本文關(guān)鍵詞：核桃凋落葉分解對小麥生長的影響及施肥的緩解效應(yīng)

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【摘要】：全球人口劇增,資源消耗過度,農(nóng)林復合系統(tǒng)作為具有可持續(xù)發(fā)展特點的土地利用方式,長期以來受到人們的重視,同時農(nóng)林復合生態(tài)系統(tǒng)的種間關(guān)系及其生態(tài)效應(yīng)及由此引起的經(jīng)濟效應(yīng)也逐步受到學術(shù)界的重視。核桃作為農(nóng)林復生態(tài)系統(tǒng)中的優(yōu)勢種,其化感作用帶來的生態(tài)負效應(yīng)早已受到人們的關(guān)注。有研究認為,核桃樹釋放的主要化感物質(zhì)是由核桃根系分泌的胡桃醌,而有關(guān)核桃凋落葉在土壤中分解釋放化感物質(zhì)及其對周圍受體植物的影響在國內(nèi)外的報道還不多見。本試驗采用盆栽法,將凋落葉與土壤混合,以小麥為受體,模擬自然狀態(tài)下核桃凋落葉在土壤內(nèi)分解過程中對其生長的影響,并通過施氮處理探討對核桃凋落葉化感作用的緩解效應(yīng),以期為植物殘體化感作用的深入研究提供參考,為核桃+農(nóng)作物復合種植模式選擇正確的搭配物種以及采取合理的配置方式和林地管理措施提供理論依據(jù)和技術(shù)參考。試驗?zāi)M自然狀態(tài)下小麥生長對核桃凋落葉在土壤內(nèi)分解過程中的響應(yīng)。設(shè)置兩組平行試驗,即試驗A設(shè)置X1(30 g·pot-1)、X2(60g·pot-1)、X3(90g·pot-1)和CK(0 g·pot-1)4個凋落葉添加水平,將凋落葉分別與8kg土壤混合后裝盆,各處理和CK均設(shè)10 pots重復；試驗B：待幼苗出土后第20天時,在試驗A每個處理中隨機抽取5盆進行施氮處理,施氮量為1 g·pot-1,各處理分別表示為NX1(30 g·pot-1)、NX2 (60 g·pot-1)和NX3 (90 g·pot-1),對照NCK不施凋落葉。分別于種苗出土后第20 d、50 d、80 d測量其生長、抗性生理指標、光合生理指標、土壤酶活性及小麥產(chǎn)量指標,分析這些指標對核桃凋落分解的響應(yīng)及施氮的緩解效應(yīng)。結(jié)果如下：1.核桃凋落葉在其分解過程初期(試驗A,0-80 d),小麥株高及地上部分鮮重均隨著凋落葉施入量的增加呈現(xiàn)出顯著的抑制趨勢,這說明核桃凋落葉分解釋放的化感物質(zhì)對小麥生長產(chǎn)生了明顯的抑制作用；而經(jīng)施氮處理(試驗B)后,核桃凋落葉對小麥株高及鮮重積累的影響無顯著差異,說明施氮肥可在一定程度上緩解小麥生長受到的抑制作用。2.試驗A中,核桃凋落葉分解對小麥抗性生理產(chǎn)生了顯著的影響。在施入凋落葉初期,對小麥葉片SOD活性表現(xiàn)為顯著抑制作用(p0.05),80 d時,隨凋落葉量的增加SOD活性上升,與CK相比各處理均達到顯著水平p0.05)。各凋落葉處理下小麥葉片POD活性與CK相比均表現(xiàn)為抑制作用(RI0)；20-80 d時各凋落葉處理CAT活性隨凋落葉量呈上升趨勢,80 d時,X2、X3較CK處理顯著升高；20-50 d時各處理MDA含量變化不大(p0.05),80 d時,各處理MDA含量隨凋落葉量的增加顯著增加(p0.05)；不同添加量凋落葉處理可溶性糖含量呈現(xiàn)下降趨勢,而可溶性蛋白變化趨勢與之相反,呈現(xiàn)出增加的趨勢；80 d時,X2、X3處理可溶性蛋白含量顯著高于CK處理。3.試驗B(施肥處理組)中,在凋落葉添加后50 d時,除X3處理外,其余處理SOD活性與CK無顯著變化(p0.05),80 d時,各處理SOD活性均高于CK處理p0.05)；施肥處理50 d時,隨凋落葉量的增加POD活性顯著上升,80 d時各凋落葉處理較CK無顯著差異(p0.05)；各劑量凋落葉處理CAT活性變化趨緩,其活性較CK處理表現(xiàn)為促進作用(RI0)；另外施氮肥處理可減弱小麥SS含量減少變化趨勢,同時可加強SP含量積累。4.小麥光合特性對核桃凋落葉分解具有顯著的響應(yīng)。隨凋落葉量的增加,小麥葉片光和色素的含量顯著降低(p0.05)；凈光和速率Pn和氣孔導度gs均呈現(xiàn)出下降的趨勢；胞間二氧化碳濃度Ci在X1、X2處表現(xiàn)為促進作用,在X3處差異不顯著(p0.05)；各凋落葉處理下的表觀量子效率AQY、最大凈光和速率Pn max、近光飽和點LSP、光補償點LCP和暗呼吸速率Rd均隨凋落葉量的增加受到顯著的負效應(yīng)。5.試驗B(施肥處理組)中,小麥葉片Chla、Chlb和Car的含量表現(xiàn)為不同程度的減少,NX3處理葉片中Chl a較CK顯著地減少了27%,Chl b顯著減少了31%,Car含量顯著減少了22%。各劑量凋落葉處理AQY、Rd隨凋落葉劑量的增加表現(xiàn)為逐漸下降趨勢,NX2和NX3處理的Pn max、LSP顯著高于NCK處理。Pn、gs、Ci和Tr仍呈現(xiàn)下降趨勢（p0.05),但NX3處理Pn顯著高于CK處理。6.各處理劑量的核桃凋落葉在土壤中分解20、50和80 d時,對土壤中的過氧化氫酶活性均無顯著性影響p0.05)；對脲酶活性的影響變現(xiàn)為促進作用,脲酶活性均顯著高于CK處理,但80 d時,這種促進作用有所減弱,僅X1,X3處理顯著高于CK處理。少量的核桃凋落葉在分解時間較短時對土壤中的蔗糖酶活性影響不大,隨著分解時間的延長則對其表現(xiàn)出明顯的促進作用,分解到80 d時土壤蔗糖酶活性均顯著高于CK處理(p0.05)。各處理劑量的核桃凋落葉在土壤中分解20 d時,顯著提高了土壤中的磷酸酶活性(p0.05)；但隨著處理時間延長,凋落葉分解有降低磷酸酶活性的趨勢,80 d時,僅X1處理土壤磷酸酶活性顯著高于CK處理。7.試驗B中,各凋落葉處理中土壤過氧化氫酶活性、蔗糖酶活性、土壤脲酶活性無顯著性差異(p0.05)。50 d時,各劑量凋落葉處理土壤磷酸酶活性均顯著高于CK處理,但分解至80 d時,僅NX3處理土壤磷酸酶活性顯著高于CK處理。8.核桃凋落葉分解顯著抑制了小麥籽粒產(chǎn)量。隨凋落葉劑量的增加,單穗粒數(shù)顯著降低(p0.05)；各凋落葉處理下的千粒重與CK相比均表現(xiàn)為積累量增加(RI0)；施氮處理組(試驗B)中,單穗粒數(shù)、千粒重及單穗產(chǎn)量與小麥株高、生物量變化一致,均無顯著性差異,但較單獨凋落葉處理可以明顯看出施氮處理明顯提高了小麥單穗粒數(shù)、千粒重及單穗產(chǎn)量。綜上,核桃凋落葉分解釋放的化感物質(zhì)對小麥的生長產(chǎn)生了抑制作用,表現(xiàn)為降低了土壤酶活性,破壞小麥的抗氧化保護酶系統(tǒng),同時降低小麥的光合作用間接抑制小麥的生長,最終降低了小麥的產(chǎn)量。施氮處理可有效緩解核桃凋落葉的化感抑制作用,實際經(jīng)營過程中可考慮清除過多的核桃凋落葉,或施入適量氮肥,從而避免小麥生長不受影響。
【學位授予單位】：四川農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S512.1;S664.1

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本文編號：1168829