不同氮肥条件对云杉幼苗生长及光合作用的影响

海 平

（甘肃省迭部生态建设管护中心安子沟林场，甘肃 迭部 747401）

云杉（Picea asperataMast.）为高大乔木，又称白松、大果云杉、粗枝云杉，属松科云杉亚科云杉属[1]。云杉广泛分布于我国，是重要的造林树种，在防止水土流失、土壤水分流失和调节气候以及保持生态稳定性方面发挥着非常重要的作用[2]。该树种主产于甘肃东部、陕西西南部以及白龙江流域，多生长于海拔为2 500～3 500 m地带。作为我国的特有树种，耐阴、耐寒、耐旱、寿命极强，材质较好，叶密，树形端正，常被作为我国北方各个城市园林绿化改造观赏树木[3]。云杉同样具有较高的经济价值，其木材呈黄白色，轻盈柔软，纹路挺拔，结状精细，可作为制作桥梁、家具以及船舶等原材料[4]。其躯干可以用来提取松脂，芳香油可通过针叶进行提取。但是云杉的自然育苗过程效率低，生长缓慢，远不能满足市场的需求[5]。

氮添加对土壤磷组分和吸附容量的影响变化很大，并且与土壤性质密切相关[6]。合理补充氮肥可以促云杉苗木生长繁殖的[7]，提高云杉木材质量。如果植物缺氮可能导致植株矮小、生长缓慢甚至死亡[9]。但是过量地施用氮肥，不仅会降低化肥使用效率，生产成本增加，经济性降低，同时还造成环境污染。本文通过试验，测定了不同氮肥条件下云杉幼苗的株高、地径、冠幅等生长指标，以及净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度等生理指标，为探究不同氮肥条件对云杉幼苗生长及光合作用的影响提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验地点

试验地选在甘肃省甘南藏族自治州迭部县，位于北纬33°39′～34°20′和东经102°55′～104°05′，处于海洋性气候与大陆气候的过渡带，属非典型性大陆性气候。该地区干湿季分明，季风气候特点突出，平均日照时数2 250 h；年平均气温8℃～11℃，无霜期150 d，降水量约为635 mm。

1.2 试验材料

本次试验以2 a 生青海云杉幼苗为试验材料，试验地土壤为山地栗钙土，土壤pH 值6.55，有机质24.53 g/kg，速效钾143.87 mg/kg，碱解 氮88.39 mg/kg，全 氮1.33 g/kg，速 效 磷34.99 mg/kg。试验所用氮、磷、钾分别为购自当地农资市场的尿素（46%）、过磷酸钙（12%）和氯化钾（60%）。

1.3 试验方法

本次试验于2022 年3 月开始进行，除尿素外其他肥料施肥量保持一致，均为6 g过磷酸钙、6 g氯化钾。以尿素施肥量设置4 种施肥处理，分别为处理1（尿素5 g/株）、处理2（尿素10 g/株）、处理3（尿素15 g/株）、处理4（尿素20 g/株），处理5（尿素25 g/株），并以不施尿素为对照（CK）。选择生长状况相近、无病害、长势均匀的云杉幼苗植株，以50 cm×50 cm 的密度移栽到苗圃中，10 d 后于距根茎10 cm 处开沟单株施肥，将土壤与1/2 尿素、过磷酸钙、氯化钾以1∶20 进行混合，搅拌均匀后施入，3 d 后浇透水1 次，6 月底将剩余的1/2 尿素进行施肥。其他抚育方式均保持一致，小区面积设置为80 m2，每个处理重复3次，于8月中旬进行指标测定。

1.4 指标测定

幼苗株高与冠幅：采用直尺测量；地径：采用游标卡尺测量；净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度：使用Li-6400 便携式光合测定仪测定。每个指标从3 个重复中各选3株幼苗，共选取9株幼苗进行测定，取平均值。

1.5 统计分析

采用Excel 2010 对试验数据进行处理，SPSS 25.0 进行差异显著性分析。

2 结果与讨论

2.1 不同水肥条件对云杉幼苗生长情况的影响

不同水肥条件下云杉幼苗株高、地径与冠幅见表1。

表1 不同水肥条件下云杉幼苗株高、地径与冠幅Tab.1 Height,ground diameter and crown width of Picea asperata seedling under different water and fertilizer conditions

由表1 可知，处理4 条件下云杉幼苗株高最高为43.77 cm，与处理5（43.38 cm）之间无显著差异，分别较对照提高了19.04%、17.94%；处理1 与处理2 之间无显著差异，但均显著高于对照，分别较其提高了6.72%、9.08%。地径测定结果显示，处理5 条件下的云杉幼苗地径值最大，为12.36 mm，与处理4（12.19 mm）之间无显著差异，分别较对照提高了22.26%、20.58%；其次为处理3（11.57 mm），较对照提高了14.44%；处理1 与对照之间无显著差异，说明5 g/株的尿素施用未对云杉幼苗地径产生显著影响。冠幅测定结果显示，处理5 条件下的云杉幼苗冠幅最大为41.51 cm，与处理4（41.36 cm）之间无显著差异，分别较对照提高了18.03%、17.60%；处理1 与对照之间无显著差异，仅提高了2.96%。不同氮肥条件下云杉幼苗株高、地径与冠幅等生长情况显示，6 g 过磷酸钙、6 g 氯化钾，尿素20 g/株条件为最经济有效的施肥方式。

2.2 不同水肥条件对云杉幼苗生理特性情况的影响

不同水肥条件下云杉幼苗光合作用参数的影响见表2。

表2 不同水肥条件下云杉幼苗光合作用参数Tab.2 Photosynthetic parameters of Picea asperata seedling under different water and fertilizer conditions

由表2 可知，不同处理下，云杉幼苗净光合速率、蒸腾速率以及气孔导度均显著高于对照。其中净光合速率最高的为处理4，4.63 μmol/（m2·s），显著高于其他处理方式，较对照提高了25.82%；蒸腾速率最高的为处理4的1.68 mol/（m2·s），与处理5 的1.66 mol/（m2·s）无显著差异，分别较对照提高了26.32%、24.81%；气孔导度最高的同样为处理4，但与处理3和处理5之间无显著差异；胞间CO2浓度表现为对照＞处理1＞处理2＞处理3＞处理5＞处理4，呈现出先降低后升高的趋势。

3 结论

本文测定了不同施肥条件下云杉幼苗的生长和光合指标，结果显示处理4 条件下云杉幼苗株高最高，地径值最大，与处理5 无显著差异。同时，处理4 净光合速率、蒸腾速率以及气孔导度最高，胞间CO2浓度最低，光合作用效果最好。这说明处理4（尿素20g/株）为最经济有效的施肥方式。