不同氮肥條件對(duì)云杉幼苗生長及光合作用的影響

海 平

（甘肅省迭部生態(tài)建設(shè)管護(hù)中心安子溝林場(chǎng)，甘肅 迭部 747401）

云杉（Picea asperataMast.）為高大喬木，又稱白松、大果云杉、粗枝云杉，屬松科云杉亞科云杉屬[1]。云杉廣泛分布于我國，是重要的造林樹種，在防止水土流失、土壤水分流失和調(diào)節(jié)氣候以及保持生態(tài)穩(wěn)定性方面發(fā)揮著非常重要的作用[2]。該樹種主產(chǎn)于甘肅東部、陜西西南部以及白龍江流域，多生長于海拔為2 500～3 500 m地帶。作為我國的特有樹種，耐陰、耐寒、耐旱、壽命極強(qiáng)，材質(zhì)較好，葉密，樹形端正，常被作為我國北方各個(gè)城市園林綠化改造觀賞樹木[3]。云杉同樣具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，其木材呈黃白色，輕盈柔軟，紋路挺拔，結(jié)狀精細(xì)，可作為制作橋梁、家具以及船舶等原材料[4]。其軀干可以用來提取松脂，芳香油可通過針葉進(jìn)行提取。但是云杉的自然育苗過程效率低，生長緩慢，遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)的需求[5]。

氮添加對(duì)土壤磷組分和吸附容量的影響變化很大，并且與土壤性質(zhì)密切相關(guān)[6]。合理補(bǔ)充氮肥可以促云杉苗木生長繁殖的[7]，提高云杉木材質(zhì)量。如果植物缺氮可能導(dǎo)致植株矮小、生長緩慢甚至死亡[9]。但是過量地施用氮肥，不僅會(huì)降低化肥使用效率，生產(chǎn)成本增加，經(jīng)濟(jì)性降低，同時(shí)還造成環(huán)境污染。本文通過試驗(yàn)，測(cè)定了不同氮肥條件下云杉幼苗的株高、地徑、冠幅等生長指標(biāo)，以及凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度等生理指標(biāo)，為探究不同氮肥條件對(duì)云杉幼苗生長及光合作用的影響提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)地選在甘肅省甘南藏族自治州迭部縣，位于北緯33°39′～34°20′和東經(jīng)102°55′～104°05′，處于海洋性氣候與大陸氣候的過渡帶，屬非典型性大陸性氣候。該地區(qū)干濕季分明，季風(fēng)氣候特點(diǎn)突出，平均日照時(shí)數(shù)2 250 h；年平均氣溫8℃～11℃，無霜期150 d，降水量約為635 mm。

1.2 試驗(yàn)材料

本次試驗(yàn)以2 a 生青海云杉幼苗為試驗(yàn)材料，試驗(yàn)地土壤為山地栗鈣土，土壤pH 值6.55，有機(jī)質(zhì)24.53 g/kg，速效鉀143.87 mg/kg，堿解 氮88.39 mg/kg，全 氮1.33 g/kg，速 效 磷34.99 mg/kg。試驗(yàn)所用氮、磷、鉀分別為購自當(dāng)?shù)剞r(nóng)資市場(chǎng)的尿素（46%）、過磷酸鈣（12%）和氯化鉀（60%）。

1.3 試驗(yàn)方法

本次試驗(yàn)于2022 年3 月開始進(jìn)行，除尿素外其他肥料施肥量保持一致，均為6 g過磷酸鈣、6 g氯化鉀。以尿素施肥量設(shè)置4 種施肥處理，分別為處理1（尿素5 g/株）、處理2（尿素10 g/株）、處理3（尿素15 g/株）、處理4（尿素20 g/株），處理5（尿素25 g/株），并以不施尿素為對(duì)照（CK）。選擇生長狀況相近、無病害、長勢(shì)均勻的云杉幼苗植株，以50 cm×50 cm 的密度移栽到苗圃中，10 d 后于距根莖10 cm 處開溝單株施肥，將土壤與1/2 尿素、過磷酸鈣、氯化鉀以1∶20 進(jìn)行混合，攪拌均勻后施入，3 d 后澆透水1 次，6 月底將剩余的1/2 尿素進(jìn)行施肥。其他撫育方式均保持一致，小區(qū)面積設(shè)置為80 m2，每個(gè)處理重復(fù)3次，于8月中旬進(jìn)行指標(biāo)測(cè)定。

1.4 指標(biāo)測(cè)定

幼苗株高與冠幅：采用直尺測(cè)量；地徑：采用游標(biāo)卡尺測(cè)量；凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度：使用Li-6400 便攜式光合測(cè)定儀測(cè)定。每個(gè)指標(biāo)從3 個(gè)重復(fù)中各選3株幼苗，共選取9株幼苗進(jìn)行測(cè)定，取平均值。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2010 對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，SPSS 25.0 進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同水肥條件對(duì)云杉幼苗生長情況的影響

不同水肥條件下云杉幼苗株高、地徑與冠幅見表1。

表1 不同水肥條件下云杉幼苗株高、地徑與冠幅Tab.1 Height,ground diameter and crown width of Picea asperata seedling under different water and fertilizer conditions

由表1 可知，處理4 條件下云杉幼苗株高最高為43.77 cm，與處理5（43.38 cm）之間無顯著差異，分別較對(duì)照提高了19.04%、17.94%；處理1 與處理2 之間無顯著差異，但均顯著高于對(duì)照，分別較其提高了6.72%、9.08%。地徑測(cè)定結(jié)果顯示，處理5 條件下的云杉幼苗地徑值最大，為12.36 mm，與處理4（12.19 mm）之間無顯著差異，分別較對(duì)照提高了22.26%、20.58%；其次為處理3（11.57 mm），較對(duì)照提高了14.44%；處理1 與對(duì)照之間無顯著差異，說明5 g/株的尿素施用未對(duì)云杉幼苗地徑產(chǎn)生顯著影響。冠幅測(cè)定結(jié)果顯示，處理5 條件下的云杉幼苗冠幅最大為41.51 cm，與處理4（41.36 cm）之間無顯著差異，分別較對(duì)照提高了18.03%、17.60%；處理1 與對(duì)照之間無顯著差異，僅提高了2.96%。不同氮肥條件下云杉幼苗株高、地徑與冠幅等生長情況顯示，6 g 過磷酸鈣、6 g 氯化鉀，尿素20 g/株條件為最經(jīng)濟(jì)有效的施肥方式。

2.2 不同水肥條件對(duì)云杉幼苗生理特性情況的影響

不同水肥條件下云杉幼苗光合作用參數(shù)的影響見表2。

表2 不同水肥條件下云杉幼苗光合作用參數(shù)Tab.2 Photosynthetic parameters of Picea asperata seedling under different water and fertilizer conditions

由表2 可知，不同處理下，云杉幼苗凈光合速率、蒸騰速率以及氣孔導(dǎo)度均顯著高于對(duì)照。其中凈光合速率最高的為處理4，4.63 μmol/（m2·s），顯著高于其他處理方式，較對(duì)照提高了25.82%；蒸騰速率最高的為處理4的1.68 mol/（m2·s），與處理5 的1.66 mol/（m2·s）無顯著差異，分別較對(duì)照提高了26.32%、24.81%；氣孔導(dǎo)度最高的同樣為處理4，但與處理3和處理5之間無顯著差異；胞間CO2濃度表現(xiàn)為對(duì)照＞處理1＞處理2＞處理3＞處理5＞處理4，呈現(xiàn)出先降低后升高的趨勢(shì)。

3 結(jié)論

本文測(cè)定了不同施肥條件下云杉幼苗的生長和光合指標(biāo)，結(jié)果顯示處理4 條件下云杉幼苗株高最高，地徑值最大，與處理5 無顯著差異。同時(shí)，處理4 凈光合速率、蒸騰速率以及氣孔導(dǎo)度最高，胞間CO2濃度最低，光合作用效果最好。這說明處理4（尿素20g/株）為最經(jīng)濟(jì)有效的施肥方式。