不同栽培措施对欧美I-107杨的增长效应及作用机理研究

摘要

目前，我国的杨树人工林栽培面积已居世界首位。欧美Ⅰ-107杨(Populus×euramericana cv.‘Neva')因其具有优质、速生和丰产等特点，在山东省内大面积种植，然而在实际生产中，普遍存在缺乏科学有效的管理措施的问题，在一定程度上造成了林地土壤生态环境退化、林地生产力下降的现象。针对以上问题，本论文对欧美Ⅰ-107杨从配施有机肥、根系修剪、节水灌溉和地膜覆盖等多项高产栽培关键技术方面进行了系统深入的研究，主要研究结论如下:
　　 1.配施鸡粪:同N100（单施化肥）相比，M30N70（鸡粪与化肥分别提供30％和70％的氮）显著提高了根际土壤酶活性及微生物量碳、氮含量。随着鸡粪所占比例的增加，根际土壤有机碳含量呈递增的趋势，而活性有机碳含量呈先升高后降低的趋势。M30N70处理还显著降低了根际土壤pH，提高了土壤速效养分、胡敏酸碳含量和胡/富比。配施鸡粪有利于杨树苗根系的生长，并能显著提高根系活力、总吸收面积和活跃吸收面积。此外，M30N70处理的根系总根长、表面积、体积和根尖数明显高于其它处理，且氮素利用率最高，达到了61.38％。综合来看，在鸡粪与化肥不同比例中，以3∶7比例配施对杨树苗的作用效果最佳。
　　 2.根系修剪:采用不同的根剪方法对三年生、四年生和五年生杨树生长的影响进行了研究，结果表明:8-2（八倍胸径两侧）根剪处理对胸径生长率、树高生长率及材积生长率的提高幅度最大;其次是10-2（十倍胸径两侧）或10-4（十倍胸径四侧）处理;而6-2（六倍胸径两侧）和6-4（六倍胸径四侧）处理均显著低于对照，尤其是6-4处理。
　　 采用8-2根剪方法，研究了连续根剪和隔年根剪方式对杨树根际土壤特性及生长的影响，结果表明:各根剪措施均显著提高了杨树的根系活力和根系分泌物含量，并使根系中生长素、赤霉素和玉米素的含量也得到明显提高，而脱落酸含量显著降低。各根剪处理明显增加了根际土壤微生物数量，显著提高了根际土壤的酶活性，且对杨树生长均有一定的促进作用。在各种根剪措施中，T35(对三年生杨树在第三年、第五年根剪)处理对杨树根际生态环境的改善效果及生长的促进作用最为明显。
　　 3.节水灌溉:同常规漫灌相比，畦灌能明显减弱水分的深层渗漏;随着土层深度的增加，畦灌和漫灌下的根系生物量均逐层降低，大量根系集中在0～40 cm土层，其中在0～20 cm土层中，畦灌的根量比漫灌减少8.28％，但在20～80 cm土层中根量却增加35.87％，并且在0～80 cm土层中的总根重增加5.52％;畦灌使0～40 cm土层的硝态氮含量显著升高，而60～100 cm土层的硝态氮含量明显降低，其中在80～100 cm土层中，灌溉后7d、14d和29 d，畦灌的硝态氮含量分别比漫灌减少21.84％、20.24％和19.53％。此外，畦灌对杨树胸径、树高和材积生长率的促进作用与漫灌相当。
　　 4.地膜覆盖:在两种不同覆膜方式中，白膜覆盖的增温效果优于黑膜覆盖，而对土壤含水量的影响差异不显著。在0-20 cm土层中，白膜和黑膜覆盖均显著提高了土壤总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度，而土壤容重明显降低;覆膜还显著增加了土壤碱解氮含量、微生物量碳和活跃微生物量，明显提高了过氧化氢酶、蔗糖酶和多酚氧化酶活性，但却明显降低了pH和有机质、全氮、速效磷含量以及脲酶活性。随着土层的加深，覆膜对土壤理化性状及生物学特征的影响越来越小。此外，两种覆膜方式均能明显提高杨树的胸径、树高和材积生长率，其中，白膜覆盖的胸径、树高和材积生长率分别比黑膜覆盖提高10.95％、9.26％和8.77％,差异均达显著水平。可见，白膜覆盖和黑膜覆盖均能明显改善土壤理化性质，促进杨树生长，但白膜覆盖的作用效果明显好于黑膜覆盖。

目录

声明

符号说明

摘要

1 前言

1．1 国内外研究现状

1．1．1 有机肥与化肥配施研究进展

1．1．2 根系修剪研究进展

1．1．3 灌溉研究进展

1．1．4 地膜覆盖研究进展

1．2 研究目的和意义

2 材料与方法

2．1 试验地点与供试材料

2．1．1 盆栽试验

2．1．2 大田试验

2．2 试验设计

2．2．1 配施有机肥试验

2．2．2 根系修剪试验

2．2．3 节水灌溉试验

2．2．4 地膜覆盖试验

2．3 取样与测定方法

2．4 数据分析

3 结果与分析

3．1 鸡粪与化肥配施对杨树生长与土壤性质的影响

3．1．1 配施鸡粪对杨树苗根际土壤特征的影响

3．1．2 配施鸡粪对杨树苗根系特性的影响

3．1．3 配施鸡粪对杨树苗光合作用的影响

3．1．4 配施鸡粪对杨树苗养分吸收及氮素利用率的影响

3．2 根系修剪对杨树生长与土壤性质的影响

3．2．1 根剪方位和根剪强度的筛选

3．2．2 适宜根剪方式的研究

3．3 节水灌溉对杨树生长与根系特征的影响

3．3．1 不同灌溉方式下土壤含水量、水势的垂直变化

3．3．2 不同灌溉方式下根系生物量的垂直分布

3．3．3 不同灌溉方式下根系垂直分布特征参数

3．3．4 不同灌溉方式下硝态氮的运移

3．3．5 不同灌溉方式下杨树的生长率

3．4 地膜覆盖对杨树生长与土壤性质的影响

3．4．1 不同覆膜方式对土壤温度的影响

3．4．2 不同覆膜方式对土壤含水量的影响

3．4．3 不同覆膜方式对土壤容重和孔隙度的影响

3．4．4 不同覆膜方式对土壤化学性质的影响

3．4．5 不同覆膜方式对土壤微生物数量的影响

3．4．6 不同覆膜方式对土壤酶活性的影响

3．4．7 不同覆膜方式对土壤微生物量碳和活跃微生物量的影响

3．4．8 不同覆膜方式对土壤呼吸速率和代谢熵的影响

3．4．9 不同覆膜方式对杨树养分含量的影响

3．4．10 不同覆膜方式对杨树氮素分布和迁移特征的影响

3．4．11 不同覆膜方式对杨树生长率的影响

4 讨论

4．1 鸡粪与化肥配施对杨树生长与土壤性质的影响

4．2 根系修剪对杨树生长与土壤性质的影响

4．3 节水灌溉对杨树生长与根系特征的影响

4．4 地膜覆盖对杨树生长与土壤性质的影响

5 结论

5．1 鸡粪与化肥配施对杨树生长与土壤性质的影响

5．2 根系修剪对杨树生长与土壤性质的影响

5．3 节水灌溉对杨树生长与根系特征的影响

5．4 地膜覆盖对杨树生长与土壤性质的影响

6 创新与展望

参考文献

致谢

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