氮肥施用量對(duì)新疆楊苗木生長(zhǎng)指標(biāo)和酶活性的影響

段彥陽(yáng)

(山西省太行山國(guó)有林管理局景尚林場(chǎng)，山西 壽陽(yáng) 045400)

氮是植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中必不可少的營(yíng)養(yǎng)元素之一，充足的氮營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)是植物健壯生長(zhǎng)的基礎(chǔ)[1]。新疆楊(Populusalbavar.pyramidalisBge.)是山西省重要的園林綠化樹(shù)種之一，但部分苗圃由于氮營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)不足,導(dǎo)致新疆楊苗木生長(zhǎng)緩慢，質(zhì)量較差。人工施氮是培育新疆楊優(yōu)質(zhì)壯苗的重要措施[2]，筆者研究了不同施氮量對(duì)新疆楊生長(zhǎng)情況及光合速率的影響，可為其育苗中科學(xué)施肥提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2020年4月至9月在山西省太行山國(guó)有林管理局景尚林場(chǎng)試驗(yàn)苗圃?xún)?nèi)進(jìn)行，苗圃地堿解氮含量14.75 mg/kg，P2O5含量12.28 mg/kg，K2O含量61.11 mg/kg，pH值8.26。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)選用的氮肥為尿素，含氮量46%;磷肥為重過(guò)磷酸鈣，P2O5含量46%;鉀肥為硫酸鉀，K2O含量50%。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

于2020年4月開(kāi)始進(jìn)行施肥試驗(yàn)，采用單株施肥方式，共設(shè)置5個(gè)處理。其中，T1為對(duì)照，不施用氮肥，T2、T3、T4、T5氮肥施用量分別為6.5 g/株、13.0 g/株、19.5 g/株、26.0 g/株，所有處理磷、鉀肥施用量均為2 g/株。每個(gè)處理3次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)5株苗木，共計(jì)75株。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目及方法

分別于2020年6月、7月、8月、9月的每月12日，隨機(jī)選取3株植物，進(jìn)行光合作用測(cè)定和田間取樣。采用鋼卷尺測(cè)定株高，采用干重法測(cè)定植物根系、枝條、葉片的生物量。光合速率測(cè)定利用Li-6400光合儀，葉綠素含量測(cè)定采用浸提法，Rubisco活性測(cè)定參考翁曉燕[3]所述的提取、純化和測(cè)定方法，3-磷酸甘油醛脫氫酶(GAPDH)和果糖-1,6-二磷酸酶(FBPase)活性的測(cè)定采用試劑盒(上海原鑫生物科技有限公司)。

1.5 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理采用Excel 2010版軟件，方差分析使用DPS 7.05版軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 氮對(duì)新疆楊株高和各器官生物量的影響

不同施氮量對(duì)新疆楊株高和各器官生物量的影響見(jiàn)表1。

表1 不同施氮量對(duì)新疆楊株高和各器官生物量的影響

由表1可知，不同施氮量對(duì)新疆楊株高和各器官生物量的影響存在顯著差異。株高隨著施氮量增加先升高后降低，其中，T4比T1、T2分別提高了23.31%和15.33%，差異顯著，T4與T3、T5之間無(wú)顯著差異。T4處理的根系生物量最高，比其他4個(gè)處理分別提高了70.57%、20.16%、25.36%、8.91%，差異顯著；枝條生物量T5低于T4處理，無(wú)顯著差異，T4顯著高于T1、T2、T3處理；葉片生物量隨著施氮量的增加而升高，T5處理最高，T4與T5之間無(wú)顯著差異，二者均顯著高于T3和T2處理。綜上分析，施氮量從T4提高至T5不會(huì)對(duì)新疆楊株高和各器官生物量產(chǎn)生顯著影響，而施氮量從T3提高至T4會(huì)顯著提高新疆楊各器官生物量。

2.2 氮對(duì)新疆楊葉綠素含量的影響

不同施氮量對(duì)新疆楊葉綠素含量的影響見(jiàn)表2。

表2 不同施氮量對(duì)新疆楊葉綠素含量的影響 mg/g

由表2可知，新疆楊葉綠素含量在6月至7月隨著施氮量的增加先升高后降低，在 8月至9月表現(xiàn)為不斷增加的趨勢(shì)。T4與T5處理在6月至9月無(wú)顯著差異，表明氮肥施用量從T4提高至T5并未對(duì)新疆楊葉綠素含量產(chǎn)生顯著影響；6月、8月和9月，T4與T3處理存在顯著差異，表明施氮量從T3提高至T4在這3個(gè)月份會(huì)顯著提高新疆楊葉綠素含量；T3與T2相比，在 6月至7月差異顯著，在8月至9月無(wú)顯著差異；T2在6月至8月與對(duì)照無(wú)顯著差異，在9月顯著高于對(duì)照；T4在整個(gè)生育期均顯著高于對(duì)照和T2處理。

2.3 氮對(duì)新疆楊凈光合速率的影響

不同施氮量對(duì)新疆楊凈光合速率的影響見(jiàn)第12頁(yè)表3。

由表3可知，不同施氮量對(duì)新疆楊凈光合速率的影響存在顯著差異。6月、8月和9月，T5處理的凈光合速率分別比T4處理提高了4.49%、2.48%、4.34%，無(wú)顯著差異；6月至9月，T4處理的凈光合速率分別比T3處理提高了24.33%、28.54%、22.04%和18.75%，差異顯著，表明施氮量從T3提高至T4會(huì)顯著提高新疆楊的凈光合速率；6月至8月，T3顯著高于T2，兩者在9月無(wú)顯著差異；6月至7月，T2顯著高于對(duì)照，兩者在8月至9月無(wú)顯著差異，T4在整個(gè)試驗(yàn)期間均顯著高于對(duì)照和T2處理。

表3 不同施氮量對(duì)新疆楊凈光合速率的影響 μmol/(m2·s)

2.4 氮對(duì)新疆楊Rubisco活性的影響

不同施氮量對(duì)新疆楊Rubisco活性的影響見(jiàn)圖1。

圖1 不同施氮量對(duì)新疆楊Rubisco活性的影響

由圖1可知，不同施氮量對(duì)新疆楊Rubisco活性的影響存在顯著差異。Rubisco活性在6月至7月隨著施氮量的增加先升高后降低，在8月至9月表現(xiàn)為不斷升高的變化趨勢(shì)。T4處理在6月、8月、9月與T5處理無(wú)顯著差異，在7月顯著高于T5處理；6月至9月，T3顯著高于對(duì)照，表明施氮量從T3提高至T4會(huì)顯著提高新疆楊Rubisco活性；6月至8月，T3顯著高于T2，T2顯著高于對(duì)照，T3與T2之間、T2與對(duì)照之間在9月均無(wú)顯著差異；T4在6月至9月均顯著高于對(duì)照和T2處理。

2.5 氮對(duì)新疆楊GAPDH活性的影響

不同施氮量對(duì)新疆楊GAPDH活性的影響見(jiàn)圖2。

由圖2可知，不同施氮量對(duì)新疆楊GAPDH活性的影響存在顯著差異。新疆楊GAPDH活性在6月至8月隨著施氮量增加先升高后降低，在9月表現(xiàn)為不斷升高的變化趨勢(shì)。施氮量從T4提高至T5在6月至 8月會(huì)降低GAPDH活性，但并未達(dá)到顯著水平；6月至9月，T4的GAPDH活性顯著高于T3處理，表明施氮量從T3提高至T4會(huì)顯著提高新疆楊GAPDH活性；6月至9月，T3顯著高于T2；T2在6月顯著高于對(duì)照，在7月至9月與對(duì)照無(wú)顯著差異；T4在整個(gè)試驗(yàn)期間均顯著高于對(duì)照和T2處理。

圖2 不同施氮量對(duì)新疆楊GAPDH活性的影響

2.6 氮對(duì)新疆楊FBPase活性的影響

不同施氮量對(duì)新疆楊FBPase活性的影響見(jiàn)圖3。

圖3 不同施氮量對(duì)新疆楊FBPase活性的影響

由圖3可知，不同施氮量對(duì)新疆楊FBPase活性的影響存在顯著差異。FBPase活性在不同月份的變化趨勢(shì)與Rubisco活性相同。T4與T5之間無(wú)顯著差異，表明施氮量從T4提高至T5不會(huì)對(duì)新疆楊FBPase活性產(chǎn)生顯著影響；6月至9月，T4顯著高于T3處理，表明施氮量從T3提高至T4在整個(gè)試驗(yàn)期間均顯著提高了新疆楊FBPase活性；在整個(gè)試驗(yàn)期間，T3處理均顯著高于T2，T2與對(duì)照之間無(wú)顯著差異，T4顯著高于對(duì)照和T2處理。

3 結(jié)論

本研究表明，適宜的氮肥施用量顯著提高了新疆楊光合作用過(guò)程中的凈光合速率和關(guān)鍵酶活性，增加了同化產(chǎn)物數(shù)量，從而顯著提高了其株高和各器官生物量。不同施氮量處理比較來(lái)看，19.5 g/株是1年生新疆楊較適宜的施氮量。