覃 奎，李承东，马道承，潘陆荣，王凌晖*

（1.广西大学 林学院，广西 南宁 530004；2.广西国有维都林场，广西 来宾 546100）

中 国 无 忧 花（Saraca dives Pierre），为 豆 科（Leguminosae）无忧花属（Saraca）的乔木。分布于云南、广西、华南、越南、老挝等地，其树形优美，花状似火焰，为园林珍贵树种，宜做行道树和庭院公园等景观树［1］。目前对中国无忧花的研究极少，主要集中在育苗技术［2-3］、种子发芽特性［4］、叶片解剖结构［5］、激素调节［6-7］等方面，在施肥方面的研究非常欠缺。配比施肥是根据林木生长所需不同肥料的规律、栽植土壤的肥力情况以及肥料效率所提出的不同元素以不同配比进行施肥的一种方案和技术。配比施肥具有用肥量少、经济效益高、保护环境等优点［8］。氮、磷、钾是植物需求最多的三大元素，合理的配比施肥能够促进植物的生长发育［9］。吴家胜等［10-13］分别对银杏（Ginkgo biloba L.）、台 湾 桤 木（Alnus formosana （Burkill） Makino）、降香黄檀（Dalbergia odorifera T.Chen）、海南风吹楠（Horsfieldia hainanensis Merr.）进行氮磷钾配比施肥研究，结果表明，适当施肥能有效促进植物生长发育，施肥过量则会抑制其生长发育。近年来，广泛存在施肥过量等不合理施肥现象，导致了化肥利用率低、环境问题加剧等。本研究在中国无忧花施肥方面研究尚属空白的情况下，对其幼苗进行氮磷钾肥配比研究，研究不同氮磷钾配比施肥对其生长的影响，以期为中国无忧花的科学合理施肥提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

本试验在广西南宁市广西大学林学院苗圃实验基地（108°22′E，22°48′N）内开展。该地位于北回归线以南，属亚热带季风气候，阳光、雨量充足，年平均气温为21.6 ℃，年均降雨量达1304.2 mm，平均相对湿度为79%。

1.2 试验材料

试验材料为生长状况良好，长势一致的1年生中国无忧花实生幼苗，采用规格为28 cm径×25 cm高的塑料花盆，每盆栽植幼苗1株，装土7.1±0.2 kg。供试土壤为微酸性赤红壤，理化性质为：全氮0.32 g/kg、全磷0.45 g/kg、全钾0.02 g/kg、铵态氮3.08 mg/kg、硝态氮10.79 mg/kg、速效磷142.21 mg/kg、速效钾37.85 mg/kg、有机质6.18 g/kg、pH 6.50。试验用肥分别为尿素（N含量为46.67%）、过磷酸钙（P2O5含量为20%）、氯化钾（K含量为52.7%）。整个试验期间，对苗木进行统一的日常养护管理，确保苗木正常生长。

1.3 试验设计

2019年2月开始进行预试验，根据中国无忧花生长所需的大致养分与土壤养分含量，以理论公式分别计算每株苗木氮磷钾数值，设置氮（N）、磷（P）、钾（K）施肥水平为0 g/株、1.7 g/株、2.6 g/株、3.4g/株，每个水平3株重复（共12盆）。于2月底对苗木进行一次施肥，后分别于3、4、5月测量预试验用苗木株高及地径，观察各个梯度施肥量对苗木生长是否存在抑制作用，最后于2019年6~12月间进行氮（N）、磷（P）、钾（K）配比施肥正式试验。试验采用L9（34）正交试验设计，设置氮、磷、钾3个因素，各设定3个施肥水平（N为1、2、3 g/株；P为0.8、1.6、2.4 g/株，K为1、2、3 g/株），并设置不施肥作为空白对照（CK）。试验中N、P、K的施肥量根据预试验和参考文献［14］确定。试验共设置10个处理，每个处理9株幼苗。施肥采用浇灌施肥法，使用电子天平称量装袋表1中各肥料的用量，然后将其均匀混合后，将每袋肥料溶于装有50 mL水的烧杯中，粉碎搅拌均匀后浇入。本次试验共计施肥2次，分别在2019年6月和2019年8月进行。

表1 氮磷钾配比施肥L9（34）正交试验设计表

1.4 指标测定

在试验开始及结束后，幼苗株高用皮尺测定，精确到0.1 cm。地径用数显游标卡尺测定，精确到0.01 mm。在2019年11月试验结束后，每组处理中随机选取3株植株，每株植株再选取3片长势均匀、健康的叶子，利用CI-203手持式激光叶面积仪对叶的生长指标进行测定（包含叶面积、叶周长，数据精确到0.01 cm）。于2019年11月试验结束后开始生物量测定，各处理随机挖取3株幼苗，清水洗净株体后用滤纸吸干水分。将幼苗的根、茎、叶部分分开后置于105 ℃的烘箱杀青30 min后，转70 ℃烘干至恒重，后测定干重（精确到0.01 g）。在2019年11月，选择晴朗天气使用Li-6400 XT光合仪测定，设定光照强度1200 µmol/（m2·s）进行测定瞬时光合，每个处理选取3株植株中3片长势均匀、良好功能的叶片，分别记录净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）及蒸腾速率（Tr）。

1.5 数据分析

试验中，原始数据采用Word 2016和Excel 2016进行统计归纳，后采用SPSS 17.0及DPS 17.2进行各项指标数据的综合处理，随后使用Excel 2016进行数据分析图表绘制，采用Duncan新复极差法进行多重比较。用模糊隶属函数法进行综合分析，与苗木质量呈正相关的指标采用公式（1）计算，负相关的则用1-Ui表示。

式（1）中：Ui为第i个指标的隶属函数值；Xi为中国无忧花幼苗某个测定指标；Xmax、Xmin分别为该指标的最大值和最小值。

2 结果与分析

2.1 氮磷钾配比施肥对中国无忧花幼苗株高的影响

由图1可知，不同处理株高增量由大到小的排序为T4>T5>T3>T1>T6>T7>T2>CK>T9>T8。T8处理和T9处理苗高增量均低于CK，其中T8处理株高增量最小，仅为5.08 cm，比CK的减少了38.12%。其他各处理的株高增量则均高于CK，其中T4处理的株高增量最大，为16.03 cm，比CK增加了95.23%。由方差分析可得，氮磷钾配比施肥对中国无忧花幼苗株高增长存在显著影响（P＜0.05），其中T4处理显著高于CK，T8、T9处理则低于CK，但无显著差异。由此可得，适当的氮磷钾施肥配比能有效促进中国无忧花幼苗株高的增长，氮磷钾施肥配比不当则会抑制其株高的增长，对中国无忧花幼苗株高增长的促进效果最好的施肥配比是T4（N2P1K2）。

2.2 氮磷钾配比施肥对中国无忧花幼苗地径的影响

由图2可知，不同处理地径增量由大到小的排序为T5>T4>T3>T1>T6>T7>T2>CK>T9>T8。T8处理和T9处理地径增量均低于CK，其中T8处理地径增量最小，仅为1.21 mm，比CK的减少了29.65%。其他各处理的地径增量则均高于CK，其中T5处理的地径增量最大，为2.71 mm，比CK的增加了57.56%。由方差分析可得，氮磷钾配比施肥对中国无忧花幼苗地径增长存在显著影响（P＜0.05），其中T5处理显著高于CK，T8、T9低于CK，但无显著差异。由此可得，适当的氮磷钾施肥配比能有效促进中国无忧花幼苗地径的增长，氮磷钾施肥配比不当则会抑制其地径的增长，对中国无忧花幼苗地径增长的促进效果最佳的施肥配比是T5（N2P2K3）。

图1 氮磷钾配比施肥对中国无忧幼苗株高的影响

图2 氮磷钾配比施肥对中国无忧幼苗地径的影响

2.3 氮磷钾配比施肥对中国无忧花幼苗叶生长指标的影响

由图3可知，不同处理叶面积由大到小的排序为T5>T1>T4>T3>T6>T2>T7>T9>CK>T8，不同处理叶周长由大到小的排序为T5>T1>T4>T6>T3>T2>T9>T7>CK>T8。其中T8处理叶面积和叶周长均值都最小，低于CK，分别为40.17 cm2、27.23 cm，分别比CK的减少了7.82%、5.39%；其余各处理叶面积和叶周长均值均高于CK，分别比CK的增加了15.95%~104.93%和5.18%~48.44%，其中T5处理叶面积和叶周长均值均最大，分别为89.31 cm2、42.72 cm，分别比CK的增加了104.93%、48.44%。由方差分析可得，氮磷钾配比施肥对中国无忧花幼苗叶面积和叶周长均存在显著影响（P＜0.05），T5处理的叶面积和叶周长均显著高于其他各处理，T8处理的叶面积和叶周长均低于CK，但均无显著性差异。由此可得，氮磷钾配比施肥能在一定程度上促进中国无忧花幼苗叶面积和叶周长的增加，促进效果最好的施肥配比是T5（N2P2K3）。

图3 氮磷钾配比施肥对中国无忧幼苗叶生长指标的影响

2.4 氮磷钾配比施肥对中国无忧花幼苗生物量的影响

由表2可知，不同处理根生物量由大到小的排序为T4>T6>T1>T5>T3>T2>T7>T8>T9>CK，茎生物量排序为T4>T5>T1>T6>T2>T3=T7>T9>CK>T8，叶生物量排序为T4>T5>T1>T3>T2>T6>CK>T7 >T9>T8，总生物量排序为T4>T5>T1>T6>T3>T2>T7>T9>CK>T8。各处理根生物量均高于CK；除T8处理外，其余各处理茎生物量和总生物量均高于CK；除T7、T8和T9处理外，其余各处理叶生物量均高于CK。T4处理根生物量、茎生物量、叶生物量和总生物量均最大，分别为9.13、5.95、9.34、24.42 g/株，分别比CK增加了170.12%、160.96%、173.90%、169.24%；T8处理茎生物量、叶生物量和总生物均最小，分别为2.15、1.82、7.81 g/株，分别比CK减少了5.70%、46.63%、13.89%，T9处理根生物量增量最小，为3.76 g/株，比CK增加了11.24%。由方差分析可得，氮磷钾配比施肥对中国无忧花幼苗根生物量、茎生物量、叶生物量和总生物量均存在显著影响（P＜0.05），T4处理各生物量均最大。由此可得，适当的氮磷钾配比施肥可促进植物的生长及物质积累，对促进中国无忧花幼苗各生物量增长的最佳施肥配比是T4（N2P1K2）。

表2 氮磷钾配比施肥对中国无忧花幼苗各生物量的影响g/株

2.5 氮磷钾配比施肥对中国无忧花幼苗光合作用的影响

2.5.1 对净光合速率的影响 由图4可知，不同处理净光合速率由大到小的排序为T5>T1>T6>T3>T4>T2>T9>T7>CK>T8，除T8处理外，其余各处理净光合速率均大于CK，其中T8处理净光合速率最小，为1.08 μmol/（m2·s），比CK减少了4.42%；T5处理净光合速率最大，为4.17 μmol/（m2·s），比CK增加了269.03%。由方差分析可得，氮磷钾配比施肥对中国无忧花幼苗净光合速率存在显著影响（P＜0.05），T5处理显著高于CK，T8处理低于CK。由此表明，大多数氮磷钾施肥配比可促进中国无忧花幼苗净光合速率，促进效果最佳的施肥配比是T5（N2P2K3）。

2.5.2 对气孔导度的影响 由图5可知，不同处理气孔导度由大到小的排序为T1>T5>T6>T3>T4>T2>T9>T7>CK>T8，除T8处理外，其余各处理气孔导度均大于CK，其中T8处理气孔导度最小，为0.014 mmol/（m2·s），比CK减少了12.50%；T1处理气孔导度最大，为0.041 mmol/（m2·s），比CK增加了156.25%。由方差分析可得，氮磷钾配比施肥对中国无忧花幼苗气孔导度存在显著影响（P＜0.05），T5处理显著高于CK，T8处理低于CK，但无显著差异。由此表明，绝大多数氮磷钾施肥配比可促进中国无忧花幼苗气孔开放，从而增强植株叶片对CO2的吸收作用，从而更好地进行光合作用，其中促进效果最佳的施肥配比是T1（N1P1K1）。

图4 氮磷钾配比施肥对中国无忧幼苗净光合速率的影响

图5 氮磷钾配比施肥对中国无忧幼苗气孔导度的影响

2.5.3 对胞间CO2浓度的影响 由图6可知，各不同处理胞间CO2浓度由大到小的排序为CK>T8>T7>T1>T2>T9>T6>T4>T3>T5，各处理胞间CO2浓度均小于CK，其中T5处理胞间CO2浓度最小，为210.13 μmol/m，比CK减少了24.97%。由方差分析可得，氮磷钾配比施肥对中国无忧花幼苗胞间CO2浓度存在显著影响（P＜0.05），除T8处理低与CK无显著差异外，其余各处理均显著低于CK。由此表明，氮磷钾配比施肥可促进中国无忧花幼苗吸收CO2，从而增强光合作用，促进效果最佳的施肥配比是T5（N2P2K3）。

图6 氮磷钾配比施肥对中国无忧幼苗胞间CO2浓度的影响

2.5.4 对蒸腾速率的影响 由图7可知，各不同处理蒸腾速率由大到小的排序为T1>T5>T6>T3>T4>T2>T9>T7>CK>T8，除T8处理外，其余各处理蒸腾速率均大于CK，其中T8处理蒸腾速率最小，为0.39 mmol/（m2·s），比CK减 少 了9.30%，T1处理蒸腾速率最大，为1.08 mmol/（m2·s），比CK增加了151.16%。由方差分析可得，氮磷钾配比施肥对中国无忧花幼苗蒸腾速率存在显著影响（P＜0.05），T1处理显著高于CK，T8处理低于CK，但无显著差异。由此表明，绝大多数氮磷钾施肥配比可促进中国无忧花幼苗的蒸腾速率，促进效果最佳的施肥配比是T1（N1P1K1）。

图7 氮磷钾配比施肥对中国无忧幼苗蒸腾速率的影响

2.6 氮磷钾配比施肥下各指标相关性分析及模糊隶属函数综合评价

由表3可得，氮磷钾配比施肥下中国无忧花幼苗的生长和光合特性之间相互影响，氮磷钾配比施肥下生长及光合作用各项指标存在显著或者极显著相关，其中胞间CO2浓度与其余各项指标呈负相关，其余各项指标之间则呈正相关。

表3 氮磷钾配比施肥下各指标相关性分析

模糊隶属函数是在多指标测定基础上，对植物特性进行综合评价的途径［15］。为避免单一指标的片面性，对中国无忧花幼苗各生长及光合作用各指标进行隶属函数综合评价，筛选出对中国无忧花幼苗生长最有利的施肥配比。隶属平均值越大，表明该施肥配比对中国无忧花幼苗的生长越有利。由表4可知，各处理隶属度均值由大到小的排序T5>T4>T1>T3>T6>T2>T7>T9>CK>T8。T5处理隶属平均值最大，表明T5（N2P2K3）施肥处理对中国无忧花幼苗的生长最有利。

表4 氮磷钾配比施肥下各指标隶属函数分析

3 讨论与结论

施肥在育苗生产中是保证林木质量的必要措施［16］，合适的施肥配比是增强苗木质量的关键因素之一。株高、地径、叶生长指标、生物量等可作为生长指标来评价配比施肥的效果。周樊等［17-18］研究发现适当的氮磷钾配比施肥对植株苗高和地径等生长指标有明显促进作用。本次试验大多数处理均能促进中国无忧花幼苗株高地径的增长，适当的氮、磷、钾配比施肥均能促进中国无忧花幼苗的株高地径增长，与周樊等［17-18］的研究结论相一致。适当施肥对叶片的生长也可起到促进作用，本试验中对叶生长指标进行测定，发现除T8处理外，无忧花植株叶面积及叶周长对比CK均出现了增加，由此表明适当的氮磷钾配比施肥可促进叶的生长，这与亢亚超等［19-20］的研究结论相似。生物量的大小在一定程度上可以反映植物在生长过程中物质积累的情况。本试验中，除T8处理外，其余各处理氮磷钾配比施肥均能促进中国无忧花幼苗根生物量、茎生物量、总生物量的增加，除T7、T8、T9处理外，其余各处理均能促进中国无忧花幼苗叶生物量的增加。由此表明，适当的氮磷钾配比施肥均能促进中国无忧花幼苗的各生物量的增加，氮磷钾施肥配比不当则会抑制其生物量的增加，这与董妍君［21］的研究结果相似。

光合作用是植物有机物质积累、生长发育的基础，受植物本身生理特性和环境因素的共同影响，植物光合能力的高低是反映植物生长能力的重要指标［22］。本试验中，氮磷钾配比施肥可明显降低中国无忧花幼苗胞间CO2浓度，说明施肥可以促进植物吸收CO2，进行光合作用，同时绝大多数氮磷钾施肥配比均能提高中国无忧花幼苗净光合速率、气孔导度、蒸腾速率；这与胡厚臻等［23］的研究结果相一致。本次T8处理Pn、Gs等光合作用指标相比对照均出现了下降的情况，这可能是由于过度施用氮肥导致植株本身Rubisco酶活性因氮素过多而出现下降的原因［24］，说明氮素过高则有可能会抑制植物的光合作用，这与越鹏等［25］的研究结果相似。

综上所述，只有在各种营养元素具有较合适的配比时，才能真正对植株的生长起到促进作用。在中国无忧花的施肥方面，把握合适的氮磷钾元素配比、不过度施用氮肥是关键点所在。综合以上各项生长及光合指标，通过相关性分析及隶属函数综合评价，T5（尿素2.0 g/株，过磷酸钙1.6 g/株，氯化钾3.0 g/株）是本次试验下对中国无忧花幼苗最适宜的施肥配方。