苏南沿江地区几种豆科绿肥草生长性状比较分析开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

一、研究目的与意义

苏南及沿江地区受目前主要作物种植制度和农村劳动力的限制，冬闲田面积大、空闲时间长。利用冬季光热资源和空闲茬口种植一季豆科草类植物，既能增加当季地面覆盖，保持水土，又能增加生物固氮量^[1]，活化富集土壤磷、钾等养分^[2]，翻压还田后能提高土壤有机质含量，为后季作物提供速效养分^[3-4]，这为解决我国耕地质量整体偏低^[5]，农业生产对化肥依赖较大等问题提供了有效途径。因此，明确绿肥草翻压后土壤养分含量的动态变化对于建立绿肥草利用技术规范和指导作物科学施肥具有重要意义^[6-7]。同时，绿肥草通常开颜色鲜艳的花朵，具有优良的观赏价值。在稻田种植和利用紫云英是我国南方绿肥草生产的典型模式，已有大量研究和广泛的生产实践^[8]，同时苏南及沿江地区种植冬绿肥草近年来发展也较迅速^[9-10]，但相对于稻田绿肥草的利用技术成熟度而言，江苏等长江下游农区绿肥草的应用研究则较薄弱，且绿肥草品种选择面较窄^[11-12]。目前关于豆科绿肥草养分动态的研究主要集中在北方地区^[13-14]，这些研究结果难于直接应用于苏南及沿江地区实际生产中，因此，在苏南及沿江地区特定气候、土壤等条件下，研究豆科绿肥草的生长特征及相关特性指标对当前绿肥草种植过程中具有一定的实际指导作用。

二、国内外研究概况

2. 研究的基本内容和问题

四、研究目标、内容和拟解决的关键问题

当前，苏南及沿江地区在绿肥作物品种与配套栽培技术研发推广方面，仍存在适合配套绿肥草种不明确、种质资源混杂退化、相关试验研究空白等问题。本研究通过对不同豆科绿肥作物进行栽培试验，观察与比较不同绿肥作物的生育进程、形态及相关产量性状，以期筛选出该区域适应性较强的高产高效绿肥作物品种，为大面积推广种植提供参考。

3. 研究的方法与方案

五、研究方法

5.3.1生育进程中主要物候期界定

出苗期：播种后种子刚发芽、地上第一片叶子展开，地下部分生出侧根的时期，当盆栽内半数植株发芽时，称为出苗期。

分枝期：豆科绿肥草从营养生长转变为生殖生长的关键时期，当盆栽内半数植株开始产生分枝时，此日期被称为分枝期。

现蕾期：豆科绿肥草上叶腋开始出现花蕾的时期，当盆栽内半数植株茎株现蕾时，此日期被称为现蕾期。

初花期：植株花朵上翼瓣和旗瓣开始张开的时期，一般认为盆栽内25%茎株开花的日期为初花期。

盛花期：盆栽内75%茎株开花的日期为盛花期。

成熟期：植株荚果开始脱去绿色变色，手压荚果具有裂荚声的时期，一般认为盆栽内75%荚果脱色的日期为成熟期。

生育期：种子播种后出苗至成熟期所经历的总天数。各个生育时期的植株百分比由每个盆栽内选取10株植株统计而来。

枯黄：植株地上部分2/3枯萎变色。

5.3.2形态指标测定

株高：用规格0.1cm的直尺，植株分枝期与盛花期选择每盆10株测量植株从地面至植株最高点的距离，取平均值。

茎粗：每盆选择10株，用游标卡尺在主茎根颈上部（一般2~4cm）茎秆的最粗处测定茎秆直径，然后取平均值。

根冠比：反映植株地下部分与地上部分生长的相关性，分别在植株分枝期与盛花期，采用干重法测定，选择每盆10株测量并计算植株地下部分与地上部分干鲜重比值。

5.3.3产量相关指标测定

鲜重（鲜草产量）：指植株自然状态下的重量，一般在植株盛花期时鲜活的植株刈割后立即测量的重量。

干重（干物质产量）：指植株细胞除去自由水后的重量，烘干后保持恒重后测定的重量。一般根需要洗净，然后用吸水纸吸干，放置于65℃的烘箱中烘48h后进行称重。

5.4数据处理与分析方法

试验数据用 spss进行数据统计与分析。

六、技术路线

选出适合苏南及沿江地区种植的豆科绿肥草品种

豆科绿肥草物候期测定

地上部形态指标及生物量

绿肥草养分含量

地下部指标及固氮酶含量

病虫害及景观效果

品种筛选

盆栽实验

七、试验方案

试验通过露天盆栽模式对6种豆科绿肥草进行对照试验。六种豆科绿肥草为：三叶草属2个：白三叶，红三叶；野豌豆属2个：箭筈豌豆，光叶紫花苕子，苜蓿属2个：紫花苜蓿，金花菜。具体品种信息见表1。

表1 供试绿肥作物品种信息表

Table 1 Green manure crop variety information

试验为露天盆栽模式，于2018年10月10日在南京农业大学牌楼试验基地（南京市光华路139号）进行。南京市气候属于北亚热带季风气候，四季分明，全年平均气温15.4 ℃，冬春季平均气温2-14度。年均相对湿度76%，年均降水量1106 mm，全年无霜期达200-300天。

为了使出苗顺利，播种后1周内每天足量浇水。出苗后再通过查看土壤水分状况，以决定是否需要补水。土壤组成为:粘土、细沙、基质，比列设置为4:1:1，每盆含土约2.40 kg。全氮含量1.17 g/kg，全磷含量0.59mg/kg，全钾含量39.21 mg/kg，碱解氮含量89.15 mg/kg、速效磷含量20.18 mg/kg，速效钾含量157.19 mg/kg，pH值为5.85。每个品种设置10个重复，其中5盆用于全生育期综合观测评价，5盆用于分枝期与盛花期等关键生育时期取样分析，供试盆栽共60盆。

八、可行性分析：

（1）试验基本条件具备，可供选择的豆科绿肥草种类较多，仪器设备全部齐全，满足了指标测定的工作要求。

（2）指导老师在豆科绿肥草试验内容及相关研究方向有研究积累，可以在试验设计，取样，测定分析，总结试验等方面提供相关技术指导。

（3）本人对豆科绿肥草筛选和研究有比较浓厚的兴趣，将不断补充知识，有信心和耐心将相关试验完成。

4. 研究创新点

九、特色或创新之处：

苏南及沿江地区稻田种植和利用紫云英是我国南方绿肥草生产的典型模式，已有大量研究和广泛的生产实践。近年来，种植冬绿肥草发展也较迅速，但相对于稻田绿肥草的利用技术成熟度而言，苏南及沿江地区对其他类型绿肥草的应用研究则较薄弱，且绿肥草品种选择面较窄。本试验筛选了更多适合苏南及沿江地区的豆科绿肥草品种，可以为更多套作模式提供参考。

5. 研究计划与进展

十、研究计划及预期进展

2018年3月-2018年5月：查找相关资料，联系指导教师并填写申请书，学习课题相关知识，使自己有一定知识储备。

2018年5月-2018年9月：准备试验，购买种子、试剂、用具和基质。查阅相关文献并完成文献综述。