氮对毛白杨苗木生长和保护酶活性的影响

2019-01-06丰兰青

湖北林业科技 2019年6期

关键词：氮肥

丰兰青

摘要：試验研究了不同氮肥施用量对毛白杨扦插苗干物质积累和保护酶活性的影响规律，以期为其扦插育苗中科学合理的施用氮肥作为底肥提供理论依据。试验在田间条件下，设置氮肥施用量分别为0（对照，N1）、9（N2）、18（N3）、27 g/株（N4）4个处理，3次重复。结果表明：N3处理根、枝条、叶、总干物质分别比对照提高了51.02%、40.41%、84.77%和55.82%，N4与N3之间无显著差异;5～9月N3 SOD活性分别比N2提高了11.91%、8.23%、9.75%、5.40%和7.10%，6、8月N4与N2之间无显著差异;N3 POD活性分别比N2提高了12.75%、18.46%、8.08%、11.25%和14.00%，5～8月N2显著高于对照;N3CAT活性分别比对照提高了39.73%、56.45%、27.41%、39.90%和47.09%，N2、N4均显著高于对照。综合分析认为，毛白杨育苗中氮肥作为底肥适宜用量为18 g/株。

关键词：毛白杨;氮肥;干物质积累;POD;SOD;CAT

中图分类号：S512.1 文献标识码：A 文章编号：1004-3020（2019）06-0013-04

Effects of Nitrogen on Growth and Protective Enzyme

Activity of Populus tomentosa Seedlings

Feng Lanqing

（Shanxi Sanggan River Poplar High Yield Forest Experimental Bureau Jinshatan Forest Farm Suzhou 038302）

Abstract： The test was study the effects of nitrogen on dry matter accumulation and protective enzyme activity of cutting seedlings of Populus tomentosa，it was want to provide theoretical basis for scientific and rational application of nitrogen fertilizer as base fertilizer of cuttage propagation. The test was conducted under field conditions，and that set 4 treatment which nitrogen fertilizer application amount by 0 （control，N1），9（N2），18（N3），27 g/plant （N4），repeat three times. The results show that：the root，branch，leaf and total dry matter of N3 treatment was higher than control by 51.02%，40.41%，84.77% and 55.82%，there was no significant difference between N4 and N3; from May to September，the SOD activity of N3 was higher than N2 by 11.91%，8.23%，9.75%，5.40% and 7.10%，there was no significant difference between N4 and N2 in June and August; the POD activity of N3 was higher than N2 by 12.75%，18.46%，8.08%，11.25% and 14.00%，N2 was significantly higher than control when in May to August; the CAT activity of N3 was higher than control by 39.73%，56.45%，27.41%，39.90% and 47.09%，N2 and N4 were significantly higher than the control. According to the comprehensive analysis，the suitable amount of nitrogen fertilizer used as base fertilizer in seedling raising of Populus tomentosa is 18 g/plant.

Key words： Populus tomentosa; nitrogen fertilizer; dry matter accumulation; POD; SOD; CAT

氮是植物生长过程中不可缺少的营养元素，适量的氮肥供应量是保证植物健壮生长的重要条件[1]。在树木的育苗中，施用氮肥是促进苗木生长和提高环境适应性的重要技术措施[2]。毛白杨施用氮肥可以显著促进其生长，并且不同形态氮肥对毛白杨干物质积累的影响存在差异[3];毛白杨施用氮肥可以促进生长，但是增产效果不显著，同时，在增加水分供应条件下，降低氮肥用量不会对毛白杨的生长产生显著影响[4];增加氮肥施用量可以显著提高毛白杨干物质积累量，但是过高的氮肥施用量会影响毛白杨正常生长，氮肥与磷肥配施对促进毛白杨生长效果显著，氮肥与钾肥、磷肥与钾肥配施效果不显著[5];施用氮肥可以显著提高尾叶桉植株内POD、SOD活性，降低MDA含量，对提高植物抗逆性和促进生长具有显著作用[6];增加氮肥施用量可以显著提高羊草叶片内POD、SOD活性，降低叶片内MDA含量，对提高植株抗逆性具有显著作用[7];施用氮肥可以显著提高胶东卫矛保护酶活性，其中中量氮肥处理与低量氮肥处理相比POD活性提高了19.90%，差异显著[8];施用氮肥提高了扶芳藤保护酶活性，其中SOD活性与对照相比提高了105.09%，POD提高了151.05%[9]。从前人的相关研究结果来看，关于氮对毛白杨扦插苗干物质积累和保护酶活性影响的报道相对较少，本文以此为契机，通过分析不同氮肥施用量对毛白杨扦插苗生长以及保护酶活性的影响规律，以期为其育苗中科学合理的施用氮肥提供理论依据。

1 材料与方法

（1）试验材料。试验于2018年3月至2018年9月在金沙滩林场试验田内进行。于2018年3月1日整地作畦，并对土壤进行消毒处理，消毒完成后按照试验设计将氮肥结合翻地施入土壤中，施肥深度12～15 cm，整地完成后浇透水一次。3月10日在毛白杨母树上剪取生长健壮的一年生枝条，剪除枝条顶部和基部叶芽不够饱满部分，将枝条剪成长15 cm的插条，上部平剪，下部斜剪，然后插扦插床中，扦插深度10 cm左右，扦插密度为20 cm×30 cm，扦插完成后灌透水一次。整个生长期间正常养护，防止旱涝灾害和病虫危害。试验所选土壤肥力状况为：碱解氮13.25 mg/kg，P2O5为10.08 mg/kg，K2O为71.65 mg/kg，pH=7.22。

（2）试验设计。本试验共设4个处理，其中N1为对照，不施用氮肥;N2施氮量为9g/株;N3氮肥施用量为18 g/株;N4氮肥施用量为27 g/株。试验所选氮肥为尿素，含氮量为46%。氮肥的施用时，按照试验设计称量好的氮肥结合整地做床均匀施入土壤中。每处理共200株，随机区组试验设计，3次重复。6月24日、8月15日各除草1次。

（3）测定项目。分别于5～9月每个月的16日到田间取样。取样时，每个植株上取2片成熟叶，在6株植株上共取12片叶，装入自封袋中，然后放入装有冰块的保温箱中，带回实验室冲洗干净后进行保护酶活性的测定，其中SOD活性测定采用NBT还原法[10]，POD活性测定采用愈创木酚法[10]，CAT活性测定采用紫外吸收法[10]。每项指标测定5次，取平均值作为最后结果。9月16日，将整株扦插苗挖起，带回实验室冲洗干净，分别按照根、茎、叶烘干后称重，每处理取10株，取平均值作为植株干物质积累量的最终结果。

（4）数据处理。图表制作采用excel2010版软件，差异显著性检验采用DPS7.05版软件。

2 结果与分析

（1）氮对毛白杨扦插苗干物质积累的影响。由表1可知，不同氮肥处理对毛白杨各器官干物质积累的影响存在差异。从试验结果来看，N4根系、枝条、叶、总干物质积累量均处于最高值，与对照相比分别提高了62.52%、51.22%、105.32%和69.50%，差异显著，表明该处理与对照相比显著促进了毛白杨干物质积累量增加。N3分别低于N4处理0.83、1.05、1.31、3.18 g，無显著差异，表明N4与N3相比提高了毛白杨干物质积累量，但是效果不显著。N3分别高于N2处理1.97、1.63、3.29、6.90 g，差异显著，表明N3与N2相比显著促进了毛白杨干物质积累量增加。N3分别比对照提高了51.06%、40.41%、84.77%和55.82%，差异显著，表明N3与对照相比显著提高了毛白杨干物质积累量。N2根系比对照提高了1.73 g，无显著差异，表明N2与对照相比虽然提高了根系干物质积累量，但是效果不显著;N2枝条、叶片、总干物质积累均显著高于对照，表明N2对提高枝条、叶片和总干物质积累量效果显著。

（2）氮对毛白杨扦插苗SOD活性的影响。由图1可知，不同施氮量对毛白杨扦插苗SOD活性的影响存在差异。整个试验期间，N4 SOD活性均处于最高值，与对照相比分别提高了27.99%、22.26%、24.89%、15.67%和19.35%，差异显著，表明N4与对照相比显著提高了毛白杨SOD活性;N3分别低于N4处理6.12、4.97、12.72、3.96、6.64 U/g，无显著差异，表明N4与N3相比虽然提高了SOD活性，但是效果不显著。6、8月，N3分别高于N2处理8.77 U/g和6.88 U/g，无显著差异，表明N3与N2相比在6月和8月不能显著促进毛白杨SOD活性升高;5、7、9月，N3分别高于N2处理11.13、13.98、9.26U/g，差异显著，表明N3与N2相比在这3个月份可以显著提高毛白杨SOD活性;5～9月，N3分别高于对照20.92、17.21、15.56、12.36、13.94 U/g，差异显著，表明N3与对照相比可以显著促进毛白杨SOD活性升高。5、6、8月N2与对照之间无显著差异，表明该处理在这3个月份虽然提高了SOD活性，但是效果不显著;7、9月N2显著高于对照，表明N2在这两个月份与对照相比对提高毛白杨SOD活性效果显著。

（3）氮对毛白杨扦插苗POD活性的影响。由图2可知，不同月份毛白杨POD活性存在差异。5月，POD活性表现为随着氮肥施用量的增加而升高的变化，N4分别高于其他3个处理12.05、8.31、2.40 U/g，其中N3与N4之间无显著差异，两个处理均显著高于N1和N2处理。6月，N3POD活性处于最高值，分别高于N2、N4处理6.74 U/g和2.12 U/g，无显著差异，表明在6月份，不同氮肥施用量不会对毛白杨POD活性产生显著影响;N3高于对照15.68 U/g，差异显著，表明在6月N3与对照相比显著提高了毛白杨POD活性。7～9月，N3分别高于对照12.85、14.13、11.13 U/g，差异显著，表明N3与对照相比在这3个月份对提高毛白杨POD活性效果显著;N4分别高于N3处理5.48、3.99、2.88 U/g，无显著差异，表明N4与N3相比在7～9月提高了POD活性，但是效果不显著。N2分别低于N3处理4.58、7.83、9.03 U/g，差异显著，表明N3与N2相比在7～9月显著提高了毛白杨POD活性。7～8月N2高于对照8.27 U/g和6.30 U/g，差异显著，9月N2高于对照2.10 U/g，无显著差异，表明N2在9月不能显著提高毛白杨POD活性。

（4）氮对毛白杨扦插苗CAT活性的影响。由图3可知，毛白杨CAT活性表现为随着生育期延后先升高后降低的变化，不同氮肥施用量对CAT活性影响存在差异。5～9月，N4处理CAT活性处于最高值，分别高于对照6.09、12.84、9.37、14.02、12.65 U/g，差异显著，表明N4与对照相比显著提高了毛白杨CAT活性。N3分别低于N4处理1.14、2.89、3.00、5.82、4.12 U/g，无显著差异，表明N4与N3相比虽然提高了CAT活性，但是效果不显著。5、6、9月，N3分别高于N2处理2.87、4.96、3.06 U/g，差异显著，表明N3与N2相比在这3个月份均可以显著提高毛白杨CAT活性;7、8月，N3分别比N2提高了10.80%和16.90%，无显著差异，表明N3与N2相比在7、8月不能显著提高毛白杨CAT活性。N3分别高于对照4.95、9.95、6.37、8.20、8.53 U/g，差异显著，表明N3与对照相比可以显著提高毛白杨CAT活性。N2分别高于对照2.08、4.99、3.48、4.04、5.47 U/g，差异显著，表明N2与对照相比可以显著提高毛白杨CAT活性。

3 结论与讨论

施用氮肥可以显著促进植物生长，并且各器官干物质积累量也会表现出增加的变化[11]，从本试验结果来看，各施氮肥处理的干物质积累量均高于对照，这与张吉立[12]在早熟禾上的研究结果相似，表明施用氮肥显著改善了植物的营养状况，促进了植物生长。从根系干物质积累变化上来看，本试验结果中N2与对照之间并未出现显著差异，分析原因认为这可能与氮肥更有利于地上部分生长有关，也可能与该处理在7～8月份土壤排水不畅抑制根系生长有关[13];从SOD活性变化上来看，施氮肥提高了毛白杨叶片内SOD活性，这与邹文桐[14]的研究结果相似，说明施用氮肥对促进植物SOD活性升高具有显著作用;同时，张燕[15]研究认为，羌活幼苗POD、SOD活性表现为随着氮肥浓度的增加而表现出“V”型变化规律，与本试验结果略有不同，这可能与试验中氮肥级差选择上不同有关。施用氮肥提高了毛白杨POD、CAT活性，这与李堆淑[16]的研究结果相似，表明施用氮肥有利于提高植物体保护酶活性，以提高植物对不良环境的适应能力。从不同氮肥施用量对毛白杨干物质积累和保护酶活性的影响来看，在N2基础上提高氮肥施用量至N3，干物质积累和保护酶活性均显著升高，而氮肥施用量从N3提高至N4，干物质积累并未显著升高，保护酶活性未发生显著变化，这可能与N3比较接近于最佳施氮量有关，也可能与N3与N4之间的氮肥施用量差距过小有关。从节约施肥成本的角度考虑，N3优于N4处理。从本试验结果来看，建议毛白杨扦插育苗中氮肥的施用量以18 g/株为宜。

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