杨树施用细菌肥料的增长效应及作用机理研究

论文摘要

杨树具有极其重要的经济价值和生态作用，在我国林业建设和生态环境建设中占有很高的地位。但由于杨树对养分消耗大，易造成土壤肥力下降，施肥成为杨树生产必不可少的技术措施。近百年来，化肥一直是提供杨树这类植物营养的重要途径。然而，随着化肥使用量的增加，其负面影响日益明显。因此，探寻新的肥源，尤其是生物肥源，以替代或部分替代化肥的研究倍受关注。本研究利用原子吸收仪、流动分析仪等先进仪器设备，通过杨树插穗浸泡细菌肥料的生根发芽试验、苗圃地和林地施用细菌肥料的田间试验，首次系统研究细菌肥料对杨树的育苗、生长发育和增长效应的影响及其作用机理，优选适合杨树生长的细菌肥料种类与施肥技术。结果表明： （1） 细菌肥料对杨树生根发芽的试验表明：不同种细菌肥料对杨树插穗生根发芽有明显影响，但对苗木成活率没有明显影响。细菌肥料处理后的插穗生根时间和发芽时间分别提前1.3～3.4d和1.0～3.3d，生根速度和发芽速度分别加快0.6～1.9d和0.4～1.7d，根量和根长分别增加5.81％～54.65％和3.93％～59.72％，以Ser、Pfk两种细菌肥料的作用效果显著。不同浸泡时间对杨树生根、发芽及生长均有明显促进作用，其作用效果的排序为：16h＞24h＞8h，以16h浸泡效果最好。 （2） 不同种细菌肥料的苗圃地试验结果表明：混施肥（Ser+Pfk+化肥）、Ser、Pfk三种细菌肥料适宜于杨树育苗生产。其处理后的杨树苗高和地径分别在3.51～3.70m、2.26～2.38cm之间，显著高于CK处理。 （3） 不同剂量和不同时间施用细菌肥料Ser的田间试验得出：年施用量以30ml·株-1的作用效果最好，其处理后的杨树苗高和地径分别达到3.60m和2.44cm，显著高于CK处理，适宜于杨树育苗生产。施肥时间以4、6、8月各施肥一次的作用效果最好，其处理后的杨树苗高和地径达到3.47m和2.36cm，显著高于CK处理，适宜于杨树育苗生产。过高或过低的施肥量以及过稀或过频的施肥时间均不利于杨树生长，这与其对杨树生物量形成、杨树叶绿素含量、杨树叶面积和土壤养分的促进作用有关。 （4） 不同种细菌肥料的林地试验结果表明：混施肥、混合菌两种细菌肥料比较适宜于4年生杨树速生林的培育，其处理后的杨树树高、胸径、材积生长量最大，其增幅在20％以上，但没有达到显著水平。 （5） 细菌肥料促进杨树生长的作用机理之一是其增强了幼苗的光合作用。其中，Agr、混施肥、Mic、Ser四种细菌肥料显著促进了杨树幼苗叶片叶绿素形成和单株叶面积、叶面积指数增加。上述指标分别在4.14～4.68mg·g-1、1.10～1.37m2、4.57～5.73之间，比CK处理的相应值增加10％以上；而Pfk、Fla两种细菌肥料通过增加杨树叶片叶面积来增强光合作用，其对叶片叶绿素的形

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 引言
• 1.1 发展杨树的重要性及其生产中面临的问题
• 1.2 杨树施肥的研究进展
• 1.2.1 林地施肥
• 1.2.2 国外杨树施肥研究
• 1.2.3 我国杨树施肥研究与应用
• 1.3 细菌肥料应用与研究进展
• 1.3.1 细菌肥料概述
• 1.3.2 细菌肥料种类
• 1.3.2.1 根瘤菌肥料类
• 1.3.2.2 固氮菌肥料类
• 1.3.2.3 解磷细菌肥料类
• 1.3.2.4 硅酸盐细菌肥料类
• 1.3.2.5 PGPR类细菌肥料
• 1.3.3 细菌肥料的作用机理
• 1.3.3.1 营养作用
• 1.3.3.1.1 固氮作用
• 1.3.3.1.2 溶磷作用
• 1.3.3.1.3 解钾作用
• 1.3.3.1.4 其他营养作用
• 1.3.3.2 产生生理活性物质
• 1.3.3.3 拮抗病原微生物
• 1.3.3.4 其他作用机理
• 1.3.4 细菌肥料生态学研究
• 1.3.4.1 定殖和竞争
• 1.3.4.2 有效菌的存活
• 1.3.4.3 与宿主植物的关系
• 1.3.4.4 其他生态学研究
• 1.3.5 细菌肥料的施肥效应研究
• 1.3.5.1 促进植物的生长发育
• 1.3.5.2 提高植物的产量
• 1.3.5.3 改善植物的品质
• 1.3.6 细菌肥料应用中存在的问题
• 1.4 杨树施用细菌肥料的意义
• 1.4.1 农林业生产中使用细菌肥料的意义
• 1.4.2 杨树施用细菌肥料的意义
• 1.5 研究提出
• 1.6 技术路线
• 第2章 试验区概况和研究方法
• 2.1 试验区概况
• 2.2 研究方法
• 2.2.1 试验设计
• 2.2.2 土壤和植物样品的采集与制备
• 2.2.3 杨树生长量的测定
• 2.2.4 杨树生理特征的测定
• 2.2.5 杨树营养状况的测定
• 2.2.6 土壤微生物的测定
• 2.2.7 土壤酶活性的测定
• 2.2.8 土壤物理性质的测定
• 2.2.9 土壤化学性质的测定
• 2.2.10 土壤养分的测定
• 第3章 杨树插穗浸泡细菌肥料的试验研究
• 3.1 试验材料与方法
• 3.1.1 试验材料
• 3.1.2 试验方法
• 3.1.2.1 试验设计
• 3.1.2.2 试验布置
• 3.1.2.3 各项指标测定
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 细菌肥料对杨树插穗生根特性的影响
• 3.2.1.1 细菌肥料和浸泡时间的不同组合对杨树插穗生根特性的影响
• 3.2.1.2 不同种细菌肥料对杨树插穗生根特性的影响
• 3.2.1.3 不同浸泡时间对杨树插穗生根特性的影响
• 3.2.2 细菌肥料对杨树插穗发芽的影响
• 3.2.2.1 不同种细菌肥料对杨树插穗发芽的影响
• 3.2.2.2 不同浸泡时间对杨树插穗发芽的影响
• 3.2.3 细菌肥料浸泡对杨树插穗成活率的影响
• 3.2.4 细菌肥料浸泡对杨树苗高、地径的影响
• 3.2.4.1 不同种细菌肥料浸泡对杨树苗高、地径的影响
• 3.2.4.2 细菌肥料不同浸泡时间对杨树苗高、地径的影响
• 3.2.5 杨树生根、发芽、生长的相关性分析
• 3.3 讨论与小结
• 3.3.1 讨论
• 3.3.2 小结
• 第4章 不同种细菌肥料对杨树幼苗生长效应的影响
• 4.1 试验材料与方法
• 4.1.1 试验材料
• 4.1.2 试验方法
• 4.1.2.1 试验设计
• 4.1.2.2 试验布置
• 4.1.2.3 样品的采集与制备
• 4.1.2.4 各项指标测定
• 4.1.2.5 数据处理
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 对苗高、地径的影响
• 4.2.2 对苗木生物量的影响
• 4.2.3 对苗木根、茎、叶含水量的影响
• 4.2.4 对苗木各部分比值的影响
• 4.2.5 对苗木分枝特性的影响
• 4.3 讨论与小结
• 4.3.1 讨论
• 4.3.2 小结
• 第5章 不同种细菌肥料对杨树幼苗生理特性与营养特性的影响
• 5.1 试验材料与方法
• 5.1.1 试验材料
• 5.1.2 试验方法
• 5.1.2.1 试验设计
• 5.1.2.2 试验布置
• 5.1.2.3 样品的采集与制备
• 5.1.2.4 各项指标测定
• 5.1.2.5 数据处理
• 5.2 结果与分析
• 5.2.1 不同种细菌肥料对杨树幼苗生理特性的影响
• 5.2.1.1 对杨树叶片叶绿素含量的影响
• 5.2.1.2 对杨树叶面积的影响
• 5.2.2 细菌肥料对杨树幼苗营养特性的影响
• 5.2.2.1 对氮素营养特性的影响
• 5.2.2.2 对杨树叶片全氮含量年变化的影响
• 5.2.2.3 对磷素营养特性的影响
• 5.2.2.4 对杨树叶片全磷含量年变化的影响
• 5.2.2.5 对钾素营养特性的影响
• 5.2.2.6 对杨树幼苗叶片全钾含量年变化的影响
• 5.2.2.7 对杨树幼苗钙、镁营养特性的影响
• 5.2.2.8 对杨树幼苗钙、镁含量年变化的影响
• 5.2.2.9 对杨树幼苗微量元素含量的影响
• 5.3 讨论与小结
• 5.3.1 讨论
• 5.3.2 小结
• 第6章 不同种细菌肥料对苗圃地土壤性质的影响
• 6.1 试验材料与试验方法
• 6.1.1 试验材料
• 6.1.2 试验方法
• 6.1.2.1 试验设计
• 6.1.2.2 试验布置
• 6.1.2.3 样品的采集与制备
• 6.1.2.4 各项指标测定
• 6.1.2.5 数据处理
• 6.2 结果与分析
• 6.2.1 细菌肥料对苗圃地土壤物理性质的影响
• 6.2.1.1 对土壤容重的影响
• 6.2.1.2 对土壤孔隙的影响
• 6.2.1.3 对土壤水分的影响
• 6.2.2 细菌肥料对苗圃地土壤化学性质的影响
• 6.2.2.1 对土壤pH值的影响
• 6.2.2.2 对土壤有机质含量的影响
• 6.2.2.3 对土壤交换性能的影响
• 6.2.3 对苗圃地土壤微生物的影响
• 6.2.4 对苗圃地土壤酶活性的影响
• 6.2.4.1 对苗圃地土壤磷酸酶活性的影响
• 6.2.4.2 对苗圃地土壤过氧化氢酶活性的影响
• 6.2.4.3 对苗圃地土壤转化酶活性的影响
• 6.2.4.4 对苗圃地土壤多酚氧化酶活性的影响
• 6.2.4.5 对苗圃地土壤脲酶和蛋白酶活性的影响
• 6.2.5 细菌肥料对苗圃地土壤养分的影响
• 6.2.5.1 对苗圃地土壤氮素养分的影响
• 6.2.5.2 对苗圃地土壤磷素养分的影响
• 6.2.5.3 对苗圃地土壤钾素养分含量的影响
• 6.2.5.4 对苗圃地土壤钙、镁养分含量的影响
• 6.2.5.5 对苗圃地土壤微量元素（Zn、Cu、Mn、Fe）含量的影响
• 6.3 讨论与小结
• 6.3.1 讨论
• 6.3.2 小结
• 第7章 不同剂量和不同时间施用细菌肥料的试验研究
• 7.1 试验材料与方法
• 7.1.1 试验材料
• 7.1.2 试验方法
• 7.1.2.1 试验设计
• 7.1.2.2 试验布置
• 7.1.2.3 土壤与植物样品的采集、制备
• 7.1.2.4 各项指标测定
• 7.1.2.5 数据处理
• 7.2 结果与分析
• 7.2.1 不同剂量和不同时间施用细菌肥料对杨树幼苗生长的影响
• 7.2.1.1 对苗高、地径的影响
• 7.2.1.2 细菌肥料施肥量与杨树苗高、地径的相关性
• 7.2.1.3 对苗木根、茎、叶含水量的影响
• 7.2.1.4 对苗木生物量的影响
• 7.2.1.5 细菌肥料施肥量与杨树幼苗生物量的相关性
• 7.2.2 细菌肥料对杨树幼苗生理的影响
• 7.2.2.1 杨树叶绿素含量的变化
• 7.2.2.2 杨树叶面积的变化
• 7.2.2.3 细菌肥料不同剂量与杨树幼苗叶面积和叶面积指数的相关性
• 7.2.3 杨树营养生理的变化
• 7.2.3.1 氮素营养的变化规律
• 7.2.3.2 磷素营养的变化规律
• 7.2.3.3 钾素营养的变化规律
• 7.2.4 土壤养分的变化规律
• 7.2.4.1 不同剂量细菌肥料对土壤全 N、P、K含量的影响
• 7.2.4.2 不同剂量细菌肥料对土壤速效 N、P、K含量的影响
• 7.2.4.3 不同时间施用细菌肥料对土壤全 N、P、K含量的影响
• 7.2.4.4 不同时间施用细菌肥料对土壤速效 N、P、K含量的影响
• 7.3 讨论与小结
• 7.3.1 讨论
• 7.3.2 小结
• 第8章 杨树林地施用细菌肥料的试验研究
• 8.1 试验材料与方法
• 8.1.1 试验材料及试验地
• 8.1.2 试验方法
• 8.1.2.1 试验设计
• 8.1.2.2 试验布置
• 8.1.2.3 土壤样品采集与制备
• 8.1.2.4 各项指标测定
• 8.1.2.5 数据统计分析
• 8.2 结果与分析
• 8.2.1 细菌肥料对4年生杨树生长的影响
• 8.2.2 细菌肥料对林地土壤物理性质的影响
• 8.2.2.1 对林地土壤容重的影响
• 8.2.2.2 对林地土壤孔隙的影响
• 8.2.2.3 对林地土壤水分的影响
• 8.2.3 细菌肥料对林地土壤化学性质的影响
• 8.2.3.1 对林地土壤pH值的影响
• 8.2.3.2 对林地土壤有机质含量的影响
• 8.2.3.3 对林地土壤交换性能的影响
• 8.2.4 对林地土壤微生物的影响
• 8.2.5 对林地土壤酶活性的影响
• 8.2.5.1 对林地土壤磷酸酶活性的影响
• 8.2.5.2 对林地土壤过氧化氢酶活性的影响
• 8.2.5.3 对林地土壤转化酶活性的影响
• 8.2.5.4 对林地土壤多酚氧化酶活性的影响
• 8.2.5.5 对脲酶和蛋白酶活性的影响
• 8.2.6 细菌肥料对林地土壤养分的影响
• 8.2.6.1 对杨树林地土壤氮素养分的影响
• 8.2.6.2 对杨树林地土壤磷素养分的影响
• 8.2.6.3 对杨树林地土壤钾素养分含量的影响
• 8.2.6.4 对土壤钙、镁养分含量的影响
• 8.2.6.5 对林地土壤微量元素（Zn、Cu、Mn、Fe）含量的影响
• 8.3 讨论与小结
• 8.3.1 讨论
• 8.3.2 小结
• 第9章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 导师简介