楊學(xué)敏

（甘肅白龍江阿夏省級(jí)自然保護(hù)區(qū)管護(hù)中心，甘肅迭部 747400）

油松（Pinus tabulaeformis Carr.）是松科松屬針葉常綠喬木[1]，為我國(guó)特有樹(shù)種，產(chǎn)于東北、中原、西北和西南等省區(qū)。油松樹(shù)干挺拔蒼勁、分枝彎曲多姿、樹(shù)冠層次有別、樹(shù)色變化多，四季常青，是優(yōu)良的行道樹(shù)和園林綠化植物[2]。油松木材富含松脂，耐腐，適作建筑、家具、枕木、礦柱、電桿、人造纖維等用材；樹(shù)干可割取松脂，提取松節(jié)油；樹(shù)皮可提取栲膠；松節(jié)、針葉及花粉可入藥，亦可采松脂供工業(yè)用[3]。

隨著園林綠化的發(fā)展和工業(yè)原料需求的增加，對(duì)油松的需求量不斷增加，需要加強(qiáng)油松幼苗的培育和人工林的管理[4]。優(yōu)良的苗木是決定成林和木材品質(zhì)的重要條件，提高苗木質(zhì)量成為油松育林過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)[5]。研究表明，優(yōu)良苗木受到光照、溫度、水分、營(yíng)養(yǎng)、管理等多方面的影響，其中，氮肥是影響苗木生長(zhǎng)的關(guān)鍵因素之一。氮作為作物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的營(yíng)養(yǎng)元素，是作物生長(zhǎng)的首要限制因素[6]，植物蛋白質(zhì)、核酸、酶和葉綠素合成需要氮素，氮素也是內(nèi)源激素及其前體的主要成分[7]。適宜的氮肥用量是促進(jìn)植物生長(zhǎng)的關(guān)鍵，施肥過(guò)多會(huì)導(dǎo)致土壤養(yǎng)分失衡，使植株地上部和地下部物質(zhì)分配失調(diào)，降低植株抗逆能力；施氮過(guò)少會(huì)導(dǎo)致植物氮素積累量不足，不能滿足植物體內(nèi)代謝、物質(zhì)轉(zhuǎn)化等需求，從而使植株矮小、葉片發(fā)黃[8]。因此，合理施氮是提高苗木質(zhì)量的關(guān)鍵?；诖?，本試驗(yàn)以不施氮肥為對(duì)照，設(shè)置不同氮肥施用量，研究油松幼苗生長(zhǎng)和氮代謝關(guān)鍵酶的變化特征，為高效栽培油松提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)與材料

試驗(yàn)于2021 年在甘肅省武威市天祝藏族自治縣祁連鎮(zhèn)進(jìn)行，屬于大陸高原季風(fēng)型氣候，年均氣溫-0.2～4.2℃，年均降雨量265mm，無(wú)霜期90～120d。試驗(yàn)材料為2 年生油松幼苗，試驗(yàn)用氮、磷、鉀分別為尿素（N：46%）、過(guò)磷酸鈣（P205：12%）、氯化鉀（KCl：60%）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，以不施氮肥為對(duì)照（CK），設(shè)置5 個(gè)氮肥處理，分別為4g/株（N1）、6g/株（N2）、8g/株（N3）、10g/ 株（N4）、12g/ 株（N5），油松幼苗移栽前，施入有機(jī)肥1.5kg/株。4 月28 日進(jìn)行移栽，移栽時(shí)選擇長(zhǎng)勢(shì)基本一致的幼苗，油松幼苗移植密度為0.5m×0.8m，移栽后澆水，15d 后施肥，施肥時(shí)在兩側(cè)距離主干10cm 地方開(kāi)溝，同時(shí)施入磷肥8g/株、鉀肥8g/株。每個(gè)小區(qū)處理苗木60 株，重復(fù)3 次，期間分別在6 月18 日和7 月24 追肥2 次，所有處理其他管理措施均相同。

1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.3.1 油松形態(tài)特征的測(cè)定。于9 月底分別用刻度尺測(cè)定幼苗苗高，用游標(biāo)卡尺測(cè)定地徑，分別測(cè)定東西和南北2 個(gè)方向冠幅，求平均值。

1.3.2 油松幼苗根系形態(tài)的測(cè)定。取出幼苗根系，用清水沖洗干凈根系表面的泥土，用根系掃描儀取得根系形態(tài)，使用根系分析系統(tǒng)分析根系的總根長(zhǎng)、表面積、體積和根尖數(shù)。

1.3.3 生物量的測(cè)定。將油松幼苗地上部和地下部分開(kāi)放入烘箱中，在105℃下殺青30min，在80℃下烘干至恒重。

1.3.4 氮代謝關(guān)鍵酶活性的測(cè)定。在晴天上午迅速取下中部葉片，放置在冰袋上，擦干凈表面的水分和塵土，迅速用液氮冷凍并帶回試驗(yàn)室測(cè)定硝酸還原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）和谷氨酸合酶（GOGAT）。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2010 進(jìn)行計(jì)算處理，采用SPSS 24.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用Duncan 新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 氮肥施入量對(duì)油松形態(tài)特征的影響

由表1 可知，不同氮肥施入量會(huì)對(duì)油松形態(tài)特征產(chǎn)生不同影響。施氮顯著提高了油松幼苗株高，隨著氮肥用量的增加，表現(xiàn)為先升高、后降低的變化，在N4施肥量下達(dá)到最大值，施肥處理N1、N2、N3、N4和N5的株高分別比CK 高出21.27%、28.33%、30.57%、21.81%和28.28%。地徑在N4處理時(shí)達(dá)到最大值，N1、N2處理和CK 沒(méi)有顯著差異，N3、N4和N5顯著高于CK，分別高出10.41%、11.64%、7.05%。冠幅施肥處理均顯著高于CK，N1、N2、N3、N4和N5分 別 比CK 高 出9.24%、16.84%、19.76%、23.89%和20.91%，N4處理的冠幅最大。

表1 氮肥施入量下油松形態(tài)特征

2.2 氮肥施入量對(duì)油松幼苗根系形態(tài)的影響

由表2 可知，不同氮肥施入量會(huì)顯著影響油松根系形態(tài)?？偢L(zhǎng)隨著氮肥用量的增加表現(xiàn)為先升高、后降低的變化，在N3施肥量下達(dá)到最大值，施肥處理N1、N2、N3、N4和N5的總根長(zhǎng)分別比CK 高出26.97%、39.62%、41.22%、37.65%、35.91%。表面積各施氮處理顯著高于CK，N1、N2、N3、N4和N5分別比CK 高出15.67%、27.91%、41.65%、35.10%和27.16%。在N3處理時(shí)達(dá)到最大值，顯著高于其他處理。根體積N1和CK 沒(méi)有顯著差異，N2、N3、N4和N5分別比CK 高出11.62%、21.13%、46.13%和32.39%。24.65 根尖數(shù)在N4處理時(shí)達(dá)到最大值，N1、N2、N3、N4和N5分別比CK 高出25.53%、48.88%、87.11%、94.79%和75.18%，處理間差異均顯著。

表2 氮肥施入量下油松幼苗根系形態(tài)

2.3 氮肥施入量對(duì)油松幼苗物質(zhì)積累的影響

由表3 可知，地上生物量、地下生物量和總生物量均隨氮肥用量的增加表現(xiàn)為先升高、后降低的變化。地上生物量在N4處理時(shí)達(dá)到最大值，各處理顯著高于CK，N1、N2、N3、N4和N5分別比CK 高出5.83%、17.35%、19.59%、23.89%和19.14%。地下生物量N3處理時(shí)達(dá)到最大值，各處理顯著高于CK，N1、N2、N3、N4和N5分別比CK 高出13.38%、18.74%、26.11%、20.22%和13.45%。總生物量N3和N4沒(méi)有顯著差異，各處理均顯著高于CK。

表3 氮肥施入量下油松幼苗物質(zhì)積累

2.4 氮肥是入量對(duì)油松幼苗氮代謝關(guān)鍵酶活性的影響

由表4 可知，施用氮肥顯著提高了油松幼苗氮代謝關(guān)鍵酶活性。NR、GS、GOGAT 隨著氮肥用量的增加表現(xiàn)為先升高、后降低的變化，均在N3處理時(shí)達(dá)到最大值。NR 活性各處理均顯著高于CK，N1、N2、N3、N4和N5分別比CK 高出12.30%、17.31%、28.52%、24.72%和18.33%，N3和N4處理間沒(méi)有顯著差異。GS 活性N1、N2、N3、N4和N5分別比CK 高出13.89%、18.16%、19.79%、16.56%和12.82%，N2和N3處理間沒(méi)有顯著差異。GOGAT 活性各處理間差異均顯著，N1、N2、N3、N4和N5分別比CK 高出13.19%、15.76%、17.25%、15.07%和13.39%。

表4 氮肥是入量對(duì)油松幼苗氮代謝關(guān)鍵酶活性

3 討論

氮素是影響植物物質(zhì)代謝最主要的因素，氮素營(yíng)養(yǎng)會(huì)直接影響植物基本的生命活動(dòng)。植株形態(tài)特征是反映植物生長(zhǎng)最直觀的指標(biāo)，生物積累量是影響植物生長(zhǎng)發(fā)育的物質(zhì)基礎(chǔ)，只有積累足夠多的生物量，才能促進(jìn)植物更好的生長(zhǎng)。有研究表明，生物量的積累和植株形態(tài)特征均受到氮肥的影響，本研究結(jié)果表明，氮肥顯著增加了油松幼苗的地上部生長(zhǎng)、根系形態(tài)和干物質(zhì)積累。施氮量為8g/株時(shí)，油松幼苗的根長(zhǎng)、根表面積、根體積和根系生物積累量最高；施氮量為12g/株時(shí)，油松幼苗株高、地徑、冠幅和地上部生物量最高，說(shuō)明氮肥能夠顯著促進(jìn)植株生長(zhǎng)。而地上地下生長(zhǎng)存在施氮差異主要是氮肥相對(duì)較高時(shí)，對(duì)地上部生長(zhǎng)促進(jìn)作用明顯，氮肥施用量相對(duì)較低時(shí)，對(duì)根系生長(zhǎng)作用明顯。

氮代謝關(guān)鍵酶活性是影響植株氮素同化的重要酶，本研究結(jié)果表明，施氮顯著提高了油松幼苗NR、GS、GOGAT 活性，主要是由于施氮為酶的反應(yīng)提供充足的底物，有利于協(xié)調(diào)物質(zhì)轉(zhuǎn)換，從而提高了酶的活性。本研究中，在施氮量為8g/株時(shí)酶活性最高，說(shuō)明過(guò)高和過(guò)低的施氮量均會(huì)影響氮代謝關(guān)鍵酶的活性。綜合比較，施氮量為8g/株時(shí)，油松的根系形態(tài)和氮代謝關(guān)鍵酶最高，地上部形態(tài)較佳，是較為合適的施氮量。