栓皮栎播种苗水氮需求规律研究

栓皮栎播种苗水氮需求规律研究

论文摘要

栓皮栎(Quercus variabilis L.)这一树种具有较高的生态和经济价值。然而,由于近几十年的滥砍滥伐,我国栓皮栎树种资源严重萎缩,已经影响到了该树种的正常发展。所以,加强栓皮栎苗木培育过程中的水肥管理,培育高质量苗木上山造林,提高造林成活率,具有极其重要的现实意义。本文以栓皮栎当年生播种苗为研究对象,在摸清当年生栓皮栎苗木生长年变化规律的基础上,通过对比不同的灌溉施肥量和施肥方式以及水肥耦合效应对苗木生长发育的影响,最后选择出培育优质1年生栓皮栎苗木的合理灌溉施肥量和施肥方式,建立了栓皮栎播种苗精准灌溉施肥制度。主要研究结论如下:(1)栓皮栎播种苗当年高径生长有两次高峰,第一次高峰期苗木养分的主要来源为种子中贮存的矿质元素,该阶段需适时灌溉,无须施肥;第二次高峰期种子储备营养已经消耗殆尽,此时,应及时施肥和灌溉,保证苗木健康生长。栓皮栎播种苗前期生长倾向于地上部分生物量的积累,此时应适时多补充氮肥,促进苗木茎、叶生长;后期生长生物量向根系分配比例增加,应多施P、K肥,促进苗木根系生长和茎部木质化。栓皮栎1-0苗体N素含量最高(140.6 mg·株-1),K含量次之(31.6 mg·株-1),P含量最低(8.8 mg·株-1),所以,在育苗过程中,3种肥料用量大小依次应为N>K>P。苗木耗水高峰期在7月和8月,栓皮栎苗木节水灌溉措施制定关键时段在7、8月。通过栓皮栎1-0苗木叶片DRIS营养诊断法,筛选出N/P=17.0±1.31、N/K=5.8±0.65和P/K=0.34±0.29三个指标,作为判断栓皮栎1-0苗木健康状况的依据。(2)指数施肥、直线施肥和平均施肥3种施肥方式中,指数施肥条件下栓皮栎.播种苗生长发育状况最好,养分利用效率最高,所以,在今后栓皮栎1-0苗木培育中,建议采取指数施肥方式对苗木进行矿质营养加载。(3)栓皮栎当年生播种苗需水规律上,土壤水分含量过高或者过低,都会导致根系生长受限,不能吸收充足的水分,苗木地上部分生长受到负面影响;而在合理范围内降低土壤含水率,会刺激根系生长,增强根系吸水能力。苗木叶片光合性能方面,土壤水分含量过高或者过低,都会导致叶片净光合速率下降。当土壤含水量偏高或偏低时,苗木光合速率下降主要是由于气孔因素造成;而干旱胁迫(土壤水势为-0.2285MPa--0.1834MPa)下,非气孔因素成为苗木光合速率下降的主要原因。(4)苗木需肥规律方面,随供氮水平提高,苗木形态指标、各器官生物量及单株总生物量不同程度升高,但当供氮过量时,苗木各器官生物量及总生物量不升反降。在各处理苗木叶片光合性能方面,氮素供给充足的情况下,适当增加供氮量,氮素对栓皮栎苗木光合作用的促进并不通过增加叶片的最大净光合速率来实现,而是通过延长整个速生期内叶片光合作用时间或提高单株光合有效叶面积的途径加以完成。但当供氮量过高时(329.2mg·株-1·年-1),苗木最大净光合速率、表观量子效率以及光饱和点不升反降,而光补偿点偏高。苗体营养元素含量上,随供氮水平提高,速生期,各处理苗体器官氮浓度下降的幅度变小,说明氮素对提高苗体氮浓度水平有显著作用。同时,在苗木各器官间,叶片在速生期生理活动最为活跃,氮素浓度最高;茎次之;根最低。另外,随供氮水平提高,各处理苗体P、K浓度差异不显著,说明供氮水平提高对生物量和P、K元素吸收的促进作用是等效的。但同时, N/P和N/K值逐渐升高,供氮过量时,苗木叶片N/P值已处于栓皮栎苗木叶片DRIS诊断图内圆半径之外,苗体N、P比例失调。(5)水氮耦合效应对栓皮栎苗木生长发育影响方面:当土壤水势在-0.1262--0.0560MPa之间变动时,水氮交互作用对栓皮栎当年生播种苗生长影响不显著(P>0.05),各处理苗木生长状况上的差异主要由水、氮2个主效应引起。而当土壤水势在-0.2285--0.0560MPa之间变动时,由于在低水分处理条件下,干旱胁迫已经成为栓皮栎苗木生长发育和正常生理代谢过程的主要限制性因素,该水分梯度下苗木的生长状况显著地低于W1和W2处理,同时,不同供氮水平对苗木生长发育的影响不显著,此时,水氮交互作用的影响才达到显著水平(P<0.05)。综上所述,当土壤水势在-0.1262--0.0560MPa之间变动时,水氮交互作用不显著,栓皮栎当年生播种苗生长状况上的差异主要由水、氮2个主效应引起,所以,在制定栓皮栎1-0优质苗木培育合理灌溉施肥制度时,可以将最佳水分梯度下的灌溉水平和最佳供氮水平直接搭配,得出培育1-0优质栓皮栎苗木的最佳灌溉量为21.47L株1-年-1,最佳供氮量为216.4mg株-1年-1,最佳施肥方式为指数施肥。

论文目录

  • 中文摘要
  • ABSTRACT
  • 目录
  • 引言
  • 1.国内外研究进展
  • 1.1 栓皮栎资源培育研究现状
  • 1.1.1 栓皮栎树种的遗传改良
  • 1.1.2 栓皮栎优质苗木培育
  • 1.1.3 栓皮栎造林技术
  • 1.1.4 栓皮栎林幼林抚育
  • 1.2 栓皮栎水分生理和节水灌溉育苗研究进展
  • 1.2.1 栎类苗木对干旱的适应性策略
  • 1.2.2 不同种源栎苗抗旱性差异
  • 1.2.3 土壤水分状况对栎苗生长发育的影响
  • 1.2.4 栓皮栎树干的茎流特征
  • 1.3 栓皮栎养分需求和合理施肥研究进展
  • 1.3.1 栓皮栎苗木体内养分动态研究
  • 1.3.2 施肥对栎类苗木生长发育的影响
  • 1.4 苗木水肥耦合研究进展
  • 1.4.1 水肥耦合的机理
  • 1.4.2 水肥耦合的生理效应
  • 2.苗木水肥需求特性及施肥灌溉技术的理论基础
  • 2.1 植物营养研究理论
  • 2.1.1 氮素营养及施肥
  • 2.1.2 磷素营养及施肥
  • 2.1.3 钾素营养及施肥
  • 2.2 植物水分需求理论基础
  • 2.2.1 水在植物体生命活动中的作用
  • 2.2.2 植物蒸腾耗水理论基础
  • 2.2.3 植物节水培育的理论基础
  • 2.3 植物水肥耦合理论基础
  • 3.试验设计及研究方法
  • 3.1 种源地概况
  • 3.2 试验地概况
  • 3.3 研究内容
  • 3.4 试验材料和方法
  • 3.4.1 试验材料
  • 3.4.2 试验方法
  • 3.5 数据处理和分析
  • 3.6 技术路线
  • 4.栓皮栎播种苗生长、体内养分含量及苗木耗水量年动态
  • 4.1 栓皮栎播种苗年生长节律试验结果与分析
  • 4.1.1 栓皮栎播种苗高径年生长节律
  • 4.1.2 栓皮栎播种苗高径生长过程的数学模型
  • 4.2 栓皮栎播种苗生物量变化年动态
  • 4.3 栓皮栎播种苗体内N、P、K含量年动态
  • 4.4 栓皮栎播种苗叶片营养诊断
  • 4.4.1 高产组和低产组的划分
  • 4.4.2 栓皮栎1-0苗木叶片营养DRIS诊断建立
  • 4.4.3 栓皮栎1-0苗木叶片营养DRIS诊断图绘制
  • 4.4.4 栓皮栎1-0苗木叶片营养DRIS诊断图应用
  • 4.5 栓皮栎播种苗蒸腾耗水年变化规律
  • 4.5.1 栓皮栎当年生播种苗耗水量年变化规律
  • 4.5.2 栓皮栎当年生播种苗耗水量与气象因子之间的关系模型
  • 4.6 栓皮栎播种苗生长对种子养分库依赖性研究结果分析
  • 4.6.1 砂培和土培处理下苗木形态指标比较
  • 4.6.2 砂培和土培处理下苗木生物量及其分配比较
  • 4.6.3 砂培和土培处理下苗体N、P、K素含量比较
  • 4.7 小结
  • 5.不同施肥方式对栓皮栎播种苗生长的影响结果分析
  • 5.1 不同施肥方式对栓皮栎苗木高径生长的影响
  • 5.2 不同施肥方式对栓皮栎苗木生物量积累的影响
  • 5.3 不同施肥方式对栓皮栎苗木体内氮含量的影响
  • 5.4 小结
  • 6.土壤水分状况对栓皮栎播种苗生长发育影响结果分析
  • 6.1 不同土壤水分状况对苗木高径生长的影响
  • 6.2 不同土壤水分状况对苗木生物量积累及其分配的影响
  • 6.2.1 不同土壤水分状况下苗木器官生物量的积累过程
  • 6.2.2 不同土壤水分状况下苗木整株生物量的积累方程
  • 6.3 不同土壤水分状况对苗木叶生长的影响
  • 6.4 不同土壤水分状况对苗木根形态指标的影响
  • 6.5 不同土壤水分状况对苗木叶片光合性能的影响
  • 6.5.1 不同土壤水分状况对苗木叶片净光合速率(PN)的影响
  • 6.5.2 不同土壤水分状况对苗木叶片气孔导度(Gs)影响
  • 6.5.3 不同土壤水分状况对苗木叶片胞间CO2浓度(CI)的影响
  • r)的影响'>6.5.4 不同土壤水分状况对苗木叶片蒸腾速率(Tr)的影响
  • 6.5.5 不同土壤水分状况对苗木水分利用效率(WUE)的影响
  • 6.5.6 不同土壤水分状况对苗木叶片叶绿素含量的影响
  • 6.6 不同土壤水分状况对苗木耗水量的影响
  • 6.7 不同水分处理下苗木的灌溉量
  • 6.8 小结
  • 7.不同供氮水平对栓皮栎播种苗生长发育影响结果分析
  • 7.1 不同供氮水平对苗木地上部分形态指标的影响
  • 7.2 不同供氮水平对苗木根系形态指标的影响
  • 7.3 不同供氮水平对苗木生物量及其分配格局的影响
  • 7.3.1 不同供氮水平下苗木器官生物量的积累过程
  • 7.3.2 不同供氮水平下苗木器官生物量的积累方程
  • 7.4 不同供氮水平对苗木体内矿质元素含量的影响
  • 7.4.1 不同供氮水平对苗木各器官氮浓度和氮含量的影响
  • 7.4.2 不同供氮水平对苗木各器官磷、钾浓度和磷、钾含量的影响
  • 7.5 不同供氮水平对苗木叶片光合性能的影响
  • 7.5.1 不同供氮水平对苗木光响应曲线的影响
  • 7.5.2 不同供氮水平对苗木叶片叶绿素含量的影响
  • 7.6 小结
  • 8.水氮耦合效应对栓皮栎播种苗生长发育影响结果分析
  • 8.1 水氮耦合效应对苗木高径生长的影响
  • 8.2 水氮耦合效应对苗木根系形态指标的影响
  • 8.3 水氮耦合效应对苗木生物量及其分配格局的影响
  • 8.3.1 不同水氮水平下的苗木器官生物量
  • 8.3.2 不同水氮水平下的苗木单株生物量积累模型
  • 8.4 水氮耦合效应对苗木体内营养元素含量的影响
  • 8.4.1 不同水氮水平下的苗体N、P、K浓度及含量
  • 8.4.2 不同水氮水平下的苗体N含量拟合方程
  • 8.4.3 不同水氮水平下的苗体P含量拟合方程
  • 8.4.4 不同水氮水平下的苗体K含量拟合方程
  • 8.5 水氮耦合效应对苗木叶片光合性能的影响
  • 8.5.1 不同水氮处理对苗木叶片生长的影响
  • 8.5.2 不同水氮处理对苗木叶片净光合速率的影响
  • 8.6 小结
  • 9.结论、讨论和建议
  • 参考文献
  • 个人简介
  • 导师简介
  • 在读期间发表的论文
  • 致谢
  • 相关论文文献

    • [1].抚育间伐对栓皮栎种群空间分布格局的影响[J]. 生态环境学报 2020(03)
    • [2].栓皮栎根系解剖结构、水力特性及碳、氮含量研究[J]. 广西植物 2020(08)
    • [3].促进栓皮栎林天然更新的主要技术措施[J]. 特种经济动植物 2020(10)
    • [4].秦岭南坡栓皮栎种子雨动态变化[J]. 陕西林业科技 2018(05)
    • [5].栓皮栎栓皮产量估测[J]. 山东林业科技 2017(03)
    • [6].种植栓皮栎有前景[J]. 农村百事通 2017(18)
    • [7].栓皮栎定向培育技术措施[J]. 内江科技 2015(10)
    • [8].栓皮栎的综合利用[J]. 花卉 2018(12)
    • [9].栓皮栎树的一场奇幻漂流[J]. 酒世界 2013(07)
    • [10].栓皮栎软木动态黏弹性研究[J]. 林业工程学报 2020(03)
    • [11].栓皮栎幼苗叶片内源激素含量对切根胁迫的短期动态响应[J]. 河南农业大学学报 2020(02)
    • [12].栓皮栎叶片δ~(13)C和δ~(15)N的纬向趋势及其影响因子[J]. 应用生态学报 2018(05)
    • [13].北京山区栓皮栎林优势种群点格局分析[J]. 生态学报 2016(02)
    • [14].栓皮栎直播造林技术[J]. 北京农业 2012(33)
    • [15].栓皮栎林人工促进天然更新技术研究[J]. 中国林业 2011(19)
    • [16].栓皮栎栽培[J]. 安徽林业 2009(01)
    • [17].栓皮栎软木研究进展[J]. 西北农林科技大学学报(自然科学版) 2019(04)
    • [18].中条山栓皮栎林数量分类研究[J]. 林业科技通讯 2019(09)
    • [19].云居山栓皮栎群落特征及多样性研究[J]. 植物科学学报 2015(03)
    • [20].栓皮栎造林及抚育管理技术[J]. 现代农村科技 2014(05)
    • [21].栓皮栎树皮对溶液中重金属离子吸附性能的研究[J]. 安徽农业科学 2012(33)
    • [22].北京市西山地区栓皮栎林空间结构特征研究[J]. 水土保持通报 2011(04)
    • [23].中条山林区栓皮栎林近自然经营实践分析[J]. 山西林业 2019(04)
    • [24].安徽省紫蓬山栓皮栎林的物种组成及更新特征[J]. 浙江大学学报(农业与生命科学版) 2012(05)
    • [25].太宽河自然保护区栓皮栎群落物种多样性研究[J]. 山西大学学报(自然科学版) 2010(02)
    • [26].栓皮栎苗木栽培技术[J]. 中国林副特产 2009(05)
    • [27].大别山区栓皮栎培育[J]. 安徽林业 2008(06)
    • [28].栓皮栎橡子果仁多酚抗氧化与抑菌活性研究[J]. 食品工业科技 2019(20)
    • [29].上海金山区杨树林冠下种植栓皮栎试验研究[J]. 南方林业科学 2017(06)
    • [30].太行山南麓地区不同林龄栓皮栎林根系生物量及形态特征研究[J]. 河南农业大学学报 2018(04)

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