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紫花苜蓿地上生物量累积对土壤水分及矿质氮变化的影响研究

作　者: 景艳
导　师: 程积民
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 草业科学
关键词: 紫花苜蓿地上生物量土壤水分矿质氮
分类号: S541.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

紫花苜蓿是目前全球广泛种植的优良牧草。作为粮草轮作系统中的主要牧草,紫花苜蓿在我国西部黄土高原生态环境和经济建设中的作用日益重要。对黄土高原半湿润地区草田轮作系统中3年生,5年生紫花苜蓿头茬生物量累积动态进行研究,并对紫花苜蓿快速生长期(分枝期-初花期)间土壤0-200 cm水分及矿质氮(硝态氮、铵态氮)的时空变化进行测定、分析,以期为紫花苜蓿科学合理的种植提供依据。主要结论如下:1、头茬生长中,3年生、5年生紫花苜蓿株高及产草量的增长都有“缓慢生长-快速生长-缓慢生长”的规律,5年生紫花苜蓿的生长速度与产量均大于3年生紫花苜蓿(P﹤0.01)。分枝期—初花期为苜蓿快速生长期,此期间,3年生、5年生紫花苜蓿的生长速度与绝对生长速率最大,地上生物量增加量达8362.42 kg/hm2、14218.8 kg/hm2,分别占头茬产量的59.29%,71.35%。2、分枝期-初花期,紫花苜蓿地0-200 cm土壤储水量出现亏缺。3年生紫花苜蓿地的土壤储水量亏缺主要发生在100-200 cm土层,5年生紫花苜蓿地0-200 cm都发生了亏缺,0-100 cm表现更强烈,亏缺量大于3年生紫花苜蓿地(P<0.05)。此期内,3年生、5年生苜蓿在0-200 cm土层中的耗水量分别为51.49 mm、40.01mm,水分利用效率达11.23 g·mm-1、28.31 g·mm-1。3、分枝期-初花期,紫花苜蓿地土壤硝态氮储量出现亏缺。3年生紫花苜蓿地硝态氮亏缺量大于5年生紫花苜蓿地(P<0.05);与休闲地相比,3年生紫花苜蓿地0-200 cm土壤中铵态氮储量较发生盈余,且较休闲地盈余量更高,5年生紫花苜蓿地的铵态氮储量水平与试验初期几乎无差异,只在上部0-100 cm土壤中略有减少。4、分枝期-初花期,3年生紫花苜蓿地土壤中矿质氮数量增加,盈余主要发生在0-100 cm土壤中,5年生紫花苜蓿地0-200 cm土壤中矿质氮数量都有所减少。说明,多年生紫花苜蓿前期的生长对于土壤0-100 cm矿质氮的增加有积极作用,随着生长年限的延长,紫花苜蓿的旺盛生长将造成土壤中矿质氮的减少。5、根据氮素输入输出平衡的原理,运用氮平衡模型计算土壤-作物系统中氮的表观损失可以知道,从分枝期到初花期,3年生与5年生紫花苜蓿地氮表观损失分别为745.80 kg/hm2,1515.31 kg/hm2。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第一章文献综述  10-21
  1.1 研究背景及意义  10-11
  1.2 紫花苜蓿生长特性综述  11-13
    1.2.1 紫花苜蓿株高研究  11
    1.2.2 紫花苜蓿生长速度  11-12
    1.2.3 紫花苜蓿生长速率研究  12
    1.2.4 紫花苜蓿根系特性研究  12-13
  1.3 紫花苜蓿与土壤水分  13-15
    1.3.1 紫花苜蓿需水量  13
    1.3.2 紫花苜蓿水分利用效率  13-14
    1.3.3 紫花苜蓿对土壤水分的影响  14-15
  1.4 紫花苜蓿土壤氮素研究  15-21
    1.4.1 紫花苜蓿与矿质氮  15-19
    1.4.2 紫花苜蓿与植物修复  19-21
第二章试验材料与方法  21-24
  2.1 试验地概况  21
  2.2 试验材料  21
  2.3 测定指标及方法  21-22
    2.3.1 物候期的观测  21
    2.3.2 株高及生长速度的测定  21-22
    2.3.3 产量及生长速率的测定  22
    2.3.4 土壤样品的采集  22
    2.3.5 土壤含水量测定  22
    2.3.6 土壤矿质氮测定  22
  2.4 水分指标计算  22-23
    2.4.1 紫花苜蓿耗水量  22
    2.4.2 紫花苜蓿水分利用效率  22-23
    2.4.3 土壤储水量  23
  2.5 氮素指标计算  23
    2.5.1 硝态氮绝对累积量  23
    2.5.2 铵态氮绝对累积量  23
    2.5.3 土壤氮素表观盈亏量的计算方法  23
  2.6 数据处理与分析  23-24
第三章结果与分析  24-38
  3.1 紫花苜蓿生长动态  24-26
    3.1.1 株高与生长速度  24-25
    3.1.2 产草量与生长速率  25-26
  3.2 紫花苜蓿土壤水分的变化  26-29
    3.2.1 土壤水分分布  26-28
    3.2.2 土壤水分盈亏  28-29
  3.3 紫花苜蓿土壤矿质氮的变化  29-38
    3.3.1 土壤中硝态氮分布变化  29-31
    3.3.2 土壤中硝态氮盈亏变化  31-32
    3.3.3 土壤中铵态氮分布变化  32-34
    3.3.4 土壤中铵态氮盈亏变化  34
    3.3.5 土壤中矿质氮分布变化  34-36
    3.3.6 土壤中矿质氮盈亏变化  36-38
第四章讨论与结论  38-44
  4.1 讨论  38-42
    4.1.1 紫花苜蓿头茬生长期间剖面土壤水分变化规律  38-40
    4.1.2 紫花苜蓿头茬生长期间土壤剖面矿质氮变化规律  40-42
  4.2 结论  42-44
参考文献  44-51
致谢  51-52
作者简介  52

紫花苜蓿地上生物量累积对土壤水分及矿质氮变化的影响研究

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