1. 研究目的与意义
目的
磷是植物生长发育的必需营养元素,是固氮植物的关键营养之一,影响植株体内叶绿素、硝态氮等含量的动态变化及植株整个生长量的变化。磷对于结瘤植株来说,需求量通常高于未结瘤植株。红桤木是一种非豆科根部结瘤固氮植物,固氮能力较强,对氮的需求量较少,而对磷的需求量显著增加,对红桤木使用不同磷肥量,对于红桤木的生长状况和体内氮代谢都有明显的效果,为红桤木平衡施肥中磷肥量的确定提供了参考依据。现今对于红桤木这种非豆科树种固氮研究甚少,趁此机会以红桤木为研究对象,通过施用不同的磷肥量对其体内氮代谢及生长量的影响进行研究。
意义
2. 国内外研究现状分析
桤木属是世界上最早发现的非豆科根部结瘤固氮植物,国外先从林木营养诊断和施肥入手,随着Liebig的矿质营养学说、李比西的最小养分定律等相关学说的诞生,为将来植物N、P、K营养元素的适时适量的施肥奠定了基础。许多国家,如英国、德国、澳大利亚和美国,通过对植物N、P、K等营养元素诊断及施肥,采取树干解析技术、土壤测试等诊断和预报肥效的手段,已在农作物生产中成功运用,而林木施肥仍多采用经验法和以回归设计为特征的田间肥料效应的函数法。对于桤木属植物的光合特性,如光合速率、气孔导度、叶绿素含量等性状存在显著差异,影响根瘤鲜重、固氮酶活性、固氮量等有关指标,而Allermans认为桤木属的根瘤活性主要是受瘤片形态和钼含量的影响。
我国对于林木营养施肥研究较晚,主要运用于水稻、小麦、玉米等农作物,还有葡萄、柑橘、板栗等经济林树种,我国从20世纪70年代开始末开始林木施肥试验,如叶仲节对杉木幼林施肥效应的研究,后来逐渐开展了杨树、桉树、毛竹、国外松等主要速生树种的施肥效应。曾对从加拿大、中国台湾等地引进的台湾桤木、日本桤木、欧洲桤木等五种桤木属进行引种试验,表明其光合特性存在差异。对于一年生桤木种源苗期的根瘤个数、根瘤鲜重、固氮酶活性、固氮量在种源间的差异性。国内有许多针对磷元素的研究,如小麦、水曲柳、杨树、杉木等,不同磷元素对光合速率、叶绿素含量、叶片总氮和可溶性蛋白含量的变化影响,国内已做了许多相关试验。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容
选取一年生大小相似的结瘤红桤木苗,在控制条件下进行盆栽试验,对红桤木施加不同浓度的磷肥(过磷酸钙),共5个处理,每个处理3次重复,生长一定时期观测盆栽苗的各项生长指标,并对各处理红桤木采样,分析红桤木体内相关理化指标,包括1、红桤木叶片内硝态氮含量的动态变化;2、红桤木植株及其各器官中的全氮含量、全磷含量的比较;3、红桤木生长状况(苗高、地径、生物量)的测定。
计划
4. 研究创新点
一般共生固氮能够满足豆科植物氮素的要求,施氮肥的好处甚少,施氮肥反而会减少根瘤,降低固氮酶的活性,增产效应不大;施磷肥能促进根瘤菌的固氮能力。可以通过氮、磷肥单施或配比施肥等不同的肥料处理,对林木产量、养分积累等进行研究,找出氮磷的最佳配比,最适宜红桤木的生长发育。
