不同氮肥條件對云杉幼苗生長及光合作用的影響

海 平

（甘肅省迭部生態建設管護中心安子溝林場，甘肅 迭部 747401）

云杉（Picea asperataMast.）為高大喬木，又稱白松、大果云杉、粗枝云杉，屬松科云杉亞科云杉屬[1]。云杉廣泛分布于我國，是重要的造林樹種，在防止水土流失、土壤水分流失和調節氣候以及保持生態穩定性方面發揮著非常重要的作用[2]。該樹種主產于甘肅東部、陜西西南部以及白龍江流域，多生長于海拔為2 500～3 500 m地帶。作為我國的特有樹種，耐陰、耐寒、耐旱、壽命極強，材質較好，葉密，樹形端正，常被作為我國北方各個城市園林綠化改造觀賞樹木[3]。云杉同樣具有較高的經濟價值，其木材呈黃白色，輕盈柔軟，紋路挺拔，結狀精細，可作為制作橋梁、家具以及船舶等原材料[4]。其軀干可以用來提取松脂，芳香油可通過針葉進行提取。但是云杉的自然育苗過程效率低，生長緩慢，遠不能滿足市場的需求[5]。

氮添加對土壤磷組分和吸附容量的影響變化很大，并且與土壤性質密切相關[6]。合理補充氮肥可以促云杉苗木生長繁殖的[7]，提高云杉木材質量。如果植物缺氮可能導致植株矮小、生長緩慢甚至死亡[9]。但是過量地施用氮肥，不僅會降低化肥使用效率，生產成本增加，經濟性降低，同時還造成環境污染。本文通過試驗，測定了不同氮肥條件下云杉幼苗的株高、地徑、冠幅等生長指標，以及凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導度、胞間CO2濃度等生理指標，為探究不同氮肥條件對云杉幼苗生長及光合作用的影響提供理論依據。

1 材料和方法

1.1 試驗地點

試驗地選在甘肅省甘南藏族自治州迭部縣，位于北緯33°39′～34°20′和東經102°55′～104°05′，處于海洋性氣候與大陸氣候的過渡帶，屬非典型性大陸性氣候。該地區干濕季分明，季風氣候特點突出，平均日照時數2 250 h；年平均氣溫8℃～11℃，無霜期150 d，降水量約為635 mm。

1.2 試驗材料

本次試驗以2 a 生青海云杉幼苗為試驗材料，試驗地土壤為山地栗鈣土，土壤pH 值6.55，有機質24.53 g/kg，速效鉀143.87 mg/kg，堿解 氮88.39 mg/kg，全 氮1.33 g/kg，速 效 磷34.99 mg/kg。試驗所用氮、磷、鉀分別為購自當地農資市場的尿素（46%）、過磷酸鈣（12%）和氯化鉀（60%）。

1.3 試驗方法

本次試驗于2022 年3 月開始進行，除尿素外其他肥料施肥量保持一致，均為6 g過磷酸鈣、6 g氯化鉀。以尿素施肥量設置4 種施肥處理，分別為處理1（尿素5 g/株）、處理2（尿素10 g/株）、處理3（尿素15 g/株）、處理4（尿素20 g/株），處理5（尿素25 g/株），并以不施尿素為對照（CK）。選擇生長狀況相近、無病害、長勢均勻的云杉幼苗植株，以50 cm×50 cm 的密度移栽到苗圃中，10 d 后于距根莖10 cm 處開溝單株施肥，將土壤與1/2 尿素、過磷酸鈣、氯化鉀以1∶20 進行混合，攪拌均勻后施入，3 d 后澆透水1 次，6 月底將剩余的1/2 尿素進行施肥。其他撫育方式均保持一致，小區面積設置為80 m2，每個處理重復3次，于8月中旬進行指標測定。

1.4 指標測定

幼苗株高與冠幅：采用直尺測量；地徑：采用游標卡尺測量；凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導度、胞間CO2濃度：使用Li-6400 便攜式光合測定儀測定。每個指標從3 個重復中各選3株幼苗，共選取9株幼苗進行測定，取平均值。

1.5 統計分析

采用Excel 2010 對試驗數據進行處理，SPSS 25.0 進行差異顯著性分析。

2 結果與討論

2.1 不同水肥條件對云杉幼苗生長情況的影響

不同水肥條件下云杉幼苗株高、地徑與冠幅見表1。

表1 不同水肥條件下云杉幼苗株高、地徑與冠幅Tab.1 Height,ground diameter and crown width of Picea asperata seedling under different water and fertilizer conditions

由表1 可知，處理4 條件下云杉幼苗株高最高為43.77 cm，與處理5（43.38 cm）之間無顯著差異，分別較對照提高了19.04%、17.94%；處理1 與處理2 之間無顯著差異，但均顯著高于對照，分別較其提高了6.72%、9.08%。地徑測定結果顯示，處理5 條件下的云杉幼苗地徑值最大，為12.36 mm，與處理4（12.19 mm）之間無顯著差異，分別較對照提高了22.26%、20.58%；其次為處理3（11.57 mm），較對照提高了14.44%；處理1 與對照之間無顯著差異，說明5 g/株的尿素施用未對云杉幼苗地徑產生顯著影響。冠幅測定結果顯示，處理5 條件下的云杉幼苗冠幅最大為41.51 cm，與處理4（41.36 cm）之間無顯著差異，分別較對照提高了18.03%、17.60%；處理1 與對照之間無顯著差異，僅提高了2.96%。不同氮肥條件下云杉幼苗株高、地徑與冠幅等生長情況顯示，6 g 過磷酸鈣、6 g 氯化鉀，尿素20 g/株條件為最經濟有效的施肥方式。

2.2 不同水肥條件對云杉幼苗生理特性情況的影響

不同水肥條件下云杉幼苗光合作用參數的影響見表2。

表2 不同水肥條件下云杉幼苗光合作用參數Tab.2 Photosynthetic parameters of Picea asperata seedling under different water and fertilizer conditions

由表2 可知，不同處理下，云杉幼苗凈光合速率、蒸騰速率以及氣孔導度均顯著高于對照。其中凈光合速率最高的為處理4，4.63 μmol/（m2·s），顯著高于其他處理方式，較對照提高了25.82%；蒸騰速率最高的為處理4的1.68 mol/（m2·s），與處理5 的1.66 mol/（m2·s）無顯著差異，分別較對照提高了26.32%、24.81%；氣孔導度最高的同樣為處理4，但與處理3和處理5之間無顯著差異；胞間CO2濃度表現為對照＞處理1＞處理2＞處理3＞處理5＞處理4，呈現出先降低后升高的趨勢。

3 結論

本文測定了不同施肥條件下云杉幼苗的生長和光合指標，結果顯示處理4 條件下云杉幼苗株高最高，地徑值最大，與處理5 無顯著差異。同時，處理4 凈光合速率、蒸騰速率以及氣孔導度最高，胞間CO2濃度最低，光合作用效果最好。這說明處理4（尿素20g/株）為最經濟有效的施肥方式。