氮肥施用量对新疆杨苗木生长指标和酶活性的影响

2022-02-18段彦阳

山西林业科技 2022年4期

段彦阳

(山西省太行山国有林管理局景尚林场，山西寿阳 045400)

氮是植物生长发育过程中必不可少的营养元素之一，充足的氮营养供应是植物健壮生长的基础[1]。新疆杨(Populusalbavar.pyramidalisBge.)是山西省重要的园林绿化树种之一，但部分苗圃由于氮营养供应不足,导致新疆杨苗木生长缓慢，质量较差。人工施氮是培育新疆杨优质壮苗的重要措施[2]，笔者研究了不同施氮量对新疆杨生长情况及光合速率的影响，可为其育苗中科学施肥提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2020年4月至9月在山西省太行山国有林管理局景尚林场试验苗圃内进行，苗圃地碱解氮含量14.75 mg/kg，P2O5含量12.28 mg/kg，K2O含量61.11 mg/kg，pH值8.26。

1.2 试验材料

试验选用的氮肥为尿素，含氮量46%;磷肥为重过磷酸钙，P2O5含量46%;钾肥为硫酸钾，K2O含量50%。

1.3 试验设计

于2020年4月开始进行施肥试验，采用单株施肥方式，共设置5个处理。其中，T1为对照，不施用氮肥，T2、T3、T4、T5氮肥施用量分别为6.5 g/株、13.0 g/株、19.5 g/株、26.0 g/株，所有处理磷、钾肥施用量均为2 g/株。每个处理3次重复，每个重复5株苗木，共计75株。

1.4 测定项目及方法

分别于2020年6月、7月、8月、9月的每月12日，随机选取3株植物，进行光合作用测定和田间取样。采用钢卷尺测定株高，采用干重法测定植物根系、枝条、叶片的生物量。光合速率测定利用Li-6400光合仪，叶绿素含量测定采用浸提法，Rubisco活性测定参考翁晓燕[3]所述的提取、纯化和测定方法，3-磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)和果糖-1,6-二磷酸酶(FBPase)活性的测定采用试剂盒(上海原鑫生物科技有限公司)。

1.5 数据处理

数据处理采用Excel 2010版软件，方差分析使用DPS 7.05版软件。

2 结果与分析

2.1 氮对新疆杨株高和各器官生物量的影响

不同施氮量对新疆杨株高和各器官生物量的影响见表1。

表1 不同施氮量对新疆杨株高和各器官生物量的影响

由表1可知，不同施氮量对新疆杨株高和各器官生物量的影响存在显著差异。株高随着施氮量增加先升高后降低，其中，T4比T1、T2分别提高了23.31%和15.33%，差异显著，T4与T3、T5之间无显著差异。T4处理的根系生物量最高，比其他4个处理分别提高了70.57%、20.16%、25.36%、8.91%，差异显著；枝条生物量T5低于T4处理，无显著差异，T4显著高于T1、T2、T3处理；叶片生物量随着施氮量的增加而升高，T5处理最高，T4与T5之间无显著差异，二者均显著高于T3和T2处理。综上分析，施氮量从T4提高至T5不会对新疆杨株高和各器官生物量产生显著影响，而施氮量从T3提高至T4会显著提高新疆杨各器官生物量。

2.2 氮对新疆杨叶绿素含量的影响

不同施氮量对新疆杨叶绿素含量的影响见表2。

表2 不同施氮量对新疆杨叶绿素含量的影响 mg/g

由表2可知，新疆杨叶绿素含量在6月至7月随着施氮量的增加先升高后降低，在 8月至9月表现为不断增加的趋势。T4与T5处理在6月至9月无显著差异，表明氮肥施用量从T4提高至T5并未对新疆杨叶绿素含量产生显著影响；6月、8月和9月，T4与T3处理存在显著差异，表明施氮量从T3提高至T4在这3个月份会显著提高新疆杨叶绿素含量；T3与T2相比，在 6月至7月差异显著，在8月至9月无显著差异；T2在6月至8月与对照无显著差异，在9月显著高于对照；T4在整个生育期均显著高于对照和T2处理。

2.3 氮对新疆杨净光合速率的影响

不同施氮量对新疆杨净光合速率的影响见第12页表3。

由表3可知，不同施氮量对新疆杨净光合速率的影响存在显著差异。6月、8月和9月，T5处理的净光合速率分别比T4处理提高了4.49%、2.48%、4.34%，无显著差异；6月至9月，T4处理的净光合速率分别比T3处理提高了24.33%、28.54%、22.04%和18.75%，差异显著，表明施氮量从T3提高至T4会显著提高新疆杨的净光合速率；6月至8月，T3显著高于T2，两者在9月无显著差异；6月至7月，T2显著高于对照，两者在8月至9月无显著差异，T4在整个试验期间均显著高于对照和T2处理。

表3 不同施氮量对新疆杨净光合速率的影响 μmol/(m2·s)

2.4 氮对新疆杨Rubisco活性的影响

不同施氮量对新疆杨Rubisco活性的影响见图1。

图1 不同施氮量对新疆杨Rubisco活性的影响

由图1可知，不同施氮量对新疆杨Rubisco活性的影响存在显著差异。Rubisco活性在6月至7月随着施氮量的增加先升高后降低，在8月至9月表现为不断升高的变化趋势。T4处理在6月、8月、9月与T5处理无显著差异，在7月显著高于T5处理；6月至9月，T3显著高于对照，表明施氮量从T3提高至T4会显著提高新疆杨Rubisco活性；6月至8月，T3显著高于T2，T2显著高于对照，T3与T2之间、T2与对照之间在9月均无显著差异；T4在6月至9月均显著高于对照和T2处理。

2.5 氮对新疆杨GAPDH活性的影响

不同施氮量对新疆杨GAPDH活性的影响见图2。

由图2可知，不同施氮量对新疆杨GAPDH活性的影响存在显著差异。新疆杨GAPDH活性在6月至8月随着施氮量增加先升高后降低，在9月表现为不断升高的变化趋势。施氮量从T4提高至T5在6月至 8月会降低GAPDH活性，但并未达到显著水平；6月至9月，T4的GAPDH活性显著高于T3处理，表明施氮量从T3提高至T4会显著提高新疆杨GAPDH活性；6月至9月，T3显著高于T2；T2在6月显著高于对照，在7月至9月与对照无显著差异；T4在整个试验期间均显著高于对照和T2处理。

图2 不同施氮量对新疆杨GAPDH活性的影响

2.6 氮对新疆杨FBPase活性的影响

不同施氮量对新疆杨FBPase活性的影响见图3。

图3 不同施氮量对新疆杨FBPase活性的影响

由图3可知，不同施氮量对新疆杨FBPase活性的影响存在显著差异。FBPase活性在不同月份的变化趋势与Rubisco活性相同。T4与T5之间无显著差异，表明施氮量从T4提高至T5不会对新疆杨FBPase活性产生显著影响；6月至9月，T4显著高于T3处理，表明施氮量从T3提高至T4在整个试验期间均显著提高了新疆杨FBPase活性；在整个试验期间，T3处理均显著高于T2，T2与对照之间无显著差异，T4显著高于对照和T2处理。