磷肥供应水平对马尾松杂交幼苗生长及养分利用的调控机制与遗传-环境互作效应研究

本研究揭示了磷肥供应水平对马尾松(Pinus massoniana)杂交幼苗生长特性及养分利用的调控机制。通过三因素随机区组设计（3个杂交品种×4个磷肥梯度），发现500 g·plant-1磷肥处理使树高、胸径(DBH)和固定生长分别提升6.14%、5.49%和14.35%，且针叶氮磷含量与N/P比显著增加。研究首次阐明品种×磷肥互作(V×P)对自由生长的贡献率达74.10%，为亚热带酸性土壤区马尾松精准施肥和基因型-环境匹配提供了理论依据。

　　

磷肥调控马尾松杂交幼苗生长的关键机制

引言：

亚热带酸性土壤普遍存在磷(P)限制问题，严重影响马尾松这一中国重要用材和产脂树种的生长。研究选取三个具有共同亲本的杂交品种（F32、F35、F36），在浙江清远县建立四梯度磷肥试验（0-500 g·plant^-1磷酸二铵），探究基因型、磷肥及其互作对幼苗生长的影响。

材料与方法：

采用完全随机区组设计，测定三年生幼苗的树高、胸径(DBH)、年抽梢特性（固定生长、自由生长、抽梢数）及针叶氮磷含量。通过变异系数(GCV/ECV)和REML模型解析各性状的遗传与环境贡献率。

结果：

1. 生长特性变化

   500 g·plant^-1处理(T3)表现最优，树高、DBH和固定生长较对照分别增加6.14%、5.49%和14.35%。自由生长呈现最高可塑性（ECV=52.99%），其74.10%变异来自品种×磷肥互作。

2. 针叶养分动态

   磷肥显著提升针叶氮（17.2→23.8 mg/kg）、磷（1.02→2.15 mg/kg）含量及N/P比（16.8→22.1），环境因素解释55.43%-93.62%的养分变异。

3. 互作效应解析

   F32在中等磷(T2)下生长最佳，而F35/F36分别适应高(T3)/低(T1)磷环境。固定生长主要受遗传控制（h2=0.37），自由生长则依赖环境调节。

讨论：

1. 磷肥的生理调控

   磷输入通过改善根系活性和土壤有效磷，协同促进氮磷吸收。低磷条件下，马尾松优先将磷分配至结构生长而非针叶，形成"源-库再分配"策略。

2. 遗传适应性差异

   含广东种源(1003)的F32在中等磷下表现突出，而含浙江种源(5163)的F36更适应低磷环境，反映亲本地理起源对磷响应的塑造作用。

3. 生产实践启示

   建议在磷中等林地推广F32，高磷区种植F35。研究为第三代马尾松遗传改良中的"精准基因型-环境匹配"提供了量化依据，未来可结合基因组选择优化育种策略。

结论：

磷肥是驱动马尾松杂交种早期生长和养分积累的主导因素，而抽梢行为主要受基因型×磷肥互作调控。研究强调在高世代育种中，应更关注品种与营养环境的互作效应而非单纯遗传选择。