馮亞琪
(甘肅省子午嶺林業(yè)管理局正寧分局,甘肅 正寧 745300)
油松(Pinus tabulaeformis)是一種針葉常綠喬木,為松科(Pinaceae)松屬(Pinus),其根系發(fā)達(dá),水土保持能力和適應(yīng)能力強(qiáng),因此具有較強(qiáng)的抗旱能力,可耐瘠薄土壤,涵養(yǎng)水源,是我國(guó)特有的造林先鋒樹種[1]和我國(guó)北方甘肅等干旱、半干旱地區(qū)的主要造林樹種[2]。油松喜光陽(yáng)性樹種,喜生長(zhǎng)于酸性、濕潤(rùn)疏松、肥沃深厚的土壤中[3]。
林木的生長(zhǎng)過程中需要多種營(yíng)養(yǎng)元素,合理施肥能夠使林木自身養(yǎng)分含量穩(wěn)態(tài)并積累到較高水平,充分滿足新生長(zhǎng)季林木生長(zhǎng)的養(yǎng)分需要,從而有效提高林木的生長(zhǎng)量[4,5]。隨著林齡的增長(zhǎng),林地地力隨之下降,木材質(zhì)量逐漸降低,嚴(yán)重影響林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,降低土地的利用效率,因此通過改善施肥方式提高地力,改善林地養(yǎng)分是林業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的基礎(chǔ)[6]。
本文以甘肅子午嶺地區(qū)的油松幼苗為研究對(duì)象,考察不同氮肥施用水平下油松幼苗株高、基徑以及生物量的變化情況,為油松人工林的培育提供理論依據(jù)。
本次試驗(yàn)樣地位于甘肅省子午嶺地區(qū),地處黃土高原腹地,屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū),春季與秋季干旱多風(fēng),冬季寒冷干燥,最高氣溫37℃,年平均氣溫8.9℃,年平均降水量約480 mm,無霜期160 d,相對(duì)濕度60%,災(zāi)害性氣候主要表現(xiàn)為暴雨、干旱、凍害以及冰雹。土壤為粟鈣土,呈弱堿性。
氮肥為市場(chǎng)在售硝酸銨;鋼卷尺、石棉瓦、游標(biāo)卡尺等均為市場(chǎng)購(gòu)入。
本次氮肥施用試驗(yàn)共設(shè)計(jì)5個(gè)處理見表1。
表1 氮肥處理水平Tab.1 Nitrogen treatment level
各重復(fù)之間用石棉瓦埋入深度為50 cm 的土壤中,避免油松苗根系受到其他處理的影響。
于2020 年6 月隨機(jī)在油松林選取50 株長(zhǎng)勢(shì)一致(樹高、基徑、無病蟲害)的幼苗,每組隨機(jī)取10 株,共分為5組,作為各處理試驗(yàn)對(duì)象,各處理按表1設(shè)計(jì)進(jìn)行氮肥的施用,對(duì)幼苗根系部位的地面按200 mL/株均勻噴施,每月施用1次。處理5噴施等量的清水作為對(duì)照處理,其他各處理保持一致。
2022 年6 月分別測(cè)量各處理幼苗的平均株高、基徑以及生物量,比較不同處理下的變化。在高于地面1 cm處的樹干進(jìn)行基徑的測(cè)量。測(cè)量后將油松幼苗全部挖出,按照不同部位(根、莖、葉)分別烘干至恒質(zhì)量后稱質(zhì)量,得到各部位的生物量干質(zhì)量。
采用Excel 2010 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,采用SPSS 26.0 進(jìn)行方差分析。
不同氮肥施用量下油松幼苗株高、基徑的情況見表2。
表2 各施氮水平下油松幼苗株高、基徑生長(zhǎng)情況比較Tab.2 Comparison of seedling height and base diameter of Pinus tabulaeformis seedlings under different nitrogen application levels
由表2可知,在不同的氮肥施用量下,油松幼苗的株高與基徑均呈現(xiàn)顯著差異。中氮水平(處理2)下油松幼苗最高,顯著高于其他施氮水平,平均幼苗高度為1.57 m,相較于空白對(duì)照(處理5)增加了25.60%;其次為低氮水平(處理1),平均幼苗高度為1.49 m,相較于空白對(duì)照(處理5)增加了19.20%;飽和水平(處理4)的株高增長(zhǎng)量最低,平均幼苗高度為1.29 m,相較于空白對(duì)照(處理5)僅增加了3.20%,上述結(jié)果顯示適當(dāng)進(jìn)行氮肥施用能夠有效促進(jìn)油松幼苗樹高的生長(zhǎng),但是過量的氮肥施用會(huì)降低氮肥對(duì)幼苗樹高生長(zhǎng)的增加效果。高氮水平(處理3)下油松幼苗基徑最粗,顯著高于其他施氮水平,平均基徑為41.36 mm,相較于空白對(duì)照(處理5)增加了23.13%;其次為中氮水平(處理2),平均基徑為37.83 mm,相較于空白對(duì)照(處理5)增加了12.62%;飽和水平(處理4)的基徑增長(zhǎng)量最低,平均基徑為31.98 mm,相較于空白對(duì)照(處理5)降低了4.79%,上述結(jié)果說明進(jìn)行過進(jìn)行高濃度氮肥施用會(huì)抑制油松幼苗基徑的增長(zhǎng)。
不同氮肥施用量下油松幼苗生物量變化情況見表3。
表3 各施氮水平下油松幼苗生物量比較Tab.3 Comparison of seedling biomass of Pinus tabulaeformis under different nitrogen application levels
由表3可知,不同氮肥施用量下油松幼苗根部、莖部以及葉的生物量有所差異。隨著施氮濃度的增加,油松幼苗根部的生物量呈現(xiàn)出降低的趨勢(shì),未進(jìn)行施氮處理的空白對(duì)照(處理5)根部生物量最大(130.59 g);低氮水平(處理1)下莖部的生物量最大(213.15 g),顯著高于其他處理,但是隨著施氮濃度的繼續(xù)增加,莖部生物量隨之降低,低氮水平(213.15 g)、中氮水平(206.53 g)、高氮水平(198.74 g)以及飽和水平(185.16 g)均顯著高于未進(jìn)行施氮處理的空白對(duì)照(處理5),說明適量的氮元素有利于油松幼苗莖部生物量的增加;葉生物量最大的處理為中氮水平(處理2),生物量為48.76 g,顯著高于其他處理;其次為低氮水平(處理1)、高氮水平(處理3),葉生物量分別為43.69 g、43.55 g,二者無顯著差異;飽和水平(處理4)下的葉生物量低于未進(jìn)行施氮處理的空白對(duì)照(處理5),說明過量施用氮肥對(duì)油松葉生物量增長(zhǎng)有抑制作用。
通過研究不同氮肥施用水平下油松幼苗株高、基徑以及生物量的變化情況。結(jié)果顯示:中氮水平(處理2)下油松幼苗最高,顯著高于其他施氮水平,平均幼苗高度為1.57 m;高氮水平(處理3)下油松幼苗基徑最粗,平均基徑為41.36 mm,未進(jìn)行施氮處理的空白對(duì)照(處理5)根部生物量最大(130.59 g);低氮水平(處理1)下莖部的生物量最大(213.15 g);葉生物量最大的處理為中氮水平(處理2),生物量為48.76 g。研究發(fā)現(xiàn)氮肥施用不利于油松根部生物量的增長(zhǎng),過量的氮肥施用會(huì)降低氮肥對(duì)幼苗樹高生長(zhǎng)的增加效果,抑制油松幼苗基徑與葉生物量的增長(zhǎng)。