何忠俊[1]2002年在《土壤-牧草系统氮锌复合效应及其机理研究》文中提出氮锌关系是植物营养学研究中的重要问题，但国内外在此方面研究不够深入，氮锌复合效应的机理研究甚少。本文采用~(15)N示踪技术、电子显微技术、中子活化技术、生理生化测定及常规分析等手段，选用南方牧场土壤，在盆栽条件下系统的研究了氮锌配施对牧草生长、元素吸收、固氮及氮转移以及土壤中锌形态和有效性的影响，建立了氮锌配施与牧草生长、氮锌吸收量、固氮及氮转移百分数的优化数学模型，并在砂培条件下研究了氮锌复合效应的机理。结果表明： 1．氮锌配施的植物效应和生理生化机理在不同作物上和不同氮锌水平下有不同表现。无论是在低锌还是在足量供锌条件下，氮锌配施在黑麦草上均表现为协同效应。在缺锌条件下，随施氮水平增加，白叁叶氮代谢和清除活性氧的能力、IAA、GAs含量下降，ABA、MDA含量增加，氮锌配施对生长和元素吸收表现为拮抗效应；在足量供锌条件下，与低量供氮相比，中量供氮时，白叁叶氮代谢和清除活性氧的能力、IAA、GAs含量增加，ABA、MDA含量下降，氮锌配施对生长和元素吸收表现为协同效应。当高量氮时，氮锌配施则表现为拮抗效应。 2．适量施氮显着提高了白叁叶生长后期固氮百分数、促进白叁叶根系和根瘤发育、保持了较高的根瘤固氮能力、减缓了根瘤衰败。适量施锌显着增加了根瘤数量、固氮百分数、根瘤重量、固氮酶活性；适量氮锌配施对固氮及根瘤发育表现为协同效应；施氮显着抑制了氮转移，适量施锌促进了氮转移，氮转移百分数和根瘤衰败数量呈显着正相关。 3．白叁叶叶片和根瘤超显微结构表明，缺锌条件下，随供氮水平增加，叶绿体结构变差，基粒及基粒片层、基质片层数量下降甚至解体，光合能力下降。足量供锌条件下，中量供氮，叶绿体基粒及基粒片层、基质片层数量最多，内部结构有序性最高。当高水平供氮，叶绿体体积减小，内部片层系统肿胀，不能堆迭成基粒；缺锌及高锌条件下，根瘤细胞壁及细胞膜畸形，液泡增大。细胞内类菌体数量及体积减小、周膜空间大，类菌体及其周膜畸形，类菌体呈衰败状态；高量供氮增大了类菌体周膜空间，减少了类菌体数量；适量氮锌配施对类菌体数量的增加、类菌体周膜空间的减小及保持周膜和细胞膜的完整性有协同效应。 4．随施氮[((NH_4))_2SO_4]水平增加，土壤pH显着降低，土壤中交换态锌所占比例明显增加。氮锌配施增加了土壤中交换态锌含量从而提高了土壤中锌的有效性。 5．施氮对牧草干物重、单播和混播白叁叶固氮、混播牧草氮锌吸收量的影响大于施锌。而施锌对单播和混播白叁叶氮锌吸收量及氮转移的影响大于氮或与氮相当。不同种植方式、不同器官及不同目标，其最佳氮锌施用量不同。固氮能力最高时，氮锌最佳施用量单播白叁叶分别为：0～19.76kg N/ha，0～8.73kg Zn/ha混播白叁叶分别为：56.79～58.62kg N/ha， 8.66~11.72kg Zn/ha。
焦婷[2]2010年在《温性荒漠草原放牧利用退化草地生态系统营养动态研究》文中指出对不同放牧强度下不同放牧季节温性荒漠草原土壤理化性质、土壤酶、牧草品质、土-草-畜体系微量元素进行了测定,并在以此为基础筛选的中牧区和重牧区进行了氮素示踪研究,结果表明:1土壤理化性质的季节动态随季节的推移各放牧区土壤含水量下降,除对照区外,各放牧区夏季土壤含水量最低;随土层深度的增加,各放牧区土壤含水量均有上升趋势。温性荒漠草原冬春季和秋季土壤pH值在8.32-9.15之间呈弱碱性,而夏季土壤pH则在7.9左右,接近中性。除个别土层外,各放牧区土壤容重具有累积效应,即随土层深度的增加而增加,且冬春季土壤容重随放牧强度的增大而增大,夏秋两季0-30cm土壤容重则LG<MG<CK<HG。土壤有机质含量除轻牧区随季节的推移而增加外,其他放牧区除个别土层外均随季节的推移而下降,所有放牧区没有变现出一定的土体层次性差异,且叁季土壤有机质均表现轻牧区极显着高于其他放牧区(p<0.01),重牧区则最低。各放牧区土壤全氮含量除个别土层外均夏季极显着高于冬春季高于秋季(p<0.01),各层间没表现出一定的规律性;随放牧强度的增加,叁季土壤全氮含量LG>MG>CK>HG(p<0.01)。重牧区20-30cm处出现最低值,仅为0.03%左右。各放牧区土壤速效氮含量没表现一定的季节变化规律,季节不同,放牧对土壤速效氮的影响不同,夏秋两季表层土壤速效氮含量高于20-30cm。除中牧区外,其他放牧区土壤速效磷的变化与速效氮相似。各放牧区叁季土壤速效钾含量变化不同,中牧区和重牧区各层均为夏季极显着高于冬春季和秋季,且随土层加深其含量下降。0-30cm叁季土壤C/N均随放牧强度的增加而下降,N/P则上升,C/P除夏季外,冬春季和秋季也随放牧强度的增加而上升。2土壤酶的季节动态各放牧区土壤脲酶活性夏季极显着高于冬春季和秋季(p<0.01),且夏季随土层深度的加深土壤脲酶活性下降。随着放牧强度的增加,0-30cm夏季土壤脲酶活性MG>LG>CK>HG,秋季则LG>CK>MG>HG。各放牧区土壤碱性磷酸酶活性随着季节的推移先降低后升高,且随土层深度的加深其活性下降。冬春季和夏季土壤碱性磷酸酶活性均表现轻牧区高于其他放牧区。轻牧区、中牧区和10-30cm重牧区土壤过氧化氢酶活性夏季显着高于冬春季和秋季(p<0.01),且随土层深度的增加其活性下降。相关分析表明土壤脲酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性与主要肥力因子间相关显着或极显着,说明土壤酶可以用来表征土壤肥力状况。主成分分析同样得出叁种酶与土壤肥力之间具有良好的相关性,可以用来指示草原退化与恢复状况。3群落特征的季节动态随放牧强度的增加,夏季温性荒漠草原植被总盖度和总密度LG>CK>MG>HG,秋季植被总盖度则随放牧强度的增加极显着下降(p<0.01),总密度则为LG>MG>CK>HG;夏秋两季地上生物量均随放牧强度的增加直线下降。不同放牧强度下温性荒漠草原植物群落优势种不同,并随季节的变化而变化。随放牧强度的增加,各放牧区混合牧草营养价值没表现出明显规律,但却表现出一定的季节变化规律,即各放牧区混合牧草CP含量冬春季高于夏秋季,EE, CF, P, NFE则表现相反的变化趋势。4土-草-畜体系微量元素季节动态不同放牧强度下土-草-畜体系中微量元素含量随季节的变化而变化:4.1土壤中微量元素除对照外,轻牧、中牧和重牧区土壤Cu含量夏季极显着高于其他两季(p<0.01),冬春季和秋季不放牧或轻牧区极显着高于中牧和重牧区(p<0.01)。除中牧区外,其他放牧区土壤Mn含量随季节的推移极显着下降(p<0.01),夏季中牧区极显着高于其他放牧区,冬春季和秋季则轻牧区极显着高于其他放牧区(p<0.01)。重牧区土壤Fe含量冬春季显着(p<0.05)或极显着高于夏秋两季(p<0.01),其他放牧区则均为夏季高于其他两季。除轻牧区外,土壤Zn含量冬春季显着(p<0.05)或极显着(p<0.01)高于其他两季,而各放牧季节不同放牧区间则无明显变化规律。土壤微量元素和土壤肥力因子以及土壤酶活性相关分析和主成分分析结果表明,土壤微量元素可以影响土壤肥力,但和土壤主要养分因子和土壤酶相比较,仅仅处于次要地位。4.2牧草和滩羊血清中微量元素各放牧区牧草中Cu、Mn、Fe和Zn(除中牧区)含量均冬春季显着或极显着高于夏秋两季,同一季节不同放牧区间则各有变化;重牧区滩羊血清中Cu、Fe和Zn含量随季节的不同其变化规律不同:即Cu夏季极显着高于秋季(p<0.01),与冬春季差异不显着(p>0.05); Fe秋季极显着高于夏季高于冬春季(p<0.01); Zn则冬春季极显着高于夏秋两季(p<0.01)。5氮素示踪研究5.1氮素添加对植物地上生物量和土壤表层地下生物量影响较大,中度放牧草地地上生物量和0-10cm生物量明显高于重度放牧草地;5.2在温性荒漠草原,植物对标记氮素的回收率为3.84%-11.67%。随着氮素添加量的增加,地上和地下植物器官对标记氮素的回收量均显着提高,但回收率则逐渐减小,且重牧区植物地上器官的回收量明显低于中牧区。5.3植物在生长季内所吸收的氮素18.19%-48%来源于肥料,52%-81.81%来源于土壤,土壤氮仍然是植物吸收利用氮素的最主要的来源。5.4经过一个生长季以后,存留在土壤中的15N占添加的标记氮素的50.43%-84.41%,且较均匀地分配到0~(-2)0cm土层。各土层存留的标记氮素量均随氮素添加量的增加而显着提高,10~(-2)0cm土层存留的氮素略高于表层。5.5两种放牧强度草地不同施氮量处理间肥料氮的损失量和损失率均差异较大。且均随着氮素添加量的增加而增加。5.6损失/回收比分析表明,添加12.25 g N·m~(-2)的处理损失/回收比最低,其风险最低,收益最高,为该温性化荒漠草原的最经济施氮量,在草原生态系统的管理中可供参考。
参考文献：
[1]. 土壤-牧草系统氮锌复合效应及其机理研究[D]. 何忠俊. 中国农业科学院. 2002
[2]. 温性荒漠草原放牧利用退化草地生态系统营养动态研究[D]. 焦婷. 甘肃农业大学. 2010