氮、磷添加对高寒草原群落多样性和生物量的影响

为探讨环青海湖区域轻度退化高寒草原适宜的氮（N）、磷（P）添加量,筛选区域N,P合施的优化方案,本试验选用尿素与磷酸二铵,采用随机区组设计,设置3个氮元素水平（35,70,140 kg·hm^-2）和3个磷元素水平（26,52,65 kg·hm^-2）,氮元素和磷元素水平组合为：N1P1（35,26 kg·hm^-2）,N1P2（35,52 kg·hm^-2）,N1P3（35,65 kg·hm^-2）,N2P1（70,26 kg·hm^-2）,N2P2（70,52 kg·hm^-2）,N2P3（70,65 kg·hm^-2）,N3P1（140,26 kg·hm^-2）,N3P2（140,52 kg·hm^-2）,N3P3（140,65 kg·hm^-2）9个施肥梯度,以不施肥为对照,研究N、P合施当年和次年对该草原群落特征的影响。结果表明：N、P合施显著（P<0.05）增加禾本科、豆科植物的盖度、高度和重要值。施肥不同程度降低了高寒草原植物群落多样性,但差异性不显著（P>0.05）。施肥当年与次年地上生物量分别增产59.22%~205.57%,73.41%~180.10%,次年比当年增产2.72%~17.34%。该区域最适宜植物生长的N、P添加量分别为70~140 kg·hm^-2,26~52 kg·hm^-2。综上所述,人工施肥是天然高寒草原轻度退化草地改良一种快速有效的措施,能够有效的提高草地生物量,同时也有利于草地植被的恢复。     

黄淮海地区紫花苜蓿氮磷钾肥料效应与推荐施肥量研究

为高产优质苜蓿草地施肥提供科学依据,2016-2017年选择黄淮海地区苜蓿生产的典型区域沧州为试验点,以该地区当家苜蓿品种中苜3号（Medicago sativa L.‘zhongmu No.3’）为试验材料,采用"3414"二次回归最优设计试验方案,研究N,P,K肥配施对紫花苜蓿当年干草产量和营养成分的影响。结果表明,影响中苜3号苜蓿干草产量高低顺序为磷肥>钾肥>氮肥。处理3（N₁P₂K₂）即施N 5.00 kg·hm^-2,施P₂O₅ 60.00 kg·hm^-2,施K₂O 180.00 kg·hm^-2时获得最高产量23 657.9 kg·hm^-2。14个处理组合中,处理7（N₂P₃K₂）粗蛋白含量最高,为22.45%,处理6（N₂P₂K₂）粗蛋白含量最低,为16.87%。酸性洗涤纤维含量最低的处理3（N₁P₂K₂）,为34.14%,中性洗涤纤维的含量最低的处理7（N₂P₃K₂）,为51.27%。处理7（N₂P₃K₂）相对饲用价值最高,为111.36。综合分析,处理7（N₂P₃K₂）的初花期营养价值较高。根据产量模型分析,中苜3号苜蓿施N 4.10 kg·hm^-2,施P₂O₅ 48.47 kg·hm^-2,施K₂O 270.00 kg·hm^-2时可获得最高产量23 918.2 kg·hm^-2。     

添加氮素对退化高寒草地植被及营养品质的影响

施肥是众多草地恢复措施中提高草地肥力的主要方式之一,为了探讨高寒退化草地适宜的氮（N）添加量,以高寒退化草地为研究对象,设置不同施氮水平N1（10 kg·hm^-2）,N2（20 kg·hm^-2）,N3（30 kg·hm^-2）,N4（40 kg·hm^-2）,分析添加氮素对高寒退化草地群落物种多样性,生产力及牧草品质的影响。结果表明：随着施氮年份的延长,各施氮水平的物种数及多样性均明显降低,但各施氮水平间差异不明显;施氮增加了可食牧草地上生物量,总体表现为N3和N4水平高于其他水平,各功能群地上生物量在各施氮水平间以及同一施氮水平不同年份间的差异都不显著;施氮显著增加了牧草粗蛋白和粗脂肪含量（P<0.05）,随着施氮水平的增加,粗蛋白和粗脂肪含量均呈增加趋势,其中N4水平粗蛋白含量提高了41.55%。通过主成分分析以及结合草地群落变化特征,将高寒退化草地施氮量初步定为30~40 kg·hm^-2。本研究结果可为高寒退化草地的可持续性恢复和管理提供一定的理论基础。     

施氮量对科尔沁沙地燕麦生物量及物质分配规律的影响

在科尔沁沙地研究不同施氮条件下燕麦（Avena sativa L.）株高、地上生物量、地下生物量、总生物量,以及根冠比、茎叶比、叶片贡献率、茎秆贡献率、根系贡献率和穗贡献率等相关指标,探讨沙壤土条件下不同施氮量对燕麦的影响,为科尔沁沙地燕麦氮肥管理提供参考。结果表明：燕麦株高、地上生物量、总生物量随着施氮量增加呈现先增加后降低的变化趋势,均在N3（375 kg·hm^-2）达到最高值,值分别为：90.6 cm,1 878.6 g·m^-2,2 341.2 g·m^-2;不同施肥梯度之间叶片贡献率、穗贡献率、根系贡献率、茎叶比、根冠比均表现出一定差异,而茎秆贡献率差异不显著;其中,随着施肥量的增加,叶片贡献率和穗贡献率均呈现先增加后降低的变化趋势;建议本试验条件下,燕麦最佳追施氮肥量375 kg·hm^-2,追施氮肥范围300~450 kg·hm^-2之间。     

施氮对高寒区垂穗披碱草饲草生产性能及营养品质的影响

为探究高寒区施氮对垂穗披碱草饲草生产性能和营养品质的影响,本研究以建植第二年的垂穗披碱草（Elymus nutans）为研究对象,设置不同施氮处理：即纯氮N0（0 kg·hm^-2）,N10（100 kg·hm^-2）,N15（150 kg·hm^-2）,N20（200 kg·hm^-2）,N25（250 kg·hm^-2）,N30（300 kg·hm^-2）处理,旨在确定高寒区垂穗披碱草刈割型草地的合理施氮量。结果表明：施氮处理提高了垂穗披碱草的生产性能,显著增加了垂穗披碱草的分蘖数、株高和干草产量,其中干草产量较不施氮处理的平均增幅为48.34%;并且施氮处理能够改善垂穗披碱草的营养品质,显著提高了其粗蛋白（Crude protein,CP）、粗脂肪（Ether extract,EE）、淀粉含量,其中粗蛋白含量较不施氮处理的平均增幅为49.67%。中性洗涤纤维（Neutral detergent fiber,NDF）,酸性洗涤纤维（Acid detergent fiber,ADF）和粗纤维（Crude fiber,CF）含量随施氮量的增加呈先降低后升高趋势;一定的施氮处理（N10,N15,N20,N25）显著降低杂草的株高和密度,在N25处理下冷地早熟禾（Poa crymophila）、芸香叶唐松草（Thalictrum rutifolium）和沼生水马齿（Callitriche palustris L.）的密度较不施肥处理分别降低了27.52%,57.69%和35.21%,施氮处理能够有效抑制非播种草种的生长。综合分析得出,在果洛高寒区施氮量为250 kg·hm^-2时,垂穗披碱草的产草量和品质最优,且经济效益最好。     

施氮量和种植密度对石河子复播早熟饲用燕麦生产性能的影响

为探究施氮量和种植密度对复播早熟饲用燕麦（Avena sativa L.）产量和品质的影响,以‘青海444’（A1）,‘青引1号’（A2）,‘领袖’（A3）和‘青燕1号’（A4）为材料,采用两因素裂区设计,设施氮量为主区,分别为0.00 kg·hm^-2（B0）、80.00 kg·hm^-2（B1）、160.00 kg·hm^-2（B2）3个处理;设种植密度为副区,分别为168.00 kg·hm^-2（C1）、240.00 kg·hm^-2（C2）、312.00 kg·hm^-2（C3）3个处理。对各处理燕麦干草产量、株高、营养品质[干物质（Dry matter,DM）、粗蛋白（Crude protein,CP）、中性洗涤纤维（Neutral detergent fiber,NDF）、酸性洗涤纤维（Acid detergent fiber,ADF）和粗脂肪（Ether extract,EE）]分析,结果表明,施氮量和种植密度对燕麦DM,CP,ADF,NDF和EE含量有显著影响（P<0.05）,乳熟期随种植密度增加,DM,CP,NDF和ADF含量不断递减,随施氮量增加不断递增。综上,石河子地区4个饲用燕麦均适合在乳熟期收获,且‘青海444’为最佳种植品种,其最佳施氮量为80.00 kg·hm^-2,种植密度为312.00 kg·hm^-2。     

不同施氮水平下接种根瘤菌对苜蓿固氮效能及种子生产的影响

设置田间小区试验和沙培试验,采用¹⁵N自然丰度法测定不同施氮水平下、不同方式接种根瘤菌对紫花苜蓿固氮效能、生长和种子产量的影响。结果表明,在50 kg/hm²低施氮量下,接种根瘤菌能增加苜蓿的根瘤数量和根瘤重量,苜蓿固氮率、固氮量均达到了最高,分别为(77.8±0.508)%和(452.51±2.568) kg/hm²。接种根瘤菌有效促进了苜蓿的生长,提高了地上部干物质积累,增加了有效分枝数、荚果数及种子产量,种子产量增幅平均达(59.7±0.118)%,显著高于不接种、不施氮和其他施氮处理。而施氮量超过50 kg/hm²,则会抑制根瘤菌结瘤,引起苜蓿固氮率、固氮量下降。随着施氮量增加,根瘤菌促进苜蓿植株生长的效应明显减弱,造成生物量和荚果数减少,种子增产幅度降低。比较秋播拌种和春季返青追施2种不同的根瘤菌接种方式,以秋播拌种根瘤菌结合施氮量50 kg/hm²时的增产最为显著。秋播拌种根瘤菌的生物固氮百分率和固氮量与苜蓿种子产量呈显著正相关。     

锌、铁、钼配施对紫花苜蓿产草量及锌铁钼含量和吸收量的影响

采用随机区组试验设计,研究锌、铁、钼配施对紫花苜蓿(Medicago sativa L.)产草量及锌铁钼含量和吸收量的影响,为其合理施肥提供依据。结果表明:锌、铁、钼以不同比例配施均能提高紫花苜蓿产草量,且单施锌(12kg·hm^-2)、铁(15 kg·hm^-2)、钼(0.5 kg·hm^-2)或两两配施效果显著(P<0.05);尤其是锌(12 kg·hm^-2)和钼(0.5 kg·hm^-2)配施,产草量最高(7.01 t·hm^-2),较对照增产25.40%。锌、铁、钼以不同比例配施对紫花苜蓿锌铁钼含量和吸收量影响不尽相同,锌(12 kg·hm^-2)、铁(15 kg·hm^-2)、钼(0.5 kg·hm^-2)三者互作能显著(P<0.05)提高苜蓿锌铁钼的含量和锌钼吸收量,钼锌互作能显著(P<0.05)提高苜蓿钼和锌的含量和吸收量;单施锌或锌铁互作能显著(P<0.05)提高苜蓿锌的含量和吸收量;单施钼或钼铁互作能显著(P<0.05)提高苜蓿钼的含量和吸收量;而单施铁或与锌或钼互作均未能显著提高苜蓿铁的含量和吸收量。     

施氮量和播种量对燕麦光合特性、激素含量及种子产量的影响

为探究不同施氮量和播种量对燕麦（Avena sativa L.）光合特性、激素含量及种子产量的影响，本研究以‘青燕1号’燕麦为材料，采用随机区组设计，设置60，180和300 kg·hm^-2共3个播种量，每个播种量设0，45，90，135和180 kg·hm^-2共5个施氮量，研究施氮量和播种量对燕麦旗叶光合特性、衰老相关激素含量和种子产量的影响。结果表明，施氮量、播种量及其交互作用对燕麦旗叶光合特性、衰老相关激素含量和种子产量有显著影响（P<0.001）。种子产量随施氮量和播种量的增加先增加后降低，90 kg·hm^-2施氮量、180 kg·hm^-2播种量时种子产量最高（P<0.05），达3 654 kg·hm^-2。旗叶的光合效率随施氮量和播种量的增加呈先升高后降低的趋势，燕麦种子产量与旗叶光合特性极显著相关（P<0.01）。综上所述，90 kg·hm^-2施氮量和180 kg·hm^-2播种量是湟中及周边地区种植燕麦的适宜栽培措施。     

黄土高原半干旱区紫花苜蓿覆膜垄沟和施肥效应研究

本研究设置了露地平播、全地面覆膜平播、半覆盖平播、覆膜垄沟播和土垄沟播5个处理，研究了不同覆膜和垄沟技术对土壤水热状况、紫花苜蓿产量和品质的影响；并在覆膜垄沟处理条件下，参照“3414”施肥试验，研究了不同氮、磷、钾肥料配比对紫花苜蓿产量、品质和土壤肥力的影响。结果表明：覆膜垄沟处理较露地处理在生长前期提高了土壤温度，在返青期、第一次和第二次刈割后提高了0～80 cm土壤含水量，并提高了苜蓿的干草产量、粗蛋白和粗脂肪含量。施肥试验中，P₂K₂N₃处理干草产量最高，为6 366 kg·hm^-2，并提高了土壤肥力；粗蛋白、粗脂肪含量最高的处理分别是P₂K₁N₂、P₂K₂N₃；P₂K₁N₂处理的中性洗涤和酸性洗涤纤维含量最低。综上，覆膜垄沟可以改善土壤水热状况，提高苜蓿的产量和品质；施肥处理P₂K₂N₃，即P₅O₂60 kg·hm^-2，K₂O 45 kg·hm^-2，N 92 kg·hm^-2，综合效果较好，是垄沟覆膜条件下的最佳施肥处理。     

施肥对贵南县轻度退化草甸植被特征的影响

草地退化已严重影响青藏高原高寒牧区畜牧业的发展,施肥是改良轻度退化草地的常用措施。2011-2012年,本研究以贵南县轻度退化草地为研究对象,2011年施加不同氮肥量（0,60,105,150,195和240 kg·hm^-2）和菌肥（45 m³·hm^-2）,探讨施肥在退化草地治理过程中对草地群落盖度、高度和地上生物量的影响。结果表明：施肥处理能够有效提高轻度退化草地植被群落的盖度、高度和总地上生物量,且施肥后次年轻度退化草地群落的盖度、高度和总地上生物量显著（P<0.05）优于当年。45 m³·hm^-2菌肥处理在当年的效果较好,195 kg·hm^-2氮肥处理在次年更佳,2012年7-10月地上总生物量均为最高,分别比不施肥处理分别高出44.3%,97.1%,123.0%和135.4%。不同草种对施肥的响应也不同,195 kg·hm^-2氮肥处理下,2011年禾草地上生物量较高,2012年莎草生物量高于禾草。综上,195 kg·hm^-2尿素施用量配合围栏封育的措施可用于贵南县轻度退化草地的植被恢复。     

植物根际促生菌菌肥在高寒草甸替代化肥效应研究

为探究青藏高原高寒草甸退化问题,从施肥可以改良草地退化的角度出发,本研究以青海省高寒草甸为研究对象,通过设置不同施肥处理,即对照不施肥（CK）、施加氮肥250 kg·hm^-2（N）、磷肥400 kg·hm^-2（P）、氮磷肥300 kg·hm^-2（NP）、有机肥2 000 kg·hm^-2（O）、植物根际促生菌（Plant growth-promoting rhizobacteria,PGPR）菌肥7.5 kg·hm^-2（J1）,15 kg·hm^-2（J2）,22.5 kg·hm^-2（J3）、PGPR菌肥+70%氮肥（J1+N）、PGPR菌肥+70%磷肥（J1+P）,对不同施肥处理高寒草甸的改良效果、PGPR菌肥的适用性以及菌肥替代化肥的效果进行分析。结果表明：NP显著提高地上生物量（P<0.05）,J1+N处理不仅增加了地上生物量,还可缓解施用N肥造成的物种丰富度下降,同时增加土壤水分和全氮含量（P<0.05）,又不会引起盐渍化。综上所述,J1+N处理能够部分替代化肥,减少无机化肥对生态环境的危害,推荐在高寒草甸施用。     

根瘤菌对紫花苜蓿生物修复镉污染功能的影响

为研究根瘤菌对紫花苜蓿修复镉污染土壤的作用，本试验在低氮素（1 mmol·L^-1）和高氮素（4 mmol·L^-1）水平下对接种和不接种根瘤菌的紫花苜蓿（Medicago sativa L.）进行镉（CdCl₂）胁迫处理，测定处理后的株高、生物量、地上部和地下部镉含量、氮含量、叶片叶绿素和丙二醛含量。结果表明：在Cd胁迫下，提高氮素水平可显著增加植物株高和生物量、叶片叶绿素含量和Cd含量（P<0.05）；接种根瘤菌可提高紫花苜蓿氮素含量，增加植物的株高、生物量、叶片叶绿素含量和Cd含量，降低丙二醛含量（P<0.05）。综上所述，根瘤通过增加氮素含量缓解重金属Cd的毒害，并促进紫花苜蓿对Cd的吸收，表明根瘤菌在Cd污染土壤的修复中具有较大潜力和广阔的应用前景。