氮、磷营养对土沉香幼苗生长的实验影响探究

黄昭彩

为进一步探究土沉香幼苗生长过程的影响因素，本次研究针对氮素和磷素两种营养元素的施加作业角度加以展开。在确定实验材料、实验流程和实验指标测试方法后，分别对不同氮素和不同磷素营养成分水平下的土沉香幼苗指标进行测定，包括苗高、地径、根长和叶面积，以及生物量和叶片营养元素含量等多方面内容。结果显示，当氮素营养浓度为每株600mg、磷素营养浓度为每株800mg时，土沉香幼苗的生长指标、总生物量和叶片各营养物质含量方面基本可达到最大值，且与对照组之间的差异也尤为显著，因此可作为后续幼苗培育的参考技术参数。

土沉香是瑞香科沉香属植物，在华南地区具有一定分布，其分泌物“沉香”具有较高的药用价值。受此影响，近年来国内土沉香植物资源长期受到过度开发。加之土沉香幼苗在自然环境下成活率不足，因此土沉香资源紧张问题仍然较为突出。针对此类问题，则需要探究人工模式下的土沉香幼苗生长，并分析幼苗生长的关键影响因素，以实现土沉香种植工作的优化提升。

一、实验材料与实验方法

1、实验材料

结合本次实验研究目标，主要选用以下几类实验材料：①土沉香幼苗，其为广西农科院培育的6个月土沉香幼苗，选择平均苗高在7.2cm左右，且幼苗高度之间不具有显著差异的一批幼苗，在温室中培养1个月，确保其未出现病虫害后，作为实验原材料。②实验用土壤，其选用黄心土、河砂、泥炭和蛭石四种原材料，按照质量比4：3：2：1的比例均匀混合，并使用浓度为0.1%的生物制剂进行消毒处理。

2、实验方法

上述实验材料准备就绪后，按照以下几个步骤开展实验：

①对植株种植相关参数进行确定。该步骤在3月进行，并选择阴雨天气进行定植作业，种植前按照株行距挖穴，穴规格为50cm×50cm×40cm，挖好种植穴后，先回填地表土，再按照一定比例投放基底肥。同时在种植密度上，由于该区域水肥条件较为优良，因此种植密度设置为2m×3m，每亩种植数量约为100株。按照上述条件准备实验环境，同时按照土沉香幼苗的常规生长环境对环境进行优化布置，这样可以使实验结果更加准确。

②进行植株的栽植。在移植苗木之前，需要修剪苗木的下部侧枝和叶片，保留上部的几片叶子，并将每片叶子剪去一半。在栽植时，应该选择适当的深度将苗木栽入土中，然后回填土壤并轻轻压实。在穴的表面，需要覆盖一层厚度约为3cm至5cm的细土。完成栽植后，要给予苗木充足的浇水，确保水分渗透到根系，随后进行排水沟的开挖。

③进行植株养护。在幼苗种植完成后，结合自然环境变化适当进行松土和除草作业，并同时进行施肥作业。

3、相关指标测定方法

结合本次实验研究目标，确定以下几方面的指标测定方法：

①针对苗高、地径、根长和生物量的测定。其中苗高、地径和根长直接应用直尺或游标卡尺进行测量；生物量则进行105℃杀青和60℃烘干处理后，再使用托盘天平进行测量。

②对叶面积进行测定，直接应用扫描仪进行扫描，并使用PS对图像进行处理后，得到叶面积。

③对植株养分含量进行测量，该类指标直接应用原子吸收光谱仪测定。

二、氮素营养对土沉香幼苗生长的影响

1、氮素营养浓度对土沉香苗高、地径、根长和叶面积的影响。

在测量不同氮素营养浓度的影响过程中，共计设置6个处理实验组，分别编号为T1～T6，每个处理实验组内均为12株幼苗，各个处理实验组的氮素营养浓度梯度分别设置为每株0mg、100mg、200mg、400mg、600mg、800mg。施加氮素的实验组中，氮肥均采用指数施肥法进行，其参考的公式如下：

NT=NS（ert-1）（1）

式（1）中，NT代表总施氮量，单位为毫克（mg）；Ns表示施肥处理前植株的初始含氮量，单位为毫克（mg）；t指施肥总次数；r表示氮素营养的相对添加率，单位为百分比（%）。

基于上述步骤进行种植后，对不同氮素营养浓度水平下的土沉香苗高、地径、根长和叶面积四项指标的数据进行汇总。结果显示，当增大氮素营养的浓度后，土沉香幼苗在各项指标上均出现了较为显著的提升，以苗高为例，对照组的平均值仅为12.292cm，而在后续的各组中，平均值分别变更为15.758cm、17.258cm、20.642cm、21.917cm、16.658cm。当然同时也可发现，在浓度升至600mg/株后，再提升氮素营养浓度则反而导致指标开始降低。结合实验结果可知，当浓度达到600mg/株后，实验获取的相关数值便会达到峰值。

在此基礎上，应用SPSS进行多重显著性分析，结果显示，在不同处理组别间，各项指标均具有较为显著的差异，特别是针对T5组别（即对应浓度为600mg/株）而言，该组除与T4的差异不显著外，与其他各组之间的差异都具有显著性，特别是与对照组T1之间的显著性尤为突出，苗高、地径、主根长度和叶面积分别达到对照处理的1.78倍、1.40倍、1.58倍和4.99倍。

2、氮素营养浓度对土沉香幼苗生物量生长的影响

为探究不同氮素营养浓度对土沉香幼苗生物量的影响，仍按照上文所述的方法进行分组和分别处理，处理完成后，对土沉香幼苗生物量生长情况进行综合分析，对数据信息进行汇总后，结果显示，在地上部分生物量指标中，各个实验组的平均值分别为0.218g、0.267g、0.368g、0.427g、0.841g、0.616g（以每株的含量计算，下同）；在地下部分生物量指标中，各个实验组的平均值分别为0.158g、0.160g、0.211g、0.258g、0.286g、0.266g；在总生物量指标中，各个实验组的平均值分别为0.369g、0.416g、0.575g、0.675g、1.123g、0.880g；在根冠比指标上，各个实验组的平均值则分别为0.756g、0.623g、0.583g、0.553g、0.342g、0.439g。

由此不难看出，当提升氮素营养浓度后，土沉香幼苗在生物量的各项指标上，变化趋势基本相同，均为先增后降，并在T5组别（即对应浓度为600mg/株）上达到最高点。初步推断，造成这种现象的主要原因是，在初始阶段提升氮素营养浓度使得植株获得了较高的养分，这段期间随着氮素营养浓度的提升，综合环境对于植物的生长支持会愈加明显，促使土沉香幼苗在充足的养分条件下快速生长。与此同时，当生长环境内养分情况达到土沉香幼苗的最大需求量后，即使进一步提高氮素营养的浓度，也无法对土沉香幼苗生长提供更多帮助。反之当氮素营养浓度过高时，还可能导致其他关键养分的相对不足，因为过量的氮素可能干扰其他养分（如各种无机微量元素）的吸收和利用，造成植株生长反而受到负面影响。

在此基礎上，进一步进行方差分析，结果显示，在各个实验组之间，土沉香幼苗在生物量的几项指标上均呈现出显著差异，特别是在根冠比指标上更为突出。据此可知，在土沉香幼苗中，其生物量分配情况受到氮素水平的影响尤为显著，当氮素营养水平较低时，严重的低氮胁迫导致了土沉香幼苗将更多的营养物质分配至地下部分。随着氮素的增加，越来越多的营养物质将随之转移到土沉香幼苗的地上部分，使得根冠比逐步下降。相对而言，在生物量指标上，仍以实验组T5最具优势，其在地上部分、地下部分和总生物量三项指标中，分别为对照组T1的7.227倍、1.810倍和3.043倍。

3、氮素营养浓度对土沉香幼苗叶片养分含量的影响

在本环节的研究中，沿用章节2.1中的实验处理方法，分析不同氮素营养浓度对土沉香幼苗叶片养分含量的影响，在对数据进行汇总后，得到结果如图1所示。

根据图1可见，随着氮素营养的提高，土沉香幼苗叶片的氮、磷、钾、钙、镁含量，均呈现先升高后降低的趋势，初步推断，这与高浓度的氮素可能使植物更容易受到环境胁迫的影响不无关联。从具体数据指标来看，对照组T1在叶片养分含量的五项指标上均处于最低水平，而当氮素营养水平提升到600mg/株（即对应实验组T5）时，叶片养分含量均达到最大值氮、磷、钾、钙、镁五种元素的吸收率也分别达到对照组处理的9.765倍、9.691倍、11.598倍、10.504倍和6.750倍。其中，钾元素的增长幅度最大，而钙元素的增长幅度最小。综合以上内容进行分析后初步确定，土沉香幼苗的最佳施氮量为600mg/株，此时，幼苗全株生物量最高，叶片中养分含量最大。

三、磷素营养对土沉香幼苗生长的影响

1、磷素营养浓度对土沉香苗高、地径、根长和叶面积的影响

根据以往种植经验可知，土沉香叶尖端发黑问题，可以使用含有氮、磷等多种营养元素的全面肥料进行施用。氮元素可以促进植物生长和叶片绿色素合成，磷元素则有助于根系生长和开花结果，提高植物抗逆性和耐寒性。因此，进一步针对磷素营养与土沉香幼苗的关系进行研究，可以专门为果树类植物设计复合肥进行施用。本节重在探究磷素营养浓度影响的研究环节，结合实际情况，并参考相关文献资料后，保持实验材料不变，采用随机区组实验设计，共计T1～T7七个处理水平，每个实验处理水平为12株，设置三个小区，每小区幼苗数量4株，同时上述七个实验处理的磷素浓度分别为每株0mg、200mg、400mg、600mg、800mg、1000mg和1200mg。含磷素的肥料则采用一次性施加的方式进行施肥作业。上述内容完成后，按照1.3中的指标测量方法，对土沉香苗高、地径、根长和叶面积四项指标进行测定。

上述内容完成后，按照1.3中的指标测量方法，对土沉香苗高、地径、根长和叶面积四项指标进行测定，结果显示，随着磷素营养浓度的提升，在土沉香幼苗中，苗高、地径、根长和叶面积四项指标均呈现出先升后降的特点，以苗高为例，各组的数值（以平均值计，下同）分别为12.149cm、13.882cm、15.875cm、17.417cm、25.000cm、20.488cm、20.950cm。初步推断，造成这种现象的主要原因是，在初始阶段，磷作为植株生长所必需的元素，使得土沉香幼苗的生长指标得到相应的改善，但随着磷素浓度的不断升高，其可能导致植物对磷素的过度敏感，引起磷素毒害。这可能导致生理障碍，如磷素过多引起的离子不平衡，影响其他元素的吸收和利用，从而对植物生长产生负面影响。从实际情况来看，当实验处理组为T5（对应施加量为每株800mg）时，有苗高、地径和叶面积三项指标取得最大值。

在此基础上，进一步展开方差分析结果并显示：在各个不同的实验处理条件下，土沉香幼苗的苗高、地径和叶面积均存在显著差异，而根长指标的差异则均不显著。相对而言，在苗高、地径和叶面积三项指标上，均以T5组别对应的数值为最高，而在根长上则以T4处理（对应施加量为每株600mg）相对较具优势。

2、磷素营养浓度对土沉香幼苗生物量生长的影响

为探究不同磷素营养浓度对土沉香幼苗生物量生长的影响，仍采用3.1中的实验设计模式进行实验，并对结果数据进行汇总整理，结果显示，在地上部分生物量指标中，各个实验组的平均值分别为0.232g、0.487g、0.557g、0.732g、1.130g、0.826g、0.714g（以每株的含量计算，下同）；在地下部分生物量指标中，各个实验组的平均值分别为0.129g、0.230g、0.209g、0.286g、0.302g、0.310g、0.245g；在总生物量指标中，各个实验组的平均值分别为0.369g、0.585g、0.763g、1.017g、1.431g、1.136g、0.958g；在根冠比指标上，各个实验组的平均值则分别为0.602g、0.800g、0.569g、0.425g、0.317g、0.393g、0.404g。显然，土沉香幼苗生物量与磷素营养浓度之间的函数关系变化趋势与上文中的生长指标变化趋势基本类似，仍表现为先升后降的特征，推断这与磷素与其他养分之间存在复杂的互作关系不无关联。

另外，从方差分析结果来看，地上部分生物量指标中，以T5组的指标为最高，虽然与T4、T6和T7不显著，但显著高于T1、T2和T3；在地下部分生物量指标中，以T6组的指标为最高，但其与除了对照组T1外的其他各组之间均不存在显著差异。另外，从根冠比这项指标來看，其呈现出先降后升的特征，其中以T2组对应的根冠比的数值为最高，与其他各组之间均存在显著差异。根据上述内容进行综合分析后可知，土沉香幼苗的生物量分配受施磷量的影响显著。低磷胁迫导致了土沉香幼苗将更多的营养物质分配至地下部分。随着磷素的增加，越来越多的营养物质被分配到土沉香幼苗的地上部分。而当磷素水平超过一定范围时，根冠比不再继续下降。当然，对照组T1的根冠比也略低于T2，造成这种现象的主要原因是，对照组T1未添加任何磷素，导致幼苗严重缺磷，其根系发育受到抑制。

3、磷素营养浓度对土沉香幼苗叶片养分含量的影响

为探究不同磷素营养浓度对土沉香幼苗叶片养分含量的影响，沿用3.1中的实验方法，并以1.3中的实验测试方法，对土沉香幼苗叶片中的氮、磷、钾、钙、镁含量进行测试，结果显示，在提高磷素营养浓度的过程中，土沉香幼苗叶片养分含量中的氮、磷、钾、钙、镁五项主要指标同样呈现出先升后降的趋势，其可能的机理与前文所述的内容类似，在此不再赘述。从具体指标来看，氮、磷、钾、镁四种元素在各组间的差异均较为显著，但钙含量无显著差异。相对而言，当实验组别为T5时，幼苗叶片在氮、磷、钾、钙、镁五类营养元素的含量均处于相对较高的水平。据此推断，适当提升施磷量有助于促进土沉香幼苗对氮、磷、钾、镁四种元素的有效吸收，但磷素营养浓度过高则容易适得其反。同时，钙元素的吸收受到磷素营养水平的影响相对较小。

整体来看，在本次研究工作中，针对氮、磷素营养对土沉香幼苗生长的影响进行了较为全面的探究，结果显示，当改变氮、磷素营养浓度的情况下，其对土沉香幼苗生长的影响情况也存在着较为显著的差异。相对而言，当氮素营养浓度为每株600mg、磷素营养浓度为每株800mg时，土沉香幼苗在生长指标、总生物量和叶片各营养物质含量方面基本可达到最大值，且与对照组之间的差异也尤为显著。因此上述两个值即可作为后续的土沉香幼苗培育阶段的参考。

（作者单位：537416广西北流市沙垌镇乡村建设综合服务中心）