不同施肥对沙地柏苗木生长的影响

徐文成

（甘肃祁连山国家级自然保护区管护中心夏玛自然保护站，甘肃武威 733205）

沙地柏（Sabina vulgaris Antoine），也称新疆圆柏、叉子圆柏，是柏科圆柏属匍匐灌木，主要分布于我国西北[1]。沙地柏耐寒、耐旱、耐瘠薄，对土壤要求不严，由于根系相连，风蚀和沙埋均不致使其受到严重伤害，因此长期适应干旱的沙漠环境，是干旱、半干旱地区防风固沙和水土保持的优良树种[2]。沙地柏幼苗培育过程中受到环境条件、施肥管理等多方面因素的综合影响，其中施肥是影响其幼苗生长和苗木质量的关键因素，合理的施肥措施能够为其生长提供充足的养分，得到优良苗木[3]。目前化肥在苗木培养应用最多，然而化肥使用单一、过量常造成土壤理化性质变差、苗木质量降低等现象[4]，为避免这类问题的出现，采用有机肥和化肥配施的方法，以提高土壤理化性质，促进苗木生长[5]。目前关于施肥对沙地柏幼苗生长的影响较少，本试验以不施肥为对照，设置3 个施肥处理，研究沙地柏幼苗生长特性，为沙地柏育苗提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地点与材料

试验于2020-2021 年在甘肃省武威市天祝藏族自治县东坪乡进行，属寒冷高原性气候。年均气温4℃，年均降水量350 mm，年均日照时数2500～2700h，无霜期140d，夏季温凉干旱，冬季寒冷干燥。试验选择2 年生沙地柏扦插苗为材料，栽培密度为1.5m×2m，试验用有机肥为腐熟猪粪，其有机质含量为25.14%，含N 2.37%，P2O50.35%，K2O 0.47%。化肥为复合肥（N＋P2O5＋K2O≥48%）。

1.2 试验设计

采用完全随机设计，以不施肥料为对照（CK），设置化肥处理（F1）、有机肥（F2）、化肥+有机肥（F3）。有机肥施用量为1 kg/株，在上一年秋天全部开沟埋入，化肥施用量为氮肥（N）100 kg/ 株、磷肥（P2O5）50 kg/ 株、钾肥（K2O）50 kg/株，分别在5 月6 日、6 月13 日和7 月24日根部施肥，沙地柏幼苗在生长期间的其他管理均相同。

1.3 测定指标与方法

1.3.1 植株生长指标的测定。分别在2020 年10 月18日和2021 年9 月30 日，每个处理以随机选择10 株沙地柏幼苗，用卷尺测量每株幼苗的苗高，并计算苗高增量，精确到0.1cm。用卷尺测量每个苗木的冠幅，测定东西、南北2 个方位取平均值，并计算冠幅增量。用游标卡尺测量每株幼苗的地径，计算地径增量，精确到0.01mm。

1.3.2 植株生物量的测定。2020 年9 月25 日，每个处理随机选择5 株沙地柏幼苗，把根系上的泥土冲洗干净，地上部和地下部分别使用烘箱烘干至恒重，然后用分析天平进行称量，测定生物量。

1.3.3 氮代谢关键酶活性的测定。在2021 年7 月中旬，每个处理取3 株中部叶片，测定硝酸还原酶（NR）活性、谷氨酰胺合成酶（GS）活性和谷氨酸合酶（GOGAT）活性。

1.3.3 光合化特性的测定。在晴天上午，使用L6400 便携式光合仪测定沙地柏幼苗的光合参数，每个处理选择中间叶片，重复3 次。

1.4 数据分析

采用Excel 进行试验中数据的整理，并且运用SPSS 24.0 软件对数据进行方差分析和多重比较分析。

2 结果与分析

2.1 不同施肥对沙地柏幼苗生长特征的影响

由表1 可知，株高增长量从大到小依次是F3＞F1＞F2＞CK，施肥处理在0.05 水平上都显著高于CK，F1、F2和F3分别比CK 高出99.57%、63.25%和167.09%。地径增长量F2处理和CK 在0.05 水平上没有显著差异，F1和F3显著高于CK，分别高出107.29%和269.23%，F3处理的地径增长量最大。冠幅增长量从大到小依次是F3＞F1＞F2＞CK，施肥处理在0.05 水平上都显著高于CK，F1、F2和F3分别比CK 高出110.29%、46.86%和175.43%。说明有机肥和化肥配施能够促进沙地柏幼苗的生长。

表1 不同施肥下沙地柏幼苗生长特征

2.2 不同施肥对沙地柏幼苗生物量的影响

生物积累量时反映植物生长状况最直观的指标，由表2 可知，施肥能够显著提高幼苗的生物量。叶片生物量从大到小依次是F3＞F1＞F2＞CK，在0.05 水平上处理间差异均达到显著水平，F1、F2和F3分别比CK 高出39.42%、19.17%和54.43%。茎干生物量的变化特征和叶片相似，处理间差异在0.05 水平上显著，F1、F2和F3分别比CK 高出20.72%、3.75%和25.48%。根系生物量施肥处理在0.05 水平上都显著高于CK，从大到小依次是F3＞F1＞F2＞CK，F1、F2和F3分别比CK 高出17.80%、14.76%和22.66%。F1处理和F2、F3没有显著差异。叶片、茎干和根系生物量量均是F3处理最大。

表2 不同施肥下沙地柏幼苗生物量

2.3 不同施肥对沙地柏幼苗光和参数的影响

光合作用是植物生长和物质积累的重要过程。由表3 可知，施肥能够显著提高沙地柏幼苗的光合作用。净光合速率从大到小依次是F3＞F1＞F2＞CK，在0.05 水平上处理间差异均达到显著水平，F1、F2和F3分别比CK 高出30.62%、15.87%和48.64%。气孔导度变化特征和净光合速率相似，处理间差异在0.05 水平上显著，F1、F2和F3分别比CK 高出66.67%、40.00%和86.67%。胞间二氧化碳浓度从大到小依次是CK＞F2＞F1＞F3。蒸腾速率从大到小依次是F3＞F1＞F2＞CK，在0.05 水平上处理间差异均达到显著水平，F1、F2和F3分别比CK高出48.00%、21.85%和79.38%。

表3 不同施肥下沙地柏幼苗光合参数

2.4 不同施肥对沙地柏幼苗氮代谢关键酶活性的影响

氮代谢酶活性是催化氮素转化反映的重要酶，直接影响氮素的同化作用。由表4 可知，沙地柏幼苗氮代谢关键酶活性对施肥有明显的响应。NR 活性从大到小依次是F3＞F1＞F2＞CK，在0.05 水平上处理间差异均达到显著水平，F1、F2和F3分别比CK 高出16.78%、5.13%和25.01%。GS 活性F2和CK 在0.05 水平上差异不显著。F1和F3显著高于CK，分别高出14.33%、2.30%和36.89%。GOGAT 活性从大到小依次是F3＞F1＞F2＞CK，在0.05 水平上处理间差异均达到显著水平，F1、F2和F3分别比CK 高出6.40%、3.80%和9.64%。F3处理的NR、GS 和GOGAT 活性均最高。

表4 不同施肥下沙地柏幼苗氮代谢关键酶

3 结论与讨论

肥料是植物生长发育过程中的重要条件，合理施肥能够补充土壤养分，进而通过植物根系的吸收来影响植物生长发育和物质积累。育苗时适量施肥可以促进植株生长、提高光合作用，本研究结果表明，施肥可显著提高沙地柏幼苗株高、地径、冠幅，增加叶片、茎干和根系生物量，显著提高叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度，其中化肥+有机肥处理的效果最好，主要是由于有机肥的施入能够增加土壤孔隙度，降低容重，且有机肥是微生物繁殖的重要场所和能量的来源，能够促进微生物繁殖，增加微生物种群数量，有利于土壤养分的转化，促进根系对养分的吸收，从而提高光合作用、干物质积累量，促进植物生长。

氮代谢值植物生长关键的反映环节。NR、GS 和GOGAT 是氮代谢过程中的关键酶，参与多种氮代谢调节，其活性的高低和氮同化能力相关。本研究结果表明，施肥处理显著提高沙地柏幼苗NR、GS 和GOGAT 活性，其中以化肥+有机肥处理活性最高，主要是由于化肥提供速效养分，有机肥较强的吸附功能能够将养分吸附在有机肥表面，缓慢释放，提高养分利用率，充足供应氮肥，从而提高氮代谢关键酶活性。另外，有机肥提高土壤微生物数量间接增加了土壤胞外酶活性，同时也刺激根系分泌更多的酶、有机酸等物质，从而激活氮代谢酶活性。结果表明，施肥显著提高沙地柏幼苗株高、地径、冠幅，增加叶片、茎干和根系生物量，显著提高叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、NR、GS 和GOGAT 活性，其中化肥+有机肥处理的效果最好。