氮素施用量对文冠果幼苗养分含量分布及转运效率影响的研究

陈江燕，孙晓辉，付乃旭

(辽宁省沙地治理与利用研究所，辽宁 阜新 123000 )

文冠果(Xanthocerassorbifolia)为我国特有木本油料植物，属于无患子科落叶类小乔木或灌木[1]，被我国林业部门列为生物质能源树种之一[2]。文冠果抗旱、耐贫瘠、抗风沙能力强，有着广泛的适生范围，甚至在裸露的岩石缝中也可生长。大多林分常年处于低效发展状态，对文冠果的生长发育产生了极大的影响[3]。近些年，文冠果产业得到了快速发展，很多学者就此开展了相关的研究，主要集中在繁殖技术、生理特性、遗传变异、新品种选育等方面[4]，而在施肥管理方面的研究相对不多，合理的施肥有助于实现养分的最大化利用[5]。在所有营养元素中，氮肥对植物生长起着最为基础关键性作用，不同的氮肥用量与植物体内各项生理指标、养分分布之间有一定的关联[6]。为了进一步探索不同氮肥施用量对文冠果树体内各种养分含量的分布、养分转运效率的影响，我们开展了此研究。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于阜新蒙古族自治县西北部20 km处的王府林场文冠果科研基地，该基地东与阜新市细河区四合镇毗邻，南与佛寺镇、东梁镇交界、西与七家子乡相连，北与红帽子乡接壤。地理位置41°38′ N、121°20′ E,属于北温带半干旱大陆性季风气候，年均气温7.5 ℃左右，年均降水量400 mm左右；试验地温室内年均温15 ℃左右，空气相对湿度39%左右。

1.2 试验材料

选择该基地内长势一致的文冠果1年生幼苗，平均苗高、地径分别为35.2 cm、0.684 cm；育苗的塑料花盆来源于当地市售，规格25 cm×25 cm，育苗基质用充分腐熟的牛羊粪与本地土壤充分混合获得，其pH值6.8，其中全氮、全磷、全钾的含量分别为6.3%、30.3%、95.4%；供试的氮肥为46%尿素(沈阳从科化工有限公司)；此外还包括Hoagland's缺氮素营养液(试验前稀释浓度至原液的1/2 )。

1.3 试验设计

试验共设计8个氮肥处理，即全年氮施用量分别为0、50、100、150、200、250、300、350 mg株-1，以不施氮作为对照处理(CK)。每个处理设置100株文冠果幼苗，共计800株。

1.4 试验方法

试验于2019年6月开始实施。试验过程中氮肥施入分12次均匀施入，每7 d施1次，每次施氮肥时与稀释好的1/2浓度的Hoagland's缺氮素营养液(用量为100 mL株-1)同时施入[7，8]。试验过程中除试验设计的氮肥用量不同外，其他管理等均保持一致[9]。

1.5 调查内容及方法

在6月上旬开始试验前以及9月上旬试验结束后分别开展文冠果幼苗根、茎、叶的干物质含量及全氮、全磷、全钾的测定，计算出不同氮肥处理下各种养分的转运效率。

根、茎、叶的干物质含量测定方法：随机在各处理中分别选取10株文冠果苗，分别取其根、茎、叶，经过高温杀青、烘干至恒重后称量，得到各处理各部位干物质质量。再经过充分粉碎、过筛备用。

根、茎、叶全氮、全磷、全钾的测定方法：分别称取上述处理好的样品0.2 g，浓硫酸-H2O2消煮法消煮，分别采取凯氏定氮法、钼锑抗比色法、火焰光度计法进行全氮、全磷、全钾的测量[7,9]。各处理均随机测量5次，最后取平均值。比较不同处理下文冠果各部分氮磷钾养分含量(%)的分布情况。

相关的计算公式如下：

养分转运效率(%)=(各处理9月植株养分积累量-各处理6月植株养分积累量)/6月植株养分积累量×100%；

养分积累量(g/株)=随机选择的10株干物质的重量×植株氮或磷或钾的养分含量/10。

2 结果与分析

2.1 不同氮肥用量对文冠果树体内各部分养分含量分布的影响

由表1可知，不同氮肥使用量下对各种养分元素在文冠果根、茎、叶中的含量有着不同程度的影响，进而对苗木的生长产生影响。

根部的养分与苗木刚进入生长季或者越冬时的养分供给有着间接的影响关系。由表2可知，根部氮元素含量随着施氮量的增加表现出先增加再降低的趋势，其中以300 mg株-1施氮量的处理植物体内氮含量为最高，其次为250 mg株-1的处理，两者差异不明显，均超过2.01%；磷含量随着施氮量的增加先增加后降低，250 mg株-1施氮量，磷含量最高为1.32%；钾含量以250、300 mg株-1的2个处理相对较高，分别为1.14%、1.20%。总体看，施氮量250 mg株-1的处理更加有利于文冠果幼苗根系的生长发育。

幼苗茎各种养分含量对植物生长季的生长发育有着直接的影响。由表1可知，氮养分含量以250 mg株-1施氮量的处理为最高，达到0.81%，其次是200 mg株-1的处理；磷养分含量以300 mg株-1的处理为最高，达到0.68%，其次是250 mg株-1的处理，为0.63%；钾含量以施氮量250 mg株-1的处理为最高，达到0.98%。综合氮、磷、钾在茎中的含量分析，250 mg株-1施氮量处理更加有利于文冠果幼苗茎部的生长发育。

幼苗叶各种养分含量与幼苗生长发育的情况有着密切的关系。表1可知，叶部氮含量以250 mg株-1施氮量处理为最高，达到2.53%，其次是200 mg株-1的处理，氮含量为2.49%，两者差异不显著；磷含量以250 mg株-1施氮量处理为最高，达到1.77%；钾含量以250 mg株-1施氮量处理为最高，为3.64%。由此可知，250 mg株-1施氮量最利于文冠果幼苗叶部的生长发育。

表1不同氮肥量文冠果幼苗各器官养分含量分布情况比较%

施氮量/mg株-1根氮磷钾茎氮磷钾叶氮磷钾0(CK)1.230.370.750.450.280.522.250.372.67501.290.430.770.500.330.542.270.492.671001.350.560.610.540.410.412.300.582.641501.530.730.670.610.510.482.370.982.622001.810.940.850.720.590.652.491.232.782502.011.321.140.810.630.982.531.773.643002.080.651.200.690.680.792.321.472.143501.790.500.500.510.440.522.201.312.63

2.2 不同氮肥用量对文冠果树体内养分转运效率的影响

氮素的施用情况可对植物吸收磷素、钾素产生影响[10]。由表2可知，在一定施氮量范围内，随着施氮量增加，文冠果植株体内氮养分的积累量先逐渐增加。200 mg株-1施氮量时，氮素积累量最多，达到95.2 g株-1，超过200 mg株-1后氮素积累量逐渐降低，氮素的转运效率变化也是随着施氮量的增加先增后降。在200 mg株-1施氮量时，氮转运效率最高，为201.3%，其次是150mg꾣株-1的处理。氮转运效率为187.1%；磷素的养分积累量随着氮肥施用量的增加先增后降，在250mg꾢株-1施氮量时达到最大，为56.8g꾡株-1，转运效率以250mg꾠株-1的处理为最快，达到95.1%，其次是200mg꾟株-1的处理。钾素的养分积累量先增再降，然后又有一定的回升，转运效率表现为先增再降，之后再增。由此可知，不同的氮肥用量可对氮磷钾素的养分积累量以及转运效率产生不同程度的影响，综合考虑以200～250mg꾞株-1施氮量为宜；转运效率各种养分的排序为氮素>钾素>磷素；此外，还发现文冠果在生长季内磷素的转运效率低，而磷元素对植物苗期根系生长比较有利，可促使植物成熟期提前、增加产量，由此可知体内磷素的缺乏可能是影响文冠果产量最为重要的因素。

表2不同氮肥用量下文冠果树体内养分转运效率比较

施氮量/mg株-16月养分积累量/g株-1氮磷钾9月养分积累量/g株-1氮磷钾转运效率/%氮磷钾041.654.241.296.885.293.7132.757.2127.45041.854.342.0110.589.7102.8164.465.2144.810042.354.047.9120.490.6115.6184.667.8141.315044.853.751.3128.695.7119.9187.178.2133.720047.355.957.8142.5103.7123.7201.385.5114.025065.159.766.5143.7116.5128.9120.795.193.830069.350.661.2143.167.4139.2106.533.2127.535067.847.357.5137.862.1130.5103.231.3

3 结论

科学施肥可以使植物外在生长环境得以改善，达到加速植物生长的目的。不同氮肥施用量试验结果表明，随着施氮量增加，文冠果250 mg株-1施氮量最利于幼苗根系、茎部、叶部的生长发育；各种养分的转运效率为氮素>钾素>磷素，且磷元素的缺乏可能是影响文冠果产量的一个重要因素。此外，本试验是在温度、湿度比较稳定的温室内进行，而文冠果的生长环境受到多种因素的影响，如土壤、降雨、气候等，因此实际生产中精确的施肥效果还需要结合实际情况开展田间验证试验，为规模化育苗提供依据。