羅曉博
(甘肅省小隴山林業保護中心左家林場,甘肅 隴南 742400)
華山松(Pinus armandiiFranch.)為松科松屬常綠喬木[1],原產于中國,因集中產于陜西華山而得名[2],分布于我國中部至南部高山地區。華山松屬于陽性樹,但是幼苗需一定的庇蔭,其適宜生長在溫涼濕潤的環境中,稍耐干燥,不耐寒冷和濕熱[3]。
氮肥是化肥生產和使用量最大的肥料品種,其主要以氮元素為主要營養成分,適量的氮肥對于提高作物產量、改善農產品質有重要的作用[4]。氮元素也是樹木必需的營養物質,是細胞分裂素調控和葉綠素生物合成的關鍵成分。由于葉綠素的產生直接關系到植物的健康,足夠的氮供應是維持植物最佳生產力所必需的。氮素一般以尿素的形式施于3~5齡幼松苗或8~15 齡輪作中期。然而,在施肥一周內,高達50%的施氮量會揮發掉,剩下的氮,50%可能會被土壤微生物固定,只有25%的氮素可被樹木吸收[5]。
因此,本研究以5 個不同濃度施氮處理下對華山松幼苗進行試驗,旨在探索施氮量對華山松幼苗成活率的影響,為提高華山松幼苗成活率提供參考。
液態氮肥選用總氮量為422 g/L 的硝酸尿素液肥。種子選用2021年10月采集的飽滿、品質好的華山松種子。
試驗地點位于甘肅省小隴山林業保護中心左家林場,地處甘肅省東南部,屬亞熱帶濕潤氣候區和暖溫帶的過渡帶,光照充足、雨熱同季、氣候溫暖。
共設6個處理,每個處理45個重復,共選取270棵華山松幼苗作為實驗材料,隨機排列。CK 處理:不添加氮,K1處理:氮添加量為48 kg/hm2,K2處理:氮添加量為72 kg/hm2,K3處理:氮添加量為96 kg/hm2,K4處理:氮添加量為120 kg/hm2;K5處理:氮添加量為144 kg/hm2,于2022 年6 月5 日開始添加液態氮肥,每7 天施肥1 次,每次每棵華山松幼苗施用50 μL 不同濃度的液態氮肥。
1.4.1 種子預處理
選用一定量的種子經蒸餾水清洗除雜后,用質量濃度為5%的高錳酸鉀溶液消毒5 min,再次用蒸餾水沖洗干凈,將種子放入50℃溫水中浸泡24 h 后,撈出,平鋪于放有2 層濾紙的培養皿中,一方面能夠達到消毒的作用,另一方面能夠有效促進種子出芽。
1.4.2 播種管理
為確保華山松的栽培效果更佳,應該對播種環節給予足夠的重視度,可分批種植,完成第一批種子種植后,間隔10 d左右進行第二批種子種植。完成全部播種工作后,可以在苗床上方均勻撒一層細生土或一層火燒土,再覆蓋一層松毛在土壤的最上層,最后結合土壤環境,合理地實施澆水處理。
1.4.3 華山松幼苗的處理
幼苗培育好后,于2022 年6 月5 日選取長勢相同的幼苗分別移植在裝好土壤的花盆中(每棵幼苗一個花盆),按照實驗設計要求對不同處理的幼苗分別標注,并按照實驗設計進行液態氮肥的施用。
1.4.4 生長指標測定方法
根長和苗高用刻度尺測量,精確至0.1 cm,基徑用電子游標卡尺測量,精確至0.01 mm。
1.4.5 生物量測定方法
每個處理隨機選取20 株幼苗,將幼苗分為根、莖、葉3 部分,分別放入105℃烘箱中30 min后調至70℃烘至恒質量,分別稱取根生物量、莖生物量、葉生物量,再根據公式(1)計算地上部分生物量,根據公式(2)計算總生物量,根據公式(3)計算根冠比。
利用Excel 2003 進行數據統計,SPSS 16.0 進行數據分析。
不同氮添加濃度對華山松幼苗生長指標的影響見表1。由表1 可知,隨液態氮肥施用濃度的增加,華山松幼苗的根長、苗高和基徑均呈現先增加后降低的趨勢,施用液態氮肥的T1~T5處理華山松幼苗的生長指標顯著高于未施液態氮肥的CK 處理(P<0.05)。其中,T4處理和T5處理施肥后的根長分別為10.1 cm、9.9 cm,苗高分別為13.6 cm、13.4 cm,基徑分別為1.75 mm、1.73 mm,均顯著高于其他處理(P<0.05);T4處理的華山松幼苗根長、苗高和基徑比T5處理分別高2.02%、1.49%、1.16%;T4處理的華山松幼苗施肥前和施肥后的根長、苗高和基徑分別增加了6.7 cm、9.6 cm、0.72 mm。說明較高濃度的液態氮肥有利于華山松幼苗的生根,促進其生長;濃度過高時反而不利于華山松幼苗的生長。因此,當液態氮肥濃度為120 kg/hm2、施用量為50 μL 時,華山松幼苗生長情況最佳。

表1 不同氮添加濃度對華山松幼苗生長指標的影響Tab.1 Effects of different nitrogen concentrations on seedling growth indexes of Pinus armandii seedlings
不同濃度氮肥對華山松幼苗生物量的影響見表2。由表2 可知,液態氮肥施用濃度對華山松幼苗的生物量影響顯著(P<0.05)。與未施用液態氮肥的空白對照CK 處理相比,施用液態氮肥的T1~T5處理華山松幼苗生物量均顯著增加(P<0.05);隨著液態氮肥施用量的增加華山松幼苗生物量均呈先增加后降低的趨勢,其中T4處理的根生物量、莖生物量、葉生物量、地上部分生物量、總生物量、根冠比均顯著高于其他處理(P<0.05),與空白對照CK 處理相比,根生物量、莖生物量、葉生物量分別增加了0.29 g、0.13 g、0.21 g。說明,當液態氮肥濃度為120 kg/hm2、施用量為50 μL 時,有利于華山松幼苗生物量的積累和分配,這與液態氮肥濃度對華山松幼苗生長指標的影響結論一致。
本文通過施用不同濃度液態氮肥,以施肥前后華山松幼苗根長、苗高和基徑,評價其對華山松幼苗生長指標的影響;以施肥后華山松幼苗的根生物量、莖生物量、葉生物量、地上部分生物量、總生物量、根冠比,評價其對生物量積累的影響,發現施用液態氮肥對華山松幼苗的生長指標和生物量影響顯著(P<0.05)。當液態氮肥濃度為120 kg/hm2、施用量為50 μL 時,最有利于華山松幼苗生長及生物量的積累和分配;當液態氮肥濃度過高時,反而不利于其生長。原因可能是,適量的氮素和光合產物可促進華山松幼苗的根莖葉生長,氮素濃度過高時氮素利用效率降低,從而抑制其生長[6]。