氮、磷施肥对刨花楠及马尾松幼苗生长的影响

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刨花楠(Machilus pauhoi)和马尾松(Pinus massoniana Lamb.)为生长于亚热带地区的常绿阔叶及针叶大乔木树种,融经济用材价值和园林观赏价值为一体,因而广泛培植。氮(N)、磷(P)通常是陆地生态系统中影响和限制植物生长的两大主要营养元素,研究不同养分条件下植物的生长和养分吸收状况有利于更好地提高林木的生产力。因此,本研究选取刨花楠和马尾松的一年生幼苗为研究对象,通过进行不同浓度梯度的N、P施肥处理(含对照组),分不同时期对刨花楠和马尾松的苗木生长状况、叶片N、P含量及N:P、土壤养分状况及土壤pH值进行了分析研究,以探讨此两种苗木的生长过程对不同养分环境的适应情况和响应机制。具体的研究结论如下:(1)总体上(不同测量时期的样本均值),N处理或者P处理均能够显著增加该种元素在苗木叶片中的含量,且随着施肥浓度的增加基本上呈现递增趋势;同时N(P)添加也能够促进植物叶片的N、P元素共同吸收,具有元素协同作用;但在高N或高P处理下会导致叶片N、P养分彼此抑制吸收,这表明在养分过剩情况下,N、P养分对于植物的生长也存在抗拮作用。刨花楠和马尾松苗木在相同的N、P添加计量条件下,叶片的N、P浓度存在一定差异,刨花楠苗木的N、P含量高于马尾松。(2)苗木叶片的N、P含量具有一定的季节周期性变化。2014年3月、7月、11月整体呈现先增加再降低的趋势。3月份苗木已经开始生长,但苗木从生长停滞期过渡到生长季初期,此时养分需求不高;之后进入快速生长阶段(3-7月),叶片N、P元素含量逐渐增加,其后生长逐步进入平稳缓慢期(7-11月),叶片N、P养分则有所下降。(3)N、P添加能够对刨花楠及马尾松苗木的生长发育状况产生影响。在生长高峰期,施加高N、高P能够显著提升苗木的地径、株高生长速率;但在生长初期及平稳期,应以中N、中P水平为主。两种苗木的地径、株高生长速率均表现出生长节律性差异。生长速率呈现出低-高-低的状态。且在生长季,高N处理下的刨花楠、马尾松株高增长最快,显著大于其他各组。而在生长的其余时期,N、P的各梯度处理对于苗木的生长影响差异不明显,说明在该阶段苗木对于养分的需求不大,或者是已经达到饱和,造成了养分的奢侈吸收,只能增加内部的养分含量,但是对于生长没有帮助。(4)刨花楠和马尾松的苗木生长速率与叶片的N、P含量及N:P呈现一定的耦合关系,说明植物的生长是养分利用分配的外在体现。在N、P处理组内部,叶片N、P含量与苗木地径、株高的生长速率均为正相关,而另一元素的相关性不明确,表明植物快速生长导致植物叶片N、P含量的不同速变化。此外,在不同N、P计量添加下,苗木的株高与地径都呈现出同比增长趋势。(5)整体上,在不同施肥处理下,施肥土壤的N:P对于叶片的N、P含量具有一定的指示作用,且刨花楠的指示作用要比马尾松明显。此外,土壤中养分的不均衡变化,会使得另外一种元素(N或P)成为植物生长的限制性元素,且由于本实验区的土壤N、P养分含量较低,因此施肥会加剧这种限制性。(6)施肥能够显著影响土壤的pH值。施加N、P均能使得土壤的pH值降低,导致土壤在一定程度上酸化,质量降低。同时单独施加N肥比单施P肥加剧了土壤的酸化程度。
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