地区：上海市 宝山区
关键词：山东农业大学;山东省林业科学研究院;泰安市泰山林业科学研究院;宁阳县国有高桥林场;山东昌农农业科技有限公司
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000004300
成果描述：
| 中国杨树栽培面积居世界首位。但是，现有杨树人工林60%以上来自上世纪70年代的杨树速生丰产林经营林地，多代连作导致杨树人工林生产力下降严重，年均损失木材30万立方米，直接影响了中国木材战略储备。项目组经产学研合作研究15年，在揭示杨树人工林连作障碍机制、探索人工林长期生产力维护关键技术等方面取得一系列突破，填补了这一领域内的理论与技术空白。经专家鉴定，研究达国际先进水平。 主要技术内容： 探明了连作杨树人工林土壤酚酸类化感物质的种类及其累积机制，构建了连作杨树人工林生产力衰退化感效应机理模型，深入揭示了杨树人工林连作障碍机制。 构建了连作杨树人工林土壤微生物区系图谱，确定了氮磷营养循环关键微生物类群，发现了杨树人工林氮素循环酶促反应中心，全面阐明了土壤微生物对氮素矿化作用的关键作用酶系及其活性，深入揭示了连作杨树人工林土壤养分循环障碍机制。 探明了连作杨树人工林光合效能、生物量分配格局、根系生长发育动态及细根周转等对人工林生产力形成的影响过程，为探索连作杨树人工林生产力维护技术提供了理论依据。 阐明了磁化水灌溉对连作杨树人工林土壤及林木生长的改良和促进作用。研发出一系列具有自主知识产权的灌溉水磁化装置，制定了杨树人工林磁化水灌溉技术方案，对实现杨树人工林水肥资源效益的最大化提供了良好技术依托。 构建了“良种更替+菌肥+磁化水灌溉+林分结构调控”等为核心的连作杨树人工林长期生产力维护关键技术体系，有效提高了杨树人工林生产力。 授权专利及发表论文情况： 依托项目研究获得国家发明专利1项，授权实用新型专利5项，出版专著1部，在国内外高水平刊物发表研究论文43篇，7篇被SCI(EI)收录。博士论文3篇，硕士论文11篇。 主要技术经济指标： 构建了杨树人工林土壤次生代谢物组分图谱1个，分离鉴定了4种以苯环为基本骨架的酚酸物质，分别构建了连作杨树人工林连作障碍的化感效应机理模型和酚酸降解途径模型，在杨树人工林土壤中发现6种酚酸降解关键酶，确定酚酸降解关键微生物5个属。 确定了氮素循环关键细菌属11个，磷素循环关键细菌属5个。筛选出酚酸高效降解菌4株。研制出1种防控土壤连作障碍的生物有机肥。 研发出具有自主知识产权的2个系列磁化水处理器，获得5项实用新型专利，制定出1套磁化水灌溉技术方案，实现了杨树人工林水肥高效利用，水分利用效率提高43%，土壤养分有效性提高30%，林木生长量提高28%。 集成了间作轮作、土壤改良、肥水利用和林分调整4类共9项连作杨树人工林经营技术，林地土壤肥力提升15.4%，生产力平均提高20%以上，综合效益提高30%以上。 推广应用情况： 项目技术成果已在山东省济南市、潍坊市、日照市、德州市、菏泽市、泰安市等杨树速生丰产林主要栽培区域进行了应用，累计推广应用面积60余万亩。通过技术应用，杨树人工林平均蓄积量提高10-20%，每亩林地的木材产量增加0.4-0.6立方米，增收300-500元，年增加产值1.8亿元。 |
