47 g、0.26、0.88 g、0.15 g和0.29 g，变异系数分别为6.2%、7.1%、9.7 %、20.8 %、15.9%、19.7%、6.0%、18.8%、17.6%和3.4%； 常规施肥方式培育的杉木轻型基质容器苗高、 地径、 高径比、茎叶干重、根部干重、总干重、根冠比、细根干重、中根干重和粗根干重分别为29.6 cm、4.0 mm、73.1、3.05 g、0.88 g、3.93 g、0.29、0.60 g、0.16 g 和0.12 g，变异系数分别为5.0%、1.4%、4.3%、17.2%、16.4%、12.8 %、26.5%、16.1%、19.5 %和22.1 %。 在容器苗培育7 个月时， 指数施肥方式培育的苗木各项指标除中根干重外，其它指标明显优于常规施肥培育的苗木，指数施肥方式培育的苗高、地径、茎叶干重、根部干重、总干重、细根干重和粗根干重相对相常规施肥培育苗木分别增长了33.4%、增粗了22.5 %，增重了68.9 %、48.9 %、64.6 %、46.7 %和77.3 %。

表2 不同施肥方式杉木实生轻型基质容器苗木指标性状Table 2 Seedling index characters of Chinese fir in light substrate container under different fertilization methods

由表3 可知，高径比、根冠比、细根干重和中根干重在不同施肥方式培育的的苗木间差异不显著（P＞0.05），苗高、地径、茎叶干重、根部干重和总干重在不同施肥方式培育的的苗木间差异显著（P＜0.05），粗根干重在不同施肥方式培育的的苗木间差异极显著（P＜0.01）。

表3 不同施肥方式杉木实生轻型基质容器苗木各指标方差分析Table 3 Variance analysis of indicators of Chinese fir seedlings in light substrate container under different fertilization methods

2.2 不同施肥方式杉木实生轻型基质容器苗质量指数（QI）值状况

单个形态指标通常只反映出苗木的某个侧面，而苗木各部分之间的协调和平衡对造林成活和初期生长又十分重要，因此采用多指标的综合指数来综合评价苗木质量更为客观，在些基础下，Dickson 等（1960）提出苗木质量指数， 其计算公式是QI=苗木总干重g/((苗高cm/地径mm）+（茎干重g/根干重g）），苗木高径比、茎根比值越小，总干重数值越大，QI 值越高，苗木质量越好[17]。 由表4 可知， 指数施肥培育的杉木轻型基质容器苗木QI 值为0.08， 常规施肥培育的杉木轻型基质容器苗木QI 值为0.05，2 个不同施方式培育的苗木间QI 值差异极显著（P＜0.01）。

表4 不同品种杉木轻型基质容器苗质量指数（QI）值Table 4 Quality index (QI) values of light substrate container seedlings of different varieties of Cunninghamia lanceolata

3 讨论与结论

苗高和地径是反映苗木质量优劣的重要2 个指标[18]。 苗高能体现光合能力和蒸腾面积大小，最直观反映苗木生长量，地径与苗木根系生长关系紧密， 与造林成活率成正比。 试验中指数施肥培育的杉木轻型基质容器苗苗高和地径分别为39.5 cm 和4.9 mm， 常规施肥培育的杉木轻型基质容器苗苗高和地径分别为29.6 cm 和4.0 mm，2 种施肥方式培育的容器苗苗高和地径之间差异显著（P＜0.05），指数施肥培育的的容器苗苗高和地径相对常规施肥分别增长了33.4%、增粗了22.5%。高径比反映了苗木高度和粗度的平衡关系，是反映苗木抗性及造林成活率的较好指标， 指数施肥和常规施肥培育的容器苗高径比分别是81.0 和73.1，2 种施肥方式培育的容器苗高径比之间差异不显著（P＞0.05），从生长量方面来说，指数施肥培育的杉木轻型基质容器苗明显优于常规施肥培育的杉木轻型基质容器。

生物量衡量苗木生产力高低的重要指标[18]，优质苗木必须要有足够的生物量供其生长。试验中指数施肥方式培育的杉木轻型基质容器茎叶干重、根部干重、总干重和根冠比分别为5.15 g、1.31 g、6.47 g 和0.26，传统施肥方式培育的杉木轻型基质容器茎叶干重、根部干重、总干重和根冠比分别为3.05 g、0.88 g、3.93 g 和0.29，2 种施肥方式培育的的容器苗茎叶干重、根部干重和总干重之间差异显著（P＜0.05），根冠比大小说明植物地下部分与地上部分的相关性。 指数施肥和常规施肥培育的容器苗根冠比分别是0.26 和0.29，2 种施肥方式培育的的容器苗根冠比之间差异不显著（P＞0.05），从生物量方面来说，指数施肥培育的杉木轻型基质容器苗明显优于常规施肥培育的杉木轻型基质容器。

根系是植物吸收养分和水分的重要器官[19]，在植物根系中，细根是根系吸收养分和水分的主要部位，是根系最主要的吸收根，中根和粗根是养分运输和碳水化合物的主要贮藏器官[20]。试验中指数施肥方式培育的杉木轻型基质容器苗细根干重、中根干重和粗根干重分别为0.88 g、0.15g 和0.29 g，常规施肥方式培育的杉木轻型基质容器苗细根干重、中根干重和粗根干重分别为0.60 g、0.16 g 和0.12 g，2 种施肥方式培育的的容器苗细根干重和中根干重之间差异不显著（P＞0.05），粗根干重之间差异极显著（P＜0.01），从根系生物量方面来说，指数施肥培育的杉木轻型基质容器苗明显优于常规施肥培育的杉木轻型基质容器。

据周新华[21]等研究表明杉木容器苗分级标准为Ⅰ级苗：苗高≥32.99 cm、地径≥4.83 mm；Ⅱ级苗：31.99 cm≥苗高≥29.94 cm、4.83 mm≥地径≥4.01 mm；Ⅲ级苗：苗高＜29.94 cm、地径＜4.01 mm。 由此可知，指数施肥轻型基质容器苗为Ⅰ级苗，常规施肥轻型基质容器苗为Ⅲ级苗。 依据苗木质量指数（QI）值评价结果，指数施肥培育的杉木轻型基质容器苗木质量优于常规施肥培育的杉木轻型基质容器苗。 高质量的苗木，不但可以提高造林成活率，也可提高造林后苗木生长表现[22]。 因此综合对比分析，指数施肥方式为最优施肥方式。