氮肥、土壤质地对茶树根系生长特性影响的研究

摘要

本研究以田间条件下龙井43茶树和盆栽条件下龙井43为研究对象，主要开展以下两个方面的研究:(1)采用土钻法分别在7月至翌年1月对不同氮肥用量处理后的茶树吸收根生物量和养分含量进行研究。(2)采用盆栽法对三种不同土壤质地条件下茶苗根系构型、根系养分含量、可溶性总糖含量以及主要氨基酸组分含量进行研究。明确土壤因子（质地、养分）对茶树根系生长和形态构建的影响，为进一步深入研究茶树养分高效吸收根系形态构建提供了理论依据。研究主要结果如下:
　　(1)供试田间茶树吸收根生物量在0.34～0.72 g·dm-3之间，碳、氮、磷、钾和镁储量分别在12.6～25.2 g·dm-3、4.55～11.2 g·dm-3、0.47～1.19 g·dm-3、1.31～4.05g·dm-3、0.30～1.19 g·dm-3之间。茶树吸收根生物量和各养分含量随月份变化呈现双峰型，峰值分别在8月和翌年1月，而7月和11月生物量和养分储量均较低。茶园施用氮肥对茶树吸收根生物量的影响有双重作用，即氮肥施用在短期内对茶树吸收根生长有促进作用，超过一定时间后施用氮肥反而降低了茶树吸收根生物量。
　　(2)氮肥施用对田间茶树吸收根碳浓度和碳储量影响极小，施用氮肥降低了茶树吸收根磷、钾和镁的浓度和储量。氮肥施用对氮浓度和C/N的影响因不同月份而异，表现为施用氮肥对吸收根氮浓度起到一个短期的抑制作用，对吸收根氮储量没有显著影响。施用中等用量的氮肥能缩小茶树吸收根夏秋季养分储量的月份间差异。
　　(3)不同土壤质地条件下，S2处理（该土壤质地细砂粒含量较少，粗砂粒和石砾含量均较高）的茶苗具有更加庞大的根系，根长、侧根分枝数、根表面积和根系体积均优于其他两个处理。S1处理（该质地细砂粒比例大，粗砂粒含量较少，石砾含量较多）侧根分枝较S2少，根尖数、根长和根表面积均低于S2，但根系体积上两者间差异不显著。而S3处理（该质地细砂粒和粗砂粒含量较高，石砾含量较低）根系的最小，侧根分枝数最少，根长、根体积最小，根表面积略大于S1，但与S1处理间无显著差异。并且S2处理的茶苗细根密集、粗根处于中等水平，S1处理细根多但粗根较弱，S3处理细根少但粗根明显增加。
　　(4)不同土壤质地条件下，整株茶苗生物量S2显著高于S1和S3，分别比S1和S3增加了28.8％和29.9％。茶苗根系生物量的差异主要由根系的大小引起，S2茶苗吸收根生物量显著高于S1和S3。本研究结果还表明，不同土壤质地上种植的茶苗吸收根和主根的氮浓度差异较大，其中吸收根S1＞S2＞S3、主根S1＞S3＞S2。引起根系氮浓度差异的原因可能是不同土壤质地造成茶苗根系构型的不同进而影响根系氮浓度，根长较长、体积较大的根系更容易对养分吸收利用。不同处理间茶苗磷浓度没有显著差异。钾浓度叶片部分S1低于S2、S3，吸收根则是S3较S1、S2低。
　　(5)不同土壤质地处理下，茶苗各个部位可溶性糖含量有差异，主根可溶性糖累积最高，且以S1积累最多。吸收根糖含量累积略有差异，表现为S2处理累积最多。根系内主要氨基酸组分均表现为吸收根含量高于主根，且S2处理主根和吸收根茶氨酸均最高。
　　(6)在本试验条件下，S2处理黏粒比例最小，细砂和粗砂比例适中，石砾最高，土壤颗粒间隙也适中，利于根系的生长和养分的摄取和积累以及茶苗的生长。说明在茶园壤土中适当掺砂，可以改善土壤物理性状，有利于茶苗根构型的建成和生物量的增加，以及养分、糖、氨基酸的吸收和累积。

目录

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论文说明

摘要

英文缩略表

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 茶树根系

1．2．1 茶树吸收根(细根)

1．2．2 国内外茶树根系研究进展

1．3 植物根构型的研究进展

1．3．1 根构型概念

1．3．2 根构型参数

1．4 根构型的研究进展

1．4．1 土壤对根系构型的影响

1．4．2 土壤质地对根系生长的影响

1．5 养分对根系生长和形态构建的影响

1．5．1 氮对根系的影响

1．5．2 其他营养元素对根系的影响

1．6 根系研究方法

1．7 本研究目的和意义

1．8 本文研究内容

1．8．1 研究内容

第二章 氮肥施用对茶树根系生长特性的影响

2．1 前言

2．2 材料与方法

2．2．1 供试材料

2．2．2 试验设计及布置

2．2．3 吸收根的采集和处理

2．2．4 吸收根生物量、养分含量和储量的测定

2．2．5 数据处理和统计分析

2．3 结果与分析

2．3．1 氮肥施用对田间茶树吸收根夏秋冬季生物量的影响

2．3．2 氮肥施用对田间茶树吸收根夏秋冬季养分浓度的影响

2．3．3 氮肥施用对田间茶树吸收根夏秋冬季养分储量的影响

2．4 结论与讨论

2．4．1 茶树吸收根生物量的变化

2．4．2 茶树吸收根主要养分浓度和储量的变化

第三章 土壤质地对茶树根系构型及营养特性的影响

3．1 引言

3．2 材料与方法

3．2．1 试验材料

3．2．2 试验设计

3．2．3 检测指标及方法

3．2．4 数据分析

3．3 结果与分析

3．3．1 土壤质地对根系构型的影响

3．3．2 土壤质地对茶苗生物量的影响

3．3．3 土壤质地对根系养分的影响

3．3．4 土壤质地对茶苗碳、氮及可溶性糖总量的影响

3．3．5 土壤质地对茶苗根系主要氨基酸组分的影响

3．4 讨论与结论

3．4．1 机械质地对根系构型的影响

3．4．2 土壤质地对茶苗生物量的影响

3．4．3 土壤质地对养分吸收的影响

参考文献

致谢