接收日期：2020-11-03 接受日期：2020-12-04
基金项目：贵州省高层次创新人才培养计划(黔科合平台人才[2016]5661)；中央财政林业科技推广示范项目(贵[2017]TG01号) *通信作者。E-mail:****************
影响
苏石诚，韦小丽*，金念情，周紫晶，邵畅畅，田雨风
(贵州大学林学院，贵州 贵阳 550025)
摘 要：探讨几种市售肥料对红豆树(Ormosia hosiei )苗木各器官生长发育及养分含量的影响，为培育红豆树优质苗木选用肥料提供参考。以红豆树当年生大田苗为试材，采用3种常见肥料(复合肥、缓释肥和
尿素)分3个施肥水平进行施肥试验，测定苗高、地径、根系指标、根系结瘤指标、各器官生物量及N 、P 、K 含量，对不同施肥处理苗木质量进行综合评价。不同施肥处理对红豆树苗木生长、结瘤和矿质营养均有显著或极显著影响。施缓释肥和复合肥的处理表现为随施肥量的增加苗木的生长和生理指标均表现出先增后降趋势，施尿素则表现为随施肥量增加呈逐渐递减趋势。通过隶属函数对苗木质量进行综合评价，表明缓释肥30 g·m -2为最佳施肥处理，其苗高增量、各根系质量指标、各生物量指标、结瘤数量以及根、茎、叶的N 、P 、K 含量均为最大。红豆树当年生苗木密度为50 株·m -2时，施用缓释肥(N-P-K: 30-6-7) 30 g·m -2可以有效提高红豆树的苗木质量。 关键词：红豆树；施肥；缓释肥；结瘤；苗木质量Doi: 10.3969/j.issn.1009-7791.2021.01.001 中图分类号：Q945.1 文献标识码：A 文章编号：1009-7791(2021)01-0001-08
Effects of Fertilization on Growth, Root Nodulation and Mineral Nutrition of
Ormosia hosiei Seedlings
SU Shi-cheng, WEI Xiao-li *, JIN Nian-qing, ZHOU Zi-jing, SHAO Chang-chang, TIAN Yu-feng
(College of Forestry, Guizhou University, Guiyang 550025, Guizhou China)
Abstract: The purpose of this study was to explore the effects of several commercially available fertili
zers on the growth, development and nutrient content of Ormosia hosiei seedlings, so as to provide a reference for the selection of fertilizers for the cultivation of high-quality O. hosiei seedlings. The annual O. hosiei seedlings were used as experimental materials, and three kinds of common fertilizers (compound fertilizer, slow-release fertilizer and urea) were applied in the fertilization experiments at three levels. The seedling height, ground diameter, root index, nodulation index, biomass of various organs and N, P, K content were measured. And the seedling quality of different fertilization treatments was comprehensively evaluated. Different fertilization treatments had significant or extremely significant effects on the growth, nodulation and mineral nutrition of annual O. hosiei seedlings. The treatment of slow release fertilizer and compound fertilizer showed that the growth and physiological indexes of seedlings increased at first and then decreased with the increase of fertilizer application, while the treatment of urea application showed a gradually decreasing trend with the increase of fertilization. According to the comprehensive evaluation of seedling quality by membership function, slow-release fertilizer treatment (30 g·m -2) was the best
2021,50(1): 1～8.
Subtropical Plant Science
第50卷 ﹒2﹒
fertilization treatment, and its seedling height increment, root quality index, biomass index, nodulation number and N, P, K content of root, stem and leaf were the highest. The application of 30 g·m-2 slow-release fertilizer (N-P-K: 30-6-7) could effectively improve the seedling quality of O. hosiei when the annual seedling density was fifty seedlings per square meter.
Key words: Ormosia hosiei; fertilization; slow-release fertilizer; root nodules; seedling quality 施肥是苗木培育的关键技术环节之一，对促进
苗木生长，改善苗木质量具有重要作用。苗木培育
中常用的化肥种类主要有氮肥、磷肥、钾肥和复合
肥等，化肥的肥效快且持续时间短，多用作追肥[1]。
生产上进行苗木追肥通常以尿素为主，但尿素养分
单一，苗木生长发育对多种养分的需求不能得到满
足，且尿素在土壤中易流失，肥料利用率不高。相
比尿素，复合肥虽然肥效较慢，但能够满足苗木生
长对矿质养分的需求。为此，采用含多种养分的复
合肥进行追肥值得尝试。随着肥料科学发展，缓释
肥作为一种简便、高效和环保的新型复合肥料被广
泛运用于林木育苗，其具有养分释放与植物吸收同
步的优点，做到简化施肥技术的同时兼顾提高养分gu10灯头
利用率[2]。研究发现，施用缓释肥可以有效提高苗
木质量，进而显著提升造林成效[3]。
红豆树(Ormosia hosiei)属豆科红豆属，是我国
特有的乡土树种，自然分布于浙江、江西、福建、
湖北、四川和贵州等省。红豆树木材光滑坚硬，纹
理美丽，为红木类树种，可用于制作高档家具[4]；
其树冠浓荫，树姿优美，也被作为优良的庭院绿化
树种；同时其根、茎、叶均可入药，有着极高的经
济价值和开发前景[5]。由于野生资源越来越少，人
工栽培极少，红豆树已被列为国家Ⅱ级重点保护植
物[6]。为了扩大其种，迫切需要解决红豆树优质
壮苗培育的关键技术问题，诸如种子处理、密度调
控和营养调控等技术难题。目前生产上红豆树苗木
育苗方式简单，施肥管理措施研究较少，主要以施
用化学肥料为研究对象，阮淑明[7]、郑天汉[8]等探讨
了氮、磷、钾配比追肥对红豆树生长及生理的影响，
指出适量补充氮肥有利于促进红豆树植株的生长发
育，但未描述试验地土壤养分状况及苗木密度，其
建议的氮磷钾配比(2.5:1:1.25)在市场上也难于到
合适的肥料，单独配制肥料工序较复杂，按照配方
单独为红豆树生产肥料也不现实。同时，缓释肥在
国内外已被广泛应用于林业苗木培育[3]，在浙江楠
(Phoebe chekiangensis)[9]、闽楠(Phoebe bournei)[10]
等珍贵阔叶树种的苗木培育过程中，缓释肥能较显
著地提高苗木质量。为此，本研究以红豆树当年生
大田播种苗为试验材料，选用市场销售的复合肥、
缓释肥和尿素三种肥料进行不同施肥量比较试验，
测定苗木生长指标、叶片矿质营养指标和根系结瘤
情况，对各施肥处理的红豆树苗木质量进行综合评
价，筛选出适合红豆树当年生播种苗的最佳追肥种
类及施肥量，为红豆树优质苗木培育提供理论依据
及技术指导。
1 试验地概况
试验地位于贵州大学林学院西校区苗圃，地处
黔中地区(106°39′E，26°27′N，海拔1112 m)，为亚
热带季风性湿润气候。田间持水量21.1%，土壤为
黄壤，容重1.51 g·m-3，pH 6.0，土壤全氮2.8 g·kg-1、
全磷2.48 g·kg-1、全钾5.86 g·kg-1、水解氮87.5 mg·kg-1、
有效磷172.11 mg·kg-1、速效钾441.28 mg·kg-1。
2 材料与方法
超声波换能片2.1 材料
红豆树种子于2018年10月初采自贵州省关岭
布依族苗族自治县(105°32′E、25°51′N，海拔1150 m，
年均温16.2 ℃)，将种子净种除杂自然阴干后装入透
气的自封袋，置于4 ℃冷藏柜保存。2019年4月上
旬播种，播种前用70 ℃热水浸种催芽。
试验用肥料包括：缓释肥(洋丰复合肥料——控
释保持型，总养分≥43.0%，N-P-K: 30-6-7)、复合
肥(燃灯复合肥料，总养分≥25.0%，N-P-K: 15-4-6)
及尿素(总氮≥46.2%)。
试验苗木：2019年3月下旬进行整地作床。4
第1期 苏石诚等：施肥对红豆树苗木生长、根系结瘤和矿质营养的影响 ﹒3﹒
月上旬进行开沟条播，5沟·m-2，按出苗率65%计算，每沟播种16粒红豆树种子，覆盖松针。5月中下旬揭去松针并间苗，调整密度为50株·m-2，定期除草。
2.2 试验设计
6月30日进行施肥处理，结合试验地土壤养分含量情况，试验参照《森林培育学》(第3版)的当年生苗木苗圃常规氮肥施用量标准对三种肥料进行施肥量设计[11]。每种肥料各设置3个水平，以不施肥作对照，每个处理重复3次，每重复1 m2，一次性施肥。施肥时在苗行中间开沟，深度为5 cm，将肥料均匀施于沟内。为避免边际效应，各重复之间间隔1 m2。施肥量见表1。
表1 红豆树苗木施肥方案
Table 1 Fertilization scheme for Ormosia hosiei seedlings 肥料种类处理号施肥量/g·m-2含氮量/g·m-2
缓释肥H1 20 6
H2 30 9
H3 40 12
复合肥F1 40 6
F2 60 9
F3 80 12
尿素N1 13 6
N2 19.5 9
N3 26 12
对照CK 0 0
2.3 指标测定
2.3.1 生长指标
施肥时测定样方内红豆树苗高(卷尺测量，精度0.1 cm)、地径(游标卡尺测量，精度0.01 mm)，之后每20 d测定一次，10月30日结束，共测定7次。
生物量测定：每重复选取3株标准株(按10月30日测定的平均苗高和平均地径±5%选取，苗木周围挖15 cm × 15 cm方块进行苗木采收，尽量保证苗木根系不受损)，将根、茎、叶各部分洗净擦干，烘箱105 ℃杀青30 min，再70 ℃烘至恒重后称量各部分干质量(精度0.001 g)。
2.3.2 侧根及结瘤情况
生物量测定之前，先观测标准株的须根数量和长度(精度0.1 cm)，根瘤数量、形状和长短径(精度0.01 mm)，收集标准株上所有根瘤，洗净擦干后称其鲜重。
2.3.3 根系指标
将标准株根系置于根系扫描仪中获取图像，后用WinRhizo根系分析系统进行分析。2.3.4 植株养分含量测定
选取标准株的根、茎、叶烘干后研磨，利用硫酸-高氯酸消煮，各器官的全氮、全磷和全钾含量分别采用凯氏定氮法、钼锑抗比法和火焰光度计法进行测定[12]。
2.3.5 土壤理化性质测定
土壤田间持水量采用烘干法测定，土壤容重采用环刀法测定，土壤pH采用电位法测定，土壤样品利用硫酸-高氯酸消煮，全氮、全磷和全钾分别采用凯氏法、消煮液-钼锑抗比和氢氧化钠熔融-火焰光度计法测定；碱解氮、速效磷和速效钾分别采用碱解扩散法测定、碳酸氢钠浸提-钼锑抗比法和乙酸铵浸提-火焰光度计法测定[13]。
鱼算法
2.4 苗木综合质量评价方法
采用模糊数学隶属函数分析法[14]，计算公式为：U(X i)=(X i-X min)/(X max-X min)
其中，U(X i)为隶属函数值，X i为某一指标测定值；X max、X min分别为某一指标最大值和最小值。2.5 数据统计
试验数据用Microsoft Excel 2016整理及制作图表，采用SPSS 26.0 软件统计分析。采用单因素方差分析和Duncan法进行多重比较。图表中数据为平均值±标准误。
3 结果与分析
3.1 不同施肥处理对苗高和地径生长的影响
表2显示，不同施肥处理对红豆树苗高和地径生长有不同程度影响。与CK相比，各施肥处理对苗高生长均有促进作用，其中H2处理苗高最高，是CK的1.55倍，其次为H3和F2处理，分别为CK的1.38倍和1.33倍。各处理地径增长率变幅为43.27%～100.81%，最大为F2处理，为CK的1.24倍，H2处理表现也较优，N3处理地径生长最差，为CK的93.54%。各施肥处理间苗高和地径总增量差异显著(P<0.05)，从图1可看出，不同施肥对苗高和地径生长影响的变化过程。施肥后各处理间苗高增量总体呈先快后慢趋势，复合肥和氮肥处理的苗高前期增量较大，后期增量较小，而缓释肥处理每20 d苗高增量较均匀。地径增量的变化趋势与苗高相似。可见，尿素和复合肥对苗高、地径生长的促
第50卷 ﹒4﹒
进作用表现在施肥早期，而缓释肥对红豆树苗高和地径的影响则是均匀、可持续的。
表2 不同施肥处理对苗高、地径的影响
Table 2 Effects of different fertilization treatments on seedling height and ground diameter 处理
苗高/cm 地径/mm
2019.6.30 2019.10.30 增长率/%
2019.6.30 2019.10.30 增长率
三维试衣/% CK 11.88±0.34 a 16.34±0.05 h 37.55 2.91±0.03 a 4.49±0.10 bc 54.48
e通话
毛发生长剂F1 11.80±0.70 a 20.23±0.57 cde 71.42 2.80±0.06 a 4.77±0.12 bc 70.70
F2 11.84±0.18 a 21.79±0.90 bc 84.10 2.78±0.09 a 5.58±0.06 a 100.81
F3 11.78±0.32 a 19.79±0.36 def 68.06 2.79±0.19 a 4.98±0.19 b 78.38
H1 11.55±0.62 a 21.46±0.38 bcd 85.77 2.91±0.19 a 4.50±0.18 bc 54.87
H2 11.61±0.03 a 25.27±0.25 a 117.57 2.87±0.08 a 5.09±0.21 ab 77.28
H3 11.71±0.04 a 22.69±0.96 b 93.78 2.79±0.08 a 4.49±0.14 bc 61.07
N1 11.67±0.73 a 18.21±0.43 fg 56.07 2.81±0.15 a 4.58±0.11 bc 63.03
N2 11.68±0.62 a 18.90±0.49 efg 61.82 2.94±0.25 a 4.55±0.07 bc 54.91
N3 11.76±0.09 a 17.83±0.39 gh 51.65 2.93±0.09 a 4.20±0.09 c 43.27
注：同列数值后不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05)，表3同。
图1 施肥处理对不同时期苗高、地径增量的影响
Fig. 1 Effect of fertilizer treatment on increment of seedling height and ground diameter in different periods
注：不同颜代表不同时间段苗高、地径增量。
3.2 不同施肥处理对根系生长发育的影响
不同施肥处理对红豆树苗木根系影响较大(表
3)。H2和F2处理侧根最多最长，分别比CK侧根
数增加112.50%、100.00%，侧根长增加43.15%、
36.65%；N3处理表现最差，侧根数和长度仅为CK
的78.00%和79.57%。H2处理的总根长、总根表面
积、总根体积、根平均直径和根尖数表现最佳，N3
表现最差，分别为H2处理的70.34%、60.81%、
48.03%、81.44%和88.05%。同一种肥料处理随着施
肥量增加其侧根数、侧根长及各根系指标表现不同，
复合肥组和缓释肥组处理随施肥量增加呈先增加后
降低的趋势，尿素组处理随施肥量增加，侧根越少
越短，各根系指标表现越差。
表3 不同施肥处理对根系的影响
Table 3 Effects of different fertilization treatments on root system
处理侧根数/条侧根长/cm 总根长/cm 总根表面积/cm2总根体积/cm3根平均直径/mm 根尖数
CK 8±0.49 e 6.93±0.59 cd 357.15±15.46 cd110.76±5.99 de 5.56±0.71 cd 0.81±0.03 cd 1178±36.74 de
F1 13±0.65 c 7.80±0.35 bc 401.46±13.97 bc138.47±6.17 abc 7.74±0.37 abc 0.88±0.01 abc 1246±22.77 abcde
F2 16±0.79 ab 9.47±0.63 a 405.49±3.49 bc 138.62±4.71 abc 9.20±0.69 a 0.93±0.03 a 1259±18.83 abcd
F3 11±0.49 d 6.47±0.41 cd 382.96±6.56 bc 129.85±9.29 bcd 7.37±0.31 abc 0.86±0.01 abcd 1230±10.30 bcde
H1 15±0.85 bc 9.23±0.53 ab 454.42±23.11 a 151.33±7.58 ab 8.39±0.98 ab 0.90±0.03 ab 1286±17.79 ab
H2 17±0.95 a 9.92±0.77 a 470.57±25.29 a 161.94±6.29 a 9.41±0.71 a 0.93±0.03 a 1322±3.11 a
H3 11±0.56 d 7.75±0.38 bc 429.42±10.46 ab131.85±0.76 bcd 7.15±0.41 abc 0.86±0.02 abcd 1267±12.19 abc
N1 11±0.54 d 7.78±0.20 bc 398.47±7.93 bc 128.59±3.52 bcd 5.95±0.68 bcd 0.83±0.01 bcd 1192±11.40 cde
N2 9±0.42 e 6.55±0.29 cd 355.68±18.16 cd121.53±3.05 cde 6.35±0.15 bcd 0.81±0.03 cd 1166±10.58 e
N3 7±0.34 f 5.52±0.36 d 331.27±16.40 d 98.48±5.50 d 4.52±0.37 d 0.79±0.03 d 1164±22.94 e
3.3 不同施肥处理对红豆树根系结瘤情况的影响
从表4可知，CK、F1、F2和H组处理结瘤率
均为100%，N3处理结瘤率最低，仅为55.56%。不
同施肥处理下红豆树苗木单株结瘤数、单株瘤重和
第1期 苏石诚等：施肥对红豆树苗木生长、根系结瘤和矿质营养的影响 ﹒5﹒
单个瘤重差异极显著(P <0.01)。其中，F1单株瘤重和单个瘤重最佳，H2单株结瘤数最多，为16个。H 组处理结瘤数量和质量随施肥量增加呈先增加后减少趋势，F 组和N 组处理则呈逐渐减少趋势，N3处理表现最差，单株结瘤数仅为2个，单株结瘤数、单株瘤重和单个瘤重仅分别为最高处理的12.50%、6.31%和46.60%。
研究表明，各施肥处理下红豆树苗木根瘤形态存在差异(表4)。各处理间根瘤长、短径存在一定的差异，随着施肥处理含氮量的增加，根瘤长径与短径均呈减小趋势，除F1处理根瘤长径外，其余根瘤长、短径均低于对照。根瘤的形状随着处理含氮量增加，根瘤越接近于球形。
表4 不同施肥处理结瘤数量及质量的影响
Table 4 Effects of different fertilization treatments on nodule quantity and quality
处理 结瘤率/% 单株结瘤数/个单株瘤重/mg 单个瘤重/mg 根瘤尺寸/mm
根瘤形状 长径 短径 CK 100.00 11±0.90 BCD 276.06±40.81 B 24.85±3.67 AB 5.00±0.58 ab 4.08±0.37 a 棒状、球状、珊瑚状
F1 100.00 15±1.34 AB 406.87±33.00 A 27.53±2.23 A 6.25±0.48 a 3.25±0.25 ab 棒状、球状、珊瑚状F2 100.00 10±0.82 CD 234.09±24.87 B 24.49±2.60 AB 4.83±0.60 abc 2.50±0.22 b 棒状、球状、珊瑚状F3 88.89 7±1.09 DE 122.01±6.51 C 17.16±0.92 BCD 3.25±0.25 cde 2.25±0.32 b 球状
H1 100.00 13±0.40 ABC 275.75±29.02 B 21.58±2.27 ABC 4.30±0.56 bcd 3.17±0.48 ab 棒状、球状 H2 100.00 16±1.70 A 290.07±25.69 B 18.01±1.59 BCD 3.38±0.38 bcde 3.00±0.20 ab 球状 H3 100.00 8±0.55 D 137.52±6.97 C 16.51±0.84 BCD 3.08±0.49 de 2.92±0.55 ab 球状
N1 88.89 7±1.04 DE 111.85±11.54 C 15.49±1.60 CD 3.80±0.66 bcde 2.80±0.37 b 棒状、球状 N2 77.78 4±0.85 EF 54.27±6.95 CD 13.57±1.74 CD 2.50±0.37 e 2.17±0.21 b 球状 N3 55.56
2±0.67 F 25.66±4.25 D
12.83±2.12 D
2.50±0.32 e 2.30±0.30 b
球状
注：棒、球和珊瑚分别表示根瘤形状为棒状、球状和珊瑚状；同列数值后不同大小写字母分别表示处理间差异极显著(P <0.01)、显著(P <0.05)。
3.4 不同施肥处理对苗木生物量的影响
部分施肥处理的红豆树苗根、茎、叶生物量和总生物量存在极显著差异(P <0.01)。H2处理的茎、叶生物量和总生物量指标最高，F2处理根生物量指标最高，N3处理各生物量指标最低，H2处理总生
物量为N3处理的3.15倍(图2)。同一种肥料处理中，随施肥量增加，复合肥组和缓释肥组生物量呈先增后减趋势，尿素组呈逐渐递减趋势。可见，施肥处理氮含量过高不利于红豆树苗木生物量的积累。
图2 不同施肥处理对生物量及分配的影响
Fig. 2 Effects of different fertilization treatments on biomass and distribution
注：不同大写字母表示差异极显著(P <0.01)。
H1 H1H1 H1 H2 H2 H2 H2 H3
H3
H3
H3
