發(fā)布時(shí)間：2017-09-30 14:09

  本文關(guān)鍵詞：氮素添加對紫花苜蓿和無芒雀麥種間關(guān)系及氮素平衡的影響

  更多相關(guān)文章： 無芒雀麥 紫花苜蓿 種內(nèi)競爭 種間競爭 生物固氮 氮素轉(zhuǎn)移

【摘要】：在生產(chǎn)實(shí)踐中,種植更多的豆科植物或者讓豆科植物參與作物輪作當(dāng)中,可以減少植物對礦質(zhì)氮肥的依賴,有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。主要依據(jù)是豆科植物可以通過自身根瘤菌固定空氣中的氮素一部分供自身生長需要,還可以為混播中伴生的禾本科植物提供氮素營養(yǎng),同時(shí)也避免了因?yàn)橥寥烙行У⿷?yīng)和植物需要之間的在時(shí)間上的不協(xié)調(diào)所造成的礦質(zhì)氮肥的損失。因此,就混播草地而言,豆科牧草生物固氮和豆禾之間轉(zhuǎn)移氮素的數(shù)量和時(shí)間直接影響著混播中氮素效益,也是氮素能否被高效利用的關(guān)鍵,而了解混播中豆科牧草生物固氮對土壤有效氮的響應(yīng)機(jī)制,對于維持混播草地穩(wěn)定性,提高混播草地中氮素利用效率具有重要意義。 設(shè)置0、75、150kgN/hm2三個水平的氮肥梯度(實(shí)際施入量0、1.07和2.14g/pot,分別記作NO、N75、N150)和無芒雀麥單播,紫花苜蓿單播,無芒雀麥和紫花苜蓿混播三種模式(分別記作GG、LL、GL),利用15N同位素示蹤技術(shù),采用動態(tài)取樣的方法研究：1)單播和混播下無芒雀麥和紫花苜蓿兩種牧草的生物量對氮素添加的響應(yīng)。2)在混播中豆科牧草紫花苜蓿和禾本科牧草無芒雀麥的動態(tài)競爭與共存機(jī)制。3)在單播和混播下紫花苜蓿的生物固氮對添加氮素的響應(yīng)機(jī)制。4)在單播和混播模式下紫花苜蓿和無芒雀麥的氮素利用機(jī)制。 本研究主要的結(jié)果如下：(1)不論在單播還是混播中,施氮肥顯著增加無芒雀麥的生物量和分蘗數(shù)(P0.05),但對單播紫花苜蓿的生物量和分枝數(shù)無顯著效應(yīng)(P0.05),而在混播中由于顯著的促進(jìn)了無芒雀麥的生物量和分蘗數(shù)而導(dǎo)致紫花苜蓿的生物量和分枝數(shù)顯著降低(P0.05)。(2)無芒雀麥單株生物量和分蘗數(shù)在混播中要顯著高于單播(P0.05),混播效應(yīng)表現(xiàn)為積極的促進(jìn)作用。而紫花苜蓿卻相反,單株生物量和分枝數(shù)在混播下顯著低于單播(P0.05),混播效應(yīng)表現(xiàn)為消極的抑制作用。這從另一個角度說明了在混播中無芒雀麥以增加分蘗數(shù)的方式來擴(kuò)張地上空間的能力要強(qiáng)于紫花苜蓿。另外,在混播中無芒雀麥的競爭率始終大于1.0,而紫花苜蓿的競爭率始終小于1.0,這說明無芒雀麥的競爭力要大于紫花苜蓿的競爭力,且在整個生育期中,無芒雀麥的競爭力逐漸減弱,而紫花苜蓿的競爭力逐漸增強(qiáng)。(3)紫花苜蓿的固氮量對氮肥的響應(yīng)在單播和混播中是不同的。單播中的紫花苜蓿固氮量與施氮量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系(R2=-0.9376,P=0.0057),而由于在每次取樣時(shí)植物從土壤中帶走大量的氮素,導(dǎo)致土壤中有效氮含量顯著降低,在混播中無芒雀麥牧草沒有了競爭優(yōu)勢,紫花莒蓿會在混播中逐漸占優(yōu)勢,其固氮量也逐漸增加。另一方面,無芒雀麥對有效氮的競爭勝過紫花苜蓿,在混播中無芒雀麥的增長消耗了土壤中的氮素,導(dǎo)致土壤中紫花苜蓿的根際周圍的有效氮量降低,進(jìn)一步促進(jìn)了紫花苜蓿的固氮。這兩個方面看起來視乎是矛盾的,卻是在混播草地中的豆科牧草對土壤中有效氮的響應(yīng)機(jī)制。由此可見,在混播中通過豆科和禾本科牧草之間的競爭土壤氮來影響著豆科牧草的固氮量。(4)無芒雀麥對氮素的壟斷吸收,導(dǎo)致紫花苜�？衫玫牡販p少,導(dǎo)致混播中的紫花苜蓿比單播中具有更高的固氮效率,具體表現(xiàn)為：1)混播中的紫花苜蓿比相同條件下單播中的紫花苜蓿更早開始固氮。2)混播中的紫花苜蓿固氮量比單播中的紫花苜蓿的固氮量要大(地上部：|t|=3.39,JP=0.0096；地下部：|t|=3.57,P=0.0073)。這充分的證明了一個結(jié)論：相比較單播而言,在混播中紫花苜蓿對生物固氮的依賴增強(qiáng)。另外,在混播中,隨著施氮量的增加,混播中無芒雀麥的氮素轉(zhuǎn)移量顯著降低�？梢�,紫花苜蓿向無芒雀麥轉(zhuǎn)移的氮素的量取決于土壤中有效氮的含量。
【關(guān)鍵詞】：無芒雀麥 紫花苜蓿 種內(nèi)競爭 種間競爭 生物固氮 氮素轉(zhuǎn)移
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S541.9;S543.8
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 英文縮略表10-11
• 第一章 緒論11-18
• 1.1 研究背景11-14
• 1.1.1 糧食安全與飼料需求11-13
• 1.1.2 環(huán)境形勢13-14
• 1.2 選題的意義14-16
• 1.3 主要研究內(nèi)容、思路和方法16-18
• 1.3.1 主要研究內(nèi)容16
• 1.3.2 主要研究思路16-17
• 1.3.3 主要研究方法17-18
• 第二章 研究進(jìn)展18-31
• 2.1 豆禾混播系統(tǒng)中的氮素循環(huán)18-19
• 2.2 豆禾混播草地的固氮作用19-24
• 2.3 豆禾之間氮素轉(zhuǎn)移24-26
• 2.4 豆禾混播草地中的促進(jìn)作用26-27
• 2.5 豆禾混播草地中的競爭作用27-29
• 2.6 施氮肥與紫花苜蓿產(chǎn)量的關(guān)系29-31
• 第三章 氮肥對單播和混播中無芒雀麥和紫花苜蓿生物量的影響31-48
• 3.1 引言31
• 3.2 材料與方法31-33
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)31-32
• 3.2.2 指標(biāo)測定與方法32-33
• 3.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析33
• 3.3 結(jié)果與分析33-44
• 3.3.1 施氮肥對地上生物量的影響33-38
• 3.3.1.1 牧草前期生長的動態(tài)變化33-34
• 3.3.1.2 單株地上生物量34-35
• 3.3.1.3 總的地上生物量35-38
• 3.3.2 氮肥對地下生物量的影響38-40
• 3.3.2.1 單株地下生物量38-39
• 3.3.2.2 總的地下生物量39-40
• 3.3.3 施氮肥對分蘗數(shù)(分枝數(shù))的影響40-43
• 3.3.4 施氮肥對牧草SPAD值的影響43-44
• 3.4 討論44-48
• 3.4.1 施氮對牧草生物量的影響44-46
• 3.4.2 豆禾混播效應(yīng)的機(jī)理46-48
• 第四章 混播中無芒雀麥和紫花苜蓿競爭與共存研究48-62
• 4.1 引言48-50
• 4.2 材料與方法50-52
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)50
• 4.2.2 指標(biāo)測定與方法50-52
• 4.3 結(jié)果與分析52-59
• 4.3.1 地上相對生物量52
• 4.3.2 地下相對生物量52-53
• 4.3.3 相對密度(RD)53-55
• 4.3.4 無芒雀麥和紫花苜蓿的競爭力比較55-59
• 4.4 討論59-62
• 第五章 單播和混播中無芒雀麥和紫花苜蓿氮素利用研究62-77
• 5.1 引言62
• 5.2 材料與方法62-63
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)62-63
• 5.2.2 數(shù)據(jù)計(jì)算公式63
• 5.3 結(jié)果與分析63-73
• 5.3.1 植物含氮量63-65
• 5.3.2 紫花苜蓿的氮素固定65-67
• 5.3.3 牧草體內(nèi)氮素來源與比例67-70
• 5.3.4 氮素平衡評價(jià)70-72
• 5.3.5 含磷量和吸磷量72-73
• 5.3.6 含鉀量和吸鉀量73
• 5.4 討論73-75
• 5.5 全文討論75-77
• 第六章 全文結(jié)論77-79
• 6.2 全文研究結(jié)論77-78
• 6.3 研究創(chuàng)新78
• 6.4 研究展望78-79
• 參考文獻(xiàn)79-94
• 致謝94-96
• 個人簡介96-97

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：948618