施肥对幼林落叶松养分含量及光合特性的影响

郭金雪

(黑龙江省牡丹江市亮子河林场)



施肥对幼林落叶松养分含量及光合特性的影响

郭金雪

(黑龙江省牡丹江市亮子河林场)

本文对不同施肥处理条件下，落叶松叶片及根系含N量及光合特性、叶绿素含量进行测定分析，结果表明：少量施入肥料时，N元素从根部向叶片转移的速度加快，对植株光合和呼吸效率的促进作用最大。但随着施肥量的增加，促进作用降低；施肥量1.30kg/100m2是较为适合落叶松幼林的施肥方案。

落叶松 施肥 养分含量 光合特性

林地地力衰退是指林地土壤肥力下降及林地生产力降。造成地力衰退的根本原因在于林木生长对土壤养分的吸收量和大于枯落物分解对养分的实际归还量。地力衰退是一个世界性难题，为了缓解地力衰退问题，18世纪的德国率先提出了林木施肥的经营措施，但由于林木生长周期长，短期内施肥效果不明显，因此，对林木施肥研究的进展较为缓慢。对林木施肥的研究内容多集中在施肥对林木树高、胸径及材积等表现型指标的影响，研究结果多倾向于施肥对林木生长具有积极的促进作用，同时，也存在着相反的研究结论，如浙江林学院的叶仲节进行的杉木施肥试验，得出的结论就是杉木幼林不适宜施肥，而且K肥对杉木幼林起负作用。

在不考虑水土流失的前提下，施肥必然会提高土壤的养分含量，那么土壤中养分含量的提高能否促使林木吸收并在体内积累更多的营养元素问题，是当前有关研究的重要课题。本文以落叶松幼林为研究材料，研究施肥对落叶松养分含量及光合特性的影响，旨为揭示林木施肥与林木生长变化的相关规律，为落叶松人工林施肥措施的制定提供科学依据。

1 试验材料及试验设计

1.1 试验林分

试验林位于牡丹江市亮子河林场，中温带大陆性季风气候，年温差较大，最高气温33℃，最低温度-37℃，年平均气温3.5℃，年降水量540～600 mm，年日照时数2600 h，年≥10℃积温2500℃，无霜期120～135d。试验林分为10年生落叶松人工纯林，造林密度4400株/hm2，试验林中设置10m×10m小区，于5月初，树液流动后，每个小区分别施入含N量46.3%的尿素1.30kg、2.59kg和5.18kg，3次重复，以未施肥小区为对照。采用距树干0.5m环形沟施的方式进行施肥，施肥深度10cm。

1.2 植物养分的测定

7月中旬，分别采集每个小区3株平均木的当年生树叶及施肥沟内10cm处的根系，经洗净、烘干、粉碎后测量材料的N含量。 本文以AA3型连续流动分析仪测定植物叶片及根系中的N含量，其具体操作为：首先，配制10mg/L的氨标准溶液，再配制0～100%浓度标准液，通过流动分析仪测定其浓度并进行线性回归，得到标准曲线相关系数；以0.5mol/L的KCl溶液浸提研磨后的样品5min，取上清液用流动分析仪进行测量比较。

1.3 植物光合特性及叶绿素含量的测定

结合试验材料的采集，应用Li-6400便携式光合仪，测量3株平均木的光合速率、呼吸速率。

采用分光光度法测定叶绿素含量，其具体操作为：取鲜叶0.25g，加人碳酸钙、石英砂及2ml浓度为80%的丙酮研磨至匀浆，80%丙酮提取5min，过滤定容于25ml容量瓶，将提取液用分光光度计分别在波长645nm和663nm测定吸光度，以80%丙酮为空白。叶绿素a、b及总含量计算公式如下:

Ca=12.7A663-2.69A645

Cb=22.9A645-4.68A663

CT=20.21A645+8.02A663

其中：Ca、Cb、CT分别为叶绿素a、b及总含量；A663、A645为对应波长的吸光度。

2 结果与分析

2.1 施肥对落叶松养分含量的影响

从表1可以看出，叶片含N量明显高于根系的含N量，这可能是由于N在植物体内主要存在于蛋白质及叶绿体中；施肥可以提高叶片中N的含量，但随着施N量的增加，N含量有下降的趋势；施肥量为1.30kg/100m2时，根系含N量较对照降低，随着施肥量的提高，根系含N量高于对照。测量结果表明：施肥量为1.30kg/100m2时，可以加速植物体内N元素从根系往叶片的转移速度，随着施肥量的提高，这种转移速度降低，N元素在根部富集。因此，少量施肥可以提高幼林落叶松根系及叶片N含量，但施肥量过多时，N元素富集于根部，往叶片转移的N元素减少，试验处理1.30kg/100m2的施肥量对落叶松幼林来说是较为适合的。

表1 施肥对落叶松叶片、根系含N量的影响

2.2 施肥对落叶松光合特性及叶绿素含量的影响

从表2、表3可以看出：施肥量对叶绿素b及叶绿素总含量影响不大，而对叶绿素a影响较大，随着施肥量的提高叶绿素a含量增大，因此a/b值增大，而同类研究结果表明a/b值增大不利于植物的光合和呼吸作用，因此可以解释测量结果呈现的随施肥量增大，光合和呼吸效率下降的现象。同时，光合效率大于呼吸效率有利于植株营养的积累与生长。

表2 施肥对落叶松叶片光合特性及叶绿素含量的影响

表3 施肥对落叶松叶片光合特性及叶绿素含量影响的方差分析

方差分析结果表明不同施肥量间光合和呼吸效率差异极显著，与对照相比，施肥可以提高落叶松植株的光合和呼吸效率，但随着施肥量的增大光合和呼吸效率下降，试验处理1.30kg/100m2的施肥量对光合和呼吸效率的促进作用最大，是较为适合的施肥方案。

3 结论

少量施入N肥可以提高幼林落叶松根系及叶片N含量，加快N元素从根部往叶片转移的速度；施肥量过大，N元素富集于根部，往叶片转移的量减少，试验处理1.30kg/100m2的施肥量对落叶松幼林来说是较为适合的。

施入N肥可以改变叶片中叶绿素a含量，从而提高叶绿素a与叶绿素b的比值，a/b值增大不利于植物的光合和呼吸作用。试验处理1.30kg/100m2的施肥量对光合和呼吸效率的促进作用最大，是较为适合的施肥方案。

[1]王晶英，敖红等.植物生理生化实验技术与原理[M].东北林业大学出版社, 2003.

[2]陈立新.东北山地人工林生态系统土壤肥力的研究[M].东北林业大学出版社, 2000.

[3]胡炳堂，洪顺山等.马尾松造林施肥两年生长反应[J].林业科学研究，1996，9(2)：215-220.

责任编辑：葛 君

校 对：王 卉

Effect of Fertilization on Nutrient Content and Photosynthetic Characteristics of Larix gmelinii (Rupr.) Kuzen young growth

GuoJinxue

(

s address: Liangzihe forestry farm of Mudanjiang city of Heilongjiang Province,Mudanjiang157000,Heilongjiang,China)

This paper analyzed the N content of leaf and root, photosynthetic characteristics, and chlorophyll content after the different fertilization conditions. The results showed that the N elements transfer speed was accelerated from the root to the leaf when a small amount of fertilizer was applied, and the promoting effect was the largest for the photosynthetic and respiratory efficiency. But with the increase of the amount of fertilizer, the promoting effect was reduced. The suitable fertilization for the young growth of L. gmelinii was applied fertilizer 1.3 kg per 100 square meter.

Larix gmelinii (Rupr.) Kuzen; fertilization; nutrient content; Photosynthetic Characteristics

2016-12-28