论文部分内容阅读
本研究以玉米间作花生为研究对象,通过大田试验探讨了不同施氮水平下玉米对间作花生氮阻遏的减缓效应及主要原因,以期为玉米间作花生间作系统氮素资源的高效利用提供新的理论依据和技术途径。主要研究结果如下:
随施氮水平的提高,花生结荚末期和饱果成熟期的根瘤数、根瘤鲜重、根瘤体积均显著下降。各施氮水平下单作花生的根瘤鲜重显著高于间作花生,在N90、N150水平下,间作边行、中行之间无显著差异,但在N225、N300水平下,间作边行花生的根瘤数、根瘤鲜重均显著高于间作中行。在不施氮或低氮水平下,花生结荚末期的固氮酶活性随着施氮量的增加而升高,饱果成熟期固氮酶活性相比于N225、N300水平,处于较高水平,间作边行花生的固氮酶活性显著高于单作和间作中行花生;在高氮水平下,花生固氮酶活性受到明显的氮阻遏抑制,饱果成熟期单作花生的固氮酶活性显著低于间作花生,间作边行花生固氮酶活性所受氮阻遏抑制较小。
结荚末期至饱果成熟期花生保护酶活性呈下降趋势。在N90、N150水平下饱果成熟期单作和间作花生的SOD、POD、CAT的含量均显著提高,但在N225、N300水平下,单作花生SOD含量无显著差异,而间作花生SOD活性继续显著升高,同时MDA含量不断下降。
在花生结荚期之前,氮素的分配规律为:茎>叶>根;结荚期至饱果成熟期,氮素的分配规律为:荚果>茎>叶>根。随着施氮量的增加,花生各生育期根部氮素积累量逐渐升高。在N300水平下,饱果期成熟的间作花生根部氮素积累量略高于单作花生,但不存在显著差异。
0~60cm土层中,土壤硝态氮含量随着土壤深度逐渐增加。与不施氮相比,在N225、N300施氮水平下,间作边行花生0~20cm土层土壤硝态氮含量增加51.79%~172.91%,20~40cm土层土壤硝态氮含量增加18.17%~23.10%,40~60cm土层土壤硝态氮含量增加62.88%~103.60%;单作花生0~20cm土层土壤硝态氮含量增加22.32%~316.07%,20~40cm土层土壤硝态氮含量增加133.28%~495.09%,40~60cm土层土壤硝态氮含量增加129.23%~416.36%,随着土壤深度的增加,间作花生的土壤硝态氮含量显著低于单作花生。
间作边行、中行花生在N300水平下产量均有最大值,平均经济产量达到5369.39kg/hm2,平均生物产量为10957.93kg/hm2;在N300水平下,间作花生的饱果率、单株结果数、单株果重均有提高,间作边行花生较中行花生饱果率提高更为明显。间作花生的平均经济系数均高于单作,高出1%~5%。
在N90、N150、N225水平下,间作花生氮肥利用率随施氮量的增加而增加,在N225施氮水平下间作花生平均氮肥利用率最高,为41.66%;各施氮水平下,间作花生平均氮肥利用率均显著高于单作花生,在N300水平下,间作花生的氮肥利用率虽然出现下降趋势,但平均氮肥利用率显著高于单作花生。间作花生在高氮水平下仍然可以保持较高的氮肥利用率和氮肥偏生产力主要得益于间作花生对氮阻遏的缓解效应,从而使间作花生得到稳定的产量增长。
随施氮水平的提高,花生结荚末期和饱果成熟期的根瘤数、根瘤鲜重、根瘤体积均显著下降。各施氮水平下单作花生的根瘤鲜重显著高于间作花生,在N90、N150水平下,间作边行、中行之间无显著差异,但在N225、N300水平下,间作边行花生的根瘤数、根瘤鲜重均显著高于间作中行。在不施氮或低氮水平下,花生结荚末期的固氮酶活性随着施氮量的增加而升高,饱果成熟期固氮酶活性相比于N225、N300水平,处于较高水平,间作边行花生的固氮酶活性显著高于单作和间作中行花生;在高氮水平下,花生固氮酶活性受到明显的氮阻遏抑制,饱果成熟期单作花生的固氮酶活性显著低于间作花生,间作边行花生固氮酶活性所受氮阻遏抑制较小。
结荚末期至饱果成熟期花生保护酶活性呈下降趋势。在N90、N150水平下饱果成熟期单作和间作花生的SOD、POD、CAT的含量均显著提高,但在N225、N300水平下,单作花生SOD含量无显著差异,而间作花生SOD活性继续显著升高,同时MDA含量不断下降。
在花生结荚期之前,氮素的分配规律为:茎>叶>根;结荚期至饱果成熟期,氮素的分配规律为:荚果>茎>叶>根。随着施氮量的增加,花生各生育期根部氮素积累量逐渐升高。在N300水平下,饱果期成熟的间作花生根部氮素积累量略高于单作花生,但不存在显著差异。
0~60cm土层中,土壤硝态氮含量随着土壤深度逐渐增加。与不施氮相比,在N225、N300施氮水平下,间作边行花生0~20cm土层土壤硝态氮含量增加51.79%~172.91%,20~40cm土层土壤硝态氮含量增加18.17%~23.10%,40~60cm土层土壤硝态氮含量增加62.88%~103.60%;单作花生0~20cm土层土壤硝态氮含量增加22.32%~316.07%,20~40cm土层土壤硝态氮含量增加133.28%~495.09%,40~60cm土层土壤硝态氮含量增加129.23%~416.36%,随着土壤深度的增加,间作花生的土壤硝态氮含量显著低于单作花生。
间作边行、中行花生在N300水平下产量均有最大值,平均经济产量达到5369.39kg/hm2,平均生物产量为10957.93kg/hm2;在N300水平下,间作花生的饱果率、单株结果数、单株果重均有提高,间作边行花生较中行花生饱果率提高更为明显。间作花生的平均经济系数均高于单作,高出1%~5%。
在N90、N150、N225水平下,间作花生氮肥利用率随施氮量的增加而增加,在N225施氮水平下间作花生平均氮肥利用率最高,为41.66%;各施氮水平下,间作花生平均氮肥利用率均显著高于单作花生,在N300水平下,间作花生的氮肥利用率虽然出现下降趋势,但平均氮肥利用率显著高于单作花生。间作花生在高氮水平下仍然可以保持较高的氮肥利用率和氮肥偏生产力主要得益于间作花生对氮阻遏的缓解效应,从而使间作花生得到稳定的产量增长。