崔子佳 ，万俊鹏 ，吴 文 ，张于卉 ，喻方圆

（1.南方现代林业协同创新中心，南京林业大学·林学院，江苏 南京 210037；2.江西环境工程职业学院，江西 赣州 341000；3.上海市金山区林业站，上海 200540；4.上海市林业总站，上海 200040）

榉树（Zelkova schneideriana）属于榆科(Ulmaceae)榉属(Zelkova)落叶乔木[1]。榉树树形优美，树冠冠幅大，叶片色彩在秋季变化多样，观赏价值高，是做行道树或庭院树种不错的选择。同时，榉树根系发达，能固持水土，涵养水源，减少水土流失，具有一定的生态价值。此外，榉树还是供造船、桥梁、车辆，以及生产各种高档家具和工艺品等的上等木材，是一种珍贵的用材树种，具有很高的经济价值[2-3]。由于其较高的经济价值和较大的市场需求，现已被过度开发利用，导致野生资源大量减少，甚至处于濒危状态[4]。因此，如何加快榉树幼苗生长速率，缩短育苗周期，提高苗木产量及质量，进而满足人们大量的需求成为当下研究的重点。

施肥是一种最普遍也是最快捷的林木增产方式，林木施肥方式的差异会造成各土壤养分浓度的不同，从而导致苗木吸收养分的效率也跟着改变，所以施肥方式会对养分的吸收及利用效率造成很大的影响[5]。传统施肥通常采用等量施肥法，其不符合苗木慢－快－慢的生长规律，这不仅影响苗木的养分吸收效率，而且还会造成肥料的浪费[6]。而指数施肥则很好地解决了这个问题，顾名思义，指数施肥就是指通过指数递增增加施肥量的方式来施以肥料，这不仅贴合苗木的生长速率，而且能使苗木的养分吸收达到稳定状态，进而使苗木体内营养含量达到稳定状态，该施肥方式在国外已成为容器苗培育首选施肥技术[7-8]。研究表明，与传统施肥相比，指数施肥不仅节约肥料，还能有效提高苗木体内养分吸收效率与养分载荷，从而提高苗木的产量及质量[9-10]。

本研究旨在通过对榉树容器苗实施指数施肥和传统施肥两种不同施肥模式，综合分析各施肥处理对榉树容器苗生长特性（包括苗高、地径和生物量）的影响，探索出最适榉树容器苗生长的施肥量和施肥策略，从而加快苗木生长速率，提高苗木出圃质量，这对榉树容器苗标准化、集约化和规模化生产具有重要的理论和现实指导意义。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料来源于上海市宝山区森林种质资源基地榉树育苗区，2018年3 月中旬将充足的榉树种子播种于苗床上，待长至2018年5 月下旬时，选取生长状况相对一致（苗高约10 cm）的榉树实生苗810株移栽于规格为15 cm×20 cm（上口径×高）的无纺布袋中，基质采用70%菜园土、20%泥炭、10%珍珠岩。待缓苗至6 月初开始露天环境下施肥试验。

1.2 试验设计

试验采用完全随机区组设计，共设置2种施肥方式，4种施氮量，共9个处理。分别为对照处理（CK：0 mg·株-1）、传统施肥（MF1000∶1 000 mg·株-1；MF1500∶1 500 mg·株-1；MF2000：2 000 mg·株-1；MF4000：4 000 mg·株-1）、指数施肥（EF1000∶1 000 mg·株-1；EF1500 ∶1 500 mg·株-1；EF2000 ∶2 000 mg·株-1；EF4000∶4 000 mg·株-1）。每个处理 3个重复，每个重复30株苗，一共810株。传统施肥每周等量地添加肥料，其公式如下：

式(1)中，NT为施氮总量，Nt为第 t 次施肥量，T 为施肥周数(T=15，下同)。

指数施肥的每周施肥量参考以下两个公式计算：

式(2)中，NT为施氮总量，NS为幼苗施肥前的初始含氮量，通过测定测得幼苗初始含氮量NS=86.24 mg·株-1，r 是需要确定的系数。

式(3)中，Nt为当次施氮量，Nt-1为当次前积累施肥量总和。

施肥间隔为1 周，共进行15 次施肥，采用水溶性的施肥方式，每次施肥时将20 mL 尿素水溶液用注射器施入每株幼苗的基茎周围。为保证苗木正常生长，试验期间每隔1 周需对苗木施加1 次磷肥和钾肥（磷肥和钾肥分别采用过磷酸钙和硫酸钾），整个生长季共补充 8 次，每次施入量均为8 g·株-1。具体施氮量见表1。

表1 榉树容器苗不同施肥水平每周施氮量/mg·株-1Tab. 1 Weekly amount of nitrogen application (mg/seedling) for Z. schneideriana container seedlings

1.3 测定方法

苗高地径测定：分别在施肥前（第0 周，6 月10日）、施肥后（第 3 周，6 月 22 日；第 9 周，8 月 2 日；第15 周，9 月19 日）从每个处理的3个重复中随机各取7株，共取 21株，用直尺(精确到 0.1 cm)测量苗高，游标卡尺(精确到0.01 mm)测量地径。

生物量测定：施肥结束后（第15 周），从每个处理的3个重复中随机各取2株苗木带回实验室，将各株苗木用枝剪剪成根、茎、叶三部分并用清水洗干净，再用去离子水洗净，将苗木分为根、茎、叶不同器官样品，分别装入信封，置于烘箱内，105℃杀青30 min后，于70℃烘48 h 至恒量。用电子分析天平(精确到0.001)测定根、茎、叶各器官生物量。

1.4 数据分析

用Excel 2013 对试验数据进行图表处理，用SPSS 22.0 进行方差分析及LSD 多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对榉树容器苗苗高的影响

由图1 可以看出，随着时间的推移，榉树容器苗的苗高逐渐增加，经传统施肥后的榉树容器苗苗高随着施氮量的增加呈现出先增后减的趋势，而经指数施肥后的榉树容器苗苗高随着施氮量的增加呈现出逐渐增加的趋势，它们表现出两种不同的变化规律。第1～3 周，在同一施氮总量上，传统施肥后的榉树苗高普遍大于指数施肥后的榉树苗高，并在MF2000 处达到最大值27.5 cm，是对照组CK（19.54 cm）的1.41倍，而MF4000 苗高只有21.1 cm，小于除CK 外的其他处理，说明MF4000 由于施氮量过高，从一开始就受到了抑制；第3～9 周，在同一施氮总量上，指数施肥后的榉树苗高逐渐超过传统施肥后的榉树苗高，并在处理EF4000 处取得最大值70.7 cm，是对照组CK（51.2 cm）的 1.38 倍；待施肥结束后（第 15 周），各处理苗高由大到小的顺序依次为：EF4000 (85.46 cm)＞EF2000(84.56 cm)＞MF2000(84.23 cm)＞EF1500(82.45 cm)＞MF1500 (81.88 cm)＞EF1000 (79.94 cm)＞MF1000(79.07 cm)＞MF4000(73.61 cm)＞CK(60.64 cm)，各施肥处理分别较对照组 CK 增加了 40.93%、39.45%、38.90%、35.97%、35.03%、31.83%、30.39%、21.39%。多重比较结果表明：在施肥各处理中，MF2000、EF2000和 EF4000 显著大于其他各处理（P＜0.05），且各施肥处理均与对照组CK 差异显著，说明不同施肥方法和不同氮素添加量对榉树容器苗苗高生长都有促进作用，其中EF4000 处理的效果最好，其次为处理EF2000 和 MF2000。

图1 不同施肥处理对榉树容器苗苗高的影响Fig. 1 Effects of different fertilization treatments on height of Z. schneideriana container seedlings

2.2 不同施肥处理对榉树容器苗地径的影响

经传统施肥后的榉树容器苗地径的生长与苗高相似，而指数施肥则略有不同。图2 显示，第1～3 周传统施肥后的榉树地径随着施氮量的增加呈现出先增后减的趋势，而指数施肥后的榉树地径逐渐递增，在EF4000、MF2000 处达到最大值2.92 mm，是对照组 CK 的 1.24 倍；第 3～9 周和第 9～15 周，指数施肥后的榉树地径随着施氮量的增加慢慢开始达到稳定状态，甚至还有减小的趋势，均在EF2000 处达到最大值，分别为6.46 mm 和8.19 mm，是对照组 CK 的1.22 倍和1.09 倍，而处理MF4000 逐渐与各施肥处理拉开差距，分别只有5.41 mm 和7.56 mm，为对照组CK 的1.02 倍和1.01 倍，说明因为施氮量过高抑制了该处理的地径生长。待施肥结束后（第15 周），各处理地径由大到小的顺序依次为：EF2000(8.19 mm)=EF4000 (8.19 mm)>MF2000 (8.18 mm)>EF1500(8.16 mm)>MF1500 (8.15 mm)>EF1000 (8.12 mm)>MF1000(8.09 mm)>MF4000(7.56 mm)>CK(7.49 mm)，各施肥处理分别较对照组CK 增加了9.35%、9.35%、9.21%、8.95%、8.81%、8.41%、8.01%、0.93%。多重比较结果表明：在各施肥处理中，除了处理MF4000，其余各施肥处理之间差异不显著，但都与对照组CK 和处理MF4000 之间差异显著，说明不同施肥方法和不同施肥量对榉树地径影响不大，但都有促进作用，其中处理MF4000 促进效果很小，处理EF2000 效果最好。

图2 不同施肥处理对榉树容器苗地径的影响Fig. 2 Effects of different fertilization treatments on diameter of Z. schneideriana container seedlings

2.3 不同施肥处理对榉树容器苗生物量积累的影响

由图3 可知，经传统施肥和指数施肥的榉树容器苗根生物量、茎生物量、叶生物量以及全株生物量都随着施氮量的增加呈现出先增后减的趋势，只是二者生物量出现的峰值不同，传统施肥中处理MF1500 的生物量达到峰值，而指数施肥中处理EF2000 的生物量达到峰值。榉树根生物量在处理MF1500 处达到最大值8.05 g，是对照组CK 的2.08 倍；茎生物量、叶生物量以及全株生物量均在处理EF2000 处达到最大值，分别为 15.31 g、13.36 g 和 36.16 g，是对照组 CK的 2.78、1.97 和 2.24 倍。全株生物量中，处理MF2000、MF4000 和EF4000 都较前一个处理有所减少，分别为 24.29 g、18.74 g 和 27.84 g，是对照组 CK的1.5、1.16 和1.72 倍，说明由于施氮量过高对这三个处理产生了抑制作用。不同处理的全株生物量由大到小的顺序依次为：EF2000 (36.16 g)>MF1500(30.04 g)>EF4000(27.84 g)>EF1500(26.12 g)>EF1000(25.23 g)>MF2000(24.29 g)>MF1000(22.93 g)>MF4000(18.74 g)>CK(16.16 g)。多重比较显示，各施肥处理均与对照组CK 差异显著，处理EF2000 和MF4000 与其他施肥处理间均有显著差异，而处理MF1500 与除了处理EF4000 外的其他施肥处理差异显著。说明不同的施氮量与施肥方式都对榉树容器苗生物量的积累有很好的促进作用，但施氮量过高会产生抑制性。

图3 不同施肥处理对榉树容器苗生物量的影响Fig. 3 Effects of different fertilization treatments on biomass of Z. schneideriana container seedlings

3 结论与讨论

苗高和地径是评价苗木质量水平非常重要的两项指标，通过施肥能明显促进苗木苗高、地径的生长，因此施肥是提高苗木质量的关键技术之一[11]。本试验通过研究表明，在施肥第3 周时，传统施肥后的榉树苗高普遍大于指数施肥，而到了施肥后第9 周时，指数施肥后的榉树苗高开始慢慢超过传统施肥，说明传统施肥前期能够提供充足的养分来满足植物生长所需，但是施氮量也不能过高，处理MF4000 就很好的说明了这一点，由于前期施氮量过高，MF4000 施肥处理的苗木很可能从前期开始就受到了毒害作用，从而导致容器苗生长势缓慢。在施肥后段，传统施肥的养分逐渐开始供应不足，而指数施肥的施氮量则完全符合苗木整个生长期的生长规律，在后期能够保证养分充足供应，因此指数施肥后的苗木苗高开始逐渐超过传统施肥。试验结束时，各施肥处理的苗高和地径都显著高于不施肥处理CK。在苗高中，传统施肥各处理呈现先增后减的趋势，而指数施肥各处理呈现逐渐递增的趋势，并在处理EF4000 处达到最大值85.46 cm，是CK 的1.41 倍。在地径上，指数施肥和传统施肥后的各处理均表现出先增后减的趋势，并都在指数施肥处理EF2000 处达到最大值8.19 mm，分别是对照组CK 的1.09 倍。指数施肥与传统施肥相比，显著提高了苗木苗高，但是地径的差异并不显著，这与前人对青冈栎(Cyclobalanopsis glauca)的研究结果类似[12]，但也有研究表明指数施肥能同时显著提高沉香(Aquilaria sinensis)容器苗的苗高和地径[13]。存在这种现象的原因可能是由于树种类型以及施肥量不同。传统施肥中，施氮量为2 000 mg·株-1的苗高地径最大，而指数施肥中，施氮量为4 000 mg·株-1的苗高最大，施氮量为2 000 mg·株-1的地径最大，说明适量施氮能促进榉树苗木的生长，过量则会产生一定的抑制，但指数施肥中的苗高则随着施氮量的增加而增加。

生物量是评价苗木生产力高低的重要指标之一，施氮量的多少直接影响着植物体内生物量的积累与分配[14]。在本研究中，传统施肥与指数施肥的榉树苗木根茎叶及全株生物量都随着施氮量的增加呈现出先增后减的趋势。但两种施肥方式出现的拐点不同，传统施肥处理中，施氮量为1 500 mg·株-1的生物量最大，而施氮量增至 2 000 mg·株-1、4 000 mg·株-1时，生物量持续减少，指数施肥处理中，施氮量为2 000 mg·株-1的生物量最大，为36.16 g，是对照组CK 的 2.24 倍，而当施氮量达到 4 000 mg·株-1时，生物量也开始减少，说明不论何种施肥方式，只有适量的施肥才能促进榉树容器苗的生长，而过量的施肥会使苗木受到毒害作用，从而导致苗木的生长与生物量积累都受到抑制[15]。王晓等[16]对闽楠幼苗的研究表明，指数施肥能显著增加苗木生物量，但施氮过量也会抑制苗木生物量的积累，这与本试验研究结果相似。

综上所述，在指数施肥方式下施氮量2 000 mg·株-1为榉树容器苗生长的最佳施肥策略。本试验研究通过不同的施肥方法和施氮浓度两个因素确定了1年生榉树容器苗生长的最适施肥方案，但此研究中根系形态及养分承载的测定尚未涉及，因此想要更加科学全面地制定榉树容器苗施肥方案，在今后的试验中应逐步深入并完善，同时，如何才能将指数施肥准确地运用到育苗实践当中去，也是今后的研究热点和方向。