尿素對土壤堿解氮含量及植物生長的影響

尿素對土壤堿解氮含量及植物生長的影響

在邊緣綠化植被恢復(fù)中，種子種植后兩個月是保證種子產(chǎn)量、存活率和植被覆蓋率的重要時刻。在確保植物存活率的前提下,如何有效地提高苗木在該生長周期內(nèi)的生長速度,是該階段研究的主要問題。刺槐、火炬樹和胡枝子等豆科植物具有龐大的根系,耐貧瘠、耐旱,生長迅速,適應(yīng)范圍廣,生物量高,在生態(tài)環(huán)境修復(fù)中有良好的開發(fā)前景和應(yīng)用價值1材料和方法1.1團(tuán)粒噴播植被恢復(fù)技術(shù)試驗(yàn)場地位于基地園區(qū)內(nèi),坡面高度6m,坡度40°,長度為60m左右的堆土坡面。本試驗(yàn)采用團(tuán)粒噴播技術(shù)進(jìn)行邊坡的覆綠工作。團(tuán)粒噴播植被恢復(fù)技術(shù)是青島冠中生態(tài)股份有限公司自主研發(fā)的技術(shù),是將粘土、植物纖維、有機(jī)質(zhì)、肥料、土壤團(tuán)粒劑、植物種子及其他添加材料均勻混合,通過專業(yè)噴播設(shè)備,制備與森林表土具有相同團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的土壤基質(zhì),并噴射到邊坡坡面上的噴播綠化施工法。這種土壤培養(yǎng)基具有獨(dú)特的團(tuán)粒結(jié)構(gòu),能有效抵抗雨水沖刷,防止水土流失;同時,具有保水保肥的優(yōu)點(diǎn),非常適于植物生長1.2試驗(yàn)材料試驗(yàn)均采用統(tǒng)一的基質(zhì)配比材料和植物種類,底層所用的肥料種類為總養(yǎng)分含量為N1.3化肥濃度的影響氮是蛋白質(zhì)、核酸、磷脂、酶、植物激素及維生素的主要成分,同時也是葉綠素的成分,與植物的光合作用有密切的關(guān)系。因此,氮的多寡會直接影響細(xì)胞的分裂和生長,從而影響植物的生長發(fā)育。缺氮時,植物生長緩慢、分枝、分蘗很少,葉片小而薄,因其影響葉綠素的合成,會導(dǎo)致枝葉發(fā)黃,葉片早衰甚至干枯幼苗期植物的根系發(fā)育不完善,高濃度氮肥不僅會損傷幼小的根系,還會抑制根瘤的形成,因此應(yīng)遵循少量多次的原則。本試驗(yàn)選取的氮肥濃度范圍為0.15~0.2%。團(tuán)粒噴播作業(yè)(2016年6月1日)結(jié)束后,設(shè)置兩個大樣方,樣方大小為3.5m×6m,樣方一為對照,樣方二為施肥樣方。在大樣方內(nèi)分別設(shè)置3個小樣方,樣方大小為2m×1.5m。樣方一不施肥,樣方二于6月28日和7月4日分別追施尿素60g尿素,配成0.15~0.2%的水溶液噴施。1.4指標(biāo)和方法的檢測自團(tuán)粒噴播種子層作業(yè)結(jié)束之日起,定期采集2個樣方中的土壤樣品,各樣方每次均采集3個平行樣,風(fēng)干研磨之后,測量土壤中堿解氮的含量2結(jié)果與分析2.1施加尿素對土壤養(yǎng)分含量的影響從圖1未施肥樣方堿解氮含量變化趨勢圖可以看出,在6月24日之前,團(tuán)粒噴播基質(zhì)土壤中的緩釋性復(fù)合肥肥效逐漸釋放,土壤堿解氮含量處于緩慢的上升階段,但6月24日之前植物尚處于出苗階段,而發(fā)芽階段植物所需養(yǎng)分主要來自于種子本身的營養(yǎng)物質(zhì),且植物的根系尚未發(fā)育完善,對土壤養(yǎng)分的吸收利用較低。兩次施肥分別使土壤中堿解氮含量提高了14mg/kg和4.88mg/kg,施用尿素10d以后,土壤的含氮量處于曲線最低點(diǎn),這說明施用尿素后促進(jìn)植物的快速生長,從而加速對土壤中堿解氮的吸收和利用。7月8日施肥樣方堿解氮含量呈上升趨勢,與未施肥樣方相比,該曲線的上升轉(zhuǎn)折點(diǎn)要提早18d,這說明施用尿素以后,明顯的促進(jìn)了植物的生長,尤其是植物根系的生長發(fā)育和根瘤數(shù)量的增加,根瘤菌的生物固氮作用提高了土壤的氮素營養(yǎng)。董莉莉等研究發(fā)現(xiàn),植株吸收酰胺態(tài)氮肥的能力高于硝態(tài)氮和銨態(tài)氮,在相同施加量下,尿素能更快被植物吸收2.2施肥后植株的高度變化氮肥可以促進(jìn)植物快速生長,增加植物的生物量和產(chǎn)量。圖2表明,尿素能促進(jìn)刺槐、火炬樹和胡枝子的生長,在施肥后6d株髙增長幅度開始升高,14d后株髙增長幅度明顯增加,施肥后株髙上升趨勢比較明顯,而未施肥的植株的高度呈現(xiàn)緩慢的增長趨勢。在一定的時間內(nèi),隨著時間的推移,其差距也越來越大。王榮萍等研究了硫酸銨、尿素等不同氮肥對小白菜產(chǎn)量與品質(zhì)的影響,研究結(jié)果證實(shí)施氮極顯著提高了小白菜的生物量和產(chǎn)量2.3施肥對刺槐根系的影響根瘤是由于根瘤菌在皮層細(xì)胞中迅速分裂繁殖,同時皮層細(xì)胞因根瘤侵入的刺激形成的局部體積膨大的瘤狀突起。根瘤菌從根瘤細(xì)胞中攝取其生命活動所需要的水分和養(yǎng)料,固定游離氮、合成含氮化合物,為豆科植物所利用。對比施肥和未施肥的刺槐根系,施肥后植株的根系發(fā)達(dá),主根長,側(cè)根多,根系發(fā)育較好,根瘤數(shù)量為16個/株;未施肥的根系短且少有側(cè)根,其根瘤數(shù)量僅2個/株。熊淑萍等進(jìn)行了不同氮肥形態(tài)對整個生育期根際土壤氮轉(zhuǎn)化微生物及酶活性影響的研究,表明,酰胺態(tài)氮肥顯著促進(jìn)了根際氨化細(xì)菌、脲酶、蛋白酶的活性2.4植被及高度圖3是噴播兩個月后未施肥與施肥樣方的對比圖,可以看出,施肥后植物的高度及植被覆蓋率均呈現(xiàn)出明顯的變化,植物種類比較豐富,長勢較好,植被覆蓋效果可達(dá)90%以上;而未施肥的坡面植被生長速度較慢,植物數(shù)量較少,且坡面裸露地方較多,植被覆蓋效果較差。3對根瘤的防治根瘤形成于植物的幼苗期,進(jìn)入幼苗期后適量施肥,可改善根瘤的生存條件,有助于豆科植物提早結(jié)瘤。含氮化合物會影響根瘤菌對寄主的侵染、根瘤的發(fā)育和固氮能力,有試驗(yàn)研究表明,在植物生育初期施氮肥對豆科植物具有增產(chǎn)效應(yīng)結(jié)果表明,在種子層噴播作業(yè)結(jié)束后28d,出苗期結(jié)束后是植物開始高生長的關(guān)鍵時期,此時在