土壤水分和施氮水平对紫花苜蓿苗期生长和光合作用的互作效应分析

摘要

土壤水分和施氮水平对紫花苜蓿（Medicago sativa L.）生长的影响是由两者单因素效应及其互作效应共同决定的。目前单因素效应的研究较多，而土壤水分和氮素互作效应的研究较少。为了研究土壤水分和施氮水平对紫花苜蓿生长及光合作用的影响，探究土壤水分和施氮水平的互作效应，进行了盆栽半控制试验。试验以“赛迪7”和“标杆”两个品种为研究材料，采用两因素随机区组设计，设置了3个土壤水分水平W1（田间最大持水量的50％）、W2（田间最大持水量的70％）、W3（田间最大持水量的90％）和4个氮素水平N0（不施氮）、N1(90kg/hm2)、N2（180kg/hm2）和N3（270kg/hm2）。主要研究结果如下。 1.在施氮量一定的条件下，适当提高土壤水分含量，紫花苜蓿苗期生长、地上部干物质积累及氮素利用率均呈现增加的趋势。在相同土壤水分水平下，适量施氮可以促进紫花苜蓿生长、地上部干物质积累及氮素的利用，但是过多施氮不利于地上部干物质积累及氮素利用率的提高。土壤水分和施氮水平具有显著的互作效应。回归分析结果表明，施氮效应因土壤水分含量升高而显著增大;适宜的施氮量也因土壤水分含量升高而增大。因此，土壤缺水的地区或季节，施肥与灌溉应同步进行;土壤水分含量较高的地区，适当增施氮肥有利于紫花苜蓿高产，并提高氮素利用率。 2.土壤水分充足和施氮有利于叶片净光合速率Pn的提高，施氮对Pn的效应因土壤水分含量而有差异。在土壤水分含量较低时(W1)，适量施氮可以提高叶片氮素含量及光合色素含量，N1水平的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、表观量子效率(AQY)、羧化效率(CE)、光饱和点(LSP)、实际光能转化效率（ΦPSⅡ）均达到所有施氮水平的最大值;在土壤水分含量较高时(W3)，N2水平可显著提高叶片氮素含量，促进光合作用，Pn、Tr、Gs、Ci、AQY、CE、LSP和ΦPSⅡ均达到所有施氮水平的最大值。提高土壤水分和施氮水平也同时提高光呼吸速率(Rp)和暗呼吸速率(Rd)。可见，在土壤水分含量较高时，配以合理施肥可以扩大气孔开放度，减少气孔阻力，改善叶片组织内CO2供给状况，并提高叶片光能利用率，促进光合电子传递和光合磷酸化，提高叶片CO2的利用率，从而增加了光合产物的生产与积累。 综上所述，在土壤水分含量较高时，适当增施氮肥可以提高光合作用强度，增加干物质的积累，促进紫花苜蓿生长。

目录

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摘要

缩略语

引言

第一章文献综述

1 南方农区发展饲草生产的意义

1．1 南方农区发展饲草生产的必要性

1．2南方农区发展饲草生产的可行性

2土壤水分对紫花苜蓿的影响

2．1土壤水分对紫花苜蓿生长的影晌

2．2土壤水分对紫花苜蓿光合特性的影响

2．3土壤水分对紫花苜蓿叶绿素荧光参数的影响

3施肥对紫花苜蓿的影响

3．1施肥对紫花苜蓿生长的影响

3．2施肥对紫花苜蓿光合特性的影响

3．3施肥对紫花苜蓿叶绿素荧光参数的影响

4土壤水肥互作效应对作物的影响

4．1土壤水肥互作效应对作物生长的影响

4．2土壤水肥互作效应对作物光合特性的影响

4．3土壤水肥互作研究当前存在的问题

第二章土壤水分和施氮水平对紫花苜蓿苗期生长的互作效应分析

1材料与方法

1．1试验材料

1．2试验设计

1．3测定项目与方法

1．4数据统计

2结果与分析

2．1地上部生长

2．2地上部干重对土壤水分和施氮水平的模拟分析

2．3水分和氮素利用率

2．4地上部干重、水分和氮素利用率的回归分析

2．5地上部干重与地上部性状的相关性分析

3讨论

3．1土壤水分和施氮水平对苗期地上部干物质积累的影响

3．2土壤水分和施氮水平对苗期水分和氮素利用率的影响

3．3地上部干物质积累与生长性状的相关性

4 小结

第三章不同土壤水分条件下施氮水平对紫花苜蓿苗期气体交换及叶绿素荧光参数的影响

1材料与方法

1．1试验材料

1．2试验设计

1．3测定项目与方法

1．4数据统计

2结果与分析

2．1植株氮素含量

2．2光合色素含量

2．3硝酸还原酶活性

2．4气体交换参数

2．5叶绿素荧光参数

2．6紫花苜蓿Pn与地上部干重、叶片氮素含量的相关性

3讨论

3．1 土壤水分和施氮水平对苗期叶片氮素含量的影响

3．2土壤水分和施氮水平对苗期叶片光合色素含量的影响

3．3土壤水分和施氮水平对苗期气体交换参数的影响

3．4土壤水分和施氨水平对苗期叶绿素荧光参数的影响

4小结

第四章不同土壤水分条件下施氮水平对紫花苜蓿苗期光合响应参数的影响

1材料与方法

1．1 试验材料

1．2试验设计

1．3测定项目与方法

1．4数据统计

2结果与分析

2．1光晌应曲线

2．2光响应参数

2．3 CO2响应曲线

2．4 CO2响应参数

3讨论

4小结

第五章综合讨论与全文结论

1 综合讨论

2全文结论

论文创新点

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文