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《玉米大豆間作氮素補償利用的密度調(diào)控機理》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號密級UDC單位代碼10733甘肅農(nóng)業(yè)大學博士學位論文玉米/大豆間作氮素補償利用的密度調(diào)控機理RegulatoryMechanismofInterspecificNCompensatoryUtilizationbyPlantDensityinMaize/soybeanIntercroppingSystems陳紅衛(wèi)指導(dǎo)教師柴強教授(甘肅農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院蘭州730070)學科專業(yè)名稱作物栽培學與耕作學研究方向旱地與綠洲農(nóng)作制論文答辯日期2015年5月31日學位授予日期2015年6月答辯委員會主席評閱人2015年5月甘
2、肅農(nóng)業(yè)大學2015屆博士學位論文摘要玉米/大豆間作具有高效利用資源、顯著增加產(chǎn)量的優(yōu)勢，在我國傳統(tǒng)種植業(yè)中占有重要地位。前人已對玉米/大豆間作系統(tǒng)產(chǎn)量、水分利用、養(yǎng)分利用優(yōu)勢等方面做了大量研究，但通過玉米密度調(diào)控玉米/大豆間作系統(tǒng)氮素利用和大豆“氮阻遏”的機理及技術(shù)研究相對薄弱，使得該種植模式在提高氮素利用率方面的潛力未能充分得以挖掘。本研究于2012年和2013年在中國農(nóng)科院河南省新鄉(xiāng)市七里營鎮(zhèn)試驗基地和河南科技學院試驗田同期進行，試驗以玉米/大豆間作系統(tǒng)為研究對象，采用大田試驗和盆栽模擬試驗相結(jié)合的方法，研究了
3、不同玉米密度條件下玉米/大豆間作系統(tǒng)氮素利用的種間促進方式，以及氮素互補利用實現(xiàn)的途徑，對玉米/大豆間作系統(tǒng)氮素互補利用的密度調(diào)控機理進行了探索。主要結(jié)論如下：(1)間作通過組分作物對土壤氮素的競爭，降低了大豆土壤無機氮含量，增強了對大豆“氮阻遏”的消減效應(yīng)；“氮阻遏”消減效應(yīng)在試驗設(shè)置范圍內(nèi)隨玉米密度增大呈增強趨勢。間作對“氮阻遏”的“減緩效應(yīng)”CI(%)值和玉米密度對“氮阻遏”的“減緩效應(yīng)”Ca(%)值均大于0，說明間作和玉米密度均促進了大豆根瘤生長且減緩了結(jié)瘤和固氮受到的抑制作用。間作使大豆平均單株結(jié)瘤數(shù)和單
4、株瘤重CI(%)值增大了11.3%~64.5%和28.4%~105.3%；相對低密度處理(FM2、FM3)，高密度間作玉米處理FM1使大豆單株結(jié)瘤數(shù)和單株瘤重Ca(%)值分別增加10.5%~18.6%和16.3%~25.8%。通過玉米密度調(diào)控增強間作大豆“氮阻遏”消減作用，是玉米/大豆間作實現(xiàn)種間促進和氮素互補利用的途徑之一。(2)在試驗設(shè)置范圍內(nèi)增大玉米密度可提高間作大豆固定空氣氮的比例，使間作系統(tǒng)獲得更多的非外源氮素，并促進間作系統(tǒng)的氮轉(zhuǎn)移。高玉米密度PM1處理的間作系統(tǒng)氮轉(zhuǎn)移量達到最高-1值6.8mg·pot
5、，比低密度水平處理PM3的轉(zhuǎn)移量增加了58.1%；高玉米密度處理PM1的間作大豆固氮量比低密度處理PM3提高了25.2%。間作系統(tǒng)通過大豆向玉米的氮素轉(zhuǎn)移實現(xiàn)了氮素補償利用；通過玉米密度調(diào)控大豆固氮量、固氮比例和氮轉(zhuǎn)移量，實現(xiàn)了氮素競爭的種間促進和高效利用。(3)全生育期，間作玉米的根重密度和根長密度大于單作，在試驗設(shè)置范圍內(nèi)隨密度的增大呈增加趨勢；間作大豆的根重密度全生育期低于單作并隨玉米密度增加呈現(xiàn)逐漸接近單作的態(tài)勢，根長密度表現(xiàn)出前期低于單作、后期高于單作的特征。全生育期，間作玉米根重密度比單作平均增加了28
6、.1%，20~40cm土層，F(xiàn)M3、FM2、FM1密度處理分別平均比單作高出5.8%~19.4%、19.8%~25.6%、5.9%~20.9%；間作玉米根長密度全生育期大于單作，并隨著密度增大而增加。間作大豆全生育期根重密度總體低于單作，并隨間作玉米密度增大與單作差距逐漸縮小且影響趨于不顯著；間作大豆根長密度表現(xiàn)出前期低于單作、后期高于單作的特征。通過玉米密度的變化促進間作玉米和大豆的根系生長發(fā)育、協(xié)調(diào)種間地下競爭關(guān)系，為間作系統(tǒng)氮素高效吸收利用奠定II甘肅農(nóng)業(yè)大學2015屆博士學位論文了重要的生物學基礎(chǔ)。(4)玉
7、米/大豆間作增加了地上部氮素積累，降低了玉米和大豆收獲時土壤無機氮含量。全生育期，間作玉米地上部氮素積累顯著大于單作且在試驗設(shè)置范圍內(nèi)隨密度增大而增加，高密度FM1處理比低FM3、中密度FM2條件下間作玉米的氮素積累分別高出25.4%~36.8%、14.9%~26.6%；間作大豆地上部氮素積累均小于單作，但受玉米密度影響趨于不顯著，間作系統(tǒng)地上部總氮素積累大于單作之和。間作玉米和大豆收獲時土壤無機氮含量均低于單作，且隨玉米密度增加而減少；間作玉米收獲時土壤無機氮含量，高、中、低密度處理比單作分別低了20.3%、15
8、.3%、9.4%，間作大豆分別比單作低了36.8%、22.7%、16.4%。表明間作系統(tǒng)通過對氮素的補償利用增加了系統(tǒng)總氮素積累量、降低了土壤氮素殘留，實現(xiàn)了高吸收、低殘留的農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展要求。(5)密度效應(yīng)增加了玉米/大豆間作系統(tǒng)地上部生物量和經(jīng)濟學產(chǎn)量，提高了土地當量比LER。全生育期，間作玉米地上部生物量和經(jīng)濟學產(chǎn)量在試驗設(shè)置范圍內(nèi)隨密度增大而增加，且
