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紫花苜蓿对酸性紫色土的适应性及其营养特性研究

作　者: 郭彦军
导　师: 黄建国
学　校: 西南农业大学
专　业: 植物营养
关键词: 紫花苜蓿酸性紫色土 VA菌根真菌适应性营养特性
分类号: S541.9
类　型: 博士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

紫花苜蓿是一种优良的豆科牧草,其茎叶和子实富含蛋白质、多种维生素和矿物质,营养价值高。紫花苜蓿根系发达,能吸收土壤深层的水分和养分,还可以减少地表径流,起到保持水土的作用。因此,世界各地都非常重视紫花苜蓿的推广种植。但是紫花苜蓿在我国主要分布于北方中性和微酸性土壤中,酸性土壤自然分布的品种很少。不管是从国外引进的品种,还是在北方育成的品种,紫花苜蓿适宜的土壤pH值在6.5～7.5之间。在我国南方地区,特别是长江流域以南,强降雨导致土壤酸度增加,一方面降低了根瘤菌与宿主植物之间的亲和性,抑制根瘤菌的存活,致使豆科牧草生物固氮受阻;另一方面,在酸性土壤中,养分缺乏、离子不平衡、活性铝和氢离子浓度过高等严重影响植物生长,限制其产量与品质的提高。因此,如何提高紫花苜蓿在酸性土壤中的养分吸收性能,改善根瘤生物固氮的环境条件,提高紫花苜蓿对酸性土壤的适应性,扩大种植范围,成为苜蓿产业化发展进程中的关键环节。但是,目前尚无紫花苜蓿在酸性紫色土中种植的报道。鉴于此,本论文以紫花苜蓿为研究材料,以重庆地区分布较广的酸性紫色土为供试土壤,开展试验研究。试验主要结果如下: 论文第一部分以酸性紫色土(pH5.45)为供试土壤,研究了6个紫花苜蓿品种地上和地下生长指标及营养特性,并比较了2个根瘤菌菌株的结瘤性能。结果表明不同紫花苜蓿品种对酸性土壤的耐受性不同。品种三得利的地上部生物产量最高。且综合地上、地下部的形态和产量指标,用最短距离法进行聚类分析,将品种分为2类,结果也是一致的。相关分析表明,紫花苜蓿茎的高度与地上部干重间无显著正相关关系,而与茎叶比成显著正相关,说明结间伸长使叶量相对减少。而紫花苜蓿分枝数量与地上部干重和茎叶比成显著正相关关系,说明分枝数对单株产量的贡献大于株高。根颈直径与根干重、根冠比、根瘤重和根瘤数成显著正相关关系。且相对于地下部生物量和根长,根颈直径具有便于测定、省时省力的特点,因此可将根颈直径作为衡量紫花苜蓿地下部发育状况的重要指标之一。两种根瘤菌菌株在结瘤数和瘤重上都有显著差异。菌株1.159形成的根瘤数量少且分布较集中;而菌株1.163具有较强的结瘤性能,其形成的根瘤在根系上分布较均匀,说明菌株1.163

全文目录

摘要  7-10
ABSTRACT  10-14
第1章文献综述  14-27
  1.1 紫花苜蓿的适应性  14-18
    1.1.1 苜蓿分布与环境条件  14-15
    1.1.2 光照与苜蓿的生长发育  15
    1.1.3 紫花苜蓿的耐寒性  15-16
    1.1.4 紫花苜蓿的耐热性  16
    1.1.5 紫花苜蓿的耐盐性  16
    1.1.6 紫花苜蓿的抗旱性  16-17
    1.1.7 紫花苜蓿的耐酸性  17-18
  1.2 酸性土壤对紫花苜蓿生长的影响  18-21
    1.2.1 酸胁迫下植株的形态及生理生化变化  18
    1.2.2 酸性土壤中铝对植物的毒害作用  18-20
    1.2.3 酸胁迫对根瘤菌结瘤的影响  20-21
  1.3 酸性土壤的养分供应能力  21-22
  1.4 提高紫花苜蓿对酸性土壤适应性的途径  22-27
    1.4.1 耐酸紫花苜蓿品种选育  22
    1.4.2 碱性改良剂对酸性土壤的改良作用  22-23
    1.4.3 酸性土壤中接种VA菌根真菌对豆科植物增产的可能性  23-27
第2章引言  27-29
  2.1 选题背景  27
  2.2 主要研究内容  27-28
  2.3 预期研究结果  28
  2.4 技术路线  28-29
第3章紫花苜蓿在酸性紫色土中的生长表现与结瘤性能  29-40
  3.1 材料与方法  29-30
    3.1.1 试验点自然概况  29
    3.1.2 供试材料  29
    3.1.3 供试土壤  29-30
    3.1.4 实验设计  30
    3.1.5 测定项目与方法  30
  3.2 结果与分析  30-37
    3.2.1 紫花苜蓿在酸性紫色土中的分枝情况  30
    3.2.2 紫花苜蓿在酸性紫色土中的生长高度  30-31
    3.2.3 紫花苜蓿在酸性紫色土中的主根生长  31-32
    3.2.4 紫花苜蓿在酸性紫色土中的根颈直径  32
    3.2.5 紫花苜蓿在酸性紫色土中的茎叶比  32-33
    3.2.6 紫花苜蓿在酸性紫色土中的地上部生物量  33
    3.2.7 紫花苜蓿在酸性紫色土中的地下部生物量  33-34
    3.2.8 紫花苜蓿在酸性紫色土中的根冠比  34
    3.2.9 紫花苜蓿在酸性紫色土中的结瘤数量与瘤重  34-35
    3.2.10 紫花苜蓿生长指标之间的相关性  35-36
    3.2.11 紫花苜蓿生长指标的聚类分析  36-37
  3.3 讨论  37-40
    3.3.1 紫花苜蓿在酸性土壤地上部生长表现  37
    3.3.2 紫花苜蓿在酸性土壤地下部生长表现  37-38
    3.3.3 紫花苜蓿在酸性土壤中的结瘤性能  38-39
    3.3.4 土壤铝含量与紫花苜蓿的适应性  39-40
第4章紫花苜蓿在酸性紫色土中的营养特性  40-49
  4.1 材料与方法  40
    4.1.1 供试材料  40
    4.1.2 植株养分测定  40
  4.2 结果与分析  40-47
    4.2.1 紫花苜蓿在酸性土壤中的养分含量  40-43
    4.2.2 紫花苜蓿在酸性紫色土中的养分吸收  43-46
    4.2.3 铝含量与紫花苜蓿结瘤和营养特性的关系  46-47
  4.3 讨论  47-49
第5章施用石灰对紫花苜蓿生长与养分吸收性能的影响  49-66
  5.1 材料与方法  49-50
    5.1.1 供试材料  49
    5.1.2 供试土壤  49
    5.1.3 根瘤菌  49
    5.1.4 植物样品的测定  49
    5.1.5 土壤养分测定  49-50
    5.1.6 计算方法  50
  5.2 结果与分析  50-63
    5.2.1 石灰对紫花苜蓿生长性能的影响  50
    5.2.2 施用石灰对紫花苜蓿生长高度的影响  50
    5.2.3 施用石灰对地上部生物量的影响  50-53
    5.2.4 施用石灰对地下生物量的影响  53
    5.2.5 施用石灰对根颈直径的影响  53-54
    5.2.6 施用石灰对主根长的影响  54
    5.2.7 施用石灰对紫花苜蓿结瘤性能的影响  54-56
    5.2.8 施用石灰对紫花苜蓿养分含量的影响  56-62
    5.2.9 添加石灰对土壤理化性质的影响  62-63
  5.3 讨论  63-66
    5.3.1 石灰与紫花苜蓿的生产性能  63-64
    5.3.2 石灰与结瘤性能  64
    5.3.3 石灰与养分含量  64-65
    5.3.4 石灰与土壤养分  65-66
第6章酸性紫色土对紫花苜蓿出苗及早期生长的影响  66-71
  6.1 材料与方法  66
    6.1.1 供试土壤  66
    6.1.2 紫花苜蓿  66
  6.2 结果与分析  66-69
    6.2.1 紫花苜蓿在酸性土壤中的出苗情况  66-67
    6.2.2 紫花苜蓿在酸性土壤早期的生长速度  67-68
    6.2.3 紫花苜蓿在酸性土壤早期的结瘤性能  68
    6.2.4 紫花苜蓿在酸性土壤早期的生物量积累  68-69
  6.3 讨论  69-71
第7章 VA菌根真菌与紫花苜蓿的相互选择性研究  71-84
  7.1 材料方法  71-72
    7.1.1 供试土壤  71
    7.1.2 供试植物材料  71
    7.1.3 供试VA菌根真菌  71-72
    7.1.4 装盆、播种和管理  72
    7.1.5 测定指标  72
  7.2 结果与分析  72-81
    7.2.1 VA菌根真菌对紫花苜蓿生长量的影响  72-73
    7.2.2 VA菌根真菌对紫花苜蓿茎叶比的影响  73-74
    7.2.3 VA菌根真菌对根瘤重的影响  74
    7.2.4 VA菌根真菌对紫花苜蓿根冠比的影响  74-75
    7.2.5 VA菌根真菌对紫花苜蓿氮吸收、分配的影响  75
    7.2.6 VA菌根真菌对紫花苜蓿磷吸收、分配的影响  75-76
    7.2.7 接种VA菌根真菌对紫花苜蓿钾积累量的影响  76-78
    7.2.8 接种菌根真菌对紫花苜蓿钙积累量的影响  78-79
    7.2.9 接种VA菌根真菌对紫花苜蓿镁积累量的影响  79-80
    7.2.10 接种VA菌根真菌对紫花苜蓿铝积累量的影响  80-81
  7.3 讨论  81-84
    7.3.1 VA菌根真菌与紫花苜蓿的生长发育  81-82
    7.3.2 VA菌根真菌与紫花苜蓿养分吸收  82-84
第8章 VA菌根真菌与根瘤菌混合接种对紫花苜蓿生长的影响  84-93
  8.1 材料方法  84-85
    8.1.1 供试土壤与紫花苜蓿  84
    8.1.2 供试VA菌根真菌  84
    8.1.3 试验设计  84
    8.1.4 装盆、播种和管理  84-85
    8.1.5 测定指标  85
  8.2 结果与分析  85-92
    8.2.1 菌根真菌与根瘤菌对紫花苜蓿生物产量的影响  85
    8.2.2 接种VA菌根真菌和根瘤对紫花苜蓿根冠比的影响  85-87
    8.2.3 接种VA菌根真菌和根瘤对紫花苜蓿茎叶比的影响  87
    8.2.4 接种VA菌根真菌和根瘤对紫花苜蓿生长高度的影响  87
    8.2.5 接种VA菌根真菌和根瘤对紫花苜蓿结瘤性能的影响  87-89
    8.2.6 混合接种对紫花苜蓿磷素吸收利用的影响  89
    8.2.7 混合接种对紫花苜蓿氮素营养的影响  89-90
    8.2.8 混合接种对紫花苜蓿钾素营养的影响  90-92
  8.3 讨论  92-93
第9章结论与展望  93-95
  9.1 结论  93-94
  9.2 特色与创新之处  94
  9.3 研究展望与建议  94-95
参考文献  95-109
致谢  109-110
学习期间发表的主要论文及参加课题情况  110-111

紫花苜蓿对酸性紫色土的适应性及其营养特性研究

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