氮添加对高寒人工草地垂穗披碱草(Elymus nutans)生长及光合特性的影响

doi:10.11733/j.issn.1007-0435.2022.08.005

草地学报 ›› 2022, Vol. 30 ›› Issue (8): 1964-1971.DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2022.08.005

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氮添加对高寒人工草地垂穗披碱草(Elymus nutans)生长及光合特性的影响

陈鑫, 焦婷, 牧仁, 王虎宁, 张霞, 马淑敏, 高永权, 李淑艳, 齐帅

甘肃农业大学草业学院/草业生态系统教育部重点实验室/中-美草地畜牧业可持续发展研究中心, 甘肃兰州 730070

收稿日期:2022-03-02 修回日期:2022-04-19 发布日期:2022-09-01
通讯作者: 焦婷,E-mail:jiaoting207@126.com
作者简介:陈鑫(1996-),女,裕固族,甘肃肃南人,硕士研究生,主要从事草地生态研究,E-mail:526796119@qq.com
基金资助:
现代农业产业技术体系（CARS-40-09B）资助

Effects of Nitrogen Addition on Growth and Photosynthetic Characteristics of Elymus nutans in Alpine Artificial Grassland

CHEN Xin, JIAO Ting, MU Ren, WANG Hu-ning, ZHANG Xia, MA Shu-min, GAO Yong-quan, LI Shu-yan, QI Shuai

College of Pratacultural Science, Gansu Agricultural University/Key Laboratory of Pratacultural Ecosystem of Ministry of Education/Sino-US Center for Sustainable Development of Grassland Animal Husbandry, Lanzhou, Gansu Province 730070, China

Received:2022-03-02 Revised:2022-04-19 Published:2022-09-01

摘要/Abstract

摘要： 为研究氮添加对高寒人工草地垂穗披碱草(Elymus nutans)生长及光合特性的影响，试验以高寒生态条件下垂穗披碱草为研究对象，通过施加不同水平氮素[0 kg·hm^-2·a^-1(N0)，12 kg·hm^-2·a^-1(N1)，24 kg·hm^-2·a^-1(N2)，48 kg·hm^-2·a^-1(N3)，96 kg·hm^-2·a^-1(N4)]，探讨氮素对人工建植垂穗披碱草生长以及光合特性的影响，以期揭示垂穗披碱草对氮添加的响应规律。结果表明：N2，N3处理明显提高了垂穗披碱草株高、叶长、叶宽以及单叶面积；整个生育时期，随着氮肥施用量的增加，垂穗披碱草的净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率呈现先增后降的趋势，胞间CO₂浓度大体呈上升趋势，气孔导度变化不显著。综上，N2，N3处理可提高垂穗披碱草生长性能，促进其光合特性和水分利用效率。试验结果为垂穗披碱草的生长以及光合特性对氮沉降的响应提供理论基础。

关键词: 高寒人工草地, 垂穗披碱草, 施氮水平, 光合特性

Abstract: To study the effects of nitrogen addition on growth and photosynthetic characteristics of Elymus nutans in Alpine artificial grassland,Elymus nutans was taken as the research object in the experiment and different nitrogen levels were applied as follows[0 kg·hm^-2·a^-1 (N0),12 kg·hm^-2·a^-1 (N1),24 kg·hm^-2·a^-1 (N2),48 kg·hm^-2·a^-1 (N3),96 kg·hm^-2·a^-1 (N4),which will explore the effects of nitrogen on the growth and photosynthetic characteristics of Elymus nutans,and uncover the response law of Elymus nutans to nitrogen addition. The results showed that the plant height,leaf length,leaf width,and single leaf area of Elymus nutans increased significantly under N2 and N3 treatment;In the whole growth period,the net photosynthetic rate (Pn),transpiration rate (Tr),and water use efficiency (WUE) of Elymus nutans increased first and then decreased while the intercellular CO₂ concentration (Ci) generally showed an upward trend with the increase of nitrogen application,but the stomatal conductance (Gs) showed no significant change under any condition. In conclusion,N2 and N3 treatment can improve growth performance and promote iphotosynthetic characteristics and water use efficiency. The results provide a theoretical basis for the growth of Elymus nutans and the response of photosynthetic characteristics to nitrogen deposition.

Key words: Alpine artificial grassland, Elymus nutans, Nitrogen level, Photosynthetic characteristics

中图分类号:

S543.9

陈鑫, 焦婷, 牧仁, 王虎宁, 张霞, 马淑敏, 高永权, 李淑艳, 齐帅. 氮添加对高寒人工草地垂穗披碱草(Elymus nutans)生长及光合特性的影响[J]. 草地学报, 2022, 30(8): 1964-1971.

CHEN Xin, JIAO Ting, MU Ren, WANG Hu-ning, ZHANG Xia, MA Shu-min, GAO Yong-quan, LI Shu-yan, QI Shuai. Effects of Nitrogen Addition on Growth and Photosynthetic Characteristics of Elymus nutans in Alpine Artificial Grassland[J]. Acta Agrestia Sinica, 2022, 30(8): 1964-1971.

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参考文献

[1] ASNER G P,TOWNSEND A R,RILEY W J,et al. Physical and Biogeochemical Controls over Terrestrial Ecosystem Responses to Nitrogen Deposition[J]. Biogeochemistry,2001,54(1):1-39
[2] 张岚,张玲卫,刘会良. 氮添加对荒漠草原一年生短命植物根系形态特征的影响及其生物量特征关系[J].草业科学,2020,37(10):2003-2011
[3] DUAN Y H,ZHANG Y L,YE L T,et al. Responses of Rice Cultivars with Different Nitrogen Use Efficiency to Partial nitrate Nutrition[J]. Annals of Botany,2007,99(6):1153-1160
[4] 翟占伟,龚吉蕊,罗亲普,等. 氮添加对内蒙古温带草原羊草光合特性的影响[J]. 植物生态学报,2017,41(2):196-208
[5] 张馨文,安慧,刘小平,等. 短期氮添加对荒漠草原植物群落组成及稳定性的影响[J]. 生态学杂志,2021,40(8):2400-2409
[6] ABER J D,GOODALE C L,OLLINGER S V,et al. Is Nitrogen Deposition Altering the Nitrogen Status of Northeastern Forests?[J]. BioScience,2003,53(4):158-167
[7] 肖胜生,董云社,齐玉春,等. 内蒙古温带草原羊草叶片功能特性与光合特征对外源氮输入的响应[J]. 环境科学学报,2010,30(12):2535-2543
[8] 向雪梅,德科加,冯廷旭,等. 三江源区高寒草甸草场植被和土壤对外源氮素输入的响应[J]. 草地学报,2021,29(9):2010-2016
[9] 赵静,刘羽霞,许嘉巍,等. 模拟氮沉降对长白山苔原灌草混合群落中植物光合特性的影响[J]. 植物科学学报,2020,38(5):678-686
[10] 刘琴,韩燕. 垂穗披碱草栽培技术[J]. 新疆畜牧业,2012(S1):63-64
[11] 王启基,张松林. 天然垂穗披碱草种群生长节律及生态适应性的研究[J]. 中国草地,1990(1):18-25
[12] 谢国平,朱勇,王向涛,等. 西藏野生垂穗披碱草人工种植技术[J]. 南方农业,2016,10(15):103-104
[13] 景美玲,马玉寿,李世雄,等. 不同施氮量对祁连山高寒草甸退化草地的影响[J]. 青海畜牧兽医杂志,2014,44(4):5-8
[14] 武建双,沈振西,张宪洲,等. 藏北高原人工垂穗披碱草种群生物量分配对施氮处理的响应[J]. 草业学报,2009,18(6):113-121
[15] 宋建超,鱼小军,魏孔涛,等. 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[J]. 草地学报,2021,29(7):1555-1564
[16] 顾梦鹤,杜小光,文淑均,等. 施肥和刈割对垂穗披碱草(Elymus nutans)、中华羊茅(Festuca sinensis)和羊茅(Festuca ovina)种间竞争力的影响[J]. 生态学报,2008,28(6):2472-2479
[17] 冯憬,张相锋,董世魁,等. 增温与氮沉降对高寒植物净光合速率的影响[J]. 草业科学,2018,35(04):781-790
[18] 王刚,孙广玉. 不同紫花苜蓿品种光合能力的比较[J]. 东北林业大学学报,2007,35(4):19-21
[19] HONG T,HANG Y Y,WU Q. Tification of Photosynthetic Inorganic Carbon Utilisation Via A bidirectional Stable Carbon Isotope Tracer[J]. Acta Geochimica,2016,35(2):130-137
[20] 秦金萍,刘颖,马玉寿,等. 返青期休牧对退化高寒草地植被特征及优势种光合生理的影响[J]. 草地学报,2021,29(5):1034-1042
[21] 郭天财,冯伟,赵会杰,等. 两种穗型冬小麦品种旗叶光合特性及氮素调控效应[J]. 作物学报,2004,30(2):115-121
[22] 刘金平,游明鸿,张小晶,等. 灌浆期老芒麦位叶对光照强度响应能力及光合贡献率分析[J]. 中国草地学报,2015,37(6):49-55
[23] 王文娟,赵丽丽,王普昶,等. 氮素水平对宽叶雀稗生理生态的影响[J]. 草业科学,2019,36(3):744-753
[24] 赵浩波,任卫波,于秀敏,等. 不同氮素水平对羊草形态及生理指标的影响[J]. 中国草地学报,2020,42(3):15-20
[25] 张正,陈晓露,石书兵,等. 不同氮肥水平对亚麻植株性状及原茎产量的影响[J]. 中国麻业科学,2013,35(6):313-318
[26] 刘剑钊,袁静超,周康,等. 不同氮肥施用水平对春玉米光合特性及产量构成的影响[J]. 玉米科学,2019,27(5):151-157
[27] 陈国兴,夏玄,吕书财,等. 砂培法模拟磷素营养水平对大豆光合作用和产量的影响[J]. 大豆科学,2017,36(4):575-582
[28] ANTONOPOULOS V Z. Modelling of water and nitrogen balances in the ponded water and soil profile of rice fields in Northern Greece[J]. Agricultural Water Management,2010,98(2):321-330
[29] 罗文蓉,栗文瀚,干珠扎布,等. 施氮对藏北垂穗披碱草人工草地叶片功能性状和种群特征的影响[J]. 草业学报,2018,27(5):51-60
[30] 魏育新,纪永福,姜生秀,等. 干旱胁迫和风沙吹袭对白刺光合作用的影响[J]. 干旱区资源与环境,2022,36(2):136-140
[31] GRASSI G,MEIR P,CRONMER R,et al. Photosynthetic parameters in seedlings of Eucalyptus grandis as affected by rate of nitrogen supply[J]. Plant,Cell & Environment,25(12):1677-1688
[32] 裴昊斐,高卫东,方娇阳,等. 模拟氮沉降对一年生香椿幼苗生长和光合特性的影响[J]. 中国生态农业学报(中英文),2019,27(10):1546-1552
[33] 孙旭生,林琪,姜雯,等. 施氮量对开花期超高产小麦旗叶CO₂响应曲线的影响[J]. 麦类作物学报,2009,29(2):303-307
[34] 石爱龙,祝海竣,唐舟,等. 氮肥与密度对水稻光合特性和产量的影响[J]. 杂交水稻,2022,37(2):109-117
[35] 司晓林,王文银,高小刚,等. 氮硅添加对高寒草甸垂穗披碱草叶片全氮含量及净光合速率的影响[J]. 植物生态学报,2016,40(12):1238-1244
[36] 孙小妹,陈菁菁,李金霞,等. 施肥后青藏高原亚高寒草甸典型物种生态化学计量特征及光合特性的变化[J]. 兰州大学学报(自然科学版),2018,54(6):804-810
[37] 林兵,武胜利,管文轲,等. 胡杨叶片的胞间CO₂浓度及气孔和非气孔限制的探究[J]. 湖北农业科学,2021,60(13):87-92
[38] 杨泽粟,张强,郝小翠,等. 半干旱雨养地区春小麦气孔导度和胞间CO₂浓度对环境因子的响应[J]. 科学技术与工程,2014,14(33):20-27
[39] 何海锋,闫承宏,吴娜,等. 不同施氮水平对柳枝稷光合特性及抗旱性的影响[J]. 草业学报,2021,30(1):107-115
[40] 孙金伟,吴家兵,任亮,等. 氮添加对长白山阔叶红松林2种树木幼苗光合生理生态特征的影响[J]. 生态学报,2016,36(21):6777-6785
[41] 肖雨萌. 磷素营养水平对不同生育期菊芋生长及光合特性的影响[D]. 兰州:兰州大学,2018:39
[42] 杨彬. 种薯大小与施肥对能源植物菊芋生长的影响[D]. 兰州:兰州大学,2016:41-42
[43] 韩炳宏,尚振艳,袁晓波,等. 氮素添加对黄土高原典型草原长芒草光合特性的影响[J]. 草业科学,2016,33(6):1070-1076
[44] 沈豪,董世魁,李帅,等. 氮添加对高寒草甸植物功能群数量特征和光合作用的影响[J]. 生态学杂志,2019,38(5):1276-1284
[45] 赵丹丹,马红媛,杨焜,等. 优质牧草水分利用效率提高技术研究综述[J]. 生态学杂志,2017,36(8):2312-2320
[46] 马登科,殷俐娜,刘溢健,等. 施氮量对黄土高原旱地冬小麦产量和水分利用效率影响的整合分析[J]. 中国农业科学,2020,53(3):486-499
[47] 冯萌,于成,林丽果,等. 灌溉和施氮对河西走廊紫花苜蓿生物量分配与水分利用效率的影响[J]. 中国生态农业学报,2016,24(12):1623-1632

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[1]	邱文静, 陈仕勇, 罗鑫, 李英主, 李欣瑞, 毛德才, 鄢家俊, 游明鸿, 李达旭, 白史且, 常丹. 野生垂穗披碱草种质资源UV-B抗性综合评价[J]. 草地学报, 2022, 30(5): 1194-1202.
[2]	马坤, 芦光新, 邓晔, 颜珲璘, 王英成, 赵阳安, 张海娟, 周学丽, 窦声云. 有机肥对垂穗披碱草根际微生物及土壤理化性质的影响[J]. 草地学报, 2022, 30(3): 594-602.
[3]	宋建超, 杨航, 鱼小军, 魏孔涛, 张小娟, 汪海波, 贺有龙. 氮磷肥配施对高寒区垂穗披碱草饲草产量及营养品质的影响[J]. 草地学报, 2022, 30(3): 731-742.
[4]	周小梅, 董萌, 余红兵, 谭淑端, 杨楠. 促生菌对Cd胁迫下蒌蒿光合特性的影响[J]. 草地学报, 2022, 30(2): 348-355.
[5]	宋建超, 杨航, 景媛媛, 陈彦珠, 鱼小军. 外源GABA对NaCl胁迫下垂穗披碱草种子萌发及幼苗生理特性的影响[J]. 草地学报, 2022, 30(2): 403-411.
[6]	宋建超, 鱼小军, 魏孔涛, 汪鹏斌, 童永尚, 李珍, 贺有龙, 汪海波. 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[J]. 草地学报, 2021, 29(7): 1555-1564.
[7]	其美拉姆, 普布卓玛, 崔彤彤, 张新飞, 姜惠娜, 付娟娟, 呼天明. 外源钙对低温胁迫下西藏野生垂穗披碱草生理及相关基因表达的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(5): 919-928.
[8]	秦金萍, 刘颖, 马玉寿, 王彦龙, 李世雄. 返青期休牧对退化高寒草地植被特征及优势种光合生理的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(5): 1034-1042.
[9]	候文慧, 张玉霞, 王红静, 张庆昕, 侯美玲, 丛百明, 杜晓艳. 施氮水平对羊草叶片光合特性和叶绿素荧光特性的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(3): 531-536.
[10]	岳丽楠, 师尚礼, 祁娟, 杨培志, 刘刚, 刘文辉, 张英俊, 荆晶莹. 免耕补播对北方退化草地生产力及营养品质的影响[J]. 草地学报, 2021, 29(11): 2583-2590.
[11]	姜惠娜, 敬松, 李晗玉, 佘木子, 张新飞, 呼天明, 付娟娟, 苗彦军. 西藏野生垂穗披碱草EnPLA1基因克隆与表达分析[J]. 草地学报, 2021, 29(10): 2141-2148.
[12]	田艳丽, 种培芳, 陆文涛, 贾向阳. 不同光合途径植物红砂和珍珠猪毛菜幼苗对氮沉降及降水变化的光合响应[J]. 草地学报, 2021, 29(1): 121-130.
[13]	姚泽英, 李军, 宋连昭, 刘春阳, 姚泽军, 刘贵河. 垂穗披碱草与紫花苜蓿不同时期交叉混播效果研究[J]. 草地学报, 2020, 28(5): 1454-1459.
[14]	秦金萍, 刘颖, 马玉寿, 王彦龙, 施建军. 返青期休牧对退化高寒草甸植被生长及其优势植物垂穗披碱草光合作用的影响[J]. 草地学报, 2020, 28(4): 1068-1075.
[15]	姚泽英, 李军, 宋连昭, 刘春阳, 姚泽军, 刘贵河. 张家口坝上地区豆-禾牧草混播效果研究[J]. 草地学报, 2020, 28(4): 1076-1082.