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《小麥玉米間作體系競爭—恢復過程的根系互作機制》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、分類號：單位代碼：密級：學號：令博士學位論文小麥玉米間作體系競爭恢復過程的根系互作機制研究生：劉屹湘指導教師：李教授申請學位門類級別：農(nóng)學博士專業(yè)名稱：植物營養(yǎng)學研究方向：根際營養(yǎng)所在學院：資源與環(huán)境學院分類號：單位代碼：密級：學號：博士學位論文小麥玉米間作體系競爭恢復過程的根系互作機制研究生：劉屹湘指導教師：李隆教授申請學位門類級別：農(nóng)學博士專業(yè)名稱：植物營養(yǎng)學研究方向：根際營養(yǎng)所在學院：資源與環(huán)境學院二一五年四月Ph.D.DissertationTheMechanismofInterspecificRootInterac
2、tionsunderlyingCompetition-RecoveryProcessinWheat/MaizeIntercroppingCandidate:YixiangLiuSupervisor:Prof.LongLiSpeciality:PlantNutritionCollegeofResourcesandEnvironmentalSciencesChinaAgriculturalUniversityMay2015獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是我個人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中己經(jīng)
3、注明引用和致謝的內(nèi)容外，論文中不包含本人和其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得中國農(nóng)業(yè)大學或其它教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學位論文作者簽名：時間：關于學位論文使用授權的說明本人完全了解中國農(nóng)業(yè)大學有關保留、使用學位論文的規(guī)定。本人同意中國農(nóng)業(yè)大學有權保存及向國家有關部門和機構送交論文的紙質(zhì)版和電子版，允許論文被查閱和借閱；本人同意中國農(nóng)業(yè)大學將本學位論文的全部或部分內(nèi)容授權匯編錄入《中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫》或《中國優(yōu)秀碩
4、士學位論文全文數(shù)據(jù)庫》進行出版，并享受相關權益。保密的學位論文在解密后應遵守此協(xié)議）學位論文作者簽名：時間：年—工丨日摘要小麥玉米間作是西北地區(qū)大面積種植的高產(chǎn)高效的禾本科禾本科模式。前人研究發(fā)現(xiàn)其共生期地下部種間相互作用表現(xiàn)為小麥根系競爭優(yōu)勢而玉米劣勢。但地下部的種間相互作用機制是由于資源競爭還是其他原因，鮮見研究。本研究針對這一問題，設置了為期兩年（共三個田間試驗，分別從施氮量、共生期灌水次數(shù)以及小麥播種時間等方面，通過小麥玉米間作與相應單作的比較，系統(tǒng)研究了小麥和玉米在間作后根系形態(tài)和生理的可塑性對資源有效性的響應以及
5、小麥收獲后玉米生長恢復特征和資源有效性的關系，進一步理解了間套作體系產(chǎn)量優(yōu)勢的競爭恢復原理的機制。主要得出以下結(jié)果：間作小麥能根據(jù)土壤無機氮變化調(diào)整其根長密度和根系分布。間作小麥在低施氮量時根系可側(cè)向擴展至距小麥行處，為小麥行距的倍；而當土壤中氮素供應充足時僅側(cè)向擴展至距小麥行，同時根長密度顯著降低，即小麥根系隨土壤氮濃度變化具有很強的形態(tài)可塑性。間作玉米在自身生長區(qū)域的根長密度也隨施氮增加顯著降低；但在小麥區(qū)域所有施氮處理的根系橫向生長都受到限制，淺層土壤最大擴展距玉米植株處，為玉米行距的倍。另外，小麥根長密度隨土壤無機氮
6、的變化比玉米更敏感，即小麥根長密度隨土壤無機氮變化的可塑性比玉米更強。這可能是小麥玉米間作中小麥具有更強的養(yǎng)分吸收競爭能力的主要機制之一。間作能顯著提高小麥的單位根長吸氮速率，整個生育期比單作小麥高而間作玉米的單位根長吸氮速率在共生期天比單作玉米低°這種間作后根系吸收能力的生理變化可能是間作小麥共生期具備生長和養(yǎng)分競爭優(yōu)勢而間作玉米生長和吸收受抑制的另外一個機制。另外，土壤氮濃度也是影響單位根長吸氮速率的主要因素，增加拔節(jié)期追肥后小麥和玉米的單位根長吸氮速率分別增加和。而共生期間作小麥根系能夠獲取并耗竭玉米區(qū)域的氮養(yǎng)分，這可
7、能是小麥單位根長吸氮速率具有間作優(yōu)勢而和玉米則被抑制的直接原因。增施氮肥使小麥收獲后間作玉米的根長密度顯著降低而低氮和常規(guī)施氮時玉米能夠擴大根系的橫向分布并占據(jù)玉米本身和小麥帶所有土壤空間，這可能是間作玉米能夠進行恢復生長的基礎。土壤無機氮濃度和植物地上部氮濃度共同影響這一過程。另外，小麥收獲后間作玉米單位根長吸氮速率顯著高于單作，是單作玉米的倍，這可能是間作玉米生長和養(yǎng)分吸收能夠快速恢復的主要機制。水分競爭是共生期間作玉米根系受限而小麥橫向擴展的主要原因。增加共生期灌水（次）減少間作小麥的根系分布，最大僅擴展至距小麥行處，
8、同時其小麥和玉米區(qū)域的根長密度僅為灌溉次的和。間作玉米在灌溉次時根系側(cè)向分布限于距玉米植株以內(nèi)，而增加灌水后能最大擴展至距玉米植株，根長密度也顯著增加。另外，小麥根系對于土壤含水量的變化更敏感，證明面對土壤含水量變化，小麥根系擁有比玉米根系更強的可塑性。小麥和玉米同時播種時競爭力仍然強于玉
