不同施氮量对红豆树容器苗生长和生物量分配的影响
2022-06-10骆先有陈杏林周红敏李求洁林露花骆珍莎
骆先有,陈杏林,周红敏*,李求洁,林露花,骆珍莎
(1. 龙泉市林业科学研究院;2. 龙泉市林业局;3. 钱江源-百山祖国家公园龙泉保护中心,浙江 龙泉 323700)
近年来,随着化肥的大量施用和化石燃料的燃烧,越来越多的氮素进入生态系统,对陆地植物产生了较大影响[1]。苗木质量是影响造林成活率的重要因素,而施肥则是提升苗木质量的关键[2]。氮素是影响植物生长发育的重要因子之一[3-4]。氮添加能够改变土壤化学性质和植物生长等过程[5-6]。适量的氮素能促进植物的生长,但过量的氮素吸收到植物体内,对植物的生长会产生抑制作用。在目前我国已成为世界三大氮沉降区之一[9-11]情况下,国内氮添加研究多集中在农作物,氮添加对树木尤其是珍贵树种生长影响研究很少。红豆树(Ormosiahosiei)为我国特有树种,国家Ⅱ级重点保护野生植物[7-8],对氮添加响应迄今未见研究报道。本研究以红豆树大规格容器苗为对象,探讨氮添加对红豆树容器苗生长的影响,以期为红豆树合理施肥提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 研究区概况和试验设计
试验设置在龙泉市林科院试验大棚内,大棚内通风良好,夏季有遮阳网和降温装置,该区属于亚热带季风气候,年均气温17.6 ℃,年均降水量1 700 mm,无霜期240 d。选择生长一致的红豆树苗栽植于大规格容器袋中(14 cm×18 cm),基质为泥炭∶黄心土∶珍珠岩∶砻糠(6∶2∶1∶1)。根据我国氮沉降的相关研究[6,12],共设置4个处理,即每株施氮量A1∶0 mg,A2∶14.49 mg,A3∶28.38 mg,A4∶42.57 mg,每个处理3个重复,每重复30株。氮素来源为尿素;2-10月每月1次,共9次平均施肥(根部)。
1.2 指标测定与数据分析
10月底用游标卡尺测量地径,用钢卷尺测量苗高,同时每处理随机选择10株苗木进行叶总数和最大叶片的叶长和叶宽进行测量,选择3株进行干物质和含水率的测量,将植物的叶、茎和根杀青,烘干(105 ℃)至恒重后测量各部分干重。采用SPASS19.0进行数据分析。
2 结果与分析
2.1 不同施氮量对2 a生红豆树苗高和地径的影响
表1为不同施氮量对红豆树大规格容器苗苗高和地径的影响。由表1可知,不同处理苗高A3>A2>A4>A1,A3与A2处理差异不显著(P>0.05),与A1和A4处理差异显著(P<0.05),随着施氮量的增加苗高表现为先增加后减小,在A3处理时达到最大值(62.6 cm)。 不同处理的地径随着施氮量的增加而增加,在处理A4地径最大(10.14 mm),是A1、A2、A3处理的1.13、1.04和1.01倍,与A3、A2处理差异不显著(P>0.05),与A1处理差异显著(P<0.05)。
2.2 不同施氮量对叶长、叶宽和叶总数的影响
由表1可知,随着施氮量增加叶长和叶总数表现为先增大后减小,不同处理的叶长和叶总数都是A3处理最大,A1处理最小,A3>A4>A2>A1;叶长A3处理依次是A1、A2、A4处理的1.11、1.07、1.01倍,不同处理间差异不显著(P>0.05);叶片总数A3处理依次是A1、A2和A4处理的2.01、1.42和1.15倍,除A2、A3处理分别与A4处理差异不显著(P>0.05)外,其它处理间差异都显著(P<0.05)。叶宽A3>A4>A1>A2,各处理间差异均不显著(P>0.05)。
表1 不同处理下的2 a生红豆树生长状况
2.3 不同施氮量对苗木各部干物质的影响
表2为不同施氮量对植物各部分干重的影响,全株、根、茎和叶的干重均表现为随着施氮量的增加先增大后减小,在A3处理时达到最大值,即A3>A4>A2>A1。全株干重及根干重A3与A4处理间以及A1与A2处理间差异不显著(P>0.05),A3、A4处理分别与A1、A2处理间差异都显著(P<0.05);茎干重除A1与A2处理间差异不显著(P>0.05)外,其它差异都显著(P<0.05);A3处理根干重与A1和A2处理的根干重存在显著差异(P<0.05)。A3处理全株干重依次是A1、A2和A4处理的2.20、1.70、1.21倍,A3处理根干重是A1、A2和A4处理的2.22、1.65、1.02倍,A3处理茎干重是A1、A2和A4处理的2.32、1.96、1.34倍,A3处理叶干重是A1、A2和A4处理的2.32、1.96、1.34倍。
表2 不同处理的2 a生红豆树器官干重
2.4 不同施氮量对苗木各部分含水率的影响
表3为不同施氮量对2 a生红豆树各部分含水率的影响,由表3可知,根含水率在各处理间均布存在显著差异,A1处理的根含水率最大,为62.66%。茎含水率随着施氮量的增加而逐渐减小,在A1处理时茎含水率最大,为57.34%。叶含水率随着施氮量的增加表现为先增大后减小,在A3处理叶含水率达最大,为59.62%,叶含水率的排序为A3>A2>A1>A4。
表3 不同处理的2 a生红豆树各器官含水率
3 结论与分析
(1)随着施氮量的增加,2 a生红豆树的苗高、叶长、叶宽、叶总数以及全株、根、茎、叶干重均表现为先增大后减小,即A3>A4>A2>A1,A3处理最大,A1处理最小,每株施28.38 mg氮素对2 a生红豆树幼树的高度、叶片生长及地上、地下、全株物质积累都最有效,与张静等研究结果相似,可能原因是施氮量高到一定程度时影响了苗木对磷和镁的吸收[13]。同时A3处理根含水率和叶含水率最高,茎含水率较高,既是不同施肥处理的结果,也是苗高、叶长、叶宽、叶总数以及全株、根、茎、叶干重最大的基础条件,即每株施28.38 mg氮素(A3处理)可以促进2 a生红豆树对土壤水分的吸收和根、叶以及茎对水分的持有,具有以肥促水作用。
(2)本研究中2 a红豆树苗的生物量随着施氮量的增加先增大后减小,研究结果与张根水对闽楠和裴昊斐对香椿幼苗的研究结果相似[14-15],A3和A4的地径和株高没有同步增加,说明2 a生红豆树株高对氮沉降量更敏感,与张根水[14]的研究结果一致,可能原因是土壤含氮量趋于饱和[16]。通过对2 a生红豆树生长量和根、茎、叶干重的综合分析,A3处理的树苗生长最优,为较适宜的施氮量。