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滴灌灌溉施肥下一年生欧美107杨地上生物量水肥耦合效应

王梓  马履一  
【摘要】:欧美107杨是一种优良的速生丰产用材林,在我国黄淮以北、辽河以南广泛种植有广泛种植的。欧美107杨的生长需求消耗大量的水分和肥分(氮肥为主),长期以来,实际生产中,对杨树的灌溉施肥大多依靠经验,没有从苗木自身需水需肥规律出发。结果,一方面,造成水分养分的浪费,另一方面,不合理的水肥管理措施造成杨树人工林单位面积蓄积量低,产品质量不高,原材料综合利用率低等问题。为制定培育欧美107杨优质苗木的灌溉施肥方案,采用田间裂区试验设计,研究不同灌溉施肥水肥下一年生欧美107杨地上生物量生长情况。通过对地上生物量结果进行二次回归拟合,建立了水肥回归数学模型。因素分析结果表明,增加灌溉量和氮肥施用量均有增产效应,对地上生物量影响作用次序为:氮肥施入量水肥互作灌溉量;水肥交互作用表现为正效应,说明水肥互作对地上生物量的增加为相互促进作用,当施氮量加大时需要相应提高灌溉量,这样地上生物量增高效果才显著;在试验设计水平范围内,地上生物量均随着单因素施用量的增加而提高。当施用量增加到一定值时,地上生物量达到最大值,此时的灌溉量和氮肥施入量为适宜水肥投入量。超过适宜水肥投入量,地上那个生物量则随着水肥单因子施用量的增加而降低。这表明要获得高生物量,不能盲目加大灌溉量或施肥用量,过高的水肥用量不仅浪费资源,而且达不到最高生物量。只有适当的水肥配合,才能发挥水肥的最佳耦合效应,获得高生物量,并实现水肥资源的高效利用;单因素边际生物量效应分析结果表明,灌溉量、氮肥施入量单因素对地上生物量的影响均符合报酬递减率,氮肥的边际效益递减率大于灌溉量。当边际地上生物量为0时的灌溉施肥量为适宜投入量,此时灌溉量为43.67kg/株,氮肥施入量8.41g/株。当超过此施用量时,边际地上生物量为负值,地上生物量随着灌溉量或施肥量的增加而减小;欧美107杨地上生物量函数模型为抛物线方程,可看出一味增加灌溉和施肥量并不能总获得高生物量。试验结果表明,获得较高欧美107杨地上生物量900g/株的水肥方案为灌溉量35.14~41.35kg/株,氮施入量9.18~11.68g/株,即施尿素831.70~1058.24~/hmn2。水肥优化管理方案可为一年生欧美107杨苗木的培育提供优化的灌溉和施肥方案。

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