施氮对杉木幼苗生长情况及养分分配的影响

高俊威

摘要 [目的]对不同施氮水平（高氮、低氮、对照）下杉木幼苗的生长情况以及养分分配进行研究。[方法]测定杉木幼苗的胸径、树高以及叶片、茎、根氮含量。[结果]（1）不论是施氮1个月后还是施氮5个月后，各处理下杉木幼苗的胸径和树高大小比为：高氮处理>低氮处理>对照处理。同一时间段下，杉木幼苗的胸径大小比为：高氮处理>低氮处理>对照处理，树高的变化趋势与胸径的一致。（2）同一处理水平下，施氮5个月后各个植物器官氮含量均大于施氮1個月后；同一时间段下，相比于对照CK，高氮和低氮处理都能提高杉木幼苗各组织器官氮含量，如施氮5个月后，叶片高氮和低氮相对于对照分别增加了68.05%，17.71%；茎则是3.52%，183%；根则是16701%，49.83%，其中叶片中氮含量增幅最大。[结论]施氮会明显增加杉木幼苗各个器官氮含量，影响植物养分分配及平衡。

关键词 施氮；杉木幼苗；生长情况；养分分配

中图分类号 S714.8 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2015）15-167-02

Effects of N Application on Nutrient Balance of Chinese fir Seedlings

GAO Junwei

（Wan Quan Forestry Workstation ，Jiangle， Fujiang 353300）

Abstract [Objective]Through control experiment， the Chinese fir seedling growth and nutrient allocation under the different nitrogen levels （high nitrogen and low nitrogen， control） was studied. [Method] Diameter at breast height（DBH）， tree height and leaf nitrogen content of Chinese fir seedlings were determined. [Result]The results show that： （1） whether add nitrogen after 1 month or after 5 months， diameter at breast height （DBH）and tree height size of Chinese fir seedlings is： high nitrogen > low nitrogen > control. Under the same time， diameter at breast height size （DBH）of Chinese fir seedlings is ：high nitrogen > low nitrogen > control， the change trend of tree height consistent with DBH. （2） under the same treatment， added nitrogen after five months the N content of plant organs were greater than 1 months. Under the same time， compared with CK， high nitrogen and low nitrogen treatment can improve the Chinese fir seedlings organs N content， such as added nitrogen after 5 months， N content leaves under HN and HN relative to the CK respectively increased by 68.05%， 1771%； stems are 352%， 1.83%； root are 167.01%， 49.83%， the N content in the leaves rise fastest， N content in stem growth is minimal. [Conclusion]The results of the study shows that nitrogen can significantly increases the Chinese fir seedlings N content in various organs， affects plant nutrient allocation and balance.

Key words N application； Chinese fir seedlings； Growth situation； Nutrient distribution

杉木是我国重要的造林树种和商品材树种，对解决我国木材供需不足和缓解温室效应有重要作用，其生长迅速，在我国南方自然分布和人工栽培都很广泛[1-2]。氮是植物生长发育所必需的矿质元素之一，是酶、叶绿素、核酸和蛋白质等的重要组成成分，其需求量较大，在不同程度上调控和限制着陆地生态系统中植物的生长发育[3]。为了提高杉木林的林分生产力，施氮成为必然措施。该文旨在研究施氮对杉木幼苗胸径和树高以及氮在叶片、茎、根中分配的影响，了解对氮的需求特性和利用过程，从而了解不同施氮浓度条件下杉木生理生态功能和养分分配情况，以期为日常林业活动中指导林分管理、苗木培育、幼苗施肥提供基础资料。

1 研究地概况

研究地位于福建省三明市将乐县万全林业站（117°05′～117 °40′E、26°26′～27°04′N），地处武夷山东南麓，该区属中亚热带季风气候，具有海洋性和大陆性气候特点，年平均气温18.7 ℃，年降水量为1 697 mm，年蒸发量为1 204 mm，无霜期长达300 d。该区属于闽西北低山丘陵地带，中部低，平均海拔400～800 m。土壤类型主要有黄壤、水稻土、红壤，土壤质地主要为沙壤土，紧实度适中，土壤比较肥沃[4]。

2 试验设计与测定方法

2.1 试验设计

该试验选择生长状况良好、大小统一的1年生杉木幼苗。为了除去降水、气温等影响，将试验幼苗放置在防雨棚培养。选择直径50 cm、高30 cm的花盆栽种杉木幼苗，每盆供给20 kg同一来源的土壤基质。施氮采用尿素（含氮量为450 mg/g），以溶液形式添加至试验幼苗中，每月施氮2次，持续5个月。设置3种处理水平，分别是高氮[HN，80 kg/（hm2·a）]，对照[CK，0 kg/（hm2·a）]、低氮[LN，20 kg/（hm2·a）]，每个处理重复6次。

2.2 测定方法与数据分析

测定杉木幼苗的胸径、树高以及叶片、茎、根氮含量，测定时间分别是施氮1个月后（1M）和施氮5个月后（5M）。测定方法如下：胸径、树高采用卷尺进行测量，取平均值；在每个取样时间段取3株杉木幼苗所有叶、茎、根，用烘干箱在80 ℃烘干至恒重，采用凯氏定氮法测定叶、茎、根的氮含量。数据处理和分析在Excel中完成。

3 结果与分析

3.1 施氮对杉木幼苗生长指标的影响 在不同施氮水平情况下，氮素对杉木幼苗生长情况的影响见表1。施氮1个月后，高氮水平下平均胸径为对照的1.34倍，是低氮的1.03倍，且低氮水平下胸径是对照的1.30倍；施氮5个月后，高氮、对照、低氮处理下幼苗的平均胸径都比施氮1个月的大，分别增加了48.20%、6.60%、24.53%，其中高氮水平下胸径增长最快。施氮5个月后，各处理杉木幼苗的胸径大小为：高氮处理>低氮处理>对照处理，这与施氮1个月后的规律一致。

树高的变化趋势与胸径一致，不论是施氮1个月后，还是5个月后，高氮水平下的树高均大于低氮和对照处理。而在同一施氮水平下，施氮5个月后的树高均大于施氮1个月

后的树高。施氮1个月后，高氮水平下平均树高为对照CK的1.27倍，是低氮水平的1.07倍，且低氮水平下胸径是对照的1.30倍。

3.2 施氮对杉木幼苗养分分配的影响

在自然环境下，土壤中的氮含量有限，在添加外源氮的情况下会促进植物的生长[5]。其中氮素养分含量及其分配情况可以在一定程度上反映植物的营养状况，是植物生长情况的内在反映。

从表2可知，相比于对照，高氮和低氮处理都能提高杉木幼苗各组织器官氮含量，但增加的程度不同。在施氮1个月后，高氮和低氮处理相对于对照叶片氮含量增加了2334%，927%；施氮5个月后，高氮和低氮处理叶片氮含量相较于对照分别增加了68.05%，17.91%；在施氮1个月后，高氮和低氮处理相对于对照茎部氮含量增加了1.44%，043%；施氮5个月后，高氮和低氮处理茎部氮含量相较于对照分别增加了3.52%，1.83%；在施氮1个月后，高氮和低氮相对于对照根部氮含量增加了166.14%，44.24%；施氮5个月后，高氮和低氮处理根部氮含量相较于对照分别增加了167.01%，4983%。

同一处理水平下，施氮5个月后各个植物器官氮含量均大于施氮1个月后。如高氮处理下，施氮5个月后叶片氮含量为施氮1个月后的1.64倍，茎中为1.05倍，根部为1.32倍；低氮处理下，施氮5个月后叶片氮含量为施氮1个月后的1.30倍，茎中为1.04倍，根部为1.36倍；对照下，施氮5个月后叶片氮含量为施氮1个月后的1.20倍，茎中为1.02倍，根为1.31倍。其中高氮增幅最大，对照最小，叶片中氮含量增幅最高。通过以上研究可以看出，在施氮后，氮素在各个器官中以叶片分配较多。

4 结论与讨论

通过对不同施氮水平下杉木幼苗胸径及树高的研究可以得到：施氮处理可以增加杉木幼苗的生产力，促进其生长，这与前人的研究结果一致[5]。在同一施氮水平下，施氮时间的长短又影响杉木幼苗的生长，在该研究中表现为施氮时间越长，杉木幼苗生长越好，这与樊后保[6]

的研究结果不一致，这可能是因为该研究试验时间较短的原因。另外该研究得到，不同施氮水平下杉木幼苗各个器官氮含量的分配也是有差异的，经过施氮处理加上植物的光合作用，叶片中的氮素增加最快，茎最慢，这说明光合产物通过茎向叶片和根部积累。因此在日常森林培育和管理过程中，适当地对植物幼苗施氮肥，有利于植物生长和养分的增加，增加森林生物量。但由于研究時间短，对于施氮肥对杉木幼苗的长期影响便成为今后研究的重点。

参考文献

[1] ROSENGREN B U，MAJDI H，ASP H，et al.Enzyme activities in isolated root plasma membranes from a stand of Norway spruce in relation to nutrient status and ammonium sulphate application[J].New Phytol，1995，129：537-546.

[2] 王毅.杉木种质资源收集、保存与评价研究[D].福州：福建农林大学，2007.

[3] KERKHOFF A J，FAGAN W F，ELSER J J，et al.Phylogenetic and growth form variation in the scaling of nitrogen and phosphorus in the seed plants[J].American Naturalist，2006，168（4）：103-122.

[4] 罗梅.福建将乐林场杉木人工林健康评价[D].北京：北京林业大学，2013.

[5] 于钦民，徐福利，王渭玲.氮、磷肥对杉木幼苗生物量及养分分配的影响[J].植物营养与肥料学报，2014，20（1）：118-128.

[6] 樊后保，廖迎春，刘文飞，等.模拟氮沉降对杉木幼苗养分平衡的影响[J].生态学报，2011，31（12）：3277-3284.