论文部分内容阅读
随着近年来环境污染的日益恶化,山东省土壤的盐渍化也在逐步加重,如何实现可持续丰产成为盐碱地农业发展重要瓶颈。禾本科和豆科间作可以充分利用空间、光照、水分和养分资源,改善土壤微环境,改善植株的氮营养状况,因此本研究在中、轻盐碱土壤条件下,以玉米、大豆单作模式为对照,研究玉米/大豆间作对作物根部土壤微环境(土壤微生物数量、土壤酶活性、土壤养分等)以及对植株养分状况的影响,同时分析单、间作根系分泌物的差异,明确盐碱土壤条件下玉米、大豆间作效应机制,为我省中轻盐碱地作物丰产高效栽培提供一定依据。 本研究分为三个部分:第一章:以郑单958为对照,在盆栽条件下,对土壤进行对照(非盐碱土)、轻度盐碱(1.88‰)、中度盐碱(2.68‰)3种处理,对12个黄淮海地区主推夏玉米品种分别进行萌发期和苗期的盐碱耐性评价。结果表明,品种间发芽率和发芽势对盐碱胁迫敏感程度存在显著差异,其中,承玉10在中度盐碱条件下发芽率和发芽势相对值分别比郑单958高21%和43%。与对照土壤相比,在轻度盐碱和中度盐碱胁迫条件下,鲁单818根表面积、根体积、总根长均有明显地增加,金海5号、登海605、德利农318则显著下降。在中度盐碱胁迫条件下,济丰96和郑单958叶片MDA含量和SOD活性均有所下降,鲁单818的POD活性和可溶性蛋白相对值均最高。根据轻、中度盐碱土壤下7个指标隶属函数值综合评价,鲁单818、承玉10为早期耐盐碱品种,济丰96、德利农318、浚单20为早期不耐盐碱品种,其他为早期中等耐盐碱品种。第二章:无论是T1(玉米/大豆间作1:1)处理还是T2(玉米/大豆间作1:2)处理,与 CK(单作玉米)相比,间作模式不同程度地增加了玉米根际土壤细菌、真菌数量和脲酶、磷酸酶的活性,其中与CK相比,T1处理细菌和真菌数量分别增加了10.3%和30.8%;T2处理细菌和真菌数量分别增加了65.7%和37.3%,T2处理细菌数量比T1处理增加50%;除P含量外,间作模式显著增加了后期玉米根际土壤溶液中 N、K、Ca、Mg和S等元素含量, T2处理和T1处理土壤N含量均显著高于CK处理,T2处理吐丝后10天到20天土壤N、Ca、Mg、S等含量明显高于CK和T1处理。T2处理苞叶和穗轴中的N积累量显著高于CK、T1,比CK分别增加了169%和68.7%, T2处理地上部N总积累量显著高于T1处理,苞叶中P积累量比CK增加了50.0%;T2处理玉米根系活力与T1、CK处理间存在显著差异(p<0.05),分别比CK和 T1处理高106%和69.0%。各处理间玉米地上部干物重和籽粒重差异不显著,但与CK相比,T1处理地上部干物重和籽粒重分别增加了16%和13.6%,T2处理分别增加了35.8%和57.6%。第三章:在轻度盐碱条件下,玉米/大豆间作土壤中的真菌数量比单作大豆和单作玉米根际土壤中分别多27.1%和26.3%,间作土壤中磷酸酶活性比单作大豆和单作玉米根际土壤分别高35.1%和45.3%,差异显著。玉米/大豆间作根系分泌物共70种,分别比单作玉米和单作大豆多23种和20种。间作玉米叶片磷和钾含量分别比单作高23.0%和9.6%;间作玉米茎 P和 K含量分别比单作高11.6%和19.3%;间作玉米叶鞘中 P含量比单作高26.3%,差异显著。间作玉米地上部干重比单作玉米高7.1%,间作大豆地上部干重比单作低49.4%;在中度盐碱条件下,玉米/大豆间作土壤中细菌数量比单作大豆和玉米单作根际土壤分别多14.7%和23%,真菌数量比单作大豆和单作玉米根际土壤分别多27.2%和23%,间作土壤中脲酶活性比单作大豆土壤中高24%,差异显著。玉米/大豆间作根系分泌物共66种,分别比单作玉米和单作大豆多21种和16种,其中间作根系分泌物中酯类有8种,分别比单作玉米和大豆多2种和5种。间作玉米植株茎中磷和钾含量分别比单作大豆和玉米高21.2%和15.9%,差异显著。间作玉米地上部干重比单作玉米高22.0%,间作大豆地上部干重比单作低7.6%。