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施肥對幼林落葉松養(yǎng)分含量及光合特性的影響

2017-06-05 09:41:09郭金雪
林業(yè)勘查設計 2017年1期
關鍵詞:幼林落葉松施肥量

郭金雪

(黑龍江省牡丹江市亮子河林場)

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施肥對幼林落葉松養(yǎng)分含量及光合特性的影響

郭金雪

(黑龍江省牡丹江市亮子河林場)

本文對不同施肥處理條件下,落葉松葉片及根系含N量及光合特性、葉綠素含量進行測定分析,結果表明:少量施入肥料時,N元素從根部向葉片轉移的速度加快,對植株光合和呼吸效率的促進作用最大。但隨著施肥量的增加,促進作用降低;施肥量1.30kg/100m2是較為適合落葉松幼林的施肥方案。

落葉松 施肥 養(yǎng)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產力降。造成地力衰退的根本原因在于林木生長對土壤養(yǎng)分的吸收量和大于枯落物分解對養(yǎng)分的實際歸還量。地力衰退是一個世界性難題,為了緩解地力衰退問題,18世紀的德國率先提出了林木施肥的經營措施,但由于林木生長周期長,短期內施肥效果不明顯,因此,對林木施肥研究的進展較為緩慢。對林木施肥的研究內容多集中在施肥對林木樹高、胸徑及材積等表現(xiàn)型指標的影響,研究結果多傾向于施肥對林木生長具有積極的促進作用,同時,也存在著相反的研究結論,如浙江林學院的葉仲節(jié)進行的杉木施肥試驗,得出的結論就是杉木幼林不適宜施肥,而且K肥對杉木幼林起負作用。

在不考慮水土流失的前提下,施肥必然會提高土壤的養(yǎng)分含量,那么土壤中養(yǎng)分含量的提高能否促使林木吸收并在體內積累更多的營養(yǎng)元素問題,是當前有關研究的重要課題。本文以落葉松幼林為研究材料,研究施肥對落葉松養(yǎng)分含量及光合特性的影響,旨為揭示林木施肥與林木生長變化的相關規(guī)律,為落葉松人工林施肥措施的制定提供科學依據。

1 試驗材料及試驗設計

1.1 試驗林分

試驗林位于牡丹江市亮子河林場,中溫帶大陸性季風氣候,年溫差較大,最高氣溫33℃,最低溫度-37℃,年平均氣溫3.5℃,年降水量540~600 mm,年日照時數(shù)2600 h,年≥10℃積溫2500℃,無霜期120~135d。試驗林分為10年生落葉松人工純林,造林密度4400株/hm2,試驗林中設置10m×10m小區(qū),于5月初,樹液流動后,每個小區(qū)分別施入含N量46.3%的尿素1.30kg、2.59kg和5.18kg,3次重復,以未施肥小區(qū)為對照。采用距樹干0.5m環(huán)形溝施的方式進行施肥,施肥深度10cm。

1.2 植物養(yǎng)分的測定

7月中旬,分別采集每個小區(qū)3株平均木的當年生樹葉及施肥溝內10cm處的根系,經洗凈、烘干、粉碎后測量材料的N含量。 本文以AA3型連續(xù)流動分析儀測定植物葉片及根系中的N含量,其具體操作為:首先,配制10mg/L的氨標準溶液,再配制0~100%濃度標準液,通過流動分析儀測定其濃度并進行線性回歸,得到標準曲線相關系數(shù);以0.5mol/L的KCl溶液浸提研磨后的樣品5min,取上清液用流動分析儀進行測量比較。

1.3 植物光合特性及葉綠素含量的測定

結合試驗材料的采集,應用Li-6400便攜式光合儀,測量3株平均木的光合速率、呼吸速率。

采用分光光度法測定葉綠素含量,其具體操作為:取鮮葉0.25g,加人碳酸鈣、石英砂及2ml濃度為80%的丙酮研磨至勻漿,80%丙酮提取5min,過濾定容于25ml容量瓶,將提取液用分光光度計分別在波長645nm和663nm測定吸光度,以80%丙酮為空白。葉綠素a、b及總含量計算公式如下:

Ca=12.7A663-2.69A645

Cb=22.9A645-4.68A663

CT=20.21A645+8.02A663

其中:Ca、Cb、CT分別為葉綠素a、b及總含量;A663、A645為對應波長的吸光度。

2 結果與分析

2.1 施肥對落葉松養(yǎng)分含量的影響

從表1可以看出,葉片含N量明顯高于根系的含N量,這可能是由于N在植物體內主要存在于蛋白質及葉綠體中;施肥可以提高葉片中N的含量,但隨著施N量的增加,N含量有下降的趨勢;施肥量為1.30kg/100m2時,根系含N量較對照降低,隨著施肥量的提高,根系含N量高于對照。測量結果表明:施肥量為1.30kg/100m2時,可以加速植物體內N元素從根系往葉片的轉移速度,隨著施肥量的提高,這種轉移速度降低,N元素在根部富集。因此,少量施肥可以提高幼林落葉松根系及葉片N含量,但施肥量過多時,N元素富集于根部,往葉片轉移的N元素減少,試驗處理1.30kg/100m2的施肥量對落葉松幼林來說是較為適合的。

表1 施肥對落葉松葉片、根系含N量的影響

2.2 施肥對落葉松光合特性及葉綠素含量的影響

從表2、表3可以看出:施肥量對葉綠素b及葉綠素總含量影響不大,而對葉綠素a影響較大,隨著施肥量的提高葉綠素a含量增大,因此a/b值增大,而同類研究結果表明a/b值增大不利于植物的光合和呼吸作用,因此可以解釋測量結果呈現(xiàn)的隨施肥量增大,光合和呼吸效率下降的現(xiàn)象。同時,光合效率大于呼吸效率有利于植株營養(yǎng)的積累與生長。

表2 施肥對落葉松葉片光合特性及葉綠素含量的影響

表3 施肥對落葉松葉片光合特性及葉綠素含量影響的方差分析

方差分析結果表明不同施肥量間光合和呼吸效率差異極顯著,與對照相比,施肥可以提高落葉松植株的光合和呼吸效率,但隨著施肥量的增大光合和呼吸效率下降,試驗處理1.30kg/100m2的施肥量對光合和呼吸效率的促進作用最大,是較為適合的施肥方案。

3 結論

少量施入N肥可以提高幼林落葉松根系及葉片N含量,加快N元素從根部往葉片轉移的速度;施肥量過大,N元素富集于根部,往葉片轉移的量減少,試驗處理1.30kg/100m2的施肥量對落葉松幼林來說是較為適合的。

施入N肥可以改變葉片中葉綠素a含量,從而提高葉綠素a與葉綠素b的比值,a/b值增大不利于植物的光合和呼吸作用。試驗處理1.30kg/100m2的施肥量對光合和呼吸效率的促進作用最大,是較為適合的施肥方案。

[1]王晶英,敖紅等.植物生理生化實驗技術與原理[M].東北林業(yè)大學出版社, 2003.

[2]陳立新.東北山地人工林生態(tài)系統(tǒng)土壤肥力的研究[M].東北林業(yè)大學出版社, 2000.

[3]胡炳堂,洪順山等.馬尾松造林施肥兩年生長反應[J].林業(yè)科學研究,1996,9(2):215-220.

責任編輯:葛 君

校 對: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

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