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桑树/大豆间作的种间关系及其土壤磷酸酶变化

作　者: 郑晓媛
导　师: 孙广玉
学　校: 东北林业大学
专　业: 植物营养学
关键词: 桑树大豆间作磷酸酶盐碱土种间促进作用种间竞争作用
分类号: S888
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

桑树与大豆间作是我国北方地区一种新兴的种植模式,属于农林复合经营方式。在这种模式下,桑树多以实生桑树品种与大豆间作或混种。实生桑树,即当年移栽的1年生桑树幼苗,当年收获叶片用于养蚕的桑树,长成1.5 m左右的灌木后其叶片采摘后可用于养蚕,而割伐的枝条可用作药材。种植实生桑树一方面避免了北方冬季桑树越冬,另一方面桑树与农作物间作后可以避免作物的连作。在植物间作的生长期内,尤其是在两种植物共生期间,植物种间不仅存在着对光、热、水分和养分等资源的竟争关系,而且在土壤养分及地上部分光能利用方面也有着明显的促进作用。为此,本文以盐碱土和草甸黑土桑树/大豆间作体系为研究对象,分别在大田和盆栽条件下,探讨桑树和大豆在间作共生期间地上部的生长特性和光合能力,以及根系生长、大豆根瘤和氮素营养特点,以及土壤磷酸化酶的变化规律,旨在阐明桑树和大豆间作系统中地上和地下部之间的相互竞争和相互促进作用,以及土壤磷酸化酶对桑树和大豆间作的贡献。试验结果表明：在桑树和大豆间作的共生期间,间作桑树地上部生物量、光合速率、含氮量、根系干重、根长密度和叶片硝酸还原酶活性(NRA)比单作桑树分别增加了65.9%、11.8%、17.8%、24.8%、139.8%和116.2%,而大豆呈现相反趋势,桑树和大豆间作期间存在明显的竞争关系。但是,间作大豆土壤微生物生物碳和土壤脱氢酶活性分别比单作大豆高10.6%和3.5%,桑树/大豆间作存在种间促进作用。盐碱土和草甸黑土桑树大豆间作的根系磷酸酶活性高于单作。在作物生长前期,盐碱土和草甸黑土桑树/大豆间作的根际磷酸酶活性都大于单作；在作物生长后期,盐碱土桑树/大豆间作的根际磷酸酶活性都大于单作,而草甸黑土桑树/大豆间作的根际磷酸酶活性与单作没有差别。本论文的创新点是通过盐碱土和草甸黑土桑树/大豆间作发现,桑树和大豆间作体系中种间促进作用和种间竞争作用是同时存在的,而在逆境土壤(盐碱土)上桑树/大豆间作的种间促进作用明显高于种间竞争作用。盐碱土桑树/大豆间作的根系磷酸酶活性和土壤磷酸酶活性增强,磷酸酶在活化逆境土壤磷素方面特别是在盐碱土间作生态系统优势形成方面有着重要作用。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-21
  1.1 课题背景  9-12
    1.1.1 桑树概述  9
    1.1.2 我国桑蚕业发展现状  9
    1.1.3 我国桑蚕业发展的优势条件及经济、社会效益  9-10
    1.1.4 黑龙江省桑蚕业规模和发展优势  10-11
    1.1.5 黑龙江省桑树栽培现状  11-12
    1.1.6 市场需求分析  12
  1.2 本研究的目的和意义  12-13
  1.3 国内外研究进展  13-15
    1.3.1 间作的概念  13
    1.3.2 间作的方式  13-14
    1.3.3 间作的优势  14-15
  1.4 间作中的种间作用  15-16
    1.4.1 竞争作用  15
    1.4.2 促进作用  15-16
  1.5 间作系统中的根际磷酸酶  16-20
    1.5.1 磷酸酶  17-18
    1.5.2 磷酸酶与磷的有效化  18-19
    1.5.3 间作对磷酸酶活性的影响  19-20
  1.6 本论文研究的主要内容  20-21
2 材料方法  21-31
  2.1 试验地点  21-22
    2.1.1 草甸黑土桑树/大豆间作试验  21
    2.1.2 盐碱土桑树/大豆间作试验  21
    2.1.3 桑树/大豆间作的种间关系试验  21-22
  2.2 供试品种  22
  2.3 试验处理和设计  22
    2.3.1 盆栽试验处理和设计  22
    2.3.2 幸福乡大田试验处理和设计  22
    2.3.3 肇州大田试验处理和设计  22
  2.4 试验测定和取样  22-23
    2.4.1 盆栽试验测定和取样  22-23
    2.4.2 幸福乡大田试验测定和取样  23
    2.4.3 肇州大田试验测定和取样  23
  2.5 各指标测定原理及方法  23-27
    2.5.1 可溶性蛋白含量测定的原理方法  23-24
    2.5.2 丙二醛含量测定的原理方法  24-25
    2.5.3 超氧化物歧化酶测定的原理方法  25-26
    2.5.4 磷酸酶活性测定的原理和方法  26
    2.5.5 植物生长速率的测定  26-27
    2.5.6 根系部分指标的测定  27
    2.5.7 叶片光合速率、叶绿素含量、硝酸还原酶活性和含氮量测定  27
    2.5.8 土壤微生物生物C和土壤脱氢酶活性测定  27
  2.6 桑树大豆间作地上部和地下部的种间作用  27
  2.7 桑树/大豆间作对生物量的影响  27-28
  2.8 桑树/大豆间作对地上部生理特性的影响  28-29
  2.9 桑树/大豆间作对根系和土壤生物活性的影响  29
  2.10 间作对中间和靠近桑树的大豆植株生理和土壤指标的影响  29-30
  2.11 讨论和结论  30-31
3 盐碱土桑树/大豆间作根际磷酸酶的变化  31-36
  3.1 盐碱土桑树/大豆间作根际酸性磷酸酶的变化  31-32
  3.2 盐碱土桑树/大豆间作根际碱性磷酸酶的变化  32-33
  3.3 盐碱土桑树/大豆间作根际中性磷酸酶的变化  33-34
  3.4 本章小节  34-36
4 草甸黑土桑树/大豆间作根际磷酸酶的变化  36-45
  4.1 草甸黑土大田试验中桑树/大豆根际酸性磷酸酶的变化  36-42
    4.1.1 大豆V3时期  36-37
    4.1.2 大豆V5时期  37-38
    4.1.3 大豆R1时期  38-39
    4.1.4 大豆R3时期  39-40
    4.1.5 草甸黑土四次大田实验根际酸性磷酸酶活性的变化  40-42
  4.2 供磷对草甸黑土桑树/大豆根际磷酸酶的影响  42-44
  4.3 本章小节  44-45
5 供磷水平对桑树和大豆间作的生理指标的影响  45-49
  5.1 盆栽试验的含水率  45
  5.2 可溶性蛋白含量变化  45-46
  5.3 丙二醛含量变化  46-47
  5.4 SOD含量的变化  47-48
  5.5 本章小节  48-49
结论  49-50
参考文献  50-55
攻读学位期间发表的学术论文  55-56
致谢  56-57

桑树/大豆间作的种间关系及其土壤磷酸酶变化

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