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鹰嘴豆和油菜与玉米间作系统磷高效机制的研究

作　者: 兰玉峰
导　师: 宋建国
学　校: 烟台大学
专　业: 环境科学
关键词: 间作磷酸性磷酸酶 pH
分类号: S565.4;S513
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

间套作是我国许多地区在农业生产中极为传统种植模式。间套作在世界农业体系中有着重要的地位,大多数的间套作研究都是集中到豆科和禾本科间作。豆科/禾本科间作对充分资源(水、光、养分)利用,通过豆科的固氮效应改善间作系统对氮的利用以及对环境污染的降低,因此被认为是一种增加粮食产量和可持续种植方式。在许多间作模式中已经发现促进系统对磷的吸收。豆科/禾本科间作可以通过固氮作用增加系统的产量,在试验中已经证明豆科/禾本科间作可以在缺磷土壤上比单作获取更多的磷,但对于间作系统提高磷的吸收认识尚不清楚。本试验在田间水平选取鹰嘴豆和油菜与玉米间作在不施磷、40kg/hm2和80kg/hm2三个磷水平上进一步验证这种现象,并通过对作物根际土壤酸性磷酸酶和pH的测定,解释可能促进磷吸收的原因,试验结论如下:不施磷时鹰嘴豆通过分泌酸性磷酸酶和降低土壤pH,提高对土壤中难溶性磷的吸收能力,使鹰嘴豆的吸磷量与施磷情况没有差异,最终鹰嘴豆的生物学产量不施磷和施磷情况也没明显差异。鹰嘴豆受种植方式影响显著,鹰嘴豆根际土壤酸性磷酸酶活性间作低于单作,根际土壤pH间作高于单作,鹰嘴豆吸磷量间作低于单作,鹰嘴豆产量间作低于单作。因此,鹰嘴豆根际过程中根际土壤酸性磷酸酶活性和土壤pH的降低对作物吸磷量和产量具有重要作用。鹰嘴豆与玉米间作,玉米的吸磷量间作显著高于单作,并且间作玉米的吸磷量不施磷和施磷情况没有差异,说明鹰嘴豆与玉米间作促进了玉米对磷的吸收并且在不施磷的条件下仍能满足玉米的磷的需求。鹰嘴豆/玉米间作中,虽然鹰嘴豆的吸磷量比单作降低,但间作玉米对磷的吸收显著增加,系统总吸磷量比单作作物吸磷量的加权平均值增加。不施磷时油菜利用有机磷的能力和降低土壤pH的能力提高,油菜降低土壤pH的能比鹰嘴豆弱。不施磷时,间作油菜的吸磷量没有变化,间作玉米的吸磷量低于单作,油菜利用难溶性磷能力的提高,不能满足玉米和油菜同时生长发育的需要,系统总的吸磷量低于单作吸磷量的加权平均值。油菜根际土壤酸性磷酸酶和pH的改变,并不能解释施磷后间作玉米的吸磷量比单作增加。不施磷吸磷量的减少并没有影响间作玉米的产量,同样施磷时吸磷量的增加也没有增加间作玉米的产量。

全文目录

中文摘要  4-6
Abstract  6-10
1 绪论  10-19
  1.1 研究背景和意义  10-11
  1.2 目前间作作物吸收磷的种间促进作用的可能机制  11-17
    1.2.1 生态位原理  11-12
    1.2.2 根系形态的变化  12-13
    1.2.3 根际有机酸的酸化作用  13-14
    1.2.4 根际酸性磷酸酶作用  14-15
    1.2.5 根际质子酸化的作用  15
    1.2.6 菌根的作用  15-17
  1.3 研究内容和方法  17-19
    1.3.1 研究内容  17
    1.3.2 研究方法  17
    1.3.3 实验材料  17-18
    1.3.4 技术路线  18-19
2 施磷对鹰嘴豆、油菜和玉米间作的产量影响及对磷营养吸收的研究  19-44
  2.1 前言  19
  2.2 材料与方法  19-25
    2.2.1 试验点概况  19-20
    2.2.2 田间试验设计  20-23
    2.2.3 试验方法  23-25
  2.3 结果与分析  25-40
    2.3.1 不同种植体系中作物的生物学产量和籽粒产量  25-31
    2.3.2 作物对养分磷的吸收和利用  31-40
  2.4 讨论  40-42
  2.5 小结  42-44
3 不同施磷水平对根际土酸性磷酸酶活性和pH 的影响  44-57
  3.1 前言  44-45
  3.2 材料与方法  45-46
    3.2.1 根际土壤的取样  45
    3.2.2 根际土酸性磷酸酶活性的测定  45
    3.2.3 根际土壤pH 测定方法  45-46
  3.3 结果与分析  46-54
    3.3.1 作物根际土酸性磷酸酶活性  46-50
    3.3.2 作物根际土壤pH  50-54
  3.4 讨论  54-56
  3.5 小结  56-57
4 结论  57-58
参考文献  58-63
致谢  63-64
攻读学位期间发表的学术论文  64-65

鹰嘴豆和油菜与玉米间作系统磷高效机制的研究

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