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试验于2000—2002年在山东农业大学园艺学院根系实验室进行。以一年生平邑甜茶(Malus hupenensis Rehd.)实生苗为试材,采用盆栽和PVC管栽植的方法,以草碳+蛭石(2:1)为基本介质,分别施入鸡粪、羊粪、花生秧及鸡粪+羊粪和等量的氮、磷、钾复合肥。研究了不同有机物料的周年分解动态、各处理矿质营养元素年周期变化和微生物数量差异;不同有机物料对新生根寿命、生长速度和对根系结构的影响。应用“茶袋”技术和15N示踪技术,用英国生产的Oxy-Lab氧电极自动测定系统和Deta-Tscan图像分析软件,分别研究了白色新根、褐色木质根在不同时期的32P的吸收动力学参数、呼吸强度、N的吸收分配以及后期对追施15N的吸收和分配、叶片光合速率的差异、根形态和植株生物量的变化,探讨了有机物料影响苗木质量的根系生理基础。结果如下: 1、不同有机物料在一年内其分解速率(失重率)变化动态不同。前期鸡粪中86%的有机质被分解,羊粪分解速度缓慢,有机质年分解率为62%(花生秧为80%)。不同处理微生物数量变化较大,鸡粪处理前期细菌、真菌、放线菌数量大于羊粪处理,后期少于羊粪处理;营养元素浓度也表现为前期鸡粪处理大于羊粪处理,后期羊粪处理大于鸡粪处理。鸡粪+羊粪处理其微生物数量和矿质养分浓度常年处于较高水平。 2、介质中加入有机物料都不同程度地延长了根系寿命,其中鸡粪处理根寿命最长,为48天,羊粪处理为40天,花生秧处理29天,鸡粪+羊粪处理34天,CK为26天,土壤栽培条件下根系寿命仅为21天。不同处理根系生长速度不同,以鸡粪+羊粪处理生长最快,鸡粪和羊粪两种处理不同季节生长速度大小顺序不同,夏季为鸡粪处理大于羊粪处理,秋季为羊粪处理大于鸡粪处理,各处理均表现为夏季高于秋季。前期白色根量鸡粪处理多于羊粪处理,前者比后者增加42.6%,后期前者比后者减少11.0%。鸡粪+羊粪处理其白色根量全年均最高。 3、不同处理对提高根系呼吸强度程度不同,以鸡粪+羊粪处理呼吸强度最大,鸡粪处理次之,羊粪处理居第三,花生秧处理根呼吸强度比对照增加最少。夏季整 2 毛志泉:有机物料对平邑甜茶实生苗根系结构与功能彤响的研究株根系呼吸强度鸡粪+羊粪处理、鸡粪处理、羊粪处理和花生秧处理分别比对照提高101%、56%、31%和25%,秋季羊粪处理其整株根系呼吸强度比鸡粪处理高19%。 4、吸收根、主长根和褐色木质根呼吸强度差异显著。吸收根呼吸强度是褐色木质根的2——3倍,生长根呼吸强度是褐色木质根的1.5--2倍。吸收根和生长根随栽培介质环境的不同其呼吸强度变化幅度大于褐色木质根,表现了褐色木质根对介质环境有更大的适应性。新生白色根与褐色木质根各自的总呼吸量占整株根系呼吸量比例随季节变化而不同,夏季白色根所占比例超过50%,秋季褐色木质根呼吸量在整株根系呼吸量中占主导地位,可达65—80%,这是白色根占整株根系重量比例随植株发育进程不同所致,6月份白色新根占整株根重量的359640%,而9月份则降至10o/o-17%。 5、三类根系对磷的吸收均符合离子吸收动力学。不同处理根系对’‘P吸收动学力学参数影响较大。lmax的变化其大小顺序是鸡粪+羊粪处理>鸡粪处理>羊粪处理>花生秧处理(夏季),秋季为羊粪处理大于鸡粪处理,其它顺序相同。h值大小变化顺序与I。ax相反。表明有机物料种类可影响根系对磷吸收的潜力和磷与根系的亲和力。 6、吸收根、生长根、褐色木质根’‘P吸收动力学参数有较大差异。表现在Imax上,吸收根是褐色木质根的7-8倍,生长根是褐色木质根的5-6倍;s值,褐色木质根是吸收根的11.5倍、是生长根的卜.2倍;根吸收力h)为吸收根>生长根>褐色木质根。不同时期白色根与褐色木质根吸收磷的总量在整株根系中占的比例不同,6月份,白色根吸收总量大于褐色木质根,9月份大小顺序相反。其原因与4相同。 7、不同处理植株总含氮量不同。鸡粪+羊粪处理植株含氮量>鸡粪处理>羊粪处理>花生秧处理;秋季追施‘’N一州。)。SO。不同处理其氮素利用率大小顺序是鸡粪+羊粪处理>羊粪处理>花生秧处理>鸡粪处理,后期对‘’N fJ用率与根系密度、根活力有关。植株含氮总量与干物质量呈正相关,r二0.94。 8、鸡粪+羊粪处理其光合速率常年麦现较高水平,植株生长前期鸡粪处理其叶片光合速率高于羊粪处理,生长后期羊粪处理大于鸡粪处理。在栽培介质脱水过程中,所有草碳+蛙石处理其光合速率前4天下降幅度较小,其数值为初始值的 山东农业大学博士学位论文3 75%-85%,而士壤栽培叶片光合速率在第3天开始大幅度降低,至第4天时,其数值 为初始值的42.6%。 9、根系在介质中的密度随根寿命的延长而降低,根系密度主要取决于细根的长 短,直径较大的木质根对根密度影响很小,前者长度是后者的9-13倍。鸡粪处理根 系密度几V)小于羊粪处理和花生秧处理;生物量(干重〕的大小?