發(fā)布時間：2017-05-04 10:00

  本文關(guān)鍵詞：集約化玉米體系養(yǎng)分高效利用的根際調(diào)控策略及技術(shù)途徑，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：無論是自然生態(tài)系統(tǒng)還是農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng),根-土界面(根際)過程是制約各種養(yǎng)分從土壤進入植物體的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。深入理解根際過程并采用合理的調(diào)控措施,有目的地定向調(diào)控作物生長環(huán)境條件,強化根際過程,有利于發(fā)揮養(yǎng)分資源高效利用的生物學潛力,減少對外部資源的過度依賴,對于作物生產(chǎn)的可持續(xù)性至關(guān)重要。本研究以玉米(尤其是根系)可塑性響應(yīng)為重點,以養(yǎng)分根際調(diào)控為手段,在集約化玉米生產(chǎn)體系中,揭示了根際養(yǎng)分供應(yīng)強度對玉米生長和養(yǎng)分吸收的調(diào)控作用；闡明了養(yǎng)分組合和施用位置對玉米側(cè)根生長及其氮磷養(yǎng)分吸收效率的影響；研究了苗期和拔節(jié)期兩次調(diào)控對玉米后期生長和養(yǎng)分吸收的影響；探討了養(yǎng)分根際調(diào)控強化根際過程能否影響植株微量元素(鋅和鐵)的積累量；最后,進一步分析了銨加磷局部調(diào)控中不同養(yǎng)分供應(yīng)對玉米生長和產(chǎn)量的影響及定量貢獻。 主要結(jié)果和結(jié)論如下： 1.集約化玉米生產(chǎn)體系中,養(yǎng)分根際供應(yīng)強度顯著影響玉米苗期生長。不同磷供應(yīng)強度下,玉米生長表現(xiàn)出直線加平臺效應(yīng),磷養(yǎng)分臨界供應(yīng)強度為50kgP2O5ha-1時,顯著增加地上部生物量,繼續(xù)增加磷供應(yīng)量,玉米生長未顯著增加；而不同氮供應(yīng)強度下,玉米生長表現(xiàn)出拋物線效應(yīng),氮養(yǎng)分(銨態(tài)氮)臨界供應(yīng)強度為70kg N ha-1時,顯著增加地上部生物量,繼續(xù)增加氮供應(yīng)量(達到135或者195kgN ha-1),則降低或抑制玉米根系生長,并降低養(yǎng)分積累。 2.局部供應(yīng)條件下,銨加磷調(diào)控顯著增加一級側(cè)根長度,側(cè)根密度也表現(xiàn)出增加趨勢。并且養(yǎng)分富集區(qū)單位根長/根重養(yǎng)分吸收效率顯著高于撒施處理或者尿素加磷處理。表明,養(yǎng)分根際調(diào)控促進側(cè)根伸長和增加養(yǎng)分吸收效率,從而提高地上部養(yǎng)分累積。 3.證實了玉米后期和苗期均可以對養(yǎng)分局部供應(yīng)表現(xiàn)出明顯的正效應(yīng)。即在前期調(diào)控的基礎(chǔ)上,當局部供應(yīng)區(qū)養(yǎng)分耗竭時,再次進行局部養(yǎng)分調(diào)控,同樣可以促進玉米中后期生長和養(yǎng)分吸收。表明維持局部供應(yīng)區(qū)持續(xù)的養(yǎng)分供應(yīng)可以有效促進玉米苗期和后期生長,促進開花期根系下扎,增加亞表層根長密度,促進玉米后期生長和養(yǎng)分積累。 4.證實了石灰性土壤上局部施用銨和磷,通過銨誘導(dǎo)的根際酸化可以強化根際過程,提高玉米植株鋅和鐵的積累量。銨加磷局部調(diào)控誘導(dǎo)根系增生和根際酸化使土壤微量元素有效性增加是提高玉米鋅或鐵吸收的主要原因,表明通過根際養(yǎng)分調(diào)控在一定程度上可以實現(xiàn)鋅和鐵的生物強化。 5.明確銨加磷局部調(diào)控中銨營養(yǎng)是影響玉米生長和籽粒產(chǎn)量的主要因素。銨對玉米花后關(guān)鍵時期(花后25天)地上部生物量累計速率、收獲期生物量和籽粒產(chǎn)量的貢獻超過50%。
【關(guān)鍵詞】：根際調(diào)控 銨態(tài)氮加磷局部供應(yīng) 根形態(tài) 氮效率 微量元素 玉米
【學位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S513
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目錄7-11
• 第一章 前言11-28
• 1.1 研究目的和意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究進展12-26
• 1.2.1 植物表型可塑性及根系覓食行為12-14
• 1.2.2 植物根系對異質(zhì)性養(yǎng)分供應(yīng)的形態(tài)可塑性響應(yīng)14-16
• 1.2.3 植物根系對異質(zhì)性養(yǎng)分供應(yīng)的生理可塑性響應(yīng)16-18
• 1.2.4 養(yǎng)分空間異質(zhì)性及對植物根系生長和養(yǎng)分吸收的影響18-21
• 1.2.5 玉米高效獲取養(yǎng)分的理想根形態(tài)及空間分布21-22
• 1.2.6 可持續(xù)農(nóng)業(yè)根際調(diào)控策略22-24
• 1.2.7 基于土壤-作物互作體系的根際調(diào)控技術(shù)24-26
• 1.3 問題提出26-28
• 第二章 研究的總體思路28-30
• 2.1 研究目標與研究思路28
• 2.2 研究內(nèi)容28
• 2.3 研究技術(shù)路線28-30
• 第三章 氮磷供應(yīng)強度對玉米苗期生長和養(yǎng)分吸收的影響30-39
• 3.1 材料與方法30-31
• 3.1.1 田間試驗設(shè)計30-31
• 3.1.2 植物取樣和養(yǎng)分吸收的測定31
• 3.1.3 根系取樣方法31
• 3.1.4 統(tǒng)計分析31
• 3.2 結(jié)果與分析31-37
• 3.2.1 總根長和側(cè)根密度31-33
• 3.2.2 地上部生物量33-34
• 3.2.3 地上部氮磷積累量34-37
• 3.2.4 氮或磷臨界供應(yīng)強度37
• 3.3 討論37-39
• 第四章 不同氮磷肥局部調(diào)控對玉米根系形態(tài)和養(yǎng)分吸收效率的影響39-53
• 4.1 材料與方法40-42
• 4.1.1 植物材料與培養(yǎng)40
• 4.1.2 測定指標與方法40-41
• 4.1.3 數(shù)據(jù)分析41-42
• 4.2 結(jié)果42-50
• 4.2.1 養(yǎng)分組成和位置對玉米生長的影響42-44
• 4.2.2 養(yǎng)分組成和位置對玉米根系生長的影響44-46
• 4.2.3 養(yǎng)分組成和位置對局部施肥區(qū)側(cè)根生長的影響46-47
• 4.2.4 養(yǎng)分組成和位置對氮磷養(yǎng)分吸收的影響47-48
• 4.2.5 單位根重/根長養(yǎng)分吸收效率48-49
• 4.2.6 地上部養(yǎng)分吸收與根長密度和土壤養(yǎng)分的相關(guān)性49-50
• 4.3 討論50-53
• 4.3.1 養(yǎng)分組成和位置對玉米根系形態(tài)的影響50-51
• 4.3.2 養(yǎng)分組成和位置對玉米植株養(yǎng)分積累量的影響51-53
• 第五章 集約化條件下苗期和拔節(jié)期雙調(diào)控對玉米后期根系空間分布和養(yǎng)分吸收的影響53-69
• 5.1 材料與方法54-56
• 5.1.1 田間試驗設(shè)計54-55
• 5.1.2 植物取樣、葉面積和養(yǎng)分吸收的測定55
• 5.1.3 根系取樣和土壤礦物氮的測定55-56
• 5.1.4 玉米籽粒產(chǎn)量和養(yǎng)分效率56
• 5.1.5 統(tǒng)計分析56
• 5.2 結(jié)果與分析56-66
• 5.2.1 玉米地上部生長情況56-58
• 5.2.2 玉米苗期根系生長58-60
• 5.2.3 苗期和花期側(cè)根(一級、二級)形態(tài)60-61
• 5.2.4 開花期根系空間分布61-62
• 5.2.5 玉米根長密度和土壤無機氮的相關(guān)性62-64
• 5.2.6 玉米不同階段地上部氮和磷吸收量64-65
• 5.2.7 玉米千粒重、穗粒數(shù)和氮效率65-66
• 5.3 討論66-69
• 5.3.1 銨加磷局部調(diào)控對根系生長和空間分布的影響66-67
• 5.3.2 銨加磷局部調(diào)控對玉米地上部生長和養(yǎng)分吸收的影響67
• 5.3.3 銨加磷局部調(diào)控對產(chǎn)量和氮效率的影響67-69
• 第六章 養(yǎng)分局部調(diào)控強化根際過程是否影響玉米地上部微量元素積累69-82
• 6.1 材料與方法70-71
• 6.1.1 植物生長70
• 6.1.2 植物取樣及微量元素濃度測定70
• 6.1.3 根系樣品的采集70-71
• 6.1.4 玉米籽粒產(chǎn)量和養(yǎng)分效率71
• 6.1.5 統(tǒng)計分析71
• 6.2 試驗結(jié)果71-78
• 6.2.1 玉米地上部生長情況71-74
• 6.2.2 苗期根系生長情況和開花期根長密度74-76
• 6.2.3 不同階段植株鋅和鐵濃度及其積累量76-78
• 6.2.4 玉米籽粒產(chǎn)量以及鋅和鐵收獲指數(shù)78
• 6.3 討論78-82
• 6.3.1 不同處理對玉米苗期和開花期根系生長和分布的影響78-79
• 6.3.2 不同處理對植株生長、鋅和鐵積累以及籽粒產(chǎn)量的影響79-82
• 第七章 氮磷局部調(diào)控對玉米灌漿期生長速率及產(chǎn)量的貢獻82-93
• 7.1 材料與方法83-84
• 7.1.1 植物生長83
• 7.1.2 植物取樣、葉面積和養(yǎng)分吸收的測定83-84
• 7.1.3 玉米籽粒產(chǎn)量和養(yǎng)分效率84
• 7.1.4 統(tǒng)計分析84
• 7.2 試驗結(jié)果84-91
• 7.2.1 玉米地上部生長84-86
• 7.2.2 灌漿期植株生長速率和干物質(zhì)分配86
• 7.2.3 籽粒氮磷濃度和主要生育期植株氮磷積累量86-87
• 7.2.4 玉米籽粒產(chǎn)量和氮農(nóng)藝效率87-90
• 7.2.5 銨加磷調(diào)控中各養(yǎng)分對玉米生長的貢獻90-91
• 7.3 討論91-93
• 7.3.1 不同處理對玉米植株生長的影響91
• 7.3.2 不同處理對植株氮磷濃度和積累量的影響91-92
• 7.3.3 不同處理對籽粒產(chǎn)量和穗粒數(shù)的影響92-93
• 第八章 結(jié)論與展望93-96
• 8.1 結(jié)論93-94
• 8.2 主要創(chuàng)新點94
• 8.3 研究展望94-96
• 參考文獻96-103
• 致謝103-104
• 作者簡介104

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 ;Effects of urea and(NH_4)_2 SO_4 on nitrification and acidification of Ultisols from Southern China[J];Journal of Environmental Sciences;2012年04期

2 ;Ideotype root architecture for efficient nitrogen acquisition by maize in intensive cropping systems[J];Science China(Life Sciences);2010年12期

3 任永哲;徐艷花;丁錦平;馬原松;裴冬麗;李成偉;童依平;;非生物因素調(diào)控植物根系發(fā)育可塑性的研究進展[J];中國農(nóng)學通報;2011年09期

4 王空軍,鄭洪建,劉開昌,張吉旺,董樹亭,胡昌浩;我國玉米品種更替過程中根系時空分布特性的演變[J];植物生態(tài)學報;2001年04期

  本文關(guān)鍵詞：集約化玉米體系養(yǎng)分高效利用的根際調(diào)控策略及技術(shù)途徑，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：344825