沼液和生物炭联合施用对杨树人工林细根生物量、形态特征和碳氮含量的影响

来源 :南京林业大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:mahongxin2009
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在全球能源、环境危机的大背景下,资源的有效利用是一项重要课题。沼液是一种富含养分的有机肥,生物炭是一种良好的土壤改良剂,沼液与生物炭联合施用可以实现优势互补,提高养分利用率。将沼液与生物炭施用于杨树人工林,不仅实现了农林废弃物的有效利用,也可缓解杨树人工普遍存在的地力衰退问题提供了新途径。细根是林木吸收水分和养分的重要器官,有必要从细根角度出发,研究不同沼液与生物炭联合施用对杨树人工林细根的影响,以期为科学利用沼液与生物炭,优化杨树人工林施肥技术,促进杨树人工林可持续经营提供理论依据。本研究以苏北杨树人工林为对象,采用随机区组设计,设置4种浓度沼液施用水平,分别为0、125、250、375 m3·hm-2,每个沼液浓度施用水平设置4种生物炭施用水平,分别为0、40、80、120 t·hm-2。研究结果如下:(1)在4、7、10和12月份,施用沼液与生物炭均显著降低0-60cm土层细根总生物量(P<0.05),但是交互作用不显著(P>0.05)。沼液与生物炭对各层、级细根生物量影响不同:对于0-20 cm土层,在4、7、10和12月,沼液与生物炭均显著降低该层细根生物量和该层1-5各级根生物量(P<0.05);对于20-40 cm土层,在4月,沼液与生物炭均显著降低该层细根生物量,且沼液显著降低该层1-3级细根生物量,生物炭显著降低该层2-5级细根生物量(P<0.05)。在7月,沼液显著降低该层细根生物量,且沼液显著降低该层1-5级细根,生物炭显著降低该层1、3、4和5级细根生物量(P<0.05)。在10月和12月,沼液与生物炭对该层细根生物量影响均不显著(P>0.05),但沼液和生物炭均显著降低该层1-3级根生物量(P<0.05);对于40-60 cm土层,在4月,沼液与生物炭对该层细根生物量影响均不显著(P>0.05),但沼液显著降低该层1、2级细根生物量,生物炭显著降低该层2级细根生物量(P<0.05)。在7月,沼液与生物炭对该层细根生物量影响均不显著(P>0.05),但沼液显著降低该层1级细根生物量,生物炭显著降低该层1、2级细根生物量(P<0.05)。在10月,沼液与生物炭对该层细根生物量影响均不显著(P>0.05),但沼液显著降低该层1、2级细根生物量,生物炭显著降低该层1级细根生物量(P<0.05)。在12月,沼液与生物炭对该层细根生物量影响均不显著(P>0.05),但沼液和生物炭均显著降低该层1、2级细根生物量。(2)沼液与生物炭对不同土层1-5级细根平均直径交影响不同:对于0-20 cm土层,在4月和10月,沼液和生物炭均显著降低该层1、2级根平均直径(P<0.05)。在7月和12月,沼液显著降低该层1-3级根平均直径,生物炭显著降低该层1、2级根平均直径(P<0.05);对于20-40 cm和40-60 cm土层,沼液和生物炭对该层1-5级根平均直径影响均不显著(P>0.05)。沼液与生物炭对不同土层1-5级细根平均长度交影响不同:对于0-20 cm土层,在4月,沼液显著降低该层1-5级根平均长度(P<0.05)。在7月,沼液显著降低该层1-4级根平均长度(P<0.05)。在10月,沼液显著降低该层1、2级根平均长度(P<0.05)。在12月,沼液和生物炭对该层1-5级根平均长度影响均不显著(P>0.05);对于20-40 cm土层,在4月,沼液显著降低该层1、2级根平均长度(P<0.05)。在7月,沼液显著降低该层1-4级根平均长度(P<0.05)。在10月,沼液显著降低该层1-5级根平均长度(P<0.05)。在12月,沼液和生物炭对该层1-5级根平均长度影响均不显著(P>0.05);对于40-60 cm土层,在4月,沼液显著降低该层1-4级根平均长度(P<0.05)。在7月和10月,沼液显著降低该层1-3级根平均长度(P<0.05)。在12月,沼液和生物炭对该层1-5级根平均长度影响均不显著(P>0.05)。沼液与生物炭对不同土层1-5级细根比根长影响不同:对于0-20 cm土层,在4月,沼液显著降低该层1-5级根比根长,生物炭显著降低该层1、2级根比根长(P<0.05)。在7月,沼液显著降低该层1-5级根比根长,生物炭显著降低该层2、3级根比根长(P<0.05)。在10月,沼液显著降低该层1-5级根比根长,生物炭显著降低该层1、4和5级根比根长(P<0.05)。在12月,沼液显著降低该层1-5级根比根长,生物炭显著降低该层1-4级根比根长(P<0.05);对于20-40 cm土层,在4月,沼液显著降低该层1-5级根比根长,生物炭显著降低该层1、2级根比根长(P<0.05)。在7月,沼液显著降低该层1-5级根比根长,生物炭显著降低该层1、3和4级根比根长(P<0.05)。在10月,沼液显著降低该层1-5级根比根长,生物炭显著降低该层1、2级根比根长(P<0.05)。在12月,沼液显著降低该层1-4级根比根长(P<0.05);对于40-60 cm土层,在4月,沼液显著降低该层1-4级根比根长,生物炭显著降低该层2级根比根长(P<0.05)。在7月,沼液显著降低该层1、2、4和5级根比根长(P<0.05)。在10月,沼液显著降低该层1、2、4和5级根比根长,生物炭显著降低该层2级根比根长(P<0.05)。在12月,沼液显著降低该层1、2、4级根比根长,生物炭显著降低该层2级根比根长(P<0.05)。(3)4、7、10和12月,在沼液和生物炭交互作用不显著(P>0.05),但是均显著降低1-5级根C含量(P<0.05)。沼液与生物炭对各级细根N含量交互作用均不显著(P>0.05)。在4月,沼液显著降低1-5级根N含量,生物炭显著降低1、2级根N含量(P<0.05)。在7月,沼液显著降低该层1-5级根N含量,生物炭显著降低1、2和4级根N含量(P<0.05)。在10月和12月,沼液显著降低1-5级根N含量,生物炭显著降低1-3级根N含量(P<0.05)。综上所述,沼液与生物炭联合施用对杨树人工林各级细根(尤其是低级根)生物量、形态特征和碳氮含量有显著影响,这为我们深入理解沼液与生物炭联合施用调控细根结构和功能的机理提供了初步的理论依据。
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