施氮對杉木幼苗生長情況及養分分配的影響

高俊威

摘要 [目的]對不同施氮水平（高氮、低氮、對照）下杉木幼苗的生長情況以及養分分配進行研究。[方法]測定杉木幼苗的胸徑、樹高以及葉片、莖、根氮含量。[結果]（1）不論是施氮1個月后還是施氮5個月后，各處理下杉木幼苗的胸徑和樹高大小比為：高氮處理>低氮處理>對照處理。同一時間段下，杉木幼苗的胸徑大小比為：高氮處理>低氮處理>對照處理，樹高的變化趨勢與胸徑的一致。（2）同一處理水平下，施氮5個月后各個植物器官氮含量均大于施氮1個月后；同一時間段下，相比于對照CK，高氮和低氮處理都能提高杉木幼苗各組織器官氮含量，如施氮5個月后，葉片高氮和低氮相對于對照分別增加了68.05%，17.71%；莖則是3.52%，183%；根則是16701%，49.83%，其中葉片中氮含量增幅最大。[結論]施氮會明顯增加杉木幼苗各個器官氮含量，影響植物養分分配及平衡。

關鍵詞 施氮；杉木幼苗；生長情況；養分分配

中圖分類號 S714.8 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2015）15-167-02

Effects of N Application on Nutrient Balance of Chinese fir Seedlings

GAO Junwei

（Wan Quan Forestry Workstation ，Jiangle， Fujiang 353300）

Abstract [Objective]Through control experiment， the Chinese fir seedling growth and nutrient allocation under the different nitrogen levels （high nitrogen and low nitrogen， control） was studied. [Method] Diameter at breast height（DBH）， tree height and leaf nitrogen content of Chinese fir seedlings were determined. [Result]The results show that： （1） whether add nitrogen after 1 month or after 5 months， diameter at breast height （DBH）and tree height size of Chinese fir seedlings is： high nitrogen > low nitrogen > control. Under the same time， diameter at breast height size （DBH）of Chinese fir seedlings is ：high nitrogen > low nitrogen > control， the change trend of tree height consistent with DBH. （2） under the same treatment， added nitrogen after five months the N content of plant organs were greater than 1 months. Under the same time， compared with CK， high nitrogen and low nitrogen treatment can improve the Chinese fir seedlings organs N content， such as added nitrogen after 5 months， N content leaves under HN and HN relative to the CK respectively increased by 68.05%， 1771%； stems are 352%， 1.83%； root are 167.01%， 49.83%， the N content in the leaves rise fastest， N content in stem growth is minimal. [Conclusion]The results of the study shows that nitrogen can significantly increases the Chinese fir seedlings N content in various organs， affects plant nutrient allocation and balance.

Key words N application； Chinese fir seedlings； Growth situation； Nutrient distribution

杉木是我國重要的造林樹種和商品材樹種，對解決我國木材供需不足和緩解溫室效應有重要作用，其生長迅速，在我國南方自然分布和人工栽培都很廣泛[1-2]。氮是植物生長發育所必需的礦質元素之一，是酶、葉綠素、核酸和蛋白質等的重要組成成分，其需求量較大，在不同程度上調控和限制著陸地生態系統中植物的生長發育[3]。為了提高杉木林的林分生產力，施氮成為必然措施。該文旨在研究施氮對杉木幼苗胸徑和樹高以及氮在葉片、莖、根中分配的影響，了解對氮的需求特性和利用過程，從而了解不同施氮濃度條件下杉木生理生態功能和養分分配情況，以期為日常林業活動中指導林分管理、苗木培育、幼苗施肥提供基礎資料。

1 研究地概況

研究地位于福建省三明市將樂縣萬全林業站（117°05′～117 °40′E、26°26′～27°04′N），地處武夷山東南麓，該區屬中亞熱帶季風氣候，具有海洋性和大陸性氣候特點，年平均氣溫18.7 ℃，年降水量為1 697 mm，年蒸發量為1 204 mm，無霜期長達300 d。該區屬于閩西北低山丘陵地帶，中部低，平均海拔400～800 m。土壤類型主要有黃壤、水稻土、紅壤，土壤質地主要為沙壤土，緊實度適中，土壤比較肥沃[4]。

2 試驗設計與測定方法

2.1 試驗設計

該試驗選擇生長狀況良好、大小統一的1年生杉木幼苗。為了除去降水、氣溫等影響，將試驗幼苗放置在防雨棚培養。選擇直徑50 cm、高30 cm的花盆栽種杉木幼苗，每盆供給20 kg同一來源的土壤基質。施氮采用尿素（含氮量為450 mg/g），以溶液形式添加至試驗幼苗中，每月施氮2次，持續5個月。設置3種處理水平，分別是高氮[HN，80 kg/（hm2·a）]，對照[CK，0 kg/（hm2·a）]、低氮[LN，20 kg/（hm2·a）]，每個處理重復6次。

2.2 測定方法與數據分析

測定杉木幼苗的胸徑、樹高以及葉片、莖、根氮含量，測定時間分別是施氮1個月后（1M）和施氮5個月后（5M）。測定方法如下：胸徑、樹高采用卷尺進行測量，取平均值；在每個取樣時間段取3株杉木幼苗所有葉、莖、根，用烘干箱在80 ℃烘干至恒重，采用凱氏定氮法測定葉、莖、根的氮含量。數據處理和分析在Excel中完成。

3 結果與分析

3.1 施氮對杉木幼苗生長指標的影響 在不同施氮水平情況下，氮素對杉木幼苗生長情況的影響見表1。施氮1個月后，高氮水平下平均胸徑為對照的1.34倍，是低氮的1.03倍，且低氮水平下胸徑是對照的1.30倍；施氮5個月后，高氮、對照、低氮處理下幼苗的平均胸徑都比施氮1個月的大，分別增加了48.20%、6.60%、24.53%，其中高氮水平下胸徑增長最快。施氮5個月后，各處理杉木幼苗的胸徑大小為：高氮處理>低氮處理>對照處理，這與施氮1個月后的規律一致。

樹高的變化趨勢與胸徑一致，不論是施氮1個月后，還是5個月后，高氮水平下的樹高均大于低氮和對照處理。而在同一施氮水平下，施氮5個月后的樹高均大于施氮1個月

后的樹高。施氮1個月后，高氮水平下平均樹高為對照CK的1.27倍，是低氮水平的1.07倍，且低氮水平下胸徑是對照的1.30倍。

3.2 施氮對杉木幼苗養分分配的影響

在自然環境下，土壤中的氮含量有限，在添加外源氮的情況下會促進植物的生長[5]。其中氮素養分含量及其分配情況可以在一定程度上反映植物的營養狀況，是植物生長情況的內在反映。

從表2可知，相比于對照，高氮和低氮處理都能提高杉木幼苗各組織器官氮含量，但增加的程度不同。在施氮1個月后，高氮和低氮處理相對于對照葉片氮含量增加了2334%，927%；施氮5個月后，高氮和低氮處理葉片氮含量相較于對照分別增加了68.05%，17.91%；在施氮1個月后，高氮和低氮處理相對于對照莖部氮含量增加了1.44%，043%；施氮5個月后，高氮和低氮處理莖部氮含量相較于對照分別增加了3.52%，1.83%；在施氮1個月后，高氮和低氮相對于對照根部氮含量增加了166.14%，44.24%；施氮5個月后，高氮和低氮處理根部氮含量相較于對照分別增加了167.01%，4983%。

同一處理水平下，施氮5個月后各個植物器官氮含量均大于施氮1個月后。如高氮處理下，施氮5個月后葉片氮含量為施氮1個月后的1.64倍，莖中為1.05倍，根部為1.32倍；低氮處理下，施氮5個月后葉片氮含量為施氮1個月后的1.30倍，莖中為1.04倍，根部為1.36倍；對照下，施氮5個月后葉片氮含量為施氮1個月后的1.20倍，莖中為1.02倍，根為1.31倍。其中高氮增幅最大，對照最小，葉片中氮含量增幅最高。通過以上研究可以看出，在施氮后，氮素在各個器官中以葉片分配較多。

4 結論與討論

通過對不同施氮水平下杉木幼苗胸徑及樹高的研究可以得到：施氮處理可以增加杉木幼苗的生產力，促進其生長，這與前人的研究結果一致[5]。在同一施氮水平下，施氮時間的長短又影響杉木幼苗的生長，在該研究中表現為施氮時間越長，杉木幼苗生長越好，這與樊后保[6]

的研究結果不一致，這可能是因為該研究試驗時間較短的原因。另外該研究得到，不同施氮水平下杉木幼苗各個器官氮含量的分配也是有差異的，經過施氮處理加上植物的光合作用，葉片中的氮素增加最快，莖最慢，這說明光合產物通過莖向葉片和根部積累。因此在日常森林培育和管理過程中，適當地對植物幼苗施氮肥，有利于植物生長和養分的增加，增加森林生物量。但由于研究時間短，對于施氮肥對杉木幼苗的長期影響便成為今后研究的重點。

參考文獻

[1] ROSENGREN B U，MAJDI H，ASP H，et al.Enzyme activities in isolated root plasma membranes from a stand of Norway spruce in relation to nutrient status and ammonium sulphate application[J].New Phytol，1995，129：537-546.

[2] 王毅.杉木種質資源收集、保存與評價研究[D].福州：福建農林大學，2007.

[3] KERKHOFF A J，FAGAN W F，ELSER J J，et al.Phylogenetic and growth form variation in the scaling of nitrogen and phosphorus in the seed plants[J].American Naturalist，2006，168（4）：103-122.

[4] 羅梅.福建將樂林場杉木人工林健康評價[D].北京：北京林業大學，2013.

[5] 于欽民，徐福利，王渭玲.氮、磷肥對杉木幼苗生物量及養分分配的影響[J].植物營養與肥料學報，2014，20（1）：118-128.

[6] 樊后保，廖迎春，劉文飛，等.模擬氮沉降對杉木幼苗養分平衡的影響[J].生態學報，2011，31（12）：3277-3284.