生物炭与氮肥配施对巨尾桉幼苗生长生理及养分吸收利用的影响

发布时间：2020-05-31 20:04

【摘要】：桉树(Eucalyputs)是我国南方主要造林树种,其具有生长快、产量大、抗逆性强以及干形直等特点。由于其生长消耗大量养分,氮素是植物生长的主要营养元素,对植物生长及生理特性均有较大的贡献,然而,土壤自身供给量远远小于其消耗量,施氮以提高植株生长是人工林培育的重要措施。但目前我国氮肥利用水平较低,氮肥流失较大,严重浪费资源且对环境造成一定负面影响。生物炭是一种具有吸附性、稳定性的有机物质,能够增加土壤养分时效性,促进植物对土壤养分的吸收。本文通过对巨尾桉幼苗进行生物炭与氮肥配施处理,研究不同处理对桉树幼苗生长、生理特性及养分吸收利用,对比单一处理与桉树幼苗生长生理指标差异,探讨生物炭与氮肥对桉树幼苗生长的作用,为提高氮肥利用率提供相关理论依据。本研究具体结论如下:(1)施氮与添加生物炭均能促进巨尾桉幼苗苗高与地径的生长。前期苗高与地径增长量较小,施氮达到N2水平或生物炭添加量达到2%(B2)水平时,其增长量显著高于未做处理的对照组,交互作用对其促进作用更为明显。后期桉树幼苗苗高和地径的增长较快,施氮显著促进其苗高生长,但是对地径的影响较小。后两个月生物炭的添加对桉树幼苗的地径增长量表现不明显,差异均不显著(p0.05),但对苗高的增长量表现为积极的促进作用,苗高与地径增长量最大的均为第三个月B3N2处理,分别为45.87cm和4.29mm,均显著高于其它各处理组。(2)施氮与添加生物炭均显著促进巨尾桉幼苗根系干物质累积,施氮促进巨尾桉幼苗茎和叶干物质累积,对叶片表现尤为明显,添加生物炭达到B2水平时显著提高叶片干物质累积,仅添加生物炭对茎干物质累积表现不明显。生物炭与氮肥交互作用对植株根系干物质累积有较强的促进作用,显著提高了植株茎和叶干物质累积。全株干物质累积量与根系表现趋势一致,施氮与添加生物炭均显著提高其干物质累积,生物炭与氮肥配施贡献更大。全株干物质累积量较大的为B3N2、B2N2、B3N1、B1N2和 B2N1,分别为分别为 185.76 g/株、180.80 g/株、174.87 g/株、169.63 g/株和 168.80 g/株,比对照组提高了 70.74%、66.18%、60.73%、55.91%和 55.15%。(3)施氮显著提高了巨尾桉幼苗光合色素含量、叶绿素荧光参数、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率等光合特性指标,表均现为N2N1N0,但降低其胞间二氧化碳浓度。添加生物炭促进桉树幼苗对光合色素的合成,整体以生物炭添加量达到2%(B2)时,显著提高其叶绿素与类胡萝卜素含量,充分提高了桉树幼苗的F0、Fv/Fm、以及qP和qN,增强桉树叶片对光能的利用,显著提高桉树幼苗净光合速率、气孔导度蒸腾速率,且降低了胞间二氧化碳浓度,从而促进巨尾桉幼苗光合作用。氮肥与生物炭交互对光合特性影响较为显著,处理中以B3N2处理效果最为明显,但大部分指标与B2N2处理比较无显著差异。(4)施氮与添加生物炭促进巨尾桉幼苗生理代谢,提高其可溶性糖、可溶性蛋白和保护酶(POD、CAT、SOD)含量,均表现为N2N1N0,B3B2B1CK,但降低丙二醛(MDA)含量。施氮处理可溶性蛋白显著高于对照组,添加生物炭后,施氮(N1、N2)均显著高于对照组,生物炭添加量达到B2水平显著高于未添加生物炭处理,B2、B3处理间无显著差异。施氮与添加生物炭均可显著提高桉树幼苗三种不同保护酶,SOD酶在N1、N2水平处理无显著差异,添加生物炭处理后,B1、B2处理各氮素水平差异显著,但B3处理N1、N2水平间无显著差异。巨尾桉幼苗生理代谢变化趋势与光合特性表现一致,以B3N2处理效果最佳,但随着生物炭添加量增加,其增长率逐渐降低。说明达到一定水平后,增加生物炭的添加量对巨尾桉幼苗生理代谢其影响不显著。(5)巨尾桉幼苗根茎叶各器官N、P、K含量随着氮素水平增加而增加,且对各器官N含量差异分析达到显著水平,N1水平对叶片P、K元素含量无显著影响,但显著提高巨尾桉幼苗茎P、K元素含量。生物炭的添加对植株各器官N素含量影响不显著,只有B3水平显著高于对照组,但B2处理植株N积累量显著高于CK,且显著提高了植物各器官对P、K元素的吸收(叶片K元素含量B1、CK处理除外)和植株全株积累量;氮肥与生物炭交互作用则显著提高了植株各器官N、P、K含量以及植株全株积累量。两者配施作用效果优于单一因素处理,B3N2处理效果最佳,大部分显著高于其它各组处理(巨尾桉幼苗茎P含量除外)。生物炭与氮肥交互作用显著提高了植株对N、P、K的利用率,最高利用率分别为17.84%、3.44%和6.65%。随着氮肥量的增加,高了植株对P、K的利用率,氮肥利用率却有所降低。(6)添加生物炭显著提高土壤PH值,但施氮显著降低了土壤PH值。施氮与生物炭添加交互作用可有效提高土壤PH值,改良其酸碱度。土壤养分含量受施氮量与生物炭交互作用的影响,均表现为N2N1N0,B3B2B1CK。施氮可显著提高土壤全氮和速效钾含量,生物炭添加量达到B2水平显著提高土壤全氮、硝态氮、铵态氮、全磷和速效钾的含量,对土壤全钾含量影响较小。生物炭与施氮共同作用能显著提高土壤全氮含量。所有不同处理中均以B3N2 土壤营养元素含量最高,显著高于对照组,且大部分显著高于其它处理组(p0.05)。说明生物炭与施氮可改良土壤状况,提高土壤养分含量,促进植物吸收生长。氮肥与生物炭配施更有利于对土壤养分的固持,增加土壤养分有效性,从而促进植物对其吸收利用。
【图文】：

巨尾桉,生物炭,幼苗叶片

逦Ｂ３逡逑生物炭处理逡逑图３－１０不同处理对巨尾桉可溶性蛋白含量的影响逡逑Ｆｉｇ邋３－１０邋Ｅｆｆｅｃｔｓ邋ｏｆ邋ｓｏｌｕｂｌｅ邋ｐｒｏｔｅｉｎ邋ｏｎ邋Ｅｕｃａｌｙｐｔｕｓ邋ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ邋ｕｎｄｅｒ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ逡逑３．３．３丙二醛逡逑生物炭添加与施氮量对巨尾桉幼苗叶片ＭＤＡ含量影响见图３－１１，，施氮和添加生逡逑物炭添加均可显著降低巨尾桉幼苗叶片ＭＤＡ含量。未添加生物炭处理，Ｎ１水平显逡逑著降低巨尾桉幼苗叶片ＭＤＡ含量，Ｎ２与Ｎ１相比，差异显著，其ＭＤＡ含量为０．９２逡逑ｕｍｏｌ／１００ｇ，比邋ＮＯ、Ｍｌ邋分别降低了邋２５．８１％和邋２０．００％。除邋Ｂ３Ｎ１、Ｂ３Ｎ２邋处理间无差逡逑异外，ＮＯ、Ｎｌ、Ｎ２氮肥水平在同一生物炭添加量处理间巨尾桉幼苗叶片ＭＤＡ含量逡逑差异均达到显著水平，其中Ｂ２处理效果最为明显，Ｂ２Ｎ２比Ｂ２Ｎ０处理降低了邋３４．０４％。逡逑不同氮肥水平处理，添加生物炭基本都能显著降低巨尾桉幼苗叶片ＭＤＡ含量，当生逡逑物炭添加量大于２％

过氧化物歧化酶,巨尾桉

Ｆｉｇ邋３－１２邋Ｅｆｆｅｃｔｓ邋ｏｆ邋ＰＯＤ邋ｏｎ邋Ｅｕｃａｌｙｐｔｕｓ邋ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ邋ｕｎｄｅｒ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ逡逑３．３．５过氧化物歧化酶ＳＯＤ逡逑所有不同处理组中，ＳＯＤ酶含量为１５７．００？２５２．００邋Ｕ／ｍｉｎ．ｇｆｗ。由图３－１３可知，逡逑２５逡逑
【学位授予单位】：中南林业科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S792.39

【参考文献】