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杨树丰产郁闭林的营养及根系调控研究

冯志敏  
【摘要】: 杨树速生性强,轮伐期短,养分消耗多,而一般林地土壤养分供应状况差,总养分、速效养分含量都较低,而且连做栽培,生产者只重视林产品的收获,不重视养分的适时回归,使杨树生长条件进一步恶化。如何改善杨树生长条件,尤其是养分需求状况,以促进杨树速生丰产,一直是人们关注的问题。科学施肥是维持土壤肥力,调节养分平衡,提高单位面积木材产量的重要技术措施。杨树林分郁闭后,根系盘生容易使杨树形成“小老树”,并且伴随着根系生长量减少、根系逐渐老化、根毛较少、吸收营养能力差等一系列的问题。因此,对杨树郁闭林分的根系进行营养调控,提高根系的养分吸收能力,对于促进杨树速生,增加木材蓄积量,提高其种植效益具有重要意义。本试验依据根系的再生能力,通过断根技术,并且配合根系合理的配方施肥促根的方法,来研究断根对林木生理特性及土壤环境的影响,以期为杨树人工林速生丰产栽培技术提供必要的理论支持和依据。主要研究结果如下: 1、不同林龄的根系活力测定结果表明,一年生及当年生毛细根、根尖部位的根系活力及根系活跃吸收面积最高,其次是两年生根,说明杨树吸收养分主要以幼小细根为主。其吸收水分和营养物质及合成、分解代谢旺盛,有助于抵御和防止病原物的侵入和扩散。而根系生长至四、五年其根系活力及根系活跃吸收面积明显降低。此研究为以后断根试验提供理论依据。 2、不同断根施肥处理对杨树生长量有不同的影响,距树体80cm两侧断根施肥措施能够显著促进树体年生长量的增长,与对照相比胸径年生长量提高了60.5%,树高年生长量提高了145%,说明适当的断根施肥措施可以促进树体的生长。4月下旬至5月下旬期间,施肥处理叶片中氮、磷、钾元素含量含量高于对照,所有的断根或断根施肥处理均小于对照,这是因为此时期主要影响因子是断根量的大小,断根以后施肥在这一期间没有及时发挥效果。但是经过大约一个月的根系恢复,处理5、处理6、处理7、处理8、处理2叶片中的N、P、K逐渐高于对照,这是因为施肥对元素的吸收在这一期间开始表现出了促进作用,并且随着时间的推移各处理中元素含量持续降低至落叶,直至后期的生长季节也高于对照。 3、各处理的杨树林地根际土壤pH值均低于非根际土壤,而有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、有效铜和有效锌的含量均高于非根际土壤,与其它处理相比,80cm两侧断根施肥处理的根际土和非根际土壤速效养分含量最高,差异达显著水平。与对照相比,80cm两侧断根施肥处理显著提高了林地土壤的脲酶、转化酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶和过氧化物酶活性,而断根未施肥处理则降低了土壤酶的活性。其中80cm两侧断根施肥处理无论是微生物总量还是细菌、放线菌、真菌的数量其增长幅度都是最大的。 4、与对照相比,杨树断根施肥栽培措施可提高叶片中GA、CTK、IAA的含量、降低ABA的含量,从而达到促进树体生长的目的。本研究得出80cm两侧断根施肥处理,对于促进杨树的生长发育是最好的。与对照和断根相比,合理的断根施肥,可以提高光合速率和水分利用率,降低呼吸消耗比,这种变化说明适量施肥可以显著改善杨树叶片光合性能。本试验研究表明在80cm两侧断根施肥可以显著的提高树体的光合性能,并且提高水分利用效率。 5、断根经过8个月的恢复后,树体须根及侧根都有增多的趋势,增加了根系吸收面积,断根施肥处理较仅断根处理刺激萌发的根系更多,这可能是由于施肥的增效效应,使得根系恢复更好。断根的程度不同对树体的影响也不同,其中以80cm两侧断根施肥处理根系恢复最为明显,提高了树体的生长势。 6、不同的施肥处理均显著的增加了杨树的生物量,而腐殖酸肥料对杨树的生长量具有明显的促进作用,年平均树高和年平均胸径比对照分别增加了82%,55%;其次是处理9年平均树高和年平均胸径比对照分别增加了68%,46.2%。N、P、K三元素配施比其中任一种或两种配施的效果都要好,能促进杨树叶片对N、P、K的吸收和累积,其中处理9叶片中三种元素含量一直到生长季节的末期都是最高的。 7、各施肥处理与对照相比均能提高土壤中的养分含量、土壤中的酶活性,本试验研究得出施肥不会对土壤养分带来不利的变化,更不会对土壤生态环境带来严重的影响。施肥显著提高了土壤微生物数量,与对照相比处理10和处理9中微生物总数分别增加了158%,147%。


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