氮肥施入量对油松幼苗生的影响

杨学敏

（甘肃白龙江阿夏省级自然保护区管护中心，甘肃迭部 747400）

油松（Pinus tabulaeformis Carr.）是松科松属针叶常绿乔木[1]，为我国特有树种，产于东北、中原、西北和西南等省区。油松树干挺拔苍劲、分枝弯曲多姿、树冠层次有别、树色变化多，四季常青，是优良的行道树和园林绿化植物[2]。油松木材富含松脂，耐腐，适作建筑、家具、枕木、矿柱、电杆、人造纤维等用材；树干可割取松脂，提取松节油；树皮可提取栲胶；松节、针叶及花粉可入药，亦可采松脂供工业用[3]。

随着园林绿化的发展和工业原料需求的增加，对油松的需求量不断增加，需要加强油松幼苗的培育和人工林的管理[4]。优良的苗木是决定成林和木材品质的重要条件，提高苗木质量成为油松育林过程中的重要环节[5]。研究表明，优良苗木受到光照、温度、水分、营养、管理等多方面的影响，其中，氮肥是影响苗木生长的关键因素之一。氮作为作物生长发育所必需的营养元素，是作物生长的首要限制因素[6]，植物蛋白质、核酸、酶和叶绿素合成需要氮素，氮素也是内源激素及其前体的主要成分[7]。适宜的氮肥用量是促进植物生长的关键，施肥过多会导致土壤养分失衡，使植株地上部和地下部物质分配失调，降低植株抗逆能力；施氮过少会导致植物氮素积累量不足，不能满足植物体内代谢、物质转化等需求，从而使植株矮小、叶片发黄[8]。因此，合理施氮是提高苗木质量的关键。基于此，本试验以不施氮肥为对照，设置不同氮肥施用量，研究油松幼苗生长和氮代谢关键酶的变化特征，为高效栽培油松提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地点与材料

试验于2021 年在甘肃省武威市天祝藏族自治县祁连镇进行，属于大陆高原季风型气候，年均气温-0.2～4.2℃，年均降雨量265mm，无霜期90～120d。试验材料为2 年生油松幼苗，试验用氮、磷、钾分别为尿素（N：46%）、过磷酸钙（P205：12%）、氯化钾（KCl：60%）。

1.2 试验设计

采用完全随机设计，以不施氮肥为对照（CK），设置5 个氮肥处理，分别为4g/株（N1）、6g/株（N2）、8g/株（N3）、10g/ 株（N4）、12g/ 株（N5），油松幼苗移栽前，施入有机肥1.5kg/株。4 月28 日进行移栽，移栽时选择长势基本一致的幼苗，油松幼苗移植密度为0.5m×0.8m，移栽后浇水，15d 后施肥，施肥时在两侧距离主干10cm 地方开沟，同时施入磷肥8g/株、钾肥8g/株。每个小区处理苗木60 株，重复3 次，期间分别在6 月18 日和7 月24 追肥2 次，所有处理其他管理措施均相同。

1.3 测定指标与方法

1.3.1 油松形态特征的测定。于9 月底分别用刻度尺测定幼苗苗高，用游标卡尺测定地径，分别测定东西和南北2 个方向冠幅，求平均值。

1.3.2 油松幼苗根系形态的测定。取出幼苗根系，用清水冲洗干净根系表面的泥土，用根系扫描仪取得根系形态，使用根系分析系统分析根系的总根长、表面积、体积和根尖数。

1.3.3 生物量的测定。将油松幼苗地上部和地下部分开放入烘箱中，在105℃下杀青30min，在80℃下烘干至恒重。

1.3.4 氮代谢关键酶活性的测定。在晴天上午迅速取下中部叶片，放置在冰袋上，擦干净表面的水分和尘土，迅速用液氮冷冻并带回试验室测定硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）和谷氨酸合酶（GOGAT）。

1.4 数据分析

试验数据采用Excel 2010 进行计算处理，采用SPSS 24.0 软件进行统计分析，采用Duncan 新复极差法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 氮肥施入量对油松形态特征的影响

由表1 可知，不同氮肥施入量会对油松形态特征产生不同影响。施氮显著提高了油松幼苗株高，随着氮肥用量的增加，表现为先升高、后降低的变化，在N4施肥量下达到最大值，施肥处理N1、N2、N3、N4和N5的株高分别比CK 高出21.27%、28.33%、30.57%、21.81%和28.28%。地径在N4处理时达到最大值，N1、N2处理和CK 没有显著差异，N3、N4和N5显著高于CK，分别高出10.41%、11.64%、7.05%。冠幅施肥处理均显著高于CK，N1、N2、N3、N4和N5分 别 比CK 高 出9.24%、16.84%、19.76%、23.89%和20.91%，N4处理的冠幅最大。

表1 氮肥施入量下油松形态特征

2.2 氮肥施入量对油松幼苗根系形态的影响

由表2 可知，不同氮肥施入量会显著影响油松根系形态。总根长随着氮肥用量的增加表现为先升高、后降低的变化，在N3施肥量下达到最大值，施肥处理N1、N2、N3、N4和N5的总根长分别比CK 高出26.97%、39.62%、41.22%、37.65%、35.91%。表面积各施氮处理显著高于CK，N1、N2、N3、N4和N5分别比CK 高出15.67%、27.91%、41.65%、35.10%和27.16%。在N3处理时达到最大值，显著高于其他处理。根体积N1和CK 没有显著差异，N2、N3、N4和N5分别比CK 高出11.62%、21.13%、46.13%和32.39%。24.65 根尖数在N4处理时达到最大值，N1、N2、N3、N4和N5分别比CK 高出25.53%、48.88%、87.11%、94.79%和75.18%，处理间差异均显著。

表2 氮肥施入量下油松幼苗根系形态

2.3 氮肥施入量对油松幼苗物质积累的影响

由表3 可知，地上生物量、地下生物量和总生物量均随氮肥用量的增加表现为先升高、后降低的变化。地上生物量在N4处理时达到最大值，各处理显著高于CK，N1、N2、N3、N4和N5分别比CK 高出5.83%、17.35%、19.59%、23.89%和19.14%。地下生物量N3处理时达到最大值，各处理显著高于CK，N1、N2、N3、N4和N5分别比CK 高出13.38%、18.74%、26.11%、20.22%和13.45%。总生物量N3和N4没有显著差异，各处理均显著高于CK。

表3 氮肥施入量下油松幼苗物质积累

2.4 氮肥是入量对油松幼苗氮代谢关键酶活性的影响

由表4 可知，施用氮肥显著提高了油松幼苗氮代谢关键酶活性。NR、GS、GOGAT 随着氮肥用量的增加表现为先升高、后降低的变化，均在N3处理时达到最大值。NR 活性各处理均显著高于CK，N1、N2、N3、N4和N5分别比CK 高出12.30%、17.31%、28.52%、24.72%和18.33%，N3和N4处理间没有显著差异。GS 活性N1、N2、N3、N4和N5分别比CK 高出13.89%、18.16%、19.79%、16.56%和12.82%，N2和N3处理间没有显著差异。GOGAT 活性各处理间差异均显著，N1、N2、N3、N4和N5分别比CK 高出13.19%、15.76%、17.25%、15.07%和13.39%。

表4 氮肥是入量对油松幼苗氮代谢关键酶活性

3 讨论

氮素是影响植物物质代谢最主要的因素，氮素营养会直接影响植物基本的生命活动。植株形态特征是反映植物生长最直观的指标，生物积累量是影响植物生长发育的物质基础，只有积累足够多的生物量，才能促进植物更好的生长。有研究表明，生物量的积累和植株形态特征均受到氮肥的影响，本研究结果表明，氮肥显著增加了油松幼苗的地上部生长、根系形态和干物质积累。施氮量为8g/株时，油松幼苗的根长、根表面积、根体积和根系生物积累量最高；施氮量为12g/株时，油松幼苗株高、地径、冠幅和地上部生物量最高，说明氮肥能够显著促进植株生长。而地上地下生长存在施氮差异主要是氮肥相对较高时，对地上部生长促进作用明显，氮肥施用量相对较低时，对根系生长作用明显。

氮代谢关键酶活性是影响植株氮素同化的重要酶，本研究结果表明，施氮显著提高了油松幼苗NR、GS、GOGAT 活性，主要是由于施氮为酶的反应提供充足的底物，有利于协调物质转换，从而提高了酶的活性。本研究中，在施氮量为8g/株时酶活性最高，说明过高和过低的施氮量均会影响氮代谢关键酶的活性。综合比较，施氮量为8g/株时，油松的根系形态和氮代谢关键酶最高，地上部形态较佳，是较为合适的施氮量。