荒漠黑果枸杞化学计量特征对氮磷添加比例和水平的响应

植物化学计量特征对阐明生物地球化学及生态过程对全球变化的响应至关重要。研究不同氮磷(N、P)添加处理对荒漠植物生态化学计量特征的影响,可从化学计量的角度理解植物对环境变化的响应,为预测全球变化背景下植物和营养元素的相互作用提供思路。以黑果枸杞(Lyci⁃um ruthenicum)为材料,设置3个氮磷添加量和比例,通过大田试验研究了黑果枸杞C:N:P化学计量特征对氮磷添加的响应,比较分析了器官间的化学计量特征。结果表明:(1)氮磷添加对黑果枸杞不同器官碳(C)含量的影响较小,随氮磷添加量的增加,细根N含量显著增大;随氮磷添加比例的提高,非根器官N含量显著增加,根系P含量显著降低;氮磷添加比例和添加量的交互效应显著影响了根系和果实N、P含量及茎P含量。(2)低氮磷添加比处理降低了器官碳磷比(C/P),提高了碳氮比(C/N),而高氮磷添加比处理与之相反,各器官氮磷比(N/P)维持在相对稳定的水平,黑果枸杞通过调整养分保存策略以保守的养分利用方式抵消环境元素化学计量的变化。(3)黑果枸杞化学计量特征体现出器官功能差异性,叶片N含量和N/P显著高于其他器官,茎C/N最高,粗根C含量和C/P最高,细根N、P含量和N/P较高,果实P含量最高。相对于C,代谢活跃器官(叶、细根、果实)比非代谢活跃器官(茎、粗根)需要更多的N和P。研究结果有助于更好地从元素与植物功能的角度理解荒漠植物化学计量特征对氮磷添加的响应。

水磷互作对紫花苜蓿生产性能与磷肥农学效率的影响

灌溉和磷添加是紫花苜蓿(Medicago sativa)栽培草地稳产的关键因素。本研究采用盆栽试验,分析了不同磷添加量(0、64、127和191 mg·kg^(-1))和灌溉量(40%~45%、60%~65%和80%~85%土壤饱和含水量)互作下紫花苜蓿的株高、分枝数、叶片数、茎粗、单株产量、单位面积产量和磷肥农学效率,以期证实灌溉和磷添加互作时是否存在最佳理论组合。结果表明:随灌溉量增大,紫花苜蓿的株高、分枝数和叶片数均呈增加趋势,茎粗及其第1茬单株和单位面积产量先增加后降低,第2茬单株和单位面积产量呈先增大后相对稳定趋势;而其磷肥农学效率则随灌溉量增加呈先相对稳定后降低的变化趋势。随磷添加量增加,紫花苜蓿的株高、叶片数、单株产量和单位面积产量呈增加趋势,分枝数和茎粗先增加后降低;而其磷肥农学效率呈先增大后相对稳定趋势。灌溉与磷添加互作显著影响紫花苜蓿第1茬和第2茬的株高、分枝数、茎粗、单株产量、单位面积产量和磷肥农学效率(P <0.05),且单位面积产量与灌溉量和磷添加量的关系表现为开口向下抛物面模式,磷肥农学效率与灌溉量和磷添加量的关系亦表现为开口向下抛物面模式。当灌溉量为土壤饱和含水量的60%、磷添加量为127 mg·kg^(-1)时,紫花苜蓿单位面积产量最大,磷肥农学效率最高;说明灌溉量和磷添加量互作时理论上存在最佳组合。