氮肥对中山杉幼苗生长的影响

摘 要：以中山杉406 1 a生扦插苗为试验材料，设置了5个不同形态氮素配比处理及1个不施氮肥处理，比较了不同处理对中山杉幼苗生长、生物量积累及光合参数的影响。结果表明：不同形态氮素对中山杉幼苗生长、干物质积累量及光合参数存在显著影响。NO3--N与NH4+-N施入比例为50%∶50%时，中山杉幼苗株高、地径、干物质积累量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率最高，是最适宜中山杉幼苗生长的氮素比例。

关键词：氮肥；中山杉；幼苗；生长；影响

中图分类号：S792.99 文献标志码：A 文章编号：1674-7909（2024）11-115-3

DOI：10.19345/j.cnki.1674-7909.2024.11.026

0 引言

中山杉（Taxodium 'Zhongshanshan'）是柏科落羽杉属植物，主要分布在我国江苏、云南、重庆等地，具备良好的耐湿、耐腐蚀、耐盐碱特性。中山杉是我国重要的绿化树种，广泛应用于园林绿化、生态建设、滩涂造林等领域［1］。

氮是植物生长的必需元素，是植物生长发育和形态构建过程中吸收最多的一种矿质元素［2］。常用的氮肥主要有硝态氮、铵态氮及酰胺态氮，不同作物偏好吸收的氮素在形态上有所差异。蔡东升等［3］发现硝铵比为8∶2时，“土豪”番茄幼苗生长效果最佳；王立冬等［4］发现，较高硝态氮浓度的混合处理最有利于木荷的光合作用和生物量积累。目前，有关中山杉适宜的氮素形态尚未见报道。基于此，笔者进行了相关试验，以供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于江西省永新县七溪岭林场。当地属亚热带季风湿润气候区，年平均气温为18.2 ℃，年平均日照时数为1 756.9 h，无霜期为283 d，年平均降水量为1 530.7 mm。

1.2 试验材料

试验材料为中山杉406 1 a生扦插苗，用纯水彻底清洗幼苗根部，用0.5%高锰酸钾溶液消毒后测量幼苗初始鲜重，挑选长势一致的幼苗移入下直径为32.72 cm、上直径为37.56 cm、高度为42.36 cm的花盆内，花盆内装有6 kg栽培基质（珍珠岩与蛭石质量比为2∶1）。待幼苗缓苗10 d后进行试验，缓苗期间浇灌营养液（1/2Hoagland营养液）。试验用铵态氮为（NH4）2SO4、硝态氮为NaNO3。

1.3 试验设计

在自然界中，植物可利用的无机氮主要为铵态氮（NH4+-N）和硝态氮（NO3--N），且土壤中NH4+-N和NO3--N通常以不同比例呈异质性分布。在异质性N环境下，林木对土壤环境中的NH4+-N和NO3--N有选择性地吸收，在长期进化过程中会形成不同的N吸收偏好及利用效率。大量研究表明，不同供N量和铵硝态氮会影响植物的光合特性，进而影响其生长发育。

采取盆栽试验，研究共设置6个处理，分别为CK处理（不施氮肥）、T1处理（NO3--N与NH4+-N施入比例为100%∶0）、T2处理（NO3--N与NH4+-N施入比例为75%∶25%）、T3处理（NO3--N与NH4+-N施入比例为50%∶50%）、T4处理（NO3--N与NH4+-N施入比例为25%∶75%）、T5处理（NO3--N与NH4+-N施入比例为0∶100%）。每个处理重复3次，每个重复设置5株中山杉幼苗。各处理营养液中除NO3--N和NH4+-N浓度配比不同外，总氮水平保持一致（各处理组氮水平均保持在5 mg/kg），用HCl和NaOH调节pH值至5.5，加入C2H4N4以防止NH4+-N硝化。试验用NaNO3作为硝态氮。因此，在定容前用NaCl进行调节，确保各处理营养液内Na+浓度相同。各处理幼苗每5 d浇灌1次营养液，每次每盆浇灌100 mL。试验于2023年4—9月进行，为期6个月，共浇灌营养液26次。在试验过程中，除营养液不同外，其余管理方式均一致。

1.4 测量指标及方法

1.4.1 植株形态

试验结束后，分别测量幼苗株高、地径。

1.4.2 干物质积累量

试验结束后，将中山杉幼苗连根取出，洗净表面基质后，将地上部和地下部分开，于105 ℃下杀青30 min后，在75 ℃下烘干至恒重，分别测量地上部干物质积累量、地下部干物质积累量，计算干物质总积累量。

1.4.3 光合参数

在晴天上午，用Li-6400型便携式光合测定仪测量中山杉幼苗中部叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间二氧化碳摩尔分数。

2 结果与分析

2.1 氮肥对中山杉幼苗生长特性的影响

不同形态氮素对中山杉幼苗生长特性的影响见表1。由表1可知，不同形态氮素对中山杉幼苗株高、地径均存在显著影响，随着NO3--N施入比例的降低、NH4+-N施入比例的升高，中山杉幼苗株高、地径均表现为先升高后降低的变化趋势。其中，株高由CK处理的57.67 cm逐渐升高至T3处理的65.47 cm，接着降低至T5处理的60.72 cm，T2与T5处理、T1与T5处理中山杉幼苗株高差异不显著；地径由CK处理的9.69 mm逐渐增大至T3处理的11.49 mm，接着减少至T5处理的11.03 mm，T3与T4处理、T4与T5处理、CK与T1处理中山杉幼苗地径差异不显著。

由此可以看出，氮肥的施入可显著增加中山杉幼苗株高、地径，NO3--N与NH4+-N配施更有利于中山杉株高、地径的增加。NO3--N与NH4+-N施入比例为50%∶50%时，中山杉幼苗株高、地径为最高。

2.2 氮肥对中山杉幼苗干物质积累量的影响

不同形态氮素对中山杉幼苗干物积累量的影响见表2。由表2可知，不同氮素形态对中山杉幼苗地上部干物质积累量、地下部干物质积累量、总干物质积累量均存在显著影响。中山杉幼苗地上部干物质积累量整体在8.39～12.18 g，由高到低排序依次为：T3处理（12.18 g）>T2处理（11.56 g）>T4处理（11.17 g）>T5处理（10.53 g）>T1处理（9.86 g）>CK处理（8.39 g），T2与T4处理中山杉幼苗地上部干物质积累量差异不显著；不同处理中山杉地下干物质积累量、总干物质积累量变化趋势与地上部干物质积累量基本一致，中山杉幼苗地下部干物质积累量整体在9.21～14.18 g，总干物质积累量整体在17.60～26.36 g。

由此可以看出，氮肥的施入可显著提高中山杉幼苗地下部干物质积累量、地上部干物质积累量和总干物质积累量，NO3--N与NH4+-N配施更有利于中山杉幼苗生物量的提高。NO3--N与NH4+-N施入比例为50%∶50%时，中山杉幼苗干物质积累量为最高。

2.3 氮肥对中山杉幼苗光合参数的影响

不同形态氮素对中山杉幼苗光合参数的影响见表3。由表3可知，不同形态氮素对中山杉幼苗净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳摩尔分数、蒸腾速率这4个光合参数均存在显著影响。随着NO3--N施入比例的降低、NH4+-N施入比例的升高，中山杉幼苗净光合速率、气孔导度、蒸腾速率这3个指标均表现为先升高后降低的变化趋势。中山杉幼苗净光合速率由CK处理的8.70 μmol/（m2·s）逐渐升高至T3处理的11.63 μmol/（m2·s），接着降低至T5处理的10.16 μmol/（m2·s）；气孔导度由CK处理的0.23 μmol/（m2·s）逐渐升高至T3处理的0.61 μmol/（m2·s），接着降低至T5处理的0.44 μmol/（m2·s），T3与T4处理中山杉幼苗气孔导度差异不显著，T2与T4处理中山杉幼苗气孔导度差异不显著；蒸腾速率由CK处理的2.88 μmol/（m2·s）逐渐升高至T3处理3.06 μmol/（m2·s），接着降低至T5处理的2.96 μmol/（m2·s），T2、T3、T4处理中山杉幼苗蒸腾速率差异不显著，CK、T1、T5处理中山杉幼苗蒸腾速率差异不显著。

随着NO3--N施入比例的降低、NH4+-N施入比例的升高，中山杉幼苗胞间二氧化碳摩尔分数呈现出先降低后升高的变化趋势，由CK处理的304.67 μmol/mol逐渐降低至T3处理的198.44 μmol/mol，接着逐渐升高至T5处理的245.58 μmol/mol。

由此可以看出，氮肥的施入可显著提高中山杉幼苗净光合速率、气孔导度、蒸腾速率，显著降低胞间二氧化碳摩尔分数。NO3--N与NH4+-N施入比例为50%∶50%时，中山杉幼苗净光合速率、气孔导度、蒸腾速率为最高，胞间二氧化碳摩尔分数为最低。

3 讨论与结论

不同形态氮素会影响作物生长，同时NO3--N与NH4+-N对作物生长的影响不同［5］。在植物生长过程中，NO3--N与NH4+-N均是主要氮源，而适宜的NO3--N与NH4+-N施用比例对中山杉幼苗的生长研究尚未见报道。该研究发现，NO3--N与NH4+-N施入比例为50%∶50%时，中山杉幼苗株高、地径、干物质积累量为最高，表明在施氮量相同的情况下，NO3--N与NH4+-N施入比例为50%∶50%最有利于中山杉幼苗的生长。同时，相较于较低浓度的NH4+-N，较高浓度的NH4+-N更有利于中山杉幼苗株高、地径的提高及干物质的积累，这可能与中山杉等针叶树种对铵态氮具有吸收偏好有关［6］。但并不是NH4+-N浓度越高越好，NH4+-N施入过多时，会抑制植物根系对阳离子的吸收，影响细胞内外渗透调节，导致体内离子平衡失调，同时过多的NH4+会进入植物细胞内并储存于液泡中，可能因细胞酸化而伤害细胞，甚至会产生铵毒效应［7］。

在植物生长过程中，光合作用是植物物质积累的关键。该研究发现，NO3--N与NH4+-N混合施用比单一氮素处理更有利于中山杉幼苗的光合作用，NO3--N与NH4+-N施入比例为50%∶50%时，中山杉幼苗净光合速率、气孔导度、蒸腾速率为最高。

综上所述，不同氮素形态对中山杉幼苗生长指标、干物质积累量及光合参数存在显著影响。NO3--N与NH4+-N施入比例为50%∶50%时，中山杉幼苗株高、地径、干物质积累量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率为最高，是最适宜中山杉幼苗生长的氮素比例。

参考文献：

［1］周丽丽，李晓娟，陈志君，等.中山杉扦插及造林技术分析［J］.现代园艺，2024，47（2）：41-43.

［2］李树斌，周丽丽，伍思攀，等.不同氮素形态对干旱胁迫杉木幼苗养分吸收及分配的影响［J］.植物营养与肥料学报，2020，26（1）：152-162.

［3］蔡东升，杨文洁，段伊佩，等.不同氮素形态及配比对番茄幼苗生长和生理特性的影响［J］.江苏农业科学，2023，51（16）：113-118.

［4］王立冬，梁海燕，王燕茹，等.不同氮素形态与配比对杉木和木荷幼苗光合特性及生长的影响［J］.四川农业大学学报，2023，41（2）：217-224.

［5］卢颖林，李庆余，徐新娟，等.不同形态氮素对番茄幼苗体内营养元素含量的影响［J］.中国农学通报，2010，26（21）：122-130.

［6］闫小莉，林智熠，胡文佳，等.林木氮素吸收偏好性及其形成机制研究进展［J］.世界林业研究，2020，33（5）：25-30.

［7］冯名开，李兰兰，颜妙珍，等.不同氮素形态肥料对油茶春梢生长的影响［J］.广西科学，2022，29（1）：201-208.