水曲柳指数施肥试验设计

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1、水曲柳苗木指数施肥试验设计1、水曲柳种子处理及播种：2、试验地设计：待苗木出齐后，室内保苗（待苗木长出第二片真叶，苗木最佳适宜移栽时间）， 移栽于无纺布袋中，基质有三种分别为营养土、营养土+落叶松针（2： 1）、营养 土+落叶松腐殖质（2： 1）。移栽后待苗木缓苗后，待苗木长出第四片真叶，进行 施肥试验。2.1施肥试验设计N素采用常规施肥（CF）、指数施肥（EF）、2倍指数施肥（DEF）、4倍指 数施肥（FEF）3种方式施入。P、K伴随N素以常规施肥方式施入。2.1.3施肥量确定根据1年生播种苗苗木（未做任何施肥处理）N、P、K养分测定数据，确 定苗木初期体内养分含量及生长结束时养分含量。进而

2、得出 N素施肥总量为 312.93 mg/株，换算成NH4NO3为19.938g/株；P、K素施肥总量分别为52.46 mg/ 株、222.46 mg/株，以需求量较高的K素换算成KH2PO4为46.01 mg/株（同时满 足P素需求）。常规施肥和指数施肥总施肥量相同，2倍指数施肥为常规施肥量 的2倍，4倍指数施肥为常规施肥量的4倍。施肥间隔设为7d，施肥次数为14次，每14天取样一次，共取样7次。施 肥量采用如下公式计算：（1）常规施肥：在相同时间内施以等量的肥料（李素艳等,2003）。每次施 肥量Nt= NT/t（NT为总施肥量，t为施肥次数）。（2）指数施肥：采用指数施肥模型（Dumro

3、ese et al., 2005）确定施肥量， 具体为：Nt=Ns（ert-1）-N（t-1）（Nt为在相对增加率r下的第t次施肥时的施肥量，Ns 为在施肥处理的最初阶段苗木的养分含量，N（t-1）为包括第t-1次施肥在内的养分 施入总量（Hawkins et al.，2005）。R 的确定参考 Dumroese 等（Dumroese et al., 2005）的方法：NT=NS（ert-1）。NT为经过t次施肥后最终苗木养分含量（假设肥料 利用率为100%）。其中Ns、Nt的设定参考上一年（2009年）测定的苗木初期和 生长结束时的养分状态（Ns=1.66mg株-1； Nt为192.90 m

4、g-株-1），指数施肥的NT采用此值，并经计算得到指数r=0.3245。（3）2倍指数施肥：高N水平指数施肥处理，其NT值为苗木测定值的2 倍。（4）4倍指数施肥：高N水平指数施肥处理，其NT值为苗木测定值的4 倍。表1不同旅肥处理白桦1年生播种苗不同时期N素施用量施肥施肥日期常规施肥（CF）指数施肥（EF）2倍指数施肥4倍指数施肥次（月.日）/(mg)/(mg)(DEF)/(mg)(DEF)/(mg)数16.1922.350.631.282.5626.2622.350.881.773.5437.322.351.863.727.4447.1022.352.575.1510.357.1722.3

5、54.208.4016.867.2222.355.8111.6223.2477.3122.358.6717.3634.7288.722.3512.0124.0148.0298.1422.3517.2534.4968.98108.2122.3523.8647.7295.44118.2822.3533.6567.29134.58129.422.3546.5493.08186.16139.1122.3565.02130.04260.08149.1822.3589.95179.90359.8159.25切记施肥时需按此表换算nh4no3用量，然后计算每株用量，施肥操作时将肥料溶于水中，将其均匀施入土壤

6、中。同样kh2po4同样操作步骤。红色为取样日期。第一次施肥前，取3株苗木，测苗木各项指标（苗高，地径），及基质养分 含量（土壤温度，土壤PH）。2.2样品采集及分析方法第一步：取样前照相。每个处理的整体照片，每个处理的单株照片。第二步：现场测量指标：苗高，地径第三步：取5株苗木带回实验室进行研究。苗木和基质一起放到一个袋中取回。第四步：将基质和植株分开。基质入封口袋，做好标记。放入冰箱中保存，处理完植标以后再测以下指标：基质鲜重基质PH值（酸度计法）基质含水量（烘干法。用土钻采取土样，用0.1g精度的天平称取土样 的重量，记作土样的湿重M,在105C的烘箱内将土样 烘68小时 至 恒 重，然

7、后测定烘干土样，记作土样的干重Ms土壤含水量=（烘干前铝盒及土样质量-烘干后铝盒及土样质量）/ （烘 干后铝盒及土样质量-烘干空铝盒质量）*100%）基质全N、全P、全K含量，有机质含量，速效氮。有机质用重铭酸钾一H2 SO4容量法进行测定；有效磷应用NaHCO3浸提一钼蓝比色法;速效氮应用碱解扩散法（阮 成江等，2002;卢金伟等，2002）;速效钾采用火焰光度法（李立平等， 2003）。第四步：植株样品按根茎叶进行分割。根用蒸馏水洗净5株根系，然后放到扫描仪上扫描。注意根系要展开，不能有 重叠（如根系过大，可以进行分解，但不需要分级）。6月19日，7月21日和9月25日取样时，把1株根系放

8、到FAA固定液中。 扫描后的根系用滤纸吸干表面水分，装入信封中，再放入烘箱。在105 C下 杀青10 min，70 C烘48 h至恒重（齐泽民等,2008;安慧等,2008），用电子 天平（0.01 g）测其干重，即为生物量。测完后的样品放在常温干燥环境保 存。叶用蒸馏水洗净，放到扫描仪上扫描。扫描后的叶片用滤纸吸干表面水分，装 入信封中，再放入烘箱。在105 C下杀青10 min，70 C烘48 h至恒重（齐 泽民等,2008;安慧等,2008），用电子天平（土0.01g）测其干重，即为生物 量。测完后的样品放在常温干燥环境保存。茎 用蒸馏水洗净，然后装入信封中，再放入烘箱。在105 C下杀

9、青10 min，70 C 烘48 h至恒重（齐泽民等,2008;安慧等,2008），用电子天平（0.01 g）测 其干重，即为生物量。测完后的样品放在常温干燥环境保存。第五步：将烘干后的样品同一区组同一处理苗木根、茎、叶混合放入用高速粉碎 机（天津市泰斯特仪器有限公司,FW100）磨碎，过筛（孔径为0.149 mm），用元素分析仪（德国 Elementer, VARIO Macro）测定苗木全N浓度。第六步：过筛后的样品消化后，用紫外-可见光分光光度计（瑞典安玛西亚,Ultrospec 4300pro）、火焰光度计（上海艾牧生物科技有限公司，FP640）测 定植物全P浓度、全K浓度。全P浓度、

10、全K浓度具体操作方法参照国标 GB 9837-1988 和 GB 9836-1988 标准进行测定。在生长高峰期可以测定苗木光合速率、叶绿素含量等指标。土壤pH测定pH的化学定义是溶液中H+离子活度的负对数。土壤pH是土壤酸碱度的强 度指标，是土壤的基本性质和肥力的重要影响因素之一。它直接影响土壤养分的 存在状态、转化和有效性。pH值对土壤中氮素的硝化作用和有机质的矿化等都 有很大的影响，因此对植物的生长发育有直接影响。土壤pH易于测定，常用作土壤分类、利用、管理和改良的重要参考。在盐碱土 中测定pH值，可以大致了解是否含有碱金属的碳酸盐和发生碱化，作为改良和 利用土壤的参考依据，同时在一系列

11、的理化分析中，土壤pH与很多项目的分析 方法和分析结果有密切的联系，也是审查其他项目结果的一个依据。土壤pH分水浸pH和盐浸pH，前者是用蒸馏水浸提土壤测定的pH，代表 土壤的活性酸度（碱度），后者是用某种盐溶液浸提测定的pH，大体上反映土壤 的潜在酸。盐浸提液常用1molL-i KCl溶液或用0.5 molL-1 CaCl2溶液，在浸提土 壤时，其中的K+或Ca2+即与胶体表面吸附的Al3+和H+发生交换，使其相当部分 被交换进入溶液，故盐浸pH较水浸pH低。土壤pH的测定方法包括比色法和电位法。电位法的精确度较高。pH误差约为0.02单 位，现已成为室内测定的常规方法。野外速测常用混合指示

12、剂比色法，其精确度较差，pH 误差在0.5左右。4.1.2电位测定法4.1.2.1方法原理：以电位法测定土壤悬液pH，通用pH玻璃电极为指示电 极，甘汞电极为参比电极。此二电极插入待测液时构成一电池反应，其间产生一 电位差，因参比电极的电位是固定的，故此电位差之大小取决于待测液的H+离 子活度或其负对数pH。因此可用电位计测定电动势。再换算成pH，一般用酸度 计可直接测读pH。4.1.2.2操作步骤：称取通过1mm筛孔的风干土 10克两份，各放在50ml 的烧杯中，一份加无C02蒸馏水，另一份加1molL-1 KCl溶液各25ml（此时土水 比为1： 2.5,含有机质的土壤改为1:5），间歇搅

13、拌或摇动30分钟，放置30分钟 后用酸度计测定。附：PHS-3C型酸度计使用说明（-）准备工作把仪器电源线插入220V交流电源，玻璃电极和甘汞电极安装在电极架上的电极夹中， 将甘汞电极的引线连接在后面的参比接线柱上。安装电极时玻璃电极球泡必须比甘汞电极陶 瓷芯端稍高一些，以防止球泡碰坏。甘汞电极在使用时应把上部的小橡皮塞及下端橡皮套除 下，在不用时仍用橡皮套将下端套住。在玻璃电极插头没有插入仪器的状态下，接通仪器后面的电源开关，让仪器通电预热30分钟。将仪器面板上的按键开关置于mv位置，调节后面板的“零点”电位器使读数为0 之间。（二）测量电极电位1、按准备工作所述对仪器调零。2、接入电极。插

14、入玻璃电极插头时，同时将电极插座外套向前按，插入后放开外套。 插头拉不出表示已插好。拔出插头时，只要将插座外套向前按动，插头即能自行跳出。3、用蒸馏水清洗电极并用滤纸吸干。4、电极浸在被测溶液中，仪器的稳定读数即为电极电位（mv值）。（三）仪器标定在测量溶液pH值之前必须先对仪器进行标定。一般在正常连续使用时，每天标定一次 已能达到要求。但当被测定溶液有可能损害电极球泡的水化层或对测定结果有疑问时应重新 进行标定。标定分“一点”标定和“二点”标定二种。标定进行前应先对仪器调零。标定完成后，仪器 的“斜率,，及“定位”调节器不应再有变动。1、一点标定方法（1）、插入电极插头，按下选择开关按键使之

15、处于pH位，“斜率”旋钮放在100%处或已 知电极斜率的相应位置。（2）、选择与待测溶液pH值比较接近的标准缓冲溶液。将电极用蒸馏水清洗并吸干后 浸入标准溶液中，调节温度补偿器使其指示与标准溶液的温度相符。摇动烧杯使溶液均匀。（3）、调节“定位”调节器使仪器读数为标准溶液在当时温度时的pH值。2、二点标定方法（1 插入电极插头，按下选择开关按键使之处于pH位，“斜率”旋钮放在100%处。（2、选择二种标准溶液测量溶液温度并查出这二种溶液与温度对应的标准pH值（假 定为pHS1和pHS2）。将温度补偿器放在溶液温度相应位置。将电极用蒸馏水清洗并吸干后 浸入第一种标准溶液中，稳定后的仪器读数为pH。（3）再将电极用蒸馏水清洗并吸干后浸入第二种标准溶液，仪器读数为pH2。计算 S=（ pH1-pH2）/（ pHS1-pHS2）x100%，然后将“斜率”旋钮调到计算出来的S值相对应位 置，再调节定位