氮磷添加对油茶苗期生长和生理影响差异研究

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油茶(Camellia oleifera Abel.)是我国南方重要的木本油料树种。幼苗期的营养状态决定造林后的生长潜力,在生产实践中,可以通过合理施肥来促进苗木的生长,改善苗木的质量。油茶主产区的南方酸性土壤有效磷普遍缺乏,油茶在长期进化中适应了低磷条件,其生长发育对磷的需求可能有别于其他林木,特别是在不同氮水平条件下,对磷的需求规律不明。本研究以江西三个主栽油茶品种长林4(CL4)、长林40(CL40)、长林53(CL53)为试验材料,在施氮(N1:15 mmol·L-1)和不施氮(N0:0 mmol·L-1)条件下,研究油茶苗生长对施磷(P0:0 mmol·L-1、P1:0.4 mmol·L-1、P2:0.8 mmol·L-1、P3:1.6 mmol·L-1)的响应,探讨油茶苗在不同氮水平条件下对磷养分的利用策略,并进一步揭示油茶苗中氮、磷养分之间的关系,研究结果可为油茶苗盆栽施肥试验和苗期养分管理提供参考依据。主要研究结果如下:(1)油茶苗期生长指标对磷水平的响应规律因基质氮养分水平、植株生长时间、品种的不同存在较大差异。施肥第一年,不施氮条件下适量施磷可使长林4、长林40的株高生长量分别提高30.58%和3.37%以上,地径生长量分别提高17.85%和53.27%以上,施氮条件下不施磷或少施磷为宜;施肥两年后,施磷对株高生长无明显促进作用,但使长林4、长林40的地径生长量分别提高了20.02%和19.17%以上;施磷对长林53的株高和地径生长不利。施肥第一年磷对根系直径和总根体积的影响均较小;不施氮条件下,连续两年适当施磷均能促进根系总根长、总根表面积和总根体积增长,施氮条件下,施磷不利于当年油茶苗根系生长,但第二年时磷(P3)水平对长林4和长林53有显著促进作用。(2)油茶苗期生物量对磷水平的响应因氮水平和品种不同表现不同规律。不施氮时施磷可以显著增加油茶苗的生物量,施肥第一年,P1和P2处理更有利于CL4和CL53生物量的积累,比P0处理分别提高了51.81%和60.26%以上,P3处理利于CL40生物量的积累,比P0处理提高了70.18%;但施氮条件下,磷过多不利于油茶苗生物量的累积,而施肥两年后,无论是否施氮,磷添加对生物量的提高无显著差异。氮磷添加第一年对根冠比的影响不大,第二年适量施用磷肥可以提高根冠比,过多使根冠比变小;施氮整体使根生物量比重减小,从而降低根冠比。(3)氮、磷的施用均能增加油茶苗期叶片叶绿度值和光合色素的含量,无论是否施氮,磷均可显著提高油茶苗叶片叶绿度值和光合色素的含量,但氮的促进效果更明显。油茶苗在受到低磷或高磷胁迫时,体内的渗透调节物质含量增加,可溶性糖、可溶性蛋白、丙二醛含量普遍在P1浓度下较低,生理状态更好。在不施氮的条件下,施磷对长林4和长林40产生胁迫,SOD、POD酶活性分别增强了12.37%和21.62%以上,对长林53的影响不大或使酶活性减弱,ACP酶活性在不施磷的条件下较强,但施氮条件下,施磷对长林53产生胁迫,SOD、POD、ACP酶活性普遍增强,分别提高了5.72%、77.62%、31.06%以上。(4)施磷促进了油茶苗对氮磷的吸收,无论施氮与否,CL4普遍在P3处理下氮磷含量和积累量较高,其磷含量和积累量比不施磷处理分别增加了7.34%、18.05%和31.10%、45.32%;不施氮的条件下,CL53在P0处理下氮磷含量较高,在P1和P2处理下氮磷积累量较高,而在施氮的条件P3处理更能促进对磷的吸收,其磷含量和积累量分别达到8.27%和27.75%;CL40在不施氮的条件下,P0、P1处理利于氮的吸收,P3处理下利于磷的吸收,其磷含量和积累量分别达到38.55%和102.61%,施氮的条件下,施磷普遍利于氮的吸收,但不利于磷的吸收。其次,在不施氮的情况下,CL40在P3处理下根氮含量和积累量较P0处理明显更低,分别减少了12.33%和33.42%,说明较高的磷浓度不利于其根部氮素的吸收及积累。(5)主成分分析结果表明油茶苗期生物量、氮磷积累量、根系构型、氮含量等指标较能反映其生长情况。三个品种均为施氮处理生长较好,但对磷水平的响应规律有差异,无论是否施氮,CL4、CL40分别在P3和P1处理排名最高,CL53在不施氮的条件下以P2处理排名最高,施氮条件下P3处理最高。说明苗期氮营养较磷更重要,CL4较耐高磷,CL40较耐低磷,CL53的磷适应能力则与其氮营养条件有关。
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