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容器苗由于育苗容器体积有限,影响了苗木水分和养分的吸收,苗期水肥管理便成为培育高质量容器苗的关键环节。研究表明施肥和灌溉对苗木质量具有调控作用,但两种方式组合对苗木质量影响的机制仍不清晰。以往人们用出圃时苗木的形态指标和养分状况来评价苗木质量,而对以造林效果评价苗木质量的研究不多。因此,开展施肥灌溉对苗木生长影响及与造林效果相关性的研究,既能建立栓皮栎容器苗育苗制度,又能根据造林效果评价苗木质量,有针对性地改进育苗技术,对提升苗木质量和提高造林效果具有重要意义。 本文以栓皮栎容器苗(Quercus variabilis Blume)为研究对象,(1)通过对比施氮肥、氮形态、灌溉方式对栓皮栎氮素(N)吸收利用的影响,研究栓皮栎对硝态氮和铵态氮的吸收利用规律;(2)通过比较施氮肥、灌溉方式对栓皮栎容器苗生长和生理的影响,研究底部渗灌对苗木质量影响的作用机制;(3)通过分析栓皮栎容器苗生长和养分状况对控释肥和灌溉方式育苗措施的响应,确定苗期培育栓皮栎容器苗的最佳控释肥量和灌溉方式;(4)分别以不同控释肥量、灌水梯度、容器规格培育的1年生容器苗为材料,进行造林试验,通过分析造林效果和苗期苗木生长,综合评价苗木质量。本研究主要结论如下: (1)在生长初期和速生期,苗木地上部分的15N含量明显高于地下部分,进入生长后期,地下部分的15N含量增加。15N在根系中的分布始终表现为根上部>根中部>根下部。两种施氮肥量下叶片中硝态氮含量比铵态氮高10%~52%。茎对硝态氮和铵态氮的吸收相似。高氮肥下,底部渗灌和硝态氮肥有利于栓皮栎容器苗对氮素的吸收。和上方喷灌相比,底部渗灌下栓皮栎容器苗对硝态氮肥的利用率提高了5%~21%。 (2)施氮肥和底部渗灌促进了栓皮栎生长和氮磷钾养分积累。施氮肥提高了苗木叶片的光合作用能力。和其他处理组合相比,高氮肥处理下底部渗灌降低了栓皮栎叶片胞间CO2浓度15%~22%,提高了叶绿素a、总叶绿素含量12%~281%、4%~321%。底部渗灌的叶绿素b含量、总叶绿素含量比上方喷灌提高了79%、18%。和上方喷灌相比,底部渗灌的叶片非光化学淬灭系数降低了20%,底部渗灌可以促使叶片减少耗光能散热,提高植物将捕获的光能进行光合作用的效率。施氮肥提高了基质氮浓度和EC值,降低了基质pH值。底部渗灌降低了基质中层pH值,提高了基质下层pH值。 (3)苗期培育栓皮栎容器苗的最佳控释肥和灌溉方式的组合为125mg N·株-1和底部渗灌。施控释肥时,底部渗灌基质上层、下层的最大EC值分别是4.69、0.56dS·m-1,没有对苗木生长产生毒害作用。 (4)底部渗灌培育的栓皮栎苗木造林1年后的成活率、茎生物量和茎磷浓度比上方喷灌提高了23%、22%和17%。D60培育苗木造林1年后树高、地径和生物量比D40高10%、8%和18%。综合考虑造林效果和苗期苗木生长和养分状况,培育栓皮栎容器苗灌溉方式可选择底部渗灌,灌水参数可选择基质饱和含水量65%~75%,容器类型可选D60。 (5)苗期施加的控释肥对造林后幼树的生长促进作用可持续至少2年。底部渗灌的苗木造林1年后树高、地径高于上方喷灌。