玉米/大豆间作氮素补偿利用的密度调控机理
发布时间：2022-02-20 19:18
玉米/大豆间作具有高效利用资源、显著增加产量的优势,在我国传统种植业中占有重要地位。前人已对玉米/大豆间作系统产量、水分利用、养分利用优势等方面做了大量研究,但通过玉米密度调控玉米/大豆间作系统氮素利用和大豆“氮阻遏”的机理及技术研究相对薄弱,使得该种植模式在提高氮素利用率方面的潜力未能充分得以挖掘。本研究于2012年和2013年在中国农科院河南省新乡市七里营镇试验基地和河南科技学院试验田同期进行,试验以玉米/大豆间作系统为研究对象,采用大田试验和盆栽模拟试验相结合的方法,研究了不同玉米密度条件下玉米/大豆间作系统氮素利用的种间促进方式,以及氮素互补利用实现的途径,对玉米/大豆间作系统氮素互补利用的密度调控机理进行了探索。主要结论如下:（1）间作通过组分作物对土壤氮素的竞争,降低了大豆土壤无机氮含量,增强了对大豆“氮阻遏”的消减效应;“氮阻遏”消减效应在试验设置范围内随玉米密度增大呈增强趋势。间作对“氮阻遏”的“减缓效应”CI（%）值和玉米密度对“氮阻遏”的“减缓效应”Ca（%）值均大于0,说明间作和玉米密度均促进了大豆根瘤生长且减缓了结瘤和固氮受到的抑制作用。间作使大豆平均单株结瘤数...
【文章来源】：甘肃农业大学甘肃省
【文章页数】：110 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Summary
第一章 绪论
1.1 禾豆间作氮素利用特征及影响因素的国内外研究进展
1.1.1 豆科/禾本科间作系统中氮素营养的竞争
1.1.2 豆科/禾本科间作系统中氮素营养的促进
1.1.3 豆科/禾本科间作系统中氮素吸收利用的影响因素
1.2 禾豆间作氮素高效利用机理国内外研究进展
1.2.1 禾豆间作系统中氮素利用的生态位理论
1.2.2 间作系统的氮素循环理论
1.2.3 禾豆间作系统中的氮转移
1.2.4 禾本科作物对豆科作物固氮“氮阻遏”的减缓效应
1.2.5 间作系统中豆科作物向其他作物氮素转移的计量方法
1.3 豆科作物固氮的生物学机理国内外研究进展
1.3.1 豆科作物固氮的生物学机理
1.3.2 化合态氮对豆科作物结瘤固氮影响机理的研究进展
1.3.3 豆科作物固氮能力的计量方法
1.3.4 豆科作物结瘤固氮的影响因素
1.4 问题提出
1.5 研究目标
1.6 研究内容
1.7 技术路线
第二章 材料与方法
2.1 试区概况
2.2 试验材料
2.3 盆栽试验方案
2.4 田间试验方案
2.5 检测指标
2.6 统计分析
第三章 玉米密度对间作系统氮素累积的影响
3.1 不同间作玉米密度水平下大豆地上部氮素积累
3.1.1 不同玉米密度条件下间作大豆地上部生物量积累
3.1.2 不同间作处理大豆地上部氮素积累的特征
3.2 不同根间作用强度下间作大豆地上部氮素积累动态
3.2.1 根间作用对间作大豆地上部生物量的影响
3.2.2 不同根间作用强度下间作大豆地上部氮素积累动态
3.3 不同密度梯度下玉米地上部生物量和氮素累积动态
3.3.1 不同密度条件下玉米地上部生物量和氮素累积
3.3.2 不同强度根间作用下玉米地上部生物量和氮素累积
3.4 玉米/大豆间作的产量优势
3.4.1 土地当量比(LER)
3.4.2 不同玉米密度和根间作用下间作组分的籽粒产量
3.4.3 间作玉米大豆的收获指数
3.5 间作系统种间竞争的动态变化
3.5.1 玉米密度对种间竞争的影响
3.5.2 不同根间作用下的种间氮素竞争
3.6 竞争力与间作系统籽粒产量间的相关性
小结
第四章 玉米密度对间作大豆固氮及“氮阻遏”的调控效应
4.1 间作大豆结瘤的动态变化
4.1.1 玉米密度和种间相互作用对大豆结瘤的影响
4.1.2 不同根间作用强度下大豆的根瘤性状
4.2 间作大豆的“氮阻遏”减缓效应
4.2.1 间作对大豆“氮阻遏”的减缓效应
4.2.2 玉米密度对间作大豆“氮阻遏”的减缓效应
4.2.3 不同根间作用强度下间作大豆“氮阻遏”减缓效应
4.2.4 大豆“氮阻遏”减缓效应与间作群体籽粒产量间的相关分析
4.3 间作大豆的根瘤血红蛋白含量的变化
4.3.1 种间互作对大豆血红蛋白含量的影响
4.3.2 不同强度根间作用条件下间作大豆血红蛋白含量
4.3.3 不同玉米密度处理下间作大豆血红蛋白含量
小结
第五章 玉米密度对间作系统中氮转移的调控效应
5.1 根间作用对间作组分15N含量及大豆固氮的影响
5.1.1 不同根间作用强度下间作玉米/大豆体内15N分布
5.1.2 不同根间作用强度下间作大豆的固氮量及固氮比例
5.2 不同玉米密度下间作大豆固氮量及固氮比例动态
5.2.1 玉米密度对间作大豆固氮量的影
5.2.2 不同玉米密度下间作大豆固氮的比例动态
5.3 根间作用对玉米/大豆间作系统氮转移量的影响
5.4 不同玉米密度下玉米/大豆间作系统的氮转移量
小结
第六章 玉米密度对间作系统土壤无机氮的影响
6.1 不同玉米密度条件下土壤铵态氮的变化动态
6.1.1 不同密度和种间互作条件下玉米土壤铵态氮含量
6.1.2 密度和种间互对玉米不同生育时期土壤铵态氮含量的影响
6.1.4 不同玉米密度处理下间作大豆各生育时期土壤铵态氮含量
6.2 不同玉米密度和种间互作条件下土壤硝态氮的变化动态
6.2.1 不同玉米密度和种间互作条件下的间作大豆土壤硝态氮含量
6.2.2 玉米密度和种间互作对间作大豆不同生育时期土壤硝态氮含量的影响
6.2.3 不同密度和种间互作条件下对玉米土壤硝态氮含量动态
6.2.4 不同密度和种间互作条件下玉米不同生育时期土壤硝态氮含量的动态
6.3 不同玉米密度和种间互作条件下间作系统土壤无机氮的空间差异
6.3.1 不同密度处理的玉米土壤铵态氮含量的空间差异
6.3.2 不同密度处理的玉米土壤硝态氮含量的空间差异
6.3.3 不同玉米密度处理的间作大豆土壤铵态氮含量的空间差异
6.3.4 不同玉米密度处理的间作大豆土壤硝态氮含量的空间差异
6.4 土壤无机氮含量与大豆结瘤量、氮转移量、“氮阻遏”消减效应之间相关性分析
小结
第七章 玉米密度对间作组分根系形态与活力的影响
7.1 玉米密度对间作组分根重密度(RWD)的影响
7.1.1 不同密度和种间互作条件下的玉米根重密度(RWD)
7.1.2 不同玉米密度和种间互作条件下大豆的根重密度(RWD)
7.1.3 根间作用和密度对玉米根重密度(RWD)的影响
7.1.4 不同根间作用和玉米密度条件下大豆的根重密度(RWD)
7.2 密度对间作组分作物根长密度(RLD)的影响
7.2.1 不同密度和种间互作条件下玉米的根长密度(RLD)
7.2.2 玉米密度和种间互作对大豆根长密度(RLD)的影响
7.3 不同玉米密度条件下间作组分根系活力的变化动态
7.3.1 不同玉米密度条件下间作组分作物的根系活力
7.3.2 不同根间作用强度条件下间作组分根系活力的变化动态
小结
第八章 讨论与结论
8.1 讨论
8.2 结论
参考文献
导师简介
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]玉米-大豆间作和施氮对玉米产量及农艺性状的影响[J]. 王晓维,杨文亭,缪建群,徐健程,万进荣,聂亚平,黄国勤. 生态学报. 2014(18)
[2]减量施氮对玉米-大豆套作系统中作物产量的影响[J]. 刘小明,雍太文,苏本营,刘文钰,周丽,宋春,杨峰,王小春,杨文钰. 作物学报. 2014(09)
[3]玉米-大豆带状套作对大豆根瘤性状和固氮能力的影响[J]. 于晓波,苏本营,龚万灼,罗玲,刘卫国,杨文钰,张明荣,吴海英,曾宪堂. 中国农业科学. 2014(09)
[4]玉米与大豆“1∶2”间作种植的株行距优化配置研究[J]. 朱星陶,陈佳琴,谭春燕,杨春杰. 大豆科学. 2014(01)
[5]施肥方式对玉米-大豆套作体系氮素吸收利用效率的影响[J]. 雍太文,董茜,刘小明,刘文钰,宋春,杨峰,王小春,杨文钰. 中国油料作物学报. 2014(01)
[6]我国化肥施用量持续增长的原因分解及趋势预测[J]. 栾江,仇焕广,井月,廖绍攀,韩炜. 自然资源学报. 2013(11)
[7]中国肥料管理制度的现状及展望[J]. 王雁峰,张卫峰,张福锁. 现代化工. 2011(03)
[8]带型配置及施氮量对玉米间作豌豆产量和水分利用效率的影响[J]. 史中欣,柴强,杨彩虹,秦安振. 甘肃农业大学学报. 2011(01)
[9]我国粮食安全形势和肥料效应的时空转变——初论化肥对粮食安全的保障作用[J]. 王兴仁,张福锁,张卫峰. 磷肥与复肥. 2010(04)
[10]不同供N方式对大豆生长和结瘤固氮的影响[J]. 王树起,韩晓增,乔云发,严君,李晓慧. 大豆科学. 2009(05)
博士论文
[1]我国化肥产业发展特征及可持续性研究[D]. 黄高强.中国农业大学 2014
[2]玉米/大豆种内与种间作物的资源竞争[D]. 吕越.西北农林科技大学 2014
[3]玉米花生间作群体互补竞争及防风蚀效应研究[D]. 李美.沈阳农业大学 2012
[4]玉米/大豆条带间作群体PAR和水分的传输与利用[D]. 高阳.中国农业科学院 2009
[5]玉米花生间作复合群体中氮磷吸收利用特征与种间效应的研究[D]. 焦念元.山东农业大学 2006
[6]花生与旱作水稻间作系统的氮素营养研究[D]. 王树起.南京农业大学 2006
[7]不同间套作系统种间营养竞争的差异性及其机理研究[D]. 刘广才.甘肃农业大学 2005
[8]根系形态在玉米高效获取氮素中的作用及其生理调节机制[D]. 田秋英.中国农业大学 2005
[9]豆科/禾本科间作的氮铁营养效应及对结瘤固氮的影响[D]. 房增国.中国农业大学 2004
[10]间作作物吸收磷的种间促进作用机制研究[D]. 李淑敏.中国农业大学 2004
硕士论文
[1]间作玉米对豌豆氮阻遏的减缓效应研究[D]. 牟彦萍.甘肃农业大学 2013
[2]玉米密度对间作豌豆“氮阻遏”的调控效应及机制[D]. 朱静.甘肃农业大学 2012
[3]施氮对大豆结瘤固氮及生长的影响[D]. 严君.东北农业大学 2009
[4]玉米/大豆间作条件下作物根际养分高效利用机理研究[D]. 刘均霞.贵州大学 2008
[5]不同时期施用氮肥对大豆根瘤固氮酶活性及产量的影响[D]. 田艳洪.东北农业大学 2007
[6]华北平原冬小麦/夏玉米轮作体系对氮素环境承受力的研究[D]. 钟茜.中国农业大学 2004
本文编号：3635661
【文章来源】：甘肃农业大学甘肃省
【文章页数】：110 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Summary
第一章 绪论
1.1 禾豆间作氮素利用特征及影响因素的国内外研究进展
1.1.1 豆科/禾本科间作系统中氮素营养的竞争
1.1.2 豆科/禾本科间作系统中氮素营养的促进
1.1.3 豆科/禾本科间作系统中氮素吸收利用的影响因素
1.2 禾豆间作氮素高效利用机理国内外研究进展
1.2.1 禾豆间作系统中氮素利用的生态位理论
1.2.2 间作系统的氮素循环理论
1.2.3 禾豆间作系统中的氮转移
1.2.4 禾本科作物对豆科作物固氮“氮阻遏”的减缓效应
1.2.5 间作系统中豆科作物向其他作物氮素转移的计量方法
1.3 豆科作物固氮的生物学机理国内外研究进展
1.3.1 豆科作物固氮的生物学机理
1.3.2 化合态氮对豆科作物结瘤固氮影响机理的研究进展
1.3.3 豆科作物固氮能力的计量方法
1.3.4 豆科作物结瘤固氮的影响因素
1.4 问题提出
1.5 研究目标
1.6 研究内容
1.7 技术路线
第二章 材料与方法
2.1 试区概况
2.2 试验材料
2.3 盆栽试验方案
2.4 田间试验方案
2.5 检测指标
2.6 统计分析
第三章 玉米密度对间作系统氮素累积的影响
3.1 不同间作玉米密度水平下大豆地上部氮素积累
3.1.1 不同玉米密度条件下间作大豆地上部生物量积累
3.1.2 不同间作处理大豆地上部氮素积累的特征
3.2 不同根间作用强度下间作大豆地上部氮素积累动态
3.2.1 根间作用对间作大豆地上部生物量的影响
3.2.2 不同根间作用强度下间作大豆地上部氮素积累动态
3.3 不同密度梯度下玉米地上部生物量和氮素累积动态
3.3.1 不同密度条件下玉米地上部生物量和氮素累积
3.3.2 不同强度根间作用下玉米地上部生物量和氮素累积
3.4 玉米/大豆间作的产量优势
3.4.1 土地当量比(LER)
3.4.2 不同玉米密度和根间作用下间作组分的籽粒产量
3.4.3 间作玉米大豆的收获指数
3.5 间作系统种间竞争的动态变化
3.5.1 玉米密度对种间竞争的影响
3.5.2 不同根间作用下的种间氮素竞争
3.6 竞争力与间作系统籽粒产量间的相关性
小结
第四章 玉米密度对间作大豆固氮及“氮阻遏”的调控效应
4.1 间作大豆结瘤的动态变化
4.1.1 玉米密度和种间相互作用对大豆结瘤的影响
4.1.2 不同根间作用强度下大豆的根瘤性状
4.2 间作大豆的“氮阻遏”减缓效应
4.2.1 间作对大豆“氮阻遏”的减缓效应
4.2.2 玉米密度对间作大豆“氮阻遏”的减缓效应
4.2.3 不同根间作用强度下间作大豆“氮阻遏”减缓效应
4.2.4 大豆“氮阻遏”减缓效应与间作群体籽粒产量间的相关分析
4.3 间作大豆的根瘤血红蛋白含量的变化
4.3.1 种间互作对大豆血红蛋白含量的影响
4.3.2 不同强度根间作用条件下间作大豆血红蛋白含量
4.3.3 不同玉米密度处理下间作大豆血红蛋白含量
小结
第五章 玉米密度对间作系统中氮转移的调控效应
5.1 根间作用对间作组分15N含量及大豆固氮的影响
5.1.1 不同根间作用强度下间作玉米/大豆体内15N分布
5.1.2 不同根间作用强度下间作大豆的固氮量及固氮比例
5.2 不同玉米密度下间作大豆固氮量及固氮比例动态
5.2.1 玉米密度对间作大豆固氮量的影
5.2.2 不同玉米密度下间作大豆固氮的比例动态
5.3 根间作用对玉米/大豆间作系统氮转移量的影响
5.4 不同玉米密度下玉米/大豆间作系统的氮转移量
小结
第六章 玉米密度对间作系统土壤无机氮的影响
6.1 不同玉米密度条件下土壤铵态氮的变化动态
6.1.1 不同密度和种间互作条件下玉米土壤铵态氮含量
6.1.2 密度和种间互对玉米不同生育时期土壤铵态氮含量的影响
6.1.4 不同玉米密度处理下间作大豆各生育时期土壤铵态氮含量
6.2 不同玉米密度和种间互作条件下土壤硝态氮的变化动态
6.2.1 不同玉米密度和种间互作条件下的间作大豆土壤硝态氮含量
6.2.2 玉米密度和种间互作对间作大豆不同生育时期土壤硝态氮含量的影响
6.2.3 不同密度和种间互作条件下对玉米土壤硝态氮含量动态
6.2.4 不同密度和种间互作条件下玉米不同生育时期土壤硝态氮含量的动态
6.3 不同玉米密度和种间互作条件下间作系统土壤无机氮的空间差异
6.3.1 不同密度处理的玉米土壤铵态氮含量的空间差异
6.3.2 不同密度处理的玉米土壤硝态氮含量的空间差异
6.3.3 不同玉米密度处理的间作大豆土壤铵态氮含量的空间差异
6.3.4 不同玉米密度处理的间作大豆土壤硝态氮含量的空间差异
6.4 土壤无机氮含量与大豆结瘤量、氮转移量、“氮阻遏”消减效应之间相关性分析
小结
第七章 玉米密度对间作组分根系形态与活力的影响
7.1 玉米密度对间作组分根重密度(RWD)的影响
7.1.1 不同密度和种间互作条件下的玉米根重密度(RWD)
7.1.2 不同玉米密度和种间互作条件下大豆的根重密度(RWD)
7.1.3 根间作用和密度对玉米根重密度(RWD)的影响
7.1.4 不同根间作用和玉米密度条件下大豆的根重密度(RWD)
7.2 密度对间作组分作物根长密度(RLD)的影响
7.2.1 不同密度和种间互作条件下玉米的根长密度(RLD)
7.2.2 玉米密度和种间互作对大豆根长密度(RLD)的影响
7.3 不同玉米密度条件下间作组分根系活力的变化动态
7.3.1 不同玉米密度条件下间作组分作物的根系活力
7.3.2 不同根间作用强度条件下间作组分根系活力的变化动态
小结
第八章 讨论与结论
8.1 讨论
8.2 结论
参考文献
导师简介
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]玉米-大豆间作和施氮对玉米产量及农艺性状的影响[J]. 王晓维,杨文亭,缪建群,徐健程,万进荣,聂亚平,黄国勤. 生态学报. 2014(18)
[2]减量施氮对玉米-大豆套作系统中作物产量的影响[J]. 刘小明,雍太文,苏本营,刘文钰,周丽,宋春,杨峰,王小春,杨文钰. 作物学报. 2014(09)
[3]玉米-大豆带状套作对大豆根瘤性状和固氮能力的影响[J]. 于晓波,苏本营,龚万灼,罗玲,刘卫国,杨文钰,张明荣,吴海英,曾宪堂. 中国农业科学. 2014(09)
[4]玉米与大豆“1∶2”间作种植的株行距优化配置研究[J]. 朱星陶,陈佳琴,谭春燕,杨春杰. 大豆科学. 2014(01)
[5]施肥方式对玉米-大豆套作体系氮素吸收利用效率的影响[J]. 雍太文,董茜,刘小明,刘文钰,宋春,杨峰,王小春,杨文钰. 中国油料作物学报. 2014(01)
[6]我国化肥施用量持续增长的原因分解及趋势预测[J]. 栾江,仇焕广,井月,廖绍攀,韩炜. 自然资源学报. 2013(11)
[7]中国肥料管理制度的现状及展望[J]. 王雁峰,张卫峰,张福锁. 现代化工. 2011(03)
[8]带型配置及施氮量对玉米间作豌豆产量和水分利用效率的影响[J]. 史中欣,柴强,杨彩虹,秦安振. 甘肃农业大学学报. 2011(01)
[9]我国粮食安全形势和肥料效应的时空转变——初论化肥对粮食安全的保障作用[J]. 王兴仁,张福锁,张卫峰. 磷肥与复肥. 2010(04)
[10]不同供N方式对大豆生长和结瘤固氮的影响[J]. 王树起,韩晓增,乔云发,严君,李晓慧. 大豆科学. 2009(05)
博士论文
[1]我国化肥产业发展特征及可持续性研究[D]. 黄高强.中国农业大学 2014
[2]玉米/大豆种内与种间作物的资源竞争[D]. 吕越.西北农林科技大学 2014
[3]玉米花生间作群体互补竞争及防风蚀效应研究[D]. 李美.沈阳农业大学 2012
[4]玉米/大豆条带间作群体PAR和水分的传输与利用[D]. 高阳.中国农业科学院 2009
[5]玉米花生间作复合群体中氮磷吸收利用特征与种间效应的研究[D]. 焦念元.山东农业大学 2006
[6]花生与旱作水稻间作系统的氮素营养研究[D]. 王树起.南京农业大学 2006
[7]不同间套作系统种间营养竞争的差异性及其机理研究[D]. 刘广才.甘肃农业大学 2005
[8]根系形态在玉米高效获取氮素中的作用及其生理调节机制[D]. 田秋英.中国农业大学 2005
[9]豆科/禾本科间作的氮铁营养效应及对结瘤固氮的影响[D]. 房增国.中国农业大学 2004
[10]间作作物吸收磷的种间促进作用机制研究[D]. 李淑敏.中国农业大学 2004
硕士论文
[1]间作玉米对豌豆氮阻遏的减缓效应研究[D]. 牟彦萍.甘肃农业大学 2013
[2]玉米密度对间作豌豆“氮阻遏”的调控效应及机制[D]. 朱静.甘肃农业大学 2012
[3]施氮对大豆结瘤固氮及生长的影响[D]. 严君.东北农业大学 2009
[4]玉米/大豆间作条件下作物根际养分高效利用机理研究[D]. 刘均霞.贵州大学 2008
[5]不同时期施用氮肥对大豆根瘤固氮酶活性及产量的影响[D]. 田艳洪.东北农业大学 2007
[6]华北平原冬小麦/夏玉米轮作体系对氮素环境承受力的研究[D]. 钟茜.中国农业大学 2004
本文编号：3635661
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