馬尾松根系及根際環(huán)境對施肥的響應(yīng).pdf

1、根系直接與土壤接觸，從根本上影響著養(yǎng)分從土壤進入植物體的過程。特別細根是森林生態(tài)系統(tǒng)中最活躍部分之一，對外界環(huán)境的反應(yīng)較敏感。根際是土壤水分和礦物質(zhì)進入根系參與生物循環(huán)的門戶，同時也是根系自身生命活動和代謝對土壤影響最直接、最強烈的區(qū)域。因此通過在馬尾松苗木培育期、幼齡林、中齡林3個階段的施肥試驗，研究施肥對馬尾松細根及根際環(huán)境的影響。初步得出如下研究結(jié)果：
　　1、在培育馬尾松苗木過程中，（1）單施磷肥在三個時期（百日苗期、半年

2、生苗期、1年生苗期）根長最長，主根長較短，根表面積最大，根尖數(shù)最多。其次是氮磷鉀肥混合施用。單施氮肥則最差。（2）馬尾松根際pH值從6.0降低到5.2，施磷肥、鉀肥、磷鉀肥根際土壤pH值變化較明顯，范圍較寬，施氮處理pH值變化范圍最窄，根際土中水解氮、速效磷及速效鉀含量均高于非根際土。除過氧化氫酶活性外，根際土壤酶活性均高于非根際土。（3）施磷肥后速效磷含量明顯增加，磷酸酶活性增加，pH值降低，明顯低于其他施肥處理，且變化范圍較寬。速效

3、磷含量、磷酸酶活性與針葉養(yǎng)分含量呈正相關(guān)，與全鋁含量呈負相關(guān)性，針葉內(nèi)磷酸酶活性增加，硝酸還原酶活性降低。而與根系呈正相關(guān)性，說明施用磷肥可以促進根系的生長，增強其吸收能力，有利于苗木地上部分的生長，馬尾松苗木培育過程中單施磷肥更有利。其次是氮磷鉀按照1.6:1:1混合施用效果好，而施氮肥則最差。因此，在相同土壤上培育馬尾松苗可用磷肥及氮磷鉀肥混合作基肥，能夠提高苗木質(zhì)量，為以后的造林及人工林培育做好基礎(chǔ)。
　　2、在幼齡階段，（

4、1）施肥處理下細根的根長、表面積、體積、根尖數(shù)及生物量均大于對照。不同的生長時期細根存在顯著差異（p<0.05）。施肥后夏末秋初細根生長最快，夏季、冬季生長較慢。（2）施肥除促進馬尾松對該元素的吸收外，還能增加其他營養(yǎng)元素的吸收，抑制有毒元素在植物體內(nèi)的積累。施磷肥對能夠促進細根全氮、全鐵含量，減少細根內(nèi)全鋁含量。（3）對照根際僅1mm范圍內(nèi)pH降低0.2個單位，而單施磷、鉀肥pH值根際4mm范圍內(nèi)有明顯變化，根際pH值僅在6、7、10

5、月有變化，其他時期變化不明顯。單施磷肥根際Eh（亞甲基蘭顯色法）在8月、9月變化范圍最寬，為還原態(tài)。單施鉀肥則是7、8月份變化最寬。根際土壤有效養(yǎng)分及有效鋁含量均高于非根際土。根際土壤中蔗糖酶、淀粉酶、磷酸酶活性高于非根際土。根際土脲酶、過氧化氫酶、多酚氧化酶活性則低于非根際土；施肥處理根際土壤酶活性高于對照。（4）施磷肥、鉀肥能夠提高馬尾松苗木根際范圍內(nèi)速效養(yǎng)分的含量，一定程度內(nèi)降低根際pH值，提高土壤酶活性，促進了苗木營養(yǎng)元素的吸收

6、，針葉內(nèi)磷酸酶活性提高，葉綠素含量增加，馬尾松在體內(nèi)固定及轉(zhuǎn)化能量的能力增強，進一步促進根系的生長，根系表面積、體積及生物量增加，根系的吸收能力增加，細根內(nèi)養(yǎng)分元素含量增加，特別是施磷肥處理對細根內(nèi)鐵元素的吸收有明顯作用。而苗木的苗高、地徑生長與根系存在負相關(guān)性。說明馬尾松幼苗的地上與地下部分生長對土壤的營養(yǎng)元素產(chǎn)生競爭作用，使地下、地上部分生長不同期，苗木地上部分的生長高峰期在夏季，而根系的生長則滯后于地上部分的生長。因此，在幼齡期，

7、施用一定量的磷肥（P3）或鉀肥（K2）有利于馬尾松根系的生長，增強其吸收能力，進一步促進馬尾松的生長。
　　3、在中齡林階段，（1）施肥量對中根及粗根的各參數(shù)影響不顯著（p>0.05）。不同施肥處理下的根長密度(RLD)、表面積及根尖數(shù)均表現(xiàn)為細根>中根>粗根，而根體積及生物量則正好相反，且粗根、中根、粗根間存在顯著差異。（2）土壤中亞表層（20-40cm）細根RLD、比表面積（SRL）、表面積、體積、根尖數(shù)及細根根生物量明顯低于

8、表層土壤（0-20cm）（p<0.05）。表層細根在整個生長過程中表現(xiàn)為雙峰型，峰值出現(xiàn)在春末夏初及秋季，最低值出現(xiàn)在夏季（7月）。亞表層（20-40cm）細根無顯著差異(p>0.05)。（3）土壤中堿解氮、速效磷、速效鉀、有效鐵、有效鋁的含量均為根際土>非根際土壤，pH值及有效錳的含量為非根際>根際；根際及非根際土壤酶高于對照（除多酚氧化酶外）。（4）施肥通過對細根及根際環(huán)境的影響而影響馬尾松的生長。磷肥能夠促進細根的生長及細根對根際

9、土壤養(yǎng)分吸收，特別是施磷肥能夠明顯促進細根對鐵元素的吸收，降低植物內(nèi)鋁元素的積累，減少鋁毒害，對細根的生長有明顯促進作用。而鉀肥對中齡林馬尾松細根及細根養(yǎng)分的影響不明顯。經(jīng)過樹高、胸徑與細根的相關(guān)性分析表明，樹高、胸徑分別與細根RLD、SRL、表面積、體積、根尖數(shù)及生物量呈負相關(guān)關(guān)系，這進一步證明了林木生長過程中地上、地下部分對土壤中礦質(zhì)元素的競爭，與幼齡林研究結(jié)果一致。因此，在中齡林階段，單施磷肥根系生長最好，其次是氮磷鉀混施，施鉀肥

10、效果不明顯，施氮肥則會抑制根系的生長。
　　綜上所述，（1）施肥對3個階段細根及根際影響不顯著，施一定量的磷肥能夠促進細根的生長，施氮肥則會對細根生長產(chǎn)生抑制作用，而施鉀肥則效果不明顯。（2）細根生長表現(xiàn)為雙峰型，在初春及夏末秋初生長較快，而夏季生長最慢，苗木培育過程與地上部分同期生長，而幼齡、中齡階段則細根的生長滯后地上部分的生長。（3）施肥首先影響根際土壤的養(yǎng)分有效性，從而對細根形態(tài)、細根養(yǎng)分含量及針葉生理生化性質(zhì)產(chǎn)生影響，對