冀西北坝上高原豆科作物固氮培肥效应研究

发布时间：2016-10-24 15:02

本文关键词：河北坝上高原生态经济型农牧业发展对策研究，由笔耕文化传播整理发布。

《河北农业大学》 2009年

冀西北坝上高原豆科作物固氮培肥效应研究

张培娜

【摘要】： 本研究针对冀西北坝上地区客观实际,以张北试验站长期定位试验的六种豆科作物为研究对象,利用田间试验和室内分析等方法,研究不同施肥水平下六种豆科作物的产量、土壤氮素含量、固氮酶活性、固氮量、根系分布情况等,进一步阐述其经济效益,经过综合比较选配适宜该区种植的豆科作物。其主要结论如下: 1.第一年在不同的施肥水平下,将施氮量与六种豆科作物经济产量进行二次方程拟合得到苜蓿、蚕豆、豌豆、大豆最高经济产量施肥量分别为纯氮91.64kg/hm2,50.78 kg/hm2,35.65 kg/hm2,189.88 kg/hm2,理论最高经济产量分别为4203.74 kg/hm2,1859.97kg/hm2,2359.02kg/hm2,3204.77kg/hm2。一粒传与红芸豆的经济产量随施肥量增加而降低。连作4年后,六种豆科作物在不同施肥水平下的平均经济产量按苜蓿、蚕豆、红芸豆、一粒传、豌豆、大豆的顺序依次降低。 2.各小区种植豆科作物后土壤氮素含量发生了不同的变化。第一年种植六种豆科作物后各小区的土壤氮素含量变化不大,集中在1.0g/kg-1.2g/kg,第二年种植后苜蓿、蚕豆、大豆的土壤氮素含量明显的高于第一年处于1.4g/kg-1.8g/kg之间,豌豆和红芸豆比第一年稍有增加,后两年种植后土壤氮素含量较前两年都有下降。苜蓿、蚕豆、大豆、豌豆、红芸豆这五种豆科作物种植后土壤中氮素含量呈先升高后下降的趋势。一粒传的土壤氮素含量呈逐年下降的趋势。 3.在连作的第四年分别在六种豆科作物的开花期测定固氮酶活性。经测定分析得知蚕豆和苜蓿的固氮酶活性较高,分别为20.6479 umolC2H4·min-1·区-1、20.1262 umolC2H4·min-1·区-1,红芸豆和大豆的固氮酶活性较低。六种豆科作物固氮酶活性差异不显著。蚕豆的根瘤干重最高,与其它五种豆科作物差异显著,由固氮酶活性及根瘤干重估算六种豆科作物的固氮量得知:六种豆科作物在该年的固氮量差异不显著,由大到小依次为:苜蓿蚕豆一粒传大豆红芸豆豌豆。苜蓿的固氮量最大达到324kg/hm2,其次为蚕豆,固氮量可达252 kg/hm2,最低为豌豆211 kg/hm2。 4.由六种豆科作物连续四年的经济产量估算净收益及产投比。蚕豆和苜蓿在三个施肥水平下净收益都较高,处于2.5万元/hm2-3.1万元/hm2之间。豌豆和大豆的净收益在三个施肥水平下都较低,红芸豆在N8P6水平下净收益最高达到31638元/hm2,一粒传的净收益随施肥量增加而下降。蚕豆产投比随施肥量增加呈先增后降的趋势,处于5-6之间变化不大,其余五种豆科作物的产投比都是随施肥量的增加而降低,苜蓿在三个施肥水平下的产投比都高于其它五种作物,分别为157.66元/元,41.31元/元,17.15元/元。 5.在第四年对六种作物的根系分布特征进行测定分析得知:六种豆科作物0-20cm的平均根干重苜蓿最高为3.7370 g/1000cm3,与其它五种豆科作物差异显著,与红芸豆、豌豆差异极显著。其它五种作物间差异不显著。六种豆科作物的根系以根干重计算,主要分布在0-20cm土壤中,含根量随土层深度的增加而减少,呈“T”型分布。综合以上试验结果及王向峰对第一年和第二年的固氮量分析,苜蓿的固氮量、经济效益及种植后土壤氮素含量等都较高,为该区具有前景的豆科固氮资源。

【关键词】：
【学位授予单位】：河北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：S54;S643;S565.1
【目录】：

摘要4-6

Abstract6-10

引言10-11

1 文献综述11-19

1.1 豆科固氮的研究背景11-12

1.2 国外豆科固氮的发展现状12-13

1.3 国内豆科固氮的发展现状13-14

1.4 豆科固氮植物的作用14

1.5 豆科植物固氮特性的研究14-15

1.6 环境因素对豆科作物-根瘤菌共生固氮的影响15-16

1.7 豆科植物固氮能力的主要测定方法16-17

1.8 冀西北坝上地区研究豆科固氮的意义17-19

2 试验内容与方法19-22

2.1 技术路线19-20

2.2 试验材料与方法20

2.2.1 试验地点20

2.2.2 供试土壤理化性质20

2.2.3 供试作物20

2.3 试验方案设计20-21

2.4 测定项目和测定方法21-22

2.4.1 固氮酶活性测定21

2.4.2 植物样品的采集和测定21

2.4.3 土样的采集和测定21-22

3 结果与分析22-39

3.1 豆科作物产量分析22-27

3.1.1 苜蓿产量分析22

3.1.2 红芸豆产量分析22-23

3.1.3 一粒传产量分析23-24

3.1.4 蚕豆产量分析24-25

3.1.5 豌豆产量分析25

3.1.6 大豆产量分析25-26

3.1.7 六种豆科作物经济产量分析26

3.1.8 六种豆科作物最佳施肥量分析26-27

3.2 土壤氮素含量分析27-32

3.2.1 2005 年土壤氮素含量分析27-28

3.2.2 2006 年土壤氮素含量分析28-29

3.2.3 2007 年土壤氮素含量分析29-30

3.2.4 2008 年土壤氮素含量分析30-31

3.2.5 豆科作物土壤氮素含量变化分析31-32

3.3 豆科作物固氮酶活性及固氮量分析32-34

3.3.1 六种豆科作物开花期根瘤特征32-33

3.3.2 豆科作物固氮酶活性分析33

3.3.3 豆科作物固氮量分析33-34

3.4 豆科作物经济效益分析34-36

3.5 豆科作物根系垂直分布特征分析36-39

3.5.1 豆科作物0-20cm 根干重比较分析36

3.5.2 豆科作物根干重的垂直分布特征分析36-39

4 问题与讨论39-41

5 结论41-43

参考文献43-49

作者简历49-50

已发表论文50-51

致谢51

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