施肥對(duì)幼林落葉松養(yǎng)分含量及光合特性的影響

郭金雪

(黑龍江省牡丹江市亮子河林場(chǎng))

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施肥對(duì)幼林落葉松養(yǎng)分含量及光合特性的影響

郭金雪

(黑龍江省牡丹江市亮子河林場(chǎng))

本文對(duì)不同施肥處理?xiàng)l件下，落葉松葉片及根系含N量及光合特性、葉綠素含量進(jìn)行測(cè)定分析，結(jié)果表明：少量施入肥料時(shí)，N元素從根部向葉片轉(zhuǎn)移的速度加快，對(duì)植株光合和呼吸效率的促進(jìn)作用最大。但隨著施肥量的增加，促進(jìn)作用降低；施肥量1.30kg/100m2是較為適合落葉松幼林的施肥方案。

落葉松 施肥 養(yǎng)分含量 光合特性

林地地力衰退是指林地土壤肥力下降及林地生產(chǎn)力降。造成地力衰退的根本原因在于林木生長(zhǎng)對(duì)土壤養(yǎng)分的吸收量和大于枯落物分解對(duì)養(yǎng)分的實(shí)際歸還量。地力衰退是一個(gè)世界性難題，為了緩解地力衰退問(wèn)題，18世紀(jì)的德國(guó)率先提出了林木施肥的經(jīng)營(yíng)措施，但由于林木生長(zhǎng)周期長(zhǎng)，短期內(nèi)施肥效果不明顯，因此，對(duì)林木施肥研究的進(jìn)展較為緩慢。對(duì)林木施肥的研究?jī)?nèi)容多集中在施肥對(duì)林木樹(shù)高、胸徑及材積等表現(xiàn)型指標(biāo)的影響，研究結(jié)果多傾向于施肥對(duì)林木生長(zhǎng)具有積極的促進(jìn)作用，同時(shí)，也存在著相反的研究結(jié)論，如浙江林學(xué)院的葉仲節(jié)進(jìn)行的杉木施肥試驗(yàn)，得出的結(jié)論就是杉木幼林不適宜施肥，而且K肥對(duì)杉木幼林起負(fù)作用。

在不考慮水土流失的前提下，施肥必然會(huì)提高土壤的養(yǎng)分含量，那么土壤中養(yǎng)分含量的提高能否促使林木吸收并在體內(nèi)積累更多的營(yíng)養(yǎng)元素問(wèn)題，是當(dāng)前有關(guān)研究的重要課題。本文以落葉松幼林為研究材料，研究施肥對(duì)落葉松養(yǎng)分含量及光合特性的影響，旨為揭示林木施肥與林木生長(zhǎng)變化的相關(guān)規(guī)律，為落葉松人工林施肥措施的制定提供科學(xué)依據(jù)。

1 試驗(yàn)材料及試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.1 試驗(yàn)林分

試驗(yàn)林位于牡丹江市亮子河林場(chǎng)，中溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年溫差較大，最高氣溫33℃，最低溫度-37℃，年平均氣溫3.5℃，年降水量540～600 mm，年日照時(shí)數(shù)2600 h，年≥10℃積溫2500℃，無(wú)霜期120～135d。試驗(yàn)林分為10年生落葉松人工純林，造林密度4400株/hm2，試驗(yàn)林中設(shè)置10m×10m小區(qū)，于5月初，樹(shù)液流動(dòng)后，每個(gè)小區(qū)分別施入含N量46.3%的尿素1.30kg、2.59kg和5.18kg，3次重復(fù)，以未施肥小區(qū)為對(duì)照。采用距樹(shù)干0.5m環(huán)形溝施的方式進(jìn)行施肥，施肥深度10cm。

1.2 植物養(yǎng)分的測(cè)定

7月中旬，分別采集每個(gè)小區(qū)3株平均木的當(dāng)年生樹(shù)葉及施肥溝內(nèi)10cm處的根系，經(jīng)洗凈、烘干、粉碎后測(cè)量材料的N含量。 本文以AA3型連續(xù)流動(dòng)分析儀測(cè)定植物葉片及根系中的N含量，其具體操作為：首先，配制10mg/L的氨標(biāo)準(zhǔn)溶液，再配制0～100%濃度標(biāo)準(zhǔn)液，通過(guò)流動(dòng)分析儀測(cè)定其濃度并進(jìn)行線性回歸，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)；以0.5mol/L的KCl溶液浸提研磨后的樣品5min，取上清液用流動(dòng)分析儀進(jìn)行測(cè)量比較。

1.3 植物光合特性及葉綠素含量的測(cè)定

結(jié)合試驗(yàn)材料的采集，應(yīng)用Li-6400便攜式光合儀，測(cè)量3株平均木的光合速率、呼吸速率。

采用分光光度法測(cè)定葉綠素含量，其具體操作為：取鮮葉0.25g，加人碳酸鈣、石英砂及2ml濃度為80%的丙酮研磨至勻漿，80%丙酮提取5min，過(guò)濾定容于25ml容量瓶，將提取液用分光光度計(jì)分別在波長(zhǎng)645nm和663nm測(cè)定吸光度，以80%丙酮為空白。葉綠素a、b及總含量計(jì)算公式如下:

Ca=12.7A663-2.69A645

Cb=22.9A645-4.68A663

CT=20.21A645+8.02A663

其中：Ca、Cb、CT分別為葉綠素a、b及總含量；A663、A645為對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的吸光度。

2 結(jié)果與分析

2.1 施肥對(duì)落葉松養(yǎng)分含量的影響

從表1可以看出，葉片含N量明顯高于根系的含N量，這可能是由于N在植物體內(nèi)主要存在于蛋白質(zhì)及葉綠體中；施肥可以提高葉片中N的含量，但隨著施N量的增加，N含量有下降的趨勢(shì)；施肥量為1.30kg/100m2時(shí)，根系含N量較對(duì)照降低，隨著施肥量的提高，根系含N量高于對(duì)照。測(cè)量結(jié)果表明：施肥量為1.30kg/100m2時(shí)，可以加速植物體內(nèi)N元素從根系往葉片的轉(zhuǎn)移速度，隨著施肥量的提高，這種轉(zhuǎn)移速度降低，N元素在根部富集。因此，少量施肥可以提高幼林落葉松根系及葉片N含量，但施肥量過(guò)多時(shí)，N元素富集于根部，往葉片轉(zhuǎn)移的N元素減少，試驗(yàn)處理1.30kg/100m2的施肥量對(duì)落葉松幼林來(lái)說(shuō)是較為適合的。

表1 施肥對(duì)落葉松葉片、根系含N量的影響

2.2 施肥對(duì)落葉松光合特性及葉綠素含量的影響

從表2、表3可以看出：施肥量對(duì)葉綠素b及葉綠素總含量影響不大，而對(duì)葉綠素a影響較大，隨著施肥量的提高葉綠素a含量增大，因此a/b值增大，而同類(lèi)研究結(jié)果表明a/b值增大不利于植物的光合和呼吸作用，因此可以解釋測(cè)量結(jié)果呈現(xiàn)的隨施肥量增大，光合和呼吸效率下降的現(xiàn)象。同時(shí)，光合效率大于呼吸效率有利于植株?duì)I養(yǎng)的積累與生長(zhǎng)。

表2 施肥對(duì)落葉松葉片光合特性及葉綠素含量的影響

表3 施肥對(duì)落葉松葉片光合特性及葉綠素含量影響的方差分析

方差分析結(jié)果表明不同施肥量間光合和呼吸效率差異極顯著，與對(duì)照相比，施肥可以提高落葉松植株的光合和呼吸效率，但隨著施肥量的增大光合和呼吸效率下降，試驗(yàn)處理1.30kg/100m2的施肥量對(duì)光合和呼吸效率的促進(jìn)作用最大，是較為適合的施肥方案。

3 結(jié)論

少量施入N肥可以提高幼林落葉松根系及葉片N含量，加快N元素從根部往葉片轉(zhuǎn)移的速度；施肥量過(guò)大，N元素富集于根部，往葉片轉(zhuǎn)移的量減少，試驗(yàn)處理1.30kg/100m2的施肥量對(duì)落葉松幼林來(lái)說(shuō)是較為適合的。

施入N肥可以改變?nèi)~片中葉綠素a含量，從而提高葉綠素a與葉綠素b的比值，a/b值增大不利于植物的光合和呼吸作用。試驗(yàn)處理1.30kg/100m2的施肥量對(duì)光合和呼吸效率的促進(jìn)作用最大，是較為適合的施肥方案。

[1]王晶英，敖紅等.植物生理生化實(shí)驗(yàn)技術(shù)與原理[M].東北林業(yè)大學(xué)出版社, 2003.

[2]陳立新.東北山地人工林生態(tài)系統(tǒng)土壤肥力的研究[M].東北林業(yè)大學(xué)出版社, 2000.

[3]胡炳堂，洪順山等.馬尾松造林施肥兩年生長(zhǎng)反應(yīng)[J].林業(yè)科學(xué)研究，1996，9(2)：215-220.

責(zé)任編輯：葛 君

校 對(duì)：王 卉

Effect of Fertilization on Nutrient Content and Photosynthetic Characteristics of Larix gmelinii (Rupr.) Kuzen young growth

GuoJinxue

(

s address: Liangzihe forestry farm of Mudanjiang city of Heilongjiang Province,Mudanjiang157000,Heilongjiang,China)

This paper analyzed the N content of leaf and root, photosynthetic characteristics, and chlorophyll content after the different fertilization conditions. The results showed that the N elements transfer speed was accelerated from the root to the leaf when a small amount of fertilizer was applied, and the promoting effect was the largest for the photosynthetic and respiratory efficiency. But with the increase of the amount of fertilizer, the promoting effect was reduced. The suitable fertilization for the young growth of L. gmelinii was applied fertilizer 1.3 kg per 100 square meter.

Larix gmelinii (Rupr.) Kuzen; fertilization; nutrient content; Photosynthetic Characteristics

2016-12-28