不同肥料类型对闽楠幼林根系分泌物的影响

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根系分泌物是植物根系通过螯合、活化、降解等途径释放到根际土壤的渗出、分泌和排泄物质,通过改善土壤的理化性质,提供物质和能量物质进而影响植物邻近的土壤微生物群落和植物的生长,其对于维系植物—土壤的动态平衡具有重要作用。而施肥方式对植物根系的影响(包括根系营养元素、根系分泌物、生物量等)直接关系到植物本身的生长与存活。本论文以金洞林场5年生闽楠(P.bournei(Hemsl.)Yang)幼林为研究对象,设置有机肥、复合肥、菌肥3种肥料处理和对照组,通过GC-MS法鉴定不同肥料处理的根系分泌物种类,比较根系分泌物种类之间的相对含量,分析根系养分元素含量动态变化,探讨不同肥料类型对闽楠幼林根系分泌物及根系养分元素的影响。主要研究结果如下:(1)GC-MS法鉴定出有机肥处理的闽楠幼林根系分泌物挥发性化学成分54种,复合肥处理化学成分51种,菌肥处理化学成分51种,不施肥处理化学成分48种。主要化合物有白菖烯、α-檀香烯、3-蒈烯和小茴香烯等。不同肥料处理根系分泌物多数为萜烯和萜醇类化合物,是闽楠根系芳香气息的主要来源;不同肥料类型不会对闽楠根系分泌物成分的种类发生大幅度的变化,但仍存在差异。(2)闽楠幼林挥发性根系分泌物主要包括萜烯类、酯类和萜醇类三类化合物,其中萜烯类物质相对含量变化总体趋势为6月<10月,酯类物质总体趋势为6月>10月,萜醇类物质总体趋势为6月>10月。该结果表明不同肥料处理闽楠幼林根系分泌物化学成分会随季节的变化而发生改变。(3)与对照组相比,有机肥、复合肥可以明显提升根系养分元素的含量,施菌肥可以显著提升P元素含量;施有机肥和复合肥可以促进闽楠幼林发育生长。不同施肥处理会影响养分元素积累量,且养分元素的积累量会对根系分泌物的动态产生影响,不同施肥处理下的养分元素积累量和温度变化是造成根系分泌物含量变化的原因。(4)对不同肥料处理的根系C、N、P、K元素与主要分泌物之间进行相关性分析可得,肥料成分、根系养分元素与根系分泌物具有显著相关性。氮磷钾肥和复合芽孢杆菌的施用会显著影响萜烯类主要化合物的相对质量分数比;不施肥处理根系养分元素仅与白菖烯具有显著性相关性。不同施肥处理对闽楠幼林根系分泌物成分的种类无显著影响,但是会提高或降低挥发物中某些成分的相对质量分数。有机肥、复合肥可以明显提升闽楠幼林根系养分元素的含量,施菌肥会降低P元素以外其它养分元素,此外肥料成分、根系养分元素与根系分泌物具有显著相关性,因此,施有机肥和复合肥可能主要通过影响有利于植物生长的根系分泌物的某种成分的相对含量,进而促进闽楠幼林的生长发育。
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