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湿加松苗期需肥规律及其磷效率研究

【摘要】:湿加松作为我国重要的工业原料林和速生丰产林树种,在解决我国木材与松脂供需矛盾方面具有重要作用,但当前湿加松经营方式较为粗放,肥料误施、滥施现象严重,本文通过盆栽和大田试验,探索湿加松苗期养分需求规律,探明影响湿加松高产的主要养分限制因子,进而以该主要养分限制因子(磷)为主要研究对象,评价湿加松无性系磷效率的基因型差异,主要结果如下:(1)土培试验表明,缺磷显著降低了湿加松苗期的株高和地径,与对照相比,株高和地径分别降低了16.3%和12.1%;大田试验表明,阳江试验地基肥施用过磷酸钙或磷酸二铵时株高可增加11%~24%,江西试验地基肥施用钙镁磷肥时株高可提高11%,可见磷是湿加松苗期生长的主要养分限制因子。(2)缺素处理对湿加松针叶叶绿素荧光参数有显著影响,而无性系间差异不显著;缺氮、缺钾可降低Fv/Fm、qN、NPQ值,升高qP值,但缺磷对湿加松针叶叶绿素荧光参数无显著影响。(3)大田试验中,湿加松针叶全磷浓度较低,阳江造林地施用磷酸二铵16个月后,湿加松苗期针叶全磷浓度由0.67g·kg~(-1)上升至0.8~1.02g·kg~(-1);江西造林地施用钙镁磷肥未能增加湿加松针叶中全磷浓度,但可显著增加针叶中全镁浓度,与硼砂或硫酸锌混施可明显提高针叶中全硼浓度。(4)结合土培、砂培试验,初步筛选出23#、38#两个磷高效无性系,8#、12#、32#、22#、29#5个磷低效无性系。低磷条件下,湿加松磷高效无性系在砂培介质中株高、地上部生物量、地下部生物量分别比群体均值高33%和34%、60%和48%、181%和75%。(5)水培介质中,低磷胁迫对湿加松各生长指标无显著影响;土培、砂培介质中,磷低效无性系磷效率表现一致,但4#、31#分别在土培、砂培中表现优异,在另一介质中表现中等。可见,水培不适合作为湿加松磷效率评价的介质,砂培介质可用于筛选磷低效无性系,磷高效无性系选育应综合考虑其在各种介质中的生长表现。(6)砂培试验表明湿加松无性系根系形态具有较大差异,低磷条件下磷高效无性系23#、38#总根长和根表面积分比群体均值高出182%、53%和21%、48%;土培中株高、地上部生物量表现优异的17#和39#,在砂培中总根长分别比群体均值低36%和35%,而土培中表现较差的29#,其总根长和根表面积在砂培中表现优异,表明湿加松苗期根系形态可能不是湿加松磷高效性状形成的主要机制。(7)缺磷条件下,水培湿加松各无性系根冠比明显高于正常供磷,3#和9#比正常供磷处理高出一倍左右,31#和38#则高出70%左右,而无性系46在不同处理中相差不大,说明合理地调整干物质在不同部位的分配比例可能是磷高效性状形成的机制之一。(8)低磷条件下,水培湿加松磷浓度在无性系间无明显差异,但N/P各无性系群体均值由7.45(正常供磷)上升为30.72(缺磷),38#N/P最小;正常供磷条件下,湿加松地上部磷浓度无性系间差异显著,9#地下部磷浓度在处理间差异最小,未达到显著水平。综上所述,磷是湿加松苗期生长与生物量累积的主要养分限制因子,湿加松磷效率存在明显的基因型差异,本研究筛选获得湿加松磷高效无性系38#,在三种介质中均表现优异,可用于解析湿加松磷高效性状的形成机制。

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