竹阔混交林主要树种幼苗生长对不同氮营养的响应

来源 :江西农业大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:abc000123444
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氮是植物需求量最大的矿质营养元素之一,是植物组织中蛋白质、核酸、酶及次生产物的重要组分,也是植物生长发育过程中最常见的限制因子。土壤中供给的NH4+-N和NO3--N是植物可利用的主要无机N形态,但由于外界环境条件、植物种类和氮源本身营养特点等差异较大,植物在长期进化过程中已形成了对不同N形态的偏向选择性。本文以毛竹扩张形成的竹阔混交林中的5种主要树种毛竹(Phyllostachys heterocycla)、丝栗栲(Castanopsis fargesii)、刨花楠(Machilus pauhoi)、山乌桕(Sapium discolor)和油茶(Camellia Oleifera)为对象,采用室内盆栽浇灌营养液方法,研究不同氮水平(N1 0.4mmol·L-1、N2 2 mmol·L-1、N3 8 mmol·L-1)及不同氮形态(NH4+-N:NO3--N分别为4:0、1:1、0:4)处理对这五种树幼苗生长的影响,从而明确竹阔界面不同树种的N形态偏好。本研究的主要结果表明:1.毛竹是喜铵树种,氮水平和形态显著影响毛竹苗的株高、叶片数、叶面积、叶绿素SPAD值、各部位生物量和干物质积累量及根系形态构型:相应指标随着铵氮水平的增高而显著增大,而不同浓度硝氮处理的幼苗差异不显著,并且铵处理毛竹幼苗与等浓度硝处理间的生长差异随着外源供氮水平的提高而显著增大。9种NH4+与NO3-水平与配比中,在N3水平(氮素浓度为8 mmol·L-1)全NH4+-N(NH4+:NO3-为4:0)时,毛竹幼苗的各个生长指标值最大;在N1水平(氮素浓度为0.4 mmol·L-1)全NO3--N(NH4+:NO3-为0:4)处理下,它们的值则较小。2.丝栗栲是中性偏喜铵树种,丝栗栲幼苗各生长指标基本上是随营养液中氮总量的增加而增大,幼苗在不同氮素形态间的差异也随着氮含量的增加而增大,并且相比于等量的硝态氮,铵氮和混合氮源更有利于幼苗生长。其中在N3水平(氮素浓度为8mmol·L-1)NH4+-N∶NO3--N为1:1时,丝栗栲幼苗的干物质积累量以及根系形态等与植株生长指标相关的值最大,表明此浓度比较适合丝栗栲生长发育;N3水平(氮素浓度为8mmol·L-1)NH4+-N∶NO3--N为4:0时次之。3.刨花楠是中性树种,各生长指标值均随着氮水平的增高而呈增大趋势,其中以较高浓度的混合氮源培养更有利于刨花楠幼苗的生长发育,如在N3水平(氮素浓度为8mmol·L-1)NH4+-N∶NO3--N为1:1时刨花楠幼苗的株高、叶片数、叶面积、叶绿素SPAD值、干物质积累量与根系形态等与该树种生长有关的指标值最大。而在各不同氮水平条件下,铵氮处理的刨花楠幼苗各生长指标相应值与等浓度的硝氮间的差异均不显著。4.山乌桕是中性偏喜硝树种,各项指标均随着氮处理浓度的提高呈现增加的趋势,幼苗在不同氮素形态间的差异也随着氮含量的增加而增大。N1水平各氮素形态及配比对山乌桕苗各指标没有显著影响,但在N2水平,以经硝氮及铵硝混合氮源处理的幼苗显著优于等浓度的铵氮处理,在N3水平(氮素浓度为8mmol·L-1)NH4+-N∶NO3--N为1:1时山乌桕幼苗的株高、叶片数、叶面积、叶绿素SPAD值、干物质积累量以及根系形态等有关值较大,并且显著高于等浓度的铵氮和硝氮单独处理。5.油茶偏喜铵,各生长指标值均随着氮水平的增高而呈增大趋势,并且随着铵氮比例的增加而增大。在N3 4:0处理时均为最大值,随着NO3--N比例的增加,油茶幼苗株高生长受到影响,同时地下部分根系质量也呈明显下降的趋势,在N10:4处理下为最小。以上研究结果表明,毛竹扩张形成的竹阔混交林中不同树种对土壤氮供应变化的响应不同。毛竹向周边扩张后土壤有效N以铵态N占主导(对偏铵植物有利),而毛竹与相应偏喜铵树种(如丝栗栲和油茶)相比具有更快的生长速度和繁殖能力。因此,毛竹向常绿阔叶林扩张对土壤氮供给的改变可能是毛竹成功扩张的土壤氮营养调控策略。
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