氮肥对移栽大叶黄杨生理特性的影响
2021-12-02赵强
赵 强
(太原市西山林区管护站,太原 030003)
大叶黄杨叶色鲜绿,对城市环境适应性强,耐修剪,是华北地区园林景观中应用较广的主要造型树种[1-2]。几年来苗木需求量持续增加,育苗中因苗圃技术条件限制,苗木质量难以保证,不能较好满足市场需求,部分苗圃提出了移栽后施肥技术方案[3],但是生产实践中施肥量和施肥方式随意性强,无法有效发挥肥效。氮肥是生产中最重要和最常用的肥料之一,氮肥施用效果研究我国学者取得了众多成果,如卢艺[4]、张吉立[5]分别发现,施用氮肥可提高墨西哥柏、早熟禾叶片叶绿素含量和光合效率;田宝[6]研究认为,施用氮肥可以显著提高小叶丁香叶片保护酶活性,改善植株营养状况;王亚坤[7]研究认为,施用氮肥可提高丝瓜叶片的叶绿素含量、保护酶活性和植株抗逆性;张燕[8]研究认为,施用氮肥可以提高羌活幼苗保护酶活性,但不同氮浓度对保护酶活性的影响存在差异;胡映泉[9]研究认为,施用氮肥提高了扶芳藤光合能力,降低了植株MDA含量。这些研究的氮肥提高叶片叶绿素含量、光合能力以及酶活性最终结果,都是促进植株生长。不过氮对大叶黄杨苗木叶绿素含量、酶活性等生理特性及植株生长的影响迄今未见研究报道,为此我们进行了研究,以期为苗木繁育及栽后施肥管理提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验于2019年3-9月在山西省西山林区管护站苗圃进行,试验所选大叶黄杨为3 a生扦插苗。该苗木2016年3月在苗圃内扦插育苗,自然生长,2019年3月裸根移栽至大田苗圃。移栽后苗木栽植株行距为0.65 m×0.65 m。移栽前翻耕整地,深度30 cm,苗木栽植穴规格为30 cm×30 cm×30 cm。试验用氮肥为尿素,含氮量46%。
1.2 试验设计与布设
试验共设4个处理,即每株氮肥施用量分别为0、10、20、30 g,依次记为D1(对照)、D2、D3、D4。每个处理重复3次,每个重复25株(样株),随机区组排列,每样株挂牌标号。
施用氮肥分2次,第一次在苗木移栽时(4月5日),施肥量为当年总施肥量60%;第二次在7月5日,施肥量为当年总施肥量40%。苗木移栽时施肥,将肥料与土壤按照1∶10比例混合均匀,结合苗木移栽,撒施在根系下部5 cm处;7月5日追肥时在距离植株主茎15 cm处打孔,深度10 cm,将尿素施入其中,然后覆土,灌水。
1.3 试验田间取样及相关指标测定
5-9月每月15日田间取样,取样时,从树冠上随机摘取叶片,每株摘取5片,每处理选择4株,将摘取的叶片放置于恒温保温箱中,迅速带回实验室进行各项生理指标测定。
测定方法,叶绿素含量为浸提法[10],SOD活性为NBT还原法[11],POD活性为愈创木酚法[11],MDA含量为硫代巴比妥酸法[10]。
1.4 数据处理
试验图表制作使用Excel2010版软件,方差分析使用DPS7.05版软件。
2 结果与分析
2.1 氮对大叶黄杨叶片叶绿素含量的影响
由图1可知,大叶黄杨叶片叶绿素含量表现为先升高后降低的变化,不同月份对照D1都低于其它3个处理,差异显著,说明施氮肥可显著提高大叶黄杨叶片叶绿素含量。不同施氮量对大叶黄杨叶片叶绿素含量的影响存在差异,5、7月D3分别低于D45.94%、4.91%,无显著差异;D3分别比D2提高27.04%、19.08%,差异显著,表明D3与D2相比在这两个月份对提高大叶黄杨叶绿素含量效果达到了显著水平;D2分别比对照提高了0.07、0.33 mg·g-1,无显著差异,表明D2与对照相比在5、7月不会对叶绿素含量产生显著影响。6、9月,D3分别高于D4处理6.45%、4.07%,无显著差异;D4分别高于D2处理9.66%、11.86%,无显著差异;D3分别高于D2处理17.22%、16.60%,差异显著,表明D3与D2相比在6、9月也可以显著提高叶绿素含量;D2分别比对照提高了25.26%、11.95%,差异显著,表明D2与对照相比在6、9月对提高了叶绿素含量效果显著。8月D4处于最高值,分别高于D1、D2、D3处理62.24%、12.94%、2.23%,其中D2、D3、D4之间无显著差异,3个处理均显著高于对照,表明在8月份不同施氮处理均会对叶绿素含量产生显著影响。
图1 不同月份及不同处理下的大叶黄杨叶生理指标
2.2 氮对移栽大叶黄杨POD活性的影响
由图2可知,不同氮肥施用量对移栽后的大叶黄杨POD活性产生了显著影响。5月,D4分别比D1、D2、D3提高了68.79%、40.57%、8.30%,其中D3与D4之间无显著差异;D3、D4均显著高于对照和D2,D2与对照之间无显著差异。6月D3高于D4处理0.77 U·g-1,无显著差异;D3分别高于D1和D2处理3.75、3.07 U·g-1,差异显著;D4与D1、D2之间存在显著差异;D2与对照之间无显著差异,表明D2与对照相比在5、6月不会对POD活性产生显著影响,D3与D2相比可以显著提高POD活性。7、8月D4分别高于D3处理1.64、0.88 U·g-1,无显著差异;D3分别高于D2处理3.56、2.58 U·g-1,差异显著;D4分别比D2提高了5.20、3.74 U·g-1,差异显著;D2分别高于对照2.43、3.12 U·g-1,差异显著,表明D2与对照相比在7、8月显著提高了POD活性,D3与D2相比POD活性差异达到了显著水平,但是D4与D3相比并不能显著提高POD活性。9月D3分别高于D1、D2、D3处理3.70、2.27、0.78 U·g-1,其中D3与D4之间无显著差异,D3显著高于对照和D2,D4与D2之间无显著差异,D2显著高于对照。
2.3 氮对移栽大叶黄杨SOD活性的影响
由图3可知,不同处理对移栽后的大叶黄杨叶片内SOD活性影响存在差异。5、9月D3处理处于最高值,分别高于D4处理0.98、0.84 U·g-1,无显著差异;D3分别高于D2处理3.25、3.48 U·g-1,差异显著,表明氮肥施用量从每株10 g提高到20 g,在5、9月会显著提高移栽大叶黄杨SOD活性。5月D2高于D1处理1.92 U·g-1,差异显著;9月D2高于对照1.40 U·g-1,无显著差异。6、7、8月D4处理处于最高值,分别高于D3处理1.38、2.86 、0.92 U·g-1,无显著差异,表明D4与D3相比在这3个月份提高了大叶黄杨SOD活性,但是效果差异不显著;D3分别高于D2处理2.58、3.15、4.23 U·g-1,其中6月份两个处理之间无显著差异,7、8月差异显著;D2分别高于D1处理2.71、4.01、2.88 U·g-1,差异显著,表明施用氮肥处理与对照相比可以显著提高6-8月移栽大叶黄杨的SOD活性。
2.4 氮对移栽大叶黄杨MDA含量的影响
由图4可知,不同施氮量对大叶黄杨叶片内MDA含量的影响存在差异。5月D4处理高于对照2.27 μmol·g-1,无显著差异,D2、D3分别低于对照2.98、1.75 μmol·g-1,无显著差异,同时D2显著低于D4处理,表明不同施用氮肥处理不会对5月份大叶黄杨叶片内MDA含量产生显著影响。6、8、9月D4处理处于最低值,分别低于D3处理1.88、1.91、3.73 μmol·g-1,无显著差异,两个处理均显著低于对照;D2分别高于D3处理4.09、2.97、8.04 μmol·g-1,其中,6、8月两个处理之间无显著差异,9月差异显著;D2分别低于对照2.86、3.29、5.20 μmol·g-1,无显著差异。7月D1、D2分别低于对照9.01、5.16 μmol·g-1,差异显著;D4低于对照5.16 μmol·g-1,无显著差异;D3与D4之间无显著差异,D2显著低于D4处理。从试验结果来看,施用氮肥有利于降低MDA含量。
3 结论与讨论
施用氮肥可以显著改善植物营养状况,有效提高植物叶片内的叶绿素含量,对提高叶片光合能力,促进植株生长具有重要的作用[12]。从本试验研究结果来看,各施用氮肥处理均显著提高了大叶黄杨叶片内的叶绿素含量,这对提高移栽后的大叶黄杨光合能力,较快的恢复正常生长具有重要作用。大叶黄杨在移栽过程中,环境条件的改变必然会对其生长造成一定胁迫,因此测定保护酶活性的变化可以作为判断其适应环境能力的重要标准[13]。从POD活性上来看,D1处理在5-6月并未显著提高大叶黄杨的POD活性,而D3、D4处理均显著高于对照,说明D3、D4处理对提高大叶黄杨抗逆性优于D2处理;从SOD活性变化上来看,仅在9月份D2与D1之间无显著差异,分析原因认为这可能与施用氮肥后经过较长的时间有关。D3与D4相比较来看,在D3基础上提高氮肥施用量,大叶黄杨叶片内的保护酶活性并未显著升高,并且个别月份表现出降低的变化,这与田宝[14]的研究结果相似,分析原因认为这可能与氮肥施用级差较小有关,也可能与过量施用氮肥会降低植物保护酶活性有关[15]。 从施肥经济效益角度考虑,D3施氮量低于D4,但是并未显著降低大叶黄杨的保护酶活性,所以生产实践中应当优选D3处理。MDA含量的高低可以作为判断植物在逆境条件下的伤害程度[16],从试验结果来看,6-9月各施肥处理的MDA含量均表现出降低的变化,表明施肥对降低移栽后大叶黄杨逆境条件下受害程度具有一定的作用[17],其中D3、D4在6、8、9月与对照相比差异达到了显著水平,也说明这两个处理对提高植株抗逆性和环境适应性效果优于D1和对照。综合分析大叶黄杨生理特性变化来看,D3处理是移栽后大叶黄杨适宜的氮肥施用量处理。