修剪对供应不同形态氮肥的白桦和落叶松苗木的影响

发布时间：2020-10-11 22:32

　　 植物具有直接从土壤中吸收小分子类有机氮的能力已经得到了普遍的认可,但有机氮对植物的营养效应和植物对有机氮的吸收机制及其影响因素尚不明确。有研究者通过环割造成植物根系非结构性碳水化合物(Non-structural carbohydrate,NSC)含量减少发现植物对无机氮的吸收明显下降,但能够继续有效地吸收有机氮,因此植物在NSC供应不足的情况下可能更加偏好于吸收有机氮。但是上述研究结果是通过水培方法得出的,自然条件下碳水化合物供应受到影响时有机氮对植物的营养效应和植物对有机氮的吸收特性有待研究。为了验证自然条件下植物的碳水化合物供应受到干扰时,植物是否会倾向于吸收有机氮,本研究以我国北方地区常见的阔叶树种白桦和针叶树种落叶松的苗木为材料,采用温室盆栽的方法,以修剪地上部分(修剪强度分别为30%和60%)的方法模拟地上部分遭受病虫害和机械损伤等干扰来改变碳水化合物供应,使用不同形态氮素(无机氮为硝酸铵,有机氮为甘氨酸)对苗木进行施肥处理,以不修剪和不施氮肥的苗木作为对照(CK),研究修剪对供应不同形态氮肥的白桦和落叶松苗木生长、碳氮累积以及氮吸收特性的影响。主要结果如下:(1)施用不同形态氮肥均促进了白桦和落叶松苗木生物量的增加,但两树种苗木生物量累积对修剪和氮素形态变化的响应不同。对白桦而言,在不修剪情况下施用无机氮比施用有机氮更有利于苗木生物量的积累,而在修剪情况下施用有机氮比施用无机氮更有利于苗木生物量的积累。对落叶松而言,无论是否进行修剪,施用有机氮都比施用无机氮更有利于苗木生物量的积累。在不修剪和轻度修剪以及重度修剪情况下,与对照相比,施用无机氮的白桦苗木生物量分别增加了 36%、9%和14%,施用有机氮的白桦苗木生物量分别增加了 21%、10%和17%,施用无机氮的落叶松苗木生物量分别增加了7%、13%和12%,施用有机氮的落叶松苗木生物量分别增加了 12%、17%和23%。(2)施用不同形态氮肥均促进了白桦和落叶松苗木氮含量和氮累积量的增加,且两树种苗木氮含量和氮累积量的增加对修剪和氮素形态变化的响应规律相同。在不修剪和轻度修剪情况下,施用无机氮比施用有机氮更有利于苗木氮累积量的增加,在重度修剪情况下,施用有机氮比施用无机氮更有利于苗木氮累积量的增加。在不修剪和轻度修剪及重度修剪情况下,与对照相比,施用无机氮的白桦苗木氮累积量分别增加了 41%、25%和21%,施用有机氮的白桦苗木氮累积量分别增加了 27%、19%和34%;施用无机氮的落叶松苗木氮累积量分别增加了 25%、37%和38%,施用有机氮的落叶松苗木氮累积量分别增加了 21%、32%和58%。(3)两树种苗木的NSC累积量对修剪和氮素形态变化的响应不同。对白桦而言,氮素形态对苗木地上部分的可溶性糖累积量影响显著,但对地下部分的NSC累积量影响不显著。在不修剪和轻度修剪情况下,施用无机氮和有机氮均会造成苗木地上部分可溶性糖累积量的降低,但施用有机氮苗木的可溶性糖累积量明显高于施用无机氮苗木,在重度修剪情况下,施用有机氮苗木的地上部分可溶性糖累积量比对照增加了 8%,而施用无机氮苗木的地上部分可溶性糖累积量比对照减少了 42%。对落叶松而言,在不修剪和重度修剪情况下,施用无机氮比施用有机氮更有利于苗木地下部分NSC的积累,与对照相比,在不修剪情况下,施用无机氮和有机氮苗木的地下部分NSC累积量分别降低了 23%和30%,在重度修剪情况下,施用无机氮苗木的地下部分NSC累积量增加了 3%,施用有机氮苗木的地下部分NSC累积量降低了 24%,在轻度修剪情况下,施用有机氮更有利于地下部分NSC的积累,与对照相比,施用无机氮和有机氮苗木的地下部分NSC累积量分别降低了 72%和43%。(4)白桦和落叶松苗木对有机氮的吸收能力存在差异,落叶松苗木对有机氮的吸收能力要高于白桦苗木。白桦苗木对于完整分子态有机氮的吸收比例在修剪处理后增加,在不修剪和轻度修剪以及重度修剪情况下,不施肥白桦苗木对完整分子态有机氮的吸收比例分别为54%、58%和76%,施用无机氮苗木对完整分子态有机氮的吸收比例分别为97%、100%和100%,施用有机氮苗木对完整分子态有机氮的吸收比例分别为19%、91%和100%。在不施肥和施用无机氮情况下,落叶松苗木对分子态有机氮的吸收比例随着修剪强度的增加而降低,不施肥落叶松苗木对分子态有机氮的吸收比例分别为88%、72%和12%,施用无机氮苗木对完整分子态有机氮的吸收比例分别为94%、73%和31%,在施用有机氮情况下,落叶松苗木对完整分子态有机氮的吸收比例会在重度修剪处理后降低,对分子态有机氮的吸收比例分别为99%、100%和51%。综上所述,在修剪处理之后,白桦和落叶松苗木的生物量和氮累积量对氮素形态变化的响应相同,在修剪之后,施用有机氮均比施用无机氮更有利于两种苗木生物量积累的增加,但只有在重度修剪情况下,施用有机氮才会比施用无机氮更有利于两种苗木氮累积量的增加。在修剪前后,白桦和落叶松苗木对完整分子态有机氮的吸收比例改变不同,修剪之后白桦苗木的吸收比例上升,而除施用有机氮肥外,其余施肥处理落叶松苗木的吸收比例均降低。
【学位单位】：东北林业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：S792.153;S791.22
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 植物对有机氮的吸收利用
        1.1.1 植物对有机氮吸收利用的研究
        1.1.2 有机氮对植物的影响
        1.1.3 植物对有机氮的偏好
    1.2 逆境对植物的影响
        1.2.1 逆境下植物的补偿性生长
        1.2.2 逆境对植物体内碳氮的影响
    1.3 本研究的目的与意义
2 材料与方法
    2.1 试验苗木准备
        2.1.1 苗木来源
        2.1.2 苗木移植
        2.1.3 培育环境
    2.2 试验设计与处理
        2.2.1 试验设计
        2.2.2 修剪与施肥
        2.2.3 同位素标记和苗木收获
    2.3 指标测定和计算
        2.3.1 植物生长指标测定
        2.3.2 植物生理指标测定
        2.3.3 植物同位素丰度测定和吸收量计算
    2.4 数据处理和分析
3 结果与分析
    3.1 修剪和不同形态氮素施肥对白桦和落叶松苗木生长的影响
        3.1.1 修剪和不同形态氮素施肥对白桦和落叶松苗木形态的影响
        3.1.2 修剪和不同形态氮素施肥对白桦和落叶松苗木生物量的影响
    3.2 修剪和不同形态氮素施肥对白桦和落叶松苗木氮含量的影响
    3.3 修剪和不同形态氮素施肥对白桦和落叶松苗木NSC含量的影响
    3.4 修剪和氮素形态对白桦和落叶松苗木有机氮吸收特性的影响
        3.4.1 修剪对白桦和落叶松苗木根系有机氮吸收特性的影响
        3.4.2 修剪和氮素形态对白桦和落叶松苗木根系有机氮吸收特性的影响
4 讨论
    4.1 修剪和不同形态氮素施肥对白桦和落叶松苗木的影响
        4.1.1 修剪和不同形态氮素施肥对白桦和落叶松苗木生长的影响
        4.1.2 修剪和不同形态氮素施肥对白桦和落叶松苗木生物量的影响
    4.2 修剪和不同形态氮素施肥对白桦和落叶松苗木氮含量的影响
    4.3 修剪和不同形态氮素施肥对白桦和落叶松苗木NSC的影响
    4.4 修剪和氮素形态对白桦和落叶松苗木有机氮吸收特征的影响
        4.4.1 修剪对白桦和落叶松苗木有机氮吸收特征的影响
        4.4.2 修剪和氮素形态对白桦和落叶松苗木有机氮吸收特征的影响
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
附件

【参考文献】

相关硕士学位论文 前2条

1 刘书娜;去叶对刺槐和麻栎的生理生态特征及相互关系的影响[D];山东大学;2018年

2 张宇;4种苗木对不同形态氮素的生长和生理响应[D];东北林业大学;2016年

本文编号：2837213