施肥对长白落叶松苗木氮磷利用的影响

论文摘要

长白落叶松（Larix olgensis Henry.）是我国东北林区重要的速生用材树种之一。目前生产上对长白落叶松苗木的人工培育以裸根播种苗为主,并习惯性采用大肥式的培育方法。这不仅不利于该树种的苗木质量,而且易导致肥料的浪费。本研究基于生产上对长白落叶松裸根苗木常规的培育方法,以提高其苗木质量为目的,以经典的“目标苗木”和“养分库”等理论为基础,以节约肥料中氮、磷养分的供给量为目标探讨了不同等级苗木地上和地下部分生长和氮磷的吸收利用机理及效率对无机氮磷养分的基肥、稳态加载和生长季后期施肥或有机肥料的响应,重点研究了苗木移栽后的早春碳水化合物积累与损耗、夏季养分的重新分配,秋季养分库的建立以及苗木细根的生长动态等苗木生理、生态学现象。同时,本研究对经过稳态养分加载的播种（1-0）苗木与复合国家Ⅰ级质量标准的移栽（1-1）苗木进行了早期造林效果的对比研究,以期探讨通过缩短苗木出圃前培育周期的方法实现对其培育成本降低的可行性。本研究结果表明：（1）长白落叶松1-0苗木对施肥处理的显著响应开始于夏末时期；（2）100 kg N和P hm-2的无机施肥或10000 kg FM鸡粪hm-2的有机肥添加处理均有利于较大形态苗木的生长和养分吸收,同时能有效减少土壤养分淋失,并提高翌年早春苗木碳积累速率；（3）低量磷酸二铵基肥处理（23.76 kg N hm-2,60.72 kg P hm-2）可以有效提高1-1苗木对土壤养分的吸收利用效率、减少养分淋溶、改变养分在苗体内的再分配,并有促进苗木生长的潜力；（4）生长季后期对1-1苗木同时或分别施入30和60kg hm-2的磷、氮养分会提高苗木养分库水平,但不会影响苗木生长；（5）氮磷供给比例为2：1时,根系中谷氨酰胺合成酶（Glutamine synthetase, GS）活性较低,但叶片中GS活性较高；当供给比例为1：2时,根系中酸性磷酸酶（Acid phosphatase, AP）活性较高,叶片中AP活性较低；（6）和每株500 mgN株-1的指数施肥处理相比,135 mgN株-1的指数施肥处理下苗木叶绿素和可溶性蛋白含量较低,但养分利用效率较高,并且其早期造林成活率与Ⅰ级1-1苗木间差异不显著。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 1 前言
• 1.1 氮磷对苗木生长的调控
• 1.1.1 苗木形态
• 1.1.2 生物量与碳水化合物的积累和分配
• 1.2 苗木质量
• 1.3 施肥对苗木养分利用的影响
• 1.3.1 肥料供给类型与施肥方法
• 1.3.2 苗木对氮磷养分的吸收及同化
• 1.3.3 贮藏氮磷对苗木翌年生长的影响
• 1.4 裸根苗木土壤养分的淋溶
• 1.5 本研究的研究目的、内容及技术路线
• 1.5.1 研究目的和意义
• 1.5.2 研究内容
• 1.5.3 技术路线
• 2 试验地概况及研究方法
• 2.1 试验地概况
• 2.2 试验材料
• 2.3 试验设计和研究方法
• 2.3.1 苗圃常规培育方法下播种苗生长节律
• 2.3.2 播种苗的氮素稳态加载研究
• 2.3.3 不同无机氮素形态的吸收动力学特征研究
• 2.3.4 无机氮磷和有机肥处理
• 2.3.5 播种苗的氮磷稳态加载
• 2.3.6 播种苗的不同氮磷比例供给试验
• 2.3.7 移栽苗木的基肥试验
• 2.3.8 移栽苗木的生长季后期施肥试验
• 2.4 指标测定
• 2.5 数据处理和分析
• 2.5.1 苗圃常规培育方法下播种苗生长的Logistic拟合
• 2.5.2 播种苗的氮素稳态加载研究
• 2.5.3 不同无机氮素形态的吸收动力学特征研究
• 2.5.4 无机肥配施有机肥对播种苗生长的影响
• 2.5.5 播种苗的氮磷稳态加载和氮磷供给比例试验
• 2.5.6 移栽苗木的基肥试验
• 2.5.7 移栽苗木生长季后期施肥试验
• 3 氮磷供给对苗木生长的影响
• 3.1 苗木地上部分
• 3.1.1 苗高、地径
• 3.1.2 地上生物量积累
• 3.2 苗木地下部分
• 3.2.1 主根长、FOLR和根系生物量
• 3.2.2 细根形态及其生物量
• 3.3 不同施肥处理下地上-地下间生长关系
• 3.3.1 苗圃常规培育
• 3.3.2 稳态养分加载
• 3.3.3 氮磷供给配施有机肥
• 3.3.4 春季氮磷基肥
• 3.3.5 秋季追磷配施氮肥
• 3.4 本章小结
• 4 苗木需肥规律
• 4.1 苗木生长速生期养分积累与分配
• 4.1.1 氮素积累
• 4.1.2 氮素重新分配
• 4.2 生长季后期氮磷积累
• 4.2.1 夏季氮素稳态加载
• 4.2.2 生长季后期氮磷施肥
• 4.3 生长季末氮磷库
• 4.3.1 春季基肥
• 4.3.2 无机氮磷供给配施有机肥
• 4.4 本章小结
• 5 苗木对氮磷吸收及利用的机理
• 5.1 幼苗对氮磷的吸收与同化机理
• 5.1.1 根系对不同形态氮素的吸收
• 5.1.2 根系对氮磷的同化
• 5.1.3 叶片对氮磷的同化
• 5.2 移栽苗木体内光合产物积累及消耗
• 5.2.1 早春苗体碳水化合物的积累和消耗
• 5.2.2 秋季施肥对生长季末苗体碳水化合物积累的影响
• 5.3 本章小结
• 6 氮磷养分吸收利用效率及其分析
• 6.1 养分吸收效率
• 6.1.1 春季氮磷基肥的作用
• 6.1.2 无机氮磷供给配施有机肥
• 6.1.3 氮素稳态加载
• 6.1.4 生长季后期氮磷施肥
• 6.2 养分利用效率
• 6.2.1 春季氮磷基肥供给
• 6.2.2 无机氮磷供给配施有机肥
• 6.2.3 氮素稳态加载
• 6.2.4 生长季后期氮磷施肥
• 6.3 矢量养分分析
• 6.3.1 春季氮磷基肥
• 6.3.2 氮磷供给配施有机肥
• 6.3.3 稳态养分加载下氮素利用效率
• 6.3.4 秋季追磷配施氮肥
• 6.4 土壤养分淋失
• 6.4.1 春季氮磷基肥
• 6.4.2 氮磷供给配施有机肥
• 6.5 苗木移栽早期生长表现
• 6.5.1 成活率
• 6.5.2 苗高和地径增长量
• 6.6 本章小结
• 7 结论、讨论与展望
• 7.1 结论与讨论
• 7.1.1 苗木生长
• 7.1.2 氮磷吸收规律
• 7.1.3 氮磷吸收利用机理
• 7.1.4 氮磷吸收利用效率
• 7.2 创新点
• 7.3 展望
• 参考文献
• 附录
• 个人简介
• 导师简介
• 致谢