不同氮磷配比对马尾松幼苗生长和光合作用的影响

钟 坚

苍梧县国有天洪岭林场，广西 苍梧 543005

0 引言

马尾松（PinusmassonianaLamb.）是松科松属乔木，高度可达45m，树皮红褐色，枝平展或斜展，树冠宽塔形或伞形。马尾松木材极耐水湿，有“水中千年松”之称，也是我国主要的产脂树种，其所产松香是重要的工业原料［1］。马尾松高大雄伟，姿态奇特，适应性强，抗风力强，耐烟尘，木材纹理细、质坚、耐水，适用于在岩际、池畔、道旁配植和山地造林［2］。

氮是构成植物体蛋白质、叶绿素、核酸等物质的重要成分，参与植物体内重要的物质代谢过程，对植物的生长发育影响极大［3］。磷是植物体中许多重要有机化合物的组成成分，植物体内的核酸、核蛋白、磷脂、磷酸腺苷和多种酶的组成中都含有磷［4-5］。磷在植物体能量转换和代谢过程中起着重要作用。大量研究表明，氮、磷、钾肥的综合利用是改善树木生长状况的重要因素，合理配施氮、磷、钾肥能够最大限度地提高肥料的利用率，促进植物生长［6］。一般情况下，不同植物对氮、磷肥的需求量不同［7］。因此，研究不同氮磷配比对植物生长的影响，对于林木育苗具有重要的现实意义。笔者通过开展不同氮磷配比对马尾松幼苗生长和光合特性影响的试验研究，以期为马尾松幼苗的管理和林木质量的提高提供参考。

1 试验材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于苍梧县富源林场，属亚热带季风气候区，年均气温21.2℃，年均降水量1 506.9mm，大于等于10℃的活动积温6 925.3℃，年无霜期331 d。试验地土壤为砂壤土，土壤有机质含量为12.16 g/kg，全氮含量为0.44 g/kg，速效氮含量为43.58mg/kg，速效磷含量为54.27mg/kg。

1.2 试验材料

试验材料为2年生马尾松容器苗。氮、磷、钾肥分别为尿素（N≥46%）、过磷酸钙（P2O5≥12%）、氯化钾（K2O≥60%），由河南心连心化学工业集团股份有限公司生产。

1.3 试验设计

笔者于2021年采用盆栽法开展试验；盆高40.65 cm，上直径31.56 cm，下直径26.37 cm；将风干土装入盆中，每盆装15 kg。试验共设置5个处理，各处理氮磷配比如表1所示。每个处理种植5盆，每隔5 d灌一次水，每次灌800mL，保证土壤水分充足，处理60 d后进行各指标的测定，每个指标测定3次，取其平均值。

表1 不同氮磷比例及施肥量

1.4 指标测定

1.4.1 株高和地径生长量测定。在幼苗移栽前，分别用卷尺和游标卡尺测定植株的株高和地径，在试验结束后再次进行测量，计算出增长量。

1.4.2 幼苗生物量测定。将马尾松幼苗连同根系取出，用清水冲洗干净表面的泥土；将幼苗根、茎、叶分离，分别放入牛皮纸袋中，先放入烘箱105℃杀青30m in，然后将温度调至80℃，烘干样品至恒重，测定样品的干质量。

1.4.3 叶绿素含量测定。取马尾松幼苗中部叶片，采用丙酮-乙醇浸提分光光度法测定叶绿素a和叶绿素b含量。

1.4.4 光合参数测定。在晴天上午，采用LI-6800光合测定系统测定马尾松功能叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2浓度，每个处理测定3株。

1.5 数据分析

试验数据采用Excel2013数据处理软件进行初步分析和图表制作，采用SPSS 19.0统计软件进行方差分析和多重比较。

2 试验结果与分析

2.1 不同氮磷配比对马尾松幼苗生长指标的影响

由表2可知，马尾松幼苗株高增长量随着氮磷比的增加呈先升高后降低的趋势，各处理株高增长量表现为T4>T5>T3>T2>T1，T1和T2处理间株高增长量没有显著差异，T4处理株高增长量最大，显著高于其他处理。马尾松幼苗地径增长量随着氮磷比的增加呈先升高后降低的趋势，各处理地径增长量表现为T4>T3>T5>T2>T1，T3和T4处理间地径增长量没有显著差异，且二者显著高于其他处理，T3和T5处理间地径增长量没有显著差异。由此可见，T4处理下（氮磷比为5∶3）的马尾松幼苗生长状况最好。

表2 不同氮磷配比下马尾松幼苗生长指标

2.2 不同氮磷配比对马尾松幼苗生物量的影响

生物量是反映植物生长状况最直观的指标。由表3可知，不同处理间马尾松幼苗生物量存在显著差异，地上生物量随着氮、磷配施比例的增加呈先升高后降低的趋势，各处理幼苗地上生物量表现为T4>T5>T3>T2>T1，T4处理下幼苗地上生物量达到最大值，各处理存在显著差异。T4处理下马尾松幼苗地下生物量最高，显著高于其他处理，T5和T3处理间、T3和T2处理间、T2和T1处理间没有显著差异。马尾松幼苗总生物量变化特征各处理间差异性与地下生物量变化规律一致。由此可见，T4处理（氮磷比为5∶3）的马尾松幼苗地上生物量、地下生物量、总生物量均最高。

表3 不同氮磷配比下马尾松幼苗生物量 g

2.3 不同氮磷配比对马尾松幼苗叶绿素含量的影响

由表4可知，不同氮磷比下马尾松幼苗叶绿素含量存在显著差异，叶绿素a含量随着氮磷比的增加呈先升高后降低的趋势。各处理马尾松幼苗叶绿素a含量表现为T4>T5>T3>T2>T1，T4处理下幼苗叶绿素a含量达到最大值，与T3处理间没有显著差异。T4处理下幼苗叶绿素b含量达到最大值，且显著高于其他处理。T2、T3和T5处理间幼苗叶绿素b含量没有显著差异。马尾松幼苗叶绿素a+b含量表现为T4>T3>T5>T2>T1，T4处理下幼苗叶绿素a+b含量显著高于其他各处理，T1和T2处理间、T3和T5处理间幼苗叶绿素a+b含量没有显著差异。由此可见，T4处理（氮磷比为5∶3）马尾松幼苗叶片中叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a+b含量均最高。

表4 不同氮磷配比下马尾松幼苗叶绿素含量 mg/g

2.4 不同氮磷配比对马尾松幼苗光合参数的影响

由表5可知，不同氮磷配比下，马尾松幼苗各光合参数差异显著。各处理马尾松幼苗的净光合速率表现为T4>T5>T3>T2>T1，且在T4处理时达到最大值。幼苗气孔导度变化趋势与净光合速率相似。马尾松幼苗胞间CO2浓度随着氮磷比的增加呈先降低后升高的趋势，T4处理下幼苗胞间CO2浓度最低。马尾松幼苗蒸腾速率随着氮磷比的增加呈先升高后降低的趋势，各处理幼苗蒸腾速率表现为T4>T5>T3>T2>T1，在T4处理时达到最大值，且显著高于其他各处理，T3和T5处理间幼苗蒸腾速率没有显著差异。由此可见，T4处理下（氮磷比为5∶3）的马尾松幼苗的光合参数最佳。

表5 不同氮磷配比下马尾松幼苗光合参数

3 结论与讨论

有研究表明，氮、磷肥协调供应有利于植物对养分元素的吸收和器官物质平衡，在满足生长需求的同时能够促进干物质的积累，提高苗木品质，达到增强苗木抗逆性、用养结合、节本增效的目的［8-9］。试验结果表明，马尾松幼苗株高生长量、地径生长量、地上生物量、地下生物量及总生物量随氮、磷配施比例的增加呈先升高后降低的趋势，在氮磷比为5∶3时，马尾松幼苗的长势最好。这可能是因为该配施比例为植物对氮、磷肥需求量的临界点。氮、磷肥施用量过多或过低不仅会影响土壤中盐分的平衡，还会影响植物体内的物质代谢过程。

氮、磷在植物光合作用中具有重要作用［10］。试验结果表明，叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a+b含量，净光合速率、气孔导度和蒸腾速率随着氮、磷配施比例增加呈先升高后降低的趋势，均在5∶3时达到最高。适宜的施肥比例有利于提高马尾松幼苗物质代谢水平，提高叶绿素含量和光合参数，而当施肥量超过养分吸收临界点时，继续添加养分会对植物造成胁迫伤害，从而抑制幼苗的生长发育。

综合比较，在氮磷比为5：3时，马尾松幼苗长势好，叶绿素含量高，光合作用强，是较优的氮磷比，可在马尾松幼苗栽培中推广应用。