不同铵硝态氮配比对针阔混交林木荷和杉木幼苗生长影响研究

黄文养 林 超

(1.韶关市曲江区林业生态保护中心,广东 韶关 512000;2.中南林业科技大学风景园林学院,长沙 410004)

针阔混交林中的木荷和杉木是南亚热带地区的代表性树种,具有重要的生态和经济价值。然而,随着人类活动的增加,土壤中的养分供应已受到严重影响。氮素是植物生长发育所需的重要养分之一,而不同的N素形态和配比可能对树木的生长产生显著影响。因此,深入了解不同铵硝态氮配比对木荷和杉木幼苗生长的影响,对于合理施肥和树木养护具有重要意义。

1 研究目的

本研究探究了不同铵硝态氮配比对杉木和木荷幼苗生长的影响,并寻找最适合它们生长的氮素配比。杉木和木荷是南亚热带地区常见的树种,在针阔混交林中占据重要地位［1］。了解适宜的氮素形态和最佳配比对于提高针阔混交林的生产力和氮素利用效率至关重要。通过研究这两种树种在不同氮素配比下的生长响应,可以为合理的施肥和养分管理提供科学依据,促进针阔混交林的可持续发展和提高林木生产力［2］。

2 方法

2.1 试验设计和处理设置

本研究采用完全随机设计,设置了不同的铵硝态氮配比处理。具体包括以下几个处理组合。

①铵态氮(NH4-N)和硝态氮(NO3-N)的比例为10∶0的处理组;

②铵态氮和硝态氮的比例为7∶3的处理组;

③铵态氮和硝态氮的比例为5∶5的处理组;

④铵态氮和硝态氮的比例为3∶7的处理组;

⑤铵态氮和硝态氮的比例为0∶10的处理组。

每个处理组设立若干个重复。在试验开始前,对土壤进行了充分的预处理和均质化处理,以保证不同处理组之间的土壤条件基本一致。

2.2 光合特性的测定方法

光合特性是评估植物光合作用水平的重要指标,本研究使用以下方法对杉木和木荷的光合特性进行测定。

2.2.1 净光合速率测定

使用便携式光合仪对不同处理组的杉木和木荷叶片进行测定,记录净光合速率的值。

2.2.2 蒸腾速率测定

使用蒸腾仪对植物叶片的蒸腾速率进行测定,以了解水分蒸腾的情况。

2.2.3 气孔导度测定

通过气孔测定仪对植物叶片的气孔导度进行测定,以了解气体交换的情况。

2.3 幼苗生长和生物量的评估方法

本研究采用以下方法对杉木和木荷幼苗的生长和生物量进行评估。

2.3.1 苗高测定

使用测高尺对每个处理组的幼苗进行苗高的测定,记录苗高的数值。

2.3.2 地径测定

使用游标卡尺对幼苗的地径进行测定,了解幼苗的粗细情况。

2.3.3 生物量测定

将幼苗进行分株,分别称量根系、地上部分等部位的生物量,以获取不同处理组下幼苗的生物量数据。

通过以上测定方法,可以全面评估杉木和木荷在不同铵硝态氮配比下的光合特性、幼苗生长和生物量的变化情况,进一步分析它们对不同养分供应的响应［3］。

3 结果

3.1 不同N素配比下的光合特性差异

在本研究中,对杉木和木荷进行了不同铵硝态氮配比下的光合特性测定。结果显示(图1),在不同配比的处理组中,杉木和木荷的光合特性存在显著差异。

图1 不同铵硝配比处理下杉木和木荷幼苗叶片的气体交换参数

对于杉木而言,铵硝混合处理的5∶5、7∶3和3∶7配比相比于单一形态N素的10∶0和0∶10配比,显著提高了杉木的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度以及生物量增长量。特别是较高铵态N浓度的处理,进一步增加了杉木的净光合速率、苗高增长量、地径增长量和生物量增长量。这表明适量增施铵态氮对杉木的光合作用和生长具有积极影响［4］。

3.2 幼苗生长和生物量的变化

针对杉木和木荷幼苗的生长和生物量评估结果显示(图2),不同铵硝态氮配比对它们的生长产生了明显影响。

图2 不同铵硝配比下杉木和木荷的生物量增长量

对于杉木幼苗而言,铵硝混合处理的5∶5、7∶3和3∶7配比相比于单一形态N素的配比,显著增加了杉木的苗高增长量和生物量增长量。特别是较高铵态N浓度的处理进一步促进了杉木地上部分的生长。而较高硝态N浓度的处理对木荷幼苗的净光合速率、苗高增长量、地径增长量和生物量增长量产生了显著影响。

3.3 根冠比和地上部生长的变化

对于杉木和木荷幼苗的根冠比和地上部生长进行评估结果显示(图3),不同铵硝态氮配比对它们的根冠比和地上部生长产生了不同的影响。

图3 不同铵硝配比处理下杉木和木荷的苗高、地径增长量

对于杉木而言,较高铵态N浓度的处理显著降低了根冠比,进一步促进了杉木地上部生长。这表明较高铵态N浓度的处理可能导致杉木幼苗的生长分配向地上部转移。

然而,对于木荷而言,较高铵态N浓度的处理则显著增加了根冠比,表明较高铵态N浓度的处理促进了木荷幼苗根系的发展。与杉木不同,木荷幼苗的地上部生长在较高硝态N浓度的处理下显著增加［5］。

综上所述,不同铵硝态氮配比对杉木和木荷幼苗的生长和生物量产生了显著影响。对于杉木而言,适量增施铵态氮可以提高光合特性、促进地上部生长,但可能导致根冠比降低;对于木荷而言,较高硝态N浓度则有利于光合特性、地上部生长,同时增加根冠比。这些结果为进一步分析杉木和木荷对不同养分供应的响应提供了重要依据［6］。

4 讨论

4.1 不同N素形态对光合作用和生长的影响

研究结果显示,不同N素形态对杉木和木荷的光合作用和生长表现出差异。在杉木中,适量增施铵态氮可提高光合特性和地上部生长,这可能与铵态氮更易被植物吸收和利用有关。然而,较高铵态N浓度的处理降低了杉木的根冠比,暗示着过高的铵态N供应可能导致资源分配偏向地上部。相比之下,在木荷中,较高硝态N浓度的处理增加了光合特性和地上部生长。这表明木荷对硝态N的利用更为有效,且较高硝态N浓度可促进木荷的根系发展。

4.2 最佳铵硝态氮配比对杉木和木荷的推测

根据研究结果,推测对于杉木,适量增施铵态氮可能是实现最佳生长效果的铵硝态氮配比。适量的铵态氮可以提高杉木的光合作用和地上部生长,但过高的铵态N浓度可能导致资源分配失衡,限制根系发展。对于木荷而言,较高硝态N浓度的处理有利于光合作用和地上部生长,可能是实现最佳生长效果的铵硝态氮配比。然而,进一步的研究仍然需要确定最佳的铵硝态氮配比,以确保最优的生长效果和资源利用［7］。

5 结语

研究结果表明,不同铵硝态氮配比对木荷和杉木幼苗的生长有显著影响。适量增施铵态氮可以促进光合作用和地上部生长,但过高的铵态氮浓度可能导致资源分配不平衡。木荷对较高硝态氮浓度的处理更有利于光合作用和地上部生长。因此,在实际的氮素施肥中,需要综合考虑土壤中氮素的含量和比例,制定合理的施肥策略,以促进针阔混交林的可持续发展。进一步的研究应确定最佳的铵硝态氮配比,并考虑其他环境因素和树种特性,以提供更准确的养护和管理建议。同时,还可以探索不同氮素形态对其他生长指标和植物生理特性的影响,以更全面地了解其对植物生长的影响机制。未来的研究还应考虑土壤pH、温度等其他环境因素对不同铵硝态氮配比的响应,制定更综合和精确的施肥策略。本研究为深入了解针阔混交林中木荷和杉木对不同铵硝态氮配比的响应提供了重要参考。