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1、Vol. 33 No. 2 Feb. 2013第 33 卷 第 2 期 2013 年 2 月 中 南 林 业 科 技 大 学 学 报Journal of Central South University of Forestry the application of phosphate fertilizer raised all growth indexes and the effects enhanced with the increasing the amount of fertilization; the application of potassium fertilizer reduce
2、d fine root biomass, root surface area and number of root tips with the increasing the amount of fertilization, the total root length increased with the increasing the amount of fertilization, the root volume first raised then reduced with the increasing the amount of fertilization; the mixed fertil
3、izer of NPK had certain promoter action on the fine root growth, the N1P2K1s effect was the best. Besides, fertilization can prolong the growth duration of P. massoniana fine root, delay the appearance of growth peak. When applying P, K3 fertilizer can delay the total root growth, applying P2, P3 ca
4、n delay the volume growth, applying N2、N3 and NPK mixed can delay fine root surface area growth. Key words: Pinus massoniana; fertilization; middle-aged forest；fine root; regulation of fertilizer application51第 33 卷中 南 林 业 科 技 大 学 学 报量形成的重要形态指标14，也是反映植物抗旱能力的重要指标15-16， 同时， 植物生长的严格整体性，地上部分的生长在很大程度上取决于
5、地下根系生长状况17，根系结构又能反映植物根系的生长状况18，但任其自然生长，可能达不到高产、优质林分的经营目标，基于以上原因，本文研究马尾松Pinus massoniana中龄林细根生长特征 （生物量、根长、根体积、根表面积、根体积）与施肥之间的关系，目的在于弄清楚施用 N、P、K 肥以及不同施肥量对这些指标的影响，实现人为调控根系的生长发育。1 材料与方法1.1 样地概况样地位于贵州省龙里林场播箕桥分场一碗井林区，1064518“ 107151“E， 261019“ 264933“N，坡向为北坡向，海拔 1 125 1 140 m 左右。年平均气温 14.8，最冷月均温 4.6，最热月均温
6、 23.6；年降水量 1 100 mm 左右，多集中在夏季；年日照时数 1 160 h 左右，无霜期283 d。选择 12 年生马尾松 Pinus massoniana 二代人工纯林作为研究对象，共设置 12 块样地，每块样地面积为 20 m30 m。郁闭度 0.9，林分平均胸径及树高情况见表 1。林下植被主要有光皮桦 Betual luminifera， 麻 栎 Quercus acutissima，青 冈 栎 Cyclobalanopsis glauca， 构 树 Broussoneti papyrifera， 杨 梅 Myrica rubra， 火 棘 Pyracantha fortun
7、eana， 鼠 刺 Spinifex littore， 木 姜 子 Litsea pungens 等。样地内土壤由砂岩发育而成，上层（0 20 cm）为砂质粘壤土，下层（20 40 cm）为粘壤土。表1 林分胸径及树高 Table 1 Diameter at breast height and tree height in woodland平均值标准差最大值最小值变异系数胸径 /cm11.590.4712.1510.744.02树高 /m8.210.479.007.505.721.2 样地土壤养分基本情况采用五点采样法采集 0 20 cm 土层的土壤样品，带回室内进行养分含量分析。分析结果见表
8、 2：表 2 土壤养分含量 Table 2 Nutrient contents in soils平均值标准差最大值最小值变异系数有机质 /(gkg-1）4.340.756.413.1317.17全 N /(gkg-1）0.360.060.470.2716.87水解 N /(mgkg-1)161.2719.22251.5645.0811.92全 P /(gkg-1）2.240.333.691.714.68速效 P /(mgkg-1)28.245.2643.9617.3318.64全 K /(gkg-1）1.880.364.120.9119.00速效 K /(mgkg-1)87.8513.6510
9、9.4869.4615.53从以上的测定结果可以看出，所选样地之间的土壤养分差异性不明显。1.3 施肥试验设计采用随机区组试验进行施肥，每个样地为 1个肥种，分别为 N、P、K 以及 NPK 不同配合，每个样地分 3 个小区，每个小区面积 150 m2，分别为各肥种的 3 个施肥水平，同时设置空白对照CK ( 不施肥 )，每个处理重复 3 次。N 肥选用尿素( 含 N 460 g/kg)、P 肥选用钙镁磷肥 ( 含 P2O5 140 g/kg)、K 肥选用硫酸钾 ( 含 K2O 500 g/kg)，具体设计见表3。 2008年11月， 在样地内进行每木检尺，得出样地内马尾松的平均高和平均胸径，
10、每个小区内选出3株高、 胸径与平均值基本相同的标准树，在选择的 3 株树的坡上方树冠投影下呈弧形开 15厘米沟施入。采用尼龙网袋法，在每株施肥树木的林冠下方用直径为 4.5 cm，高为 20 cm 的土钻在树干周围钻 12 个孔（0 20 cm 土层），每个孔的土壤钻出后将其中的根系全部捡掉，再将土壤分别装入尼龙网袋中，填回原处。表 3 施肥设计 Table 3 Fertilization design水平肥种N /gP /gK /gN/P/K1150500100N0P2K123001000200N1P2K134501500300N1P0K1 N0P2K1分别指的是不施N、P是水平2、K是水平
11、1，其他以此类推。1.4 样品的采集及测定方法于 2011 年 4 月底至 2012 年 3 月底每月一次对实验区的尼龙网袋进行调查，将生长后通过网袋的马尾松根全部取出，轻轻抖去粘在根上的土壤，装入有编号的样品袋中带回实验室，根系上有无法抖掉的土连根一起带回。带回的根置于 0.1 叶立鹏，等：马尾松人工中龄林细根生长对施肥的响应52第 2 期mm 孔径的细筛中，用清水轻轻反复冲洗，用游标卡尺捡出筛中直径 2 mm 的根系，并注意将非马尾松的根及死根区别和剔除。平铺在干净的滤纸上，以吸去多余水分，应用 Epson 数字化扫描仪 (Expression 10000XL 1.0) 扫描根系，并将扫描
12、后的图像存入计算机，用与扫描仪配套的 Win RHIZOC Pro 2004b 根系图像分析系统软件 ( 加拿大 Regentlnstruments 公司 ) 对根形态指标 ( 根系长度 (Root length, cm)、根系表面积 (surface Area，cm2)、 根 系 体 积 (Root Volume, cm3) 及 根 尖 数(tips) 进行定量分析，之后测定根系的鲜重后将其置于 65的烘箱中烘至恒重，得到各处理下细根的生物量。2 结果与分析2.1 细根生长对施肥的响应从表 4 可以看出，施 N 肥时，马尾松细根的生物量、根表面积、根体积、根尖数这四个指标的生长量随施肥量的增
13、加而增加，而总根长则随施肥量的增加而减少；施 P 肥时，各指标的生长量均随施肥量的增加而增加；施 K 肥时，总根长随施肥量的增加而增加，生物量、根表面积、根尖数则随施肥量的增加而减少，根体积随施肥量的增加呈现先增加后减少的趋势。在单施的 N、P、K 肥中，施 N3 生物量增加最明显，与 CK 相比增长了 75.46%，施 P3、K2 则是根体积增加最明显，分别增长了 77.15%、52%。表 4 不同施肥与细根指标 Table 4 Different fertilization and fine root indexes施肥根系指标*生物量 /(gm-3)生物量增 长量 /%总根长 /(mm-
14、3)总根长增 长量 /%根表面积 /(m2m-3)表面积增 长量 /%根体积 /(cm3m-3)体积增长 量 /%根尖数 /( 个m-3)根尖数增 长量 /%ck26.00154.240.48116.9733127N128.268.69169.7310.040.480.00117.280.27331800.16N239.3051.15147.85-4.140.528.33146.7525.46335371.24N345.6275.46144.97-6.010.7045.83188.7961.403782514.18P128.198.42156.941.750.5412.50124.956.82
15、3793714.52P235.0834.92172.7311.990.5820.83155.2032.684046122.14P344.3470.54189.6722.970.6739.58207.2177.154628639.72K124.49-5.81168.479.230.492.08117.570.5132634-1.49K223.97-7.81180.8517.250.45-6.25177.8052.0032583-1.64K323.44-9.85215.4139.660.39-18.75111.34-4.8130624-7.56N0P2K127.465.62196.1927.200
16、.5922.92143.3322.54344994.14N1P2K140.6356.27217.7741.190.9087.50177.5551.793961819.59N1P0K126.240.92196.9127.660.5514.58121.543.91332190.28 * 根系指标系全年监测平均值（12个月）。NPK 混 合 施 用 时， 从 表 4 能 看 出， 施N1P2K1 明显促进马尾松细根各指标的生长，且效果最好，都优于 N1、P2、K1 单独施用。N1P2K1 与 N0P2K1 和 N1P0K1 相 比 较， 分别增施了 N1、P2，但对各指标的生长促进作用都显著（p 0.05），尤其是增施 P2 效果最佳。 2.2 细根生长动态对施肥响应对施 N、P、K
