不同氮磷配比對馬尾松幼苗生長和光合作用的影響

鐘 堅

蒼梧縣國有天洪嶺林場，廣西 蒼梧 543005

0 引言

馬尾松（PinusmassonianaLamb.）是松科松屬喬木，高度可達(dá)45m，樹皮紅褐色，枝平展或斜展，樹冠寬塔形或傘形。馬尾松木材極耐水濕，有“水中千年松”之稱，也是我國主要的產(chǎn)脂樹種，其所產(chǎn)松香是重要的工業(yè)原料［1］。馬尾松高大雄偉，姿態(tài)奇特，適應(yīng)性強(qiáng)，抗風(fēng)力強(qiáng)，耐煙塵，木材紋理細(xì)、質(zhì)堅、耐水，適用于在巖際、池畔、道旁配植和山地造林［2］。

氮是構(gòu)成植物體蛋白質(zhì)、葉綠素、核酸等物質(zhì)的重要成分，參與植物體內(nèi)重要的物質(zhì)代謝過程，對植物的生長發(fā)育影響極大［3］。磷是植物體中許多重要有機(jī)化合物的組成成分，植物體內(nèi)的核酸、核蛋白、磷脂、磷酸腺苷和多種酶的組成中都含有磷［4-5］。磷在植物體能量轉(zhuǎn)換和代謝過程中起著重要作用。大量研究表明，氮、磷、鉀肥的綜合利用是改善樹木生長狀況的重要因素，合理配施氮、磷、鉀肥能夠最大限度地提高肥料的利用率，促進(jìn)植物生長［6］。一般情況下，不同植物對氮、磷肥的需求量不同［7］。因此，研究不同氮磷配比對植物生長的影響，對于林木育苗具有重要的現(xiàn)實意義。筆者通過開展不同氮磷配比對馬尾松幼苗生長和光合特性影響的試驗研究，以期為馬尾松幼苗的管理和林木質(zhì)量的提高提供參考。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于蒼梧縣富源林場，屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，年均氣溫21.2℃，年均降水量1 506.9mm，大于等于10℃的活動積溫6 925.3℃，年無霜期331 d。試驗地土壤為砂壤土，土壤有機(jī)質(zhì)含量為12.16 g/kg，全氮含量為0.44 g/kg，速效氮含量為43.58mg/kg，速效磷含量為54.27mg/kg。

1.2 試驗材料

試驗材料為2年生馬尾松容器苗。氮、磷、鉀肥分別為尿素（N≥46%）、過磷酸鈣（P2O5≥12%）、氯化鉀（K2O≥60%），由河南心連心化學(xué)工業(yè)集團(tuán)股份有限公司生產(chǎn)。

1.3 試驗設(shè)計

筆者于2021年采用盆栽法開展試驗；盆高40.65 cm，上直徑31.56 cm，下直徑26.37 cm；將風(fēng)干土裝入盆中，每盆裝15 kg。試驗共設(shè)置5個處理，各處理氮磷配比如表1所示。每個處理種植5盆，每隔5 d灌一次水，每次灌800mL，保證土壤水分充足，處理60 d后進(jìn)行各指標(biāo)的測定，每個指標(biāo)測定3次，取其平均值。

表1 不同氮磷比例及施肥量

1.4 指標(biāo)測定

1.4.1 株高和地徑生長量測定。在幼苗移栽前，分別用卷尺和游標(biāo)卡尺測定植株的株高和地徑，在試驗結(jié)束后再次進(jìn)行測量，計算出增長量。

1.4.2 幼苗生物量測定。將馬尾松幼苗連同根系取出，用清水沖洗干凈表面的泥土；將幼苗根、莖、葉分離，分別放入牛皮紙袋中，先放入烘箱105℃殺青30m in，然后將溫度調(diào)至80℃，烘干樣品至恒重，測定樣品的干質(zhì)量。

1.4.3 葉綠素含量測定。取馬尾松幼苗中部葉片，采用丙酮-乙醇浸提分光光度法測定葉綠素a和葉綠素b含量。

1.4.4 光合參數(shù)測定。在晴天上午，采用LI-6800光合測定系統(tǒng)測定馬尾松功能葉片凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率、胞間CO2濃度，每個處理測定3株。

1.5 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)采用Excel2013數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行初步分析和圖表制作，采用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行方差分析和多重比較。

2 試驗結(jié)果與分析

2.1 不同氮磷配比對馬尾松幼苗生長指標(biāo)的影響

由表2可知，馬尾松幼苗株高增長量隨著氮磷比的增加呈先升高后降低的趨勢，各處理株高增長量表現(xiàn)為T4>T5>T3>T2>T1，T1和T2處理間株高增長量沒有顯著差異，T4處理株高增長量最大，顯著高于其他處理。馬尾松幼苗地徑增長量隨著氮磷比的增加呈先升高后降低的趨勢，各處理地徑增長量表現(xiàn)為T4>T3>T5>T2>T1，T3和T4處理間地徑增長量沒有顯著差異，且二者顯著高于其他處理，T3和T5處理間地徑增長量沒有顯著差異。由此可見，T4處理下（氮磷比為5∶3）的馬尾松幼苗生長狀況最好。

表2 不同氮磷配比下馬尾松幼苗生長指標(biāo)

2.2 不同氮磷配比對馬尾松幼苗生物量的影響

生物量是反映植物生長狀況最直觀的指標(biāo)。由表3可知，不同處理間馬尾松幼苗生物量存在顯著差異，地上生物量隨著氮、磷配施比例的增加呈先升高后降低的趨勢，各處理幼苗地上生物量表現(xiàn)為T4>T5>T3>T2>T1，T4處理下幼苗地上生物量達(dá)到最大值，各處理存在顯著差異。T4處理下馬尾松幼苗地下生物量最高，顯著高于其他處理，T5和T3處理間、T3和T2處理間、T2和T1處理間沒有顯著差異。馬尾松幼苗總生物量變化特征各處理間差異性與地下生物量變化規(guī)律一致。由此可見，T4處理（氮磷比為5∶3）的馬尾松幼苗地上生物量、地下生物量、總生物量均最高。

表3 不同氮磷配比下馬尾松幼苗生物量 g

2.3 不同氮磷配比對馬尾松幼苗葉綠素含量的影響

由表4可知，不同氮磷比下馬尾松幼苗葉綠素含量存在顯著差異，葉綠素a含量隨著氮磷比的增加呈先升高后降低的趨勢。各處理馬尾松幼苗葉綠素a含量表現(xiàn)為T4>T5>T3>T2>T1，T4處理下幼苗葉綠素a含量達(dá)到最大值，與T3處理間沒有顯著差異。T4處理下幼苗葉綠素b含量達(dá)到最大值，且顯著高于其他處理。T2、T3和T5處理間幼苗葉綠素b含量沒有顯著差異。馬尾松幼苗葉綠素a+b含量表現(xiàn)為T4>T3>T5>T2>T1，T4處理下幼苗葉綠素a+b含量顯著高于其他各處理，T1和T2處理間、T3和T5處理間幼苗葉綠素a+b含量沒有顯著差異。由此可見，T4處理（氮磷比為5∶3）馬尾松幼苗葉片中葉綠素a、葉綠素b和葉綠素a+b含量均最高。

表4 不同氮磷配比下馬尾松幼苗葉綠素含量 mg/g

2.4 不同氮磷配比對馬尾松幼苗光合參數(shù)的影響

由表5可知，不同氮磷配比下，馬尾松幼苗各光合參數(shù)差異顯著。各處理馬尾松幼苗的凈光合速率表現(xiàn)為T4>T5>T3>T2>T1，且在T4處理時達(dá)到最大值。幼苗氣孔導(dǎo)度變化趨勢與凈光合速率相似。馬尾松幼苗胞間CO2濃度隨著氮磷比的增加呈先降低后升高的趨勢，T4處理下幼苗胞間CO2濃度最低。馬尾松幼苗蒸騰速率隨著氮磷比的增加呈先升高后降低的趨勢，各處理幼苗蒸騰速率表現(xiàn)為T4>T5>T3>T2>T1，在T4處理時達(dá)到最大值，且顯著高于其他各處理，T3和T5處理間幼苗蒸騰速率沒有顯著差異。由此可見，T4處理下（氮磷比為5∶3）的馬尾松幼苗的光合參數(shù)最佳。

表5 不同氮磷配比下馬尾松幼苗光合參數(shù)

3 結(jié)論與討論

有研究表明，氮、磷肥協(xié)調(diào)供應(yīng)有利于植物對養(yǎng)分元素的吸收和器官物質(zhì)平衡，在滿足生長需求的同時能夠促進(jìn)干物質(zhì)的積累，提高苗木品質(zhì)，達(dá)到增強(qiáng)苗木抗逆性、用養(yǎng)結(jié)合、節(jié)本增效的目的［8-9］。試驗結(jié)果表明，馬尾松幼苗株高生長量、地徑生長量、地上生物量、地下生物量及總生物量隨氮、磷配施比例的增加呈先升高后降低的趨勢，在氮磷比為5∶3時，馬尾松幼苗的長勢最好。這可能是因為該配施比例為植物對氮、磷肥需求量的臨界點。氮、磷肥施用量過多或過低不僅會影響土壤中鹽分的平衡，還會影響植物體內(nèi)的物質(zhì)代謝過程。

氮、磷在植物光合作用中具有重要作用［10］。試驗結(jié)果表明，葉綠素a、葉綠素b和葉綠素a+b含量，凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率隨著氮、磷配施比例增加呈先升高后降低的趨勢，均在5∶3時達(dá)到最高。適宜的施肥比例有利于提高馬尾松幼苗物質(zhì)代謝水平，提高葉綠素含量和光合參數(shù)，而當(dāng)施肥量超過養(yǎng)分吸收臨界點時，繼續(xù)添加養(yǎng)分會對植物造成脅迫傷害，從而抑制幼苗的生長發(fā)育。

綜合比較，在氮磷比為5：3時，馬尾松幼苗長勢好，葉綠素含量高，光合作用強(qiáng)，是較優(yōu)的氮磷比，可在馬尾松幼苗栽培中推廣應(yīng)用。