趙發(fā)元
(甘肅白龍江插崗梁省級自然保護區(qū)管護中心,甘肅 隴南 746010)
華山松是我國特有的五針樹種,為松科屬常綠喬木,集中產(chǎn)于我國的陜西華山,所以得名華山松,其主要生長在海拔1 000~3 500 m 的地帶[1]。華山松屬于陽性樹,但是華山松幼苗喜陰,適宜生長在濕潤溫涼的環(huán)境中,不耐濕熱和寒冷[2]。華山松的材質(zhì)優(yōu)良,且其果實具有很高的經(jīng)濟價值,華山松是目前作為長江防護林的一個主要樹種[3]。
氮是植物生長發(fā)育過程中必不可少的營養(yǎng)元素[4,5],施用氮肥是給植物補充氮肥的一個主要方式。氮肥施用量過少時,無法滿足作物生長的需求,從而影響經(jīng)濟效益[6];施用量過多時,會造成土壤板結(jié),污染土壤環(huán)境,嚴重時會造成作物死亡,所以氮肥的合理施用對于作物來說非常重要[7]。目前,氮肥主要是尿素的形式施于土壤中[8],本試驗主要研究不同氮肥施入量對華山松幼苗生長的影響,以期為華山松苗合理施肥提供理論依據(jù),為提高華山松苗的種植效益做鋪墊。
試驗地在定西市臨洮縣某林場,地處東經(jīng)103°29'~104°19'、北緯35°03'42''~35°56'46'',年均氣溫7℃,年降水量317~760 mm,無霜期80~190 d,有林地面積8.23×104hm2。
華山松幼苗,由試驗林場培育提供;氮肥選用尿素(N≥46%),由中潤化工有限公司生產(chǎn);磷肥為重過磷酸鈣(P2O5≥46%),濟南奇云劍化工有限公司生產(chǎn);鉀肥為硫酸鉀(K2O≥50%),山東金潤梓生物科技有限公司生產(chǎn)。
試驗共挑選300 株長勢一致的華山松幼苗,均移栽至花盆中(每棵幼苗1個花盆),設(shè)置5個處理小組,每個處理小組分3 個平行,每個平行20 個重復。試驗分組及氮肥施用量具體情況見表1。過磷酸鈣于4 月10 日一次性施入,尿素和硫酸鉀平均分3 份,分別于4 月10 日、6 月10 日和8 月15 日施入。采用行間溝施,施肥后及時覆土。
表1 試驗分組及化肥施用量Tab.1 Test group and fertilizer application amount單位:g/株
1.4.1 生長指標測定
于10 月1 日從每個處理隨機挑選5 株試驗苗,測量其根長和苗高,利用游標卡尺測量苗木的基徑。
1.4.2 生物量指標測定
于10 月1 日從每個處理隨機選取10 株幼苗,對其的根、莖、葉進行分離,置于105℃的烘箱中殺青,再置于65℃的烘箱中烘干至恒質(zhì)量,然后利用電子天平分別稱取根、莖、葉的生物質(zhì)量,根據(jù)下列公式計算總生物量、根冠比:
將測定的華山松苗的生長、生物量指標,利用Excel 表格進行初步整理后,然后利用SPSS 16.0 統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析,試驗結(jié)果均采用平均值±標準誤表示,P<0.05 表示差異顯著。
不同氮肥施入量對華山松幼苗生長的影響見表2。
表2 不同氮肥施入量對華山松幼苗生長的影響Tab.2 Effects of different nitrogen fertilizer application rates on seedling growth of Pinus armandii
由表2 可知,隨著氮肥施用量的增加,華山松苗的根長、苗高和基徑值均表現(xiàn)為先增加后降低的趨勢;其中A1~A4組的華山松苗根長、苗高和基徑隨著氮肥施用量的增加呈現(xiàn)遞增趨勢,A4組的根長顯著高于A1、A2、A3、A5組(P<0.05);處理A4組的苗高、基徑顯著高于處理A3、A2、A1組(P<0.05);處理A4~A5組的華山松苗的根長、苗高和基徑則呈現(xiàn)遞減趨勢,但是其根長、苗高和基徑值差異不顯著(P>0.05)。
不同氮肥施入量對華山松幼苗生物量的影響見表3。
表3 不同氮肥施入量對華山松幼苗生物量的影響Tab.3 Effects of different nitrogen fertilizer application rates on seedling biomass of Pinus armandii
由表3 可以看出,不同氮肥施入量對華山松幼苗的生物量影響顯著(P<0.05)。隨著氮肥施入量的增加,華山松幼苗的根生物量、莖生物量、葉生物量、總生物量和根冠比均呈先增加后降低的趨勢;其中處理A1~A4組的的根生物量、莖生物量、葉生物量、總生物量和根冠比隨著氮肥施入量的增高逐漸增高;A4組的根生物量、莖生物量、葉生物量顯著的高于處理A1、A3組(P<0.05);A4組的總生物量顯著高于處理A3、A2和A1組(P<0.05);A4組的根冠比和A3、A5組相比差異不顯著(P>0.05),但是顯著的高于A2、A1組(P<0.05);A1~A4組的根生物量、莖生物量、葉生物量、總生物量和根冠比隨著氮肥施入量的增高逐漸減少,其中A1~A4組除了根冠比相比差異顯著(P<0.05),根生物量、莖生物量、葉生物量、總生物量均差異不顯著(P>0.05)。
氮元素是植物生長發(fā)育過程中必不可少的營養(yǎng)元素之一,充足的氮營養(yǎng)供應是植物健壯生長的基礎(chǔ)[9]。段彥陽[10]在研究氮肥施用量為0.0 g/株、6.5 g/株、13.0 g/株、19.5 g/株、26.0 g/株等5 個處理對新疆楊生長指標、光合速率和關(guān)鍵酶活性的影響的過程中發(fā)現(xiàn),氮肥的施用量在13~26 g/株均可顯著提高新疆楊的株高、各器官生物量、葉綠素含量、凈光合速率。其中,19.5 g/株是1 a 生新疆楊較適宜的施氮量;焦宇[11]在研究氮肥施用量對遼東櫟幼苗生長和氮代謝相關(guān)酶活性的影響過程中,發(fā)現(xiàn)遼東櫟的總干物質(zhì)積累量隨著氮肥施用量的增加而增加,通過比較,12 g/株的氮肥施用量是遼東櫟育苗實踐中最適宜的氮肥施用量;竇永杰[12]在研究種植密度和氮肥施用量對紅豆杉幼苗生長的影響過程中發(fā)現(xiàn),當?shù)适┯昧坑?.3 g/株增加至44.7 g/株時,相同種植密度的紅豆杉幼苗的苗高、干徑、高徑比、冠幅、新生枝條周長、新生枝條個數(shù)和葉綠素含量均呈增加趨勢,但是氮肥施用量由27.0 g/株增加至44.7 g/株時,幼苗生長表現(xiàn)較差。說明不同的植物對氮肥的需求量不同,但是有一個規(guī)律是一致的,就是隨著氮肥的施入量的增加,植株的生長性狀均表現(xiàn)為先增加或降低的趨勢。
本研究通過采用氮肥施入量分別為0 g/株、5 g/株、10 g/株、15 g/株和20 g/株,發(fā)現(xiàn)15 g/株的氮肥施入量對于華山松幼苗的生長性狀和根生物量、莖生物量、葉生物量、總生物量和根冠比均優(yōu)于其他各個氮肥施用小組,且也表現(xiàn)出隨著氮肥施入的增加,植株的生長性狀和生物量指標均表現(xiàn)為先增加后降低的趨勢,和上述的研究結(jié)論相符。原因可能是過量的氮肥施入導致土壤中的礦質(zhì)養(yǎng)分失調(diào),降低了土壤的碳氮比,加速了土壤有機質(zhì)的分解,引起土壤理化、生物學性質(zhì)變壞,進而影響了作物對土壤中的營養(yǎng)元素的吸收利用[13,14]。
通過試驗,得出以下結(jié)論:施用氮肥可以促進華山松幼苗生長發(fā)育,但是并不是施用量越高越好,以15 g/株的氮肥施用量對于華山松幼苗的生長最為有利。