巖溶環(huán)境對豆科牧草的氮素吸收、轉(zhuǎn)化及其根際環(huán)境的影響.pdf

1、植物體內(nèi)的含氮量約為植物干物重的0.3％-5％，含量的高低因植物種類、器官類型、生育時期不同而異。環(huán)境條件和供氮水平也都明顯地影響植物體內(nèi)的氮素營養(yǎng)狀況。氮在植物生長發(fā)育過程中是一個最活躍的元素，氮的不同形態(tài)，土壤肥力狀況及土壤理化性質(zhì)對植物的生長發(fā)育，產(chǎn)量與品質(zhì)有著深刻的影響。在所有的必需營養(yǎng)元素中，氮往往是限制植物生長和產(chǎn)量形成的首要因素，因此，在巖溶生態(tài)系統(tǒng)中研究牧草-石灰土系統(tǒng)中氮素吸收、轉(zhuǎn)移和根際環(huán)境的特點，有利于巖溶區(qū)牧草的

2、物種選育以及生態(tài)環(huán)境的改善。 本文主要以種植于桂林毛村兩個區(qū)域（巖溶區(qū)和非巖溶區(qū)）旱耕地上的兩種豆科牧草：木豆、山毛豆及其根際土壤為研究對象，研究兩種豆科牧草在巖溶環(huán)境與非巖溶環(huán)境中對氮素吸收、轉(zhuǎn)化及其根際環(huán)境的特征。 主要研究結(jié)果如下： 干旱脅迫對不同環(huán)境下木豆種子萌發(fā)生理的影響：通過以蒸餾水處理為對照，非巖溶環(huán)境下的木豆種子在種子活力指數(shù)、種子萌發(fā)指數(shù)、生物量等指標(biāo)上要高于巖溶環(huán)境下的木豆種子。然而在同等的脅

3、迫程度下，巖溶環(huán)境下木豆種子的萌發(fā)率、種子活力指數(shù)、種子萌發(fā)指數(shù)、生物量等指標(biāo)反而要高于非巖溶環(huán)境，巖溶環(huán)境中木豆幼苗體內(nèi)SOD（超氧化物歧化酶）酶活性高，MDA（丙二醛）含量低，表明巖溶環(huán)境下木豆幼苗的抗干旱脅迫能力較非巖溶環(huán)境要強。 巖溶環(huán)境下木豆、山毛豆氮代謝的動態(tài)變化：以非巖溶區(qū)紅壤為對照，生長在巖溶區(qū)石灰土上的木豆葉在全氮、蛋白氮、可溶性蛋白上含量較高，GS（谷氨酰胺合成酶）、NR（硝酸還原酶）活性較大，且隨著季節(jié)的變

4、化而出現(xiàn)明顯的波動，在營養(yǎng)生長期（7月）以及盛花期（10月）氮代謝水平較高。山毛豆葉各氮代謝指標(biāo)的動態(tài)變化與木豆類似，但均表現(xiàn)為8月以前，巖溶區(qū)氮代謝水平較非巖溶區(qū)高，8月以后，非巖溶區(qū)氮代謝水平較巖溶區(qū)高。 豆科牧草對根際土壤環(huán)境的影響：木豆、山毛豆種植過后，不論在巖溶區(qū)還是在非巖溶區(qū)土壤pH值下降了0.4-0.5個單位。土壤脲酶活性木豆、山毛豆?fàn)I養(yǎng)生長期的6-9月活性一直處于較高的水平，而后有所下降。木豆、山毛豆根際土全氮、

5、堿解氮含量在6-10月時含量較高，木豆全氮、堿解氮含量巖溶區(qū)高于非巖溶區(qū)。山毛豆全氮、堿解氮在6-8月巖溶區(qū)低于非巖溶區(qū)，生長初期，盛花期以及鼓粒期巖溶區(qū)高于非巖溶區(qū)。木豆、山毛豆堿解氮在8月份時含量達(dá)到最高值，全氮含量在9月份時含量達(dá)到最高值。 石灰處理對木豆氮代謝的影響：紅壤土上施用適量的石灰能極顯著增加木豆氮素營養(yǎng)水平，使氮代謝平衡向著有利于蛋白質(zhì)積累的方向進(jìn)行。在石灰處理濃度為100 -150g 株時，木豆的氮素水平達(dá)到

6、較為理想的狀況。隨著石灰處理濃度的增加土壤脲酶，蛋白酶和硝酸還原酶的活性均呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢。石灰處理濃度為100g 株-1時，抵抗脅迫能力最強，隨著石灰處理濃度的繼續(xù)增大，植物受傷害的程度也隨之增加。 土壤pH對山毛豆氮代謝的影響：當(dāng)土壤pH從7.15到5.54呈梯度減少時，山毛豆氮素代謝逐漸增強，抗逆境脅迫的能力提高。隨著pH的降低，山毛豆株高，生物量以及體內(nèi)的可溶性蛋白，游離氨基酸含量逐漸增加，氮代謝酶與抗氧化酶活性在

7、總體上呈現(xiàn)上升趨勢；山毛豆體內(nèi)MDA和可溶性糖含量隨著土壤pH值的降低而降低。 對于木豆來說，無論是在巖溶區(qū)還是非巖溶區(qū)：全氮與蛋白氮，可溶性蛋白與全氮、蛋白氮，游離氨基酸與非蛋白氮，GS與非蛋白氮，蛋白酶與GS，土壤pH與全氮、蛋白氮，土壤脲酶與全氮均成顯著或極顯著的正相關(guān)。巖溶區(qū)可溶性蛋白與非蛋白氮，NR與可溶性蛋白、蛋白氮成負(fù)相關(guān)系；而非巖溶區(qū)的這些因子相關(guān)性不顯著。對于山毛豆來說，無論是在巖溶區(qū)還是非巖溶區(qū)：全氮與蛋白氮