蠶豆(Vicia faba L.)屬于豆科(Leguminosae)、蝶形花亞科(Papilionoideae)、野豌豆族(Vicieae)、巢菜屬(Vicia L.)一年生或越年生作物。蠶豆作為綠肥歷史悠久,只是隨著菜用蠶豆的出現(xiàn),其作為綠肥的用處漸漸被人忽視。在重慶地區(qū),蠶豆作綠肥,相比其它傳統(tǒng)綠肥有優(yōu)勢。首先蠶豆是冬春生長作物,不與當(dāng)?shù)叵募局骷Z作物競爭,并且西南地區(qū)主要以收獲新鮮豆莢為主,與后茬夏季作物相結(jié)合,能作為春玉米播種前的豆科綠肥利用,達(dá)到用地養(yǎng)地的目的。其次,蠶豆的根瘤菌固氮能力強(qiáng)、鮮葉養(yǎng)分含量高。為了能更好地推廣和利用蠶豆資源,有必要了解其還田后的土壤改良效果及可能存在的不利影響。鑒于此,本試驗(yàn)采用尼龍袋埋袋法,分析了蠶豆根、莖、葉、地上部分(包括莖和葉)和全株在土壤中的養(yǎng)分釋放規(guī)律,以及蠶豆秸稈(提取物)對后茬玉米和高粱的化感效應(yīng);同時(shí)初步鑒定了蠶豆提取物中的化感物質(zhì)。主要研究結(jié)果如下:⑴蠶豆還田后,在前35 d表現(xiàn)出較快的分解速度,之后35 d至245 d,分解速度相對緩慢。在前35 d內(nèi),土壤中氮的釋放量從根部的52 kg/ha到地上部分的60 kg/ha不等,這有利于后茬作物的生長。蠶豆植株碳的殘留率與氮濃度呈負(fù)相關(guān),與碳氮比(C/N比)呈正相關(guān)(不包含葉片數(shù)據(jù)),說明蠶豆綠肥植株殘留物中氮濃度越高,植株碳的釋放量越大,根系和莖稈的碳釋放量越高。與蠶豆植株其他部位相比,莖稈和根具有高的殘留率和分解較少的特點(diǎn),說明植物本身的結(jié)構(gòu)影響了分解速率。因此,以蠶豆為綠肥提高土壤質(zhì)量和后茬作物產(chǎn)量時(shí),應(yīng)采取不同的管理策略,使其氮和碳釋放模式與植物殘留物質(zhì)量相匹配。⑵與莖稈相比,葉片的烷烴濃度、平均碳鏈長度和碳優(yōu)勢指數(shù)較高,釋放到土壤中的烷烴比例更高。隨著蠶豆綠肥殘留物的腐解時(shí)間延長,低鏈烷烴化合物(如C_(23)、C_(24)、C_(25)和C_(26))的相對豐度增加,而C_(29)、C_(31)和C_(33)的相對豐度呈下降趨勢,導(dǎo)致平均鏈長和碳優(yōu)勢指數(shù)發(fā)生變化。這說明正構(gòu)烷烴分布模式不同的植物在土壤中的分解速率也不同。⑶隨著蠶豆地上部和根水浸提液濃度升高,高粱土壤中微生物量碳(MBC)呈現(xiàn)上升趨勢,而微生物量氮(MBN)和微生物量碳氮比(MBC/MBN)呈現(xiàn)下降趨勢;同時(shí)抑制了高粱土壤脫氫酶活性,而促進(jìn)了其脲酶活性。蠶豆整株和莖稈直接還田降低了玉米土壤MBC和MBC/MBN,促進(jìn)了脫氫酶活性,而蠶豆整株和地上部直接還田提高了玉米土壤MBN。⑷蠶豆浸提液中鑒定出烷烴類、醇類、酯類、酮類和酰胺類等物質(zhì)。隨著蠶豆地上部和根水浸提液濃度的升高,高粱和玉米種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽率呈現(xiàn)下降趨勢,且其胚根和胚芽生長明顯被抑制。綜合分析認(rèn)為,蠶豆可作兼用型綠肥作物,埋入土壤后,早期能釋放較多的氮(N)、磷(P)、鉀(K)等養(yǎng)分,可部分滿足后茬作物需要。但因蠶豆秸稈中存在對后茬作物種子萌發(fā)和早期生長有化感效應(yīng)的物質(zhì),在生產(chǎn)中大面積推廣應(yīng)用時(shí),應(yīng)注意后茬作物的早期生長狀況。
【學(xué)位單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：S551;S643.6
【部分圖文】：

工技術(shù)路線圖

第 3 章 蠶豆還田腐解速率及其養(yǎng)分和烷烴的釋放模式3.1 材料與方法3.1.1 試驗(yàn)區(qū)概況本試驗(yàn)于 2017 年 5 月至 2018 年 2 月在重慶市北碚區(qū)西南大學(xué)試驗(yàn)田（海拔高度 223 m）進(jìn)行。地理坐標(biāo)：北緯 29°49′，東經(jīng) 106°25′。在過去 30 年中，該地區(qū)年平均氣溫為 17.8 ℃，年平均降雨量為 1100 mm。2017 年重慶市月降雨量和月最低最高氣溫分布圖（圖 3.1）西南大學(xué)碩士學(xué)位論文

腐解時(shí)的干物質(zhì)殘留量、C/N 比和碳的殘留量存在差異（圖3.2）。蠶豆植株不同部位的腐解均表現(xiàn)為前期快，后期慢的特點(diǎn)。分解高峰出現(xiàn)在埋入土壤后的 35 d 內(nèi)，干物質(zhì)減少了 60%左右，以后腐解逐漸變慢，49 d 后趨西南大學(xué)碩士學(xué)位論文
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2850144