刘亚玲
(定西市安定区高峰乡人民政府,甘肃定西 743011)
云杉又称茂县杉,为我国特有乔木,高度可达45 m,胸径可达1 m,树皮整体呈现浅褐色或浅灰色,开裂后将形成不规则的鳞片或块片。云杉作为我国珍贵树种,具有耐阴、耐干燥、耐寒冷等生长特征,通常生长在海拔2500~3500 m的地带[1]。云杉枝干可制作薄木与工业生产原料,云杉也是我国人工造林中的重要树种,部分城市选用云杉作为园林景观树种。目前,云杉在我国各地均有种植。但在自然条件下,云杉幼苗的生长速度较为缓慢,繁育云杉幼苗通常需要耗费大量时间。采用自然生长的方式培育云杉,无法满足市场需求。为提高云杉幼苗的繁育速度,有关单位提出了针对云杉幼苗的人工培育方式,即在繁育过程中,根据幼苗的生长与生存需求,在不同阶段人工施肥,促进幼苗生长[2]。现阶段,此方面工作已取得了一定成果,但要发挥出人工施肥的最优作用,还应深入研究人工施肥方式与肥料施加浓度对云杉生长的影响[3]。
为探究尿素浓度对云杉幼苗生长情况的影响,笔者选择甘肃省定西市安定区某科技园林试验基地作为试验场所,园区占地280 hm2,完成投资1.5 亿元,入园经营户108 户,已建成西班牙智能温室1 栋、高效节能日光温室500座,具有较好的研究条件。
试验所用仪器包括Mettler AE-240 电子天平、DHG-9070鼓风干燥箱、LI-6400便携式光合测定仪及量尺(精度0.1 cm),营养液所用试剂包括磷酸二氢钾(KH2PO4)、硫酸钙(CaSO4)、硫酸镁(MgSO4)、硫酸锌(ZnSO4)、硫酸铁[Fe2(SO4)3]、硫酸铜(CuSO4)、硫酸锰(MnSO4)、硫酸铝[(Al2(SO4)3)]、磷酸粉,尿素含氮量为46.7%。
营养液母液配制:30 g KH2PO4+10 g CaSO4+5 g MgSO4+0.1 g ZnSO4+0.3 g Fe2(SO4)3+0.1 g CuSO4+0.3 g MnSO4+0.3 g Al2(SO4)3+0.2 g 磷酸粉,混合后加水1 L,搅拌溶解后作为云杉幼苗生长的营养液母液。
根据云杉幼苗的生长需求,设置此次试验的周期为60 d[4]。使用蛭石土作为云杉幼苗的生长土。将浸泡48 h的云杉种子放置在芽盘中,将芽盘放置在23 ℃恒温培养箱中,根据种子的发芽情况,适时翻动土体并浇水[5]。
待云杉种子长出幼苗后,按照50 cm×50 cm 的株行距进行定株。将种植的云杉划分为4 组,编号为Y1~Y4。Y1 为对照组(CK),此组云杉幼苗在生长过程中每15 d 施加1 次250 mL 营养液母液,为避免影响吸收效果,施加时间统一设定为17:00,施加方式为叶面喷施[6-7]。Y2、Y3、Y4 为试验组,在每15 d 施加250 mL 营养液母液的基础上,Y2 组增施100 mL 的0.001 g·mL-1尿素(低浓度),Y3 组增施100 mL 的0.005 g·mL-1尿素(中浓度),Y4 组增施100 mL 的0.020 g·mL-1尿素(高浓度),尿素的施加频率与营养液母液一致,在试验期间共增施4次,共计400 mL。
1)株高与茎粗。幼苗定株后,每隔7 d 由专门的负责人使用精度为0.1 cm 的钢尺测量云杉幼苗的株高和茎粗[8]。测量时,根据云杉幼苗的生长状态,选择10~20 株幼苗进行株高(茎粗)测量,去除测量结果中的最高值与最低值,计算剩余幼苗株高(茎粗)的平均值,测量结果以均值表示[9]。
2)光合特性。幼苗定株后,每隔15 d 选择光照较为充足的时段(通常选择10:00—12:00),对云杉幼苗在生长中的蒸腾速率、胞间二氧化碳(CO2)浓度进行检测[10]。蒸腾速率数据均以均值±标准差的格式给出,胞间二氧化碳浓度数据以均值形式给出。
试验组云杉幼苗的生长情况统计结果如表1 所示。由表1 可知,只有Y1 组的云杉幼苗生长处于一种相对缓慢的状态,其株高和茎宽都显著低于同时期的Y2~Y4 试验组,其中Y3 组云杉幼苗的生长效果最优。数据显示,相比于未施加尿素的云杉幼苗,施加尿素的云杉幼苗生长态势更好,说明尿素可起到促进云杉幼苗生长的作用。同时,适当提升尿素的浓度可提高云杉幼苗的生长速度,但浓度过高会在一定程度上抑制云杉幼苗的生长。根据Y1~Y4 组中云杉幼苗生长中施加的尿素浓度及其对应的生长状况可知,当尿素浓度为0.005 g·mL-1时,云杉幼苗的生长速率达到最优,是较为合适的尿素浓度,后续可在生产中应用。
表1 不同营养液处理的云杉幼苗生长指标观察结果 单位:cm
尿素浓度对云杉幼苗蒸腾速率的影响统计结果见表2。Y1组云杉幼苗的蒸腾速率最低,说明Y1组幼苗的生长速率较慢;Y3组云杉幼苗的蒸腾速率最高,说明Y3 组云杉幼苗的生长速率最快。数据显示,相比于未施加尿素的云杉幼苗,施加尿素的云杉幼苗蒸腾速率更快,说明尿素可促进云杉幼苗生长。同时,适当提升尿素的施加浓度可促进云杉幼苗生长,提高云杉幼苗的蒸腾速率,但浓度过高的尿素会在一定程度上降低云杉幼苗的生长活性,抑制云杉幼苗的蒸腾。根据Y1~Y4 组中云杉幼苗生长中施加的尿素浓度及其对应的生长状况可知,当尿素浓度为0.005 g·mL-1时,云杉幼苗的蒸腾速率最快,即生长速度最快,是较为合适的尿素浓度,后续可在生产中应用。
表2 不同营养液处理的云杉幼苗蒸腾速率 单位:mmol·m-2·s-1
尿素浓度对云杉幼苗生长中胞间二氧化碳的影响统计结果如表3 所示。由表可知,当尿素浓度为0.005 g·mL-1时,云杉幼苗的胞间二氧化碳含量最低,即在此条件下,云杉幼苗的光合效果最优,生长速率最快。随着尿素浓度的进一步增加(0.020 g·mL-1),云杉幼苗的胞间二氧化碳浓度增加,表明此时云杉幼苗的光合效果与生长速率受到了一定的抑制。
表3 不同营养液处理的云杉幼苗胞间二氧化碳浓度 单位:µmol·mol-1
以定西市安定区某人工繁育的云杉园林试验基地为试点区域,开展不同浓度尿素对云杉幼苗生长影响的分析。试验结果表明,叶面喷施尿素浓度0.005 g·mL-1处理下,云杉幼苗的各项生长指标最优,浓度过低或过高均会阻碍云杉幼苗的生长。因此,在后续繁育云杉幼苗时,应合理控制施加尿素的浓度,提高幼苗的生长速率。