谷瑞宁

（祁连山国家级自然保护区管护中心乌鞘岭自然保护站，甘肃武威 733206）

红桦（Betula albosinensis）是桦木科桦木属落叶大乔木，树皮颜色为紫红色或红褐色，呈薄层状剥落，有光泽和白粉，具备较高的观赏价值[1-2]。红桦外观优美、生长迅速、材质良好、适应性强，可用作建筑材料，其枝、皮可作为药材，因而需求量极大[3]。

施肥是速生丰产林培育的重要技术手段。科学施肥可改善土壤条件、增加土壤肥力、促进树木生长、提高林产品产量及质量[4]。在植物生长过程中，氮（N）、磷（P）、钾（K）是最主要的限制元素。N 是植物体内核酸、蛋白质、叶绿素及多种次生代谢产物的重要组成元素，P 在植物细胞代谢中起着核心作用，K 参与多种酶系统的活化、光合作用，同化产物的运输、碳水化合物的代谢和蛋白质的合成等过程[5]。外源增施氮、磷、钾肥可改善土壤结构，调控植物的生长、开花等重要生理过程[6]。林业中关于施肥的研究主要集中于核桃、八角等经济林树种和桉树、杉木、杨树等主要速生用材树种，少见施肥对红桦生长的影响研究[7]。本文研究了施肥对红桦生长量、根系生长及叶片生长的影响，希望能为红桦栽植产业的发展提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于祁连山国家级自然保护区管护中心乌鞘岭自然保护站，以高原气候为主，全年太阳辐射总量544.16 kJ·cm-2，年日照时间4 434 h，年平均气温0.3 ℃，年平均无霜期59 d，年降水量360～410 mm。

1.2 试验材料

2021 年4 月，选择生长正常、大小均匀、平均高度为3 cm 的红桦幼苗作为试验材料。试验于温室内进行，先用蒸馏水反复冲洗幼苗根部携带的基质，接着将幼苗移栽至盛有等量混合基质的塑料盆内（混合基质为泥炭、珍珠岩、蛭石按3 ∶2 ∶2 的比例配制，试验用的塑料盆规格为8.5 cm×6.0 cm×7.0 cm）。为避免水肥流失，在塑料盆内套入白色塑料袋。

1.3 试验方法

试验开始前，将混合基质高压灭菌后装入塑料盆内，盆及基质初始重量记为W0。向基质中淋入充足的蒸馏水直至达到饱和状态，并将塑料板盖在盆上部以避免水分蒸发，自然控干24 h，并反复3 次，以确保基质充分饱和，在最后一次自然控干24 h 后一次性向基质淋足蒸馏水，并自然控干24 h，认为基质达到饱和状态时，记录盆及基质重量为W1，则W1-W0即基质的最大持水量[8]。结合红桦生长需水的特性，将初始灌溉量设定为70%最大持水量，接着将盆及基质、苗、水的总重量作为每日称重浇水的标准，可结合天气情况及苗木需水特性适当调整灌溉量。从移苗后的第3 周开始，每周为苗木施肥一次（肥料为狮马牌复合肥，N、P、K 含量均为15%），共施肥12 次。根据施肥量的不同，共设置5 个处理，分别为CK 处理（不施肥）、T1 处理（施肥量为1 g·株-1）、T2 处理（施肥量为2 g·株-1）、T3 处理（施肥量为3 g·株-1）、T4 处理（施肥量为4 g·株-1），每个处理分别重复3 次，共15 个试验小组，每个小组30 株幼苗。除施肥外，各处理采取相同的栽培管理措施。

1.4 测量指标

1.4.1 地径、苗高及生物量

2022 年8 月，在每个试验小组中选择10 株幼苗，测量其苗高及地径。随机抽取7 株幼苗测量生物量，采用蒸馏水冲洗植株，从根茎处分开地上部分及地下部分，分别测量地上部鲜重及地下部鲜重；置于65 ℃烘箱内烘干至恒重，即可获取总生物量。

1.4.2 根系及叶的生长情况

采用万深LA-S 型植物根系分析仪系统测量植株根系情况；采用叶片分析系统测量植株叶片情况。

1.5 数据分析

采用Excel 2010 软件及SPSS 19.0 软件对试验数据进行统计、差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 施肥对桦树生长及生物量的影响

不同施肥量下桦树幼苗各生长指标及生物量情况见表1。由表1 可知，不同施肥量下桦树幼苗的苗高、地径、地上部分鲜重、地下部分鲜重及总生物量差异显著。从苗高来看，随着施肥量的增加，桦树幼苗苗高由11.91 cm（CK 处理）逐渐升高至33.23 cm（T2 处理），但随着施肥量的进一步增加，桦树幼苗苗高并无明显增加趋势；不同处理的桦树幼苗地径变化趋势与苗高基本一致，本试验条件下桦树幼苗地径在3.97～6.92 mm；不同处理的桦树幼苗地上部分鲜重差异显著，由高到低依次为T3 处理、T2 处理、T1处理、T4 处理、CK 处理，其中T1 处理、T2 处理、T3 处理的桦树幼苗地上部鲜重差异不显著；随着施肥量的增加，桦树幼苗地下部鲜重呈先升高后降低的趋势，由1.90 g（CK 处理）逐渐升高至3.42 g（T3 处理），随着施肥量的进一步增加，桦树幼苗地下部鲜重明显降低；从桦树幼苗总生物量来看，各施肥处理的桦树幼苗总生物量明显高于CK 处理，T3 处理、T2 处理、T4 处理、T1 处理的桦树幼苗总生物量分别较CK 处理增加2.91 g、2.25 g、1.35 g、1.31 g，其中T2 处理与T3 处理的桦树幼苗总生物量差异不显著，T1 处理、T2 处理、T4 处理的桦树幼苗总生物量差异不显著。

表1 不同施肥量下桦树幼苗各生长指标及生物量情况

2.2 施肥对桦树根系生长的影响

不同施肥处理下桦树幼苗根系生长情况见表2。由表2 可知，不同施肥量对桦树幼苗根系投影面积、直径及分叉数的影响不显著，对长度、表面积、体积、根尖数、交叉数存在显著影响。桦树幼苗根系投影面积为253.27～300.28 cm2，直径为4.12～5.16 mm，分叉数为507.11～591.78 个。从不同处理的根系长度来看，以T3 处理为最高，达到396.40 cm，CK 处理为最低，仅295.54 cm，T4 处理的桦树幼苗根系长度与T3 处理差异不显著；随着施肥量的增加，桦树幼苗根系的表面积呈先升高、后降低趋势，由761.86 cm2（CK 处理）逐渐增加至940.99 cm2（T3 处理），随着施肥量的进一步增加，桦树幼苗根系的表面积降低至880.14 cm2（T4 处理）；桦树幼苗根系体积以T3处理为最大，与T2 处理、T4 处理差异不显著，明显高于CK 处理和T1 处理；各施肥处理的桦树幼苗根系根尖数明显高于CK 处理，其中T3 处理的根尖数最多，达到729.44 个，明显高于其他处理；从根系交叉数来看，以T2 处理与T3 处理为最高，二者差异不显著，接着依次为T1 处理、CK 处理、T4 处理。

2.3 施肥对桦树叶片生长的影响

不同施肥处理下桦树幼苗叶片生长情况见表3。由表3 可知，施肥量对桦树幼苗叶片数、叶面积、叶片周长存在显著影响，对叶片长宽比的影响不显著。具体而言，不同处理的桦树幼苗叶片数由高到低排序依次为T3 处理、T2 处理、T4 处理、T1 处理、CK 处理，其中T2 处理与T3 处理的叶片数差异不显著；从叶面积来看，随着施肥量的增加，桦树幼苗叶面积呈逐渐增长的趋势，由12 881.14 mm2（CK 处理）逐渐增长至16 940.19 mm2（T4 处理），其中T2 处理、T3处理、T4 处理的桦树幼苗叶面积差异不显著；在施入肥料后，桦树叶片周长明显增加，T1处理、T2处理、T3处理、T4处理叶片周长差异不显著，为2 405.06～2 597.24 mm，明显高于CK 处理。

表3 不同施肥处理下桦树幼苗叶片生长情况

3 结论与讨论

本研究发现，随着施肥量的增加，桦树幼苗的苗高、地径、叶面积、叶片周长呈增长趋势，而地上部鲜重、地下部鲜重、总生物量、根系长度、根系表面积、根系体积、根尖数、根系交叉数、叶片数呈先升高后降低的趋势，表明适量施肥可促进桦树幼苗生长，而过量施肥则会在一定程度上抑制桦树幼苗的生长，这与陆锋等的研究结果相一致[9]。究其原因，可能是适量施肥增加了基质内速效养分的含量，为桦树幼苗的生长提供了适宜的外界养分供给，从而促进其生长；而过量施肥则会显著提升速效养分的含量，超过了桦树幼苗根系生长对化肥速效养分浓度的适应阈值，从而对桦树幼苗的生长产生抑制作用[10]。

本试验结果表明，施用肥料可明显促进桦树幼苗的生长，但随着施肥量的增加，桦树幼苗地上部鲜重、地下部鲜重、总生物量、根系长度、根系表面积、根系体积、根尖数、根系交叉数、叶片数呈先升高后降低的趋势。在施肥量为2～3 g·株-1时，桦树幼苗生长效果最好，是最适宜幼苗生长的施肥量。