CN117423398A - 一种施氮量与种植密度对枣苜间作***影响的评价方法 - Google Patents

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CN117423398A CN202311564896.1A CN202311564896A CN117423398A CN 117423398 A CN117423398 A CN 117423398A CN 202311564896 A CN202311564896 A CN 202311564896A CN 117423398 A CN117423398 A CN 117423398A
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赵雅茹
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樊文霞
张淑婷
张伟
崔政军
王进斌
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Abstract

本发明公开了一种施氮量与种植密度对枣苜间作***影响的评价方法，包括：基于两因素裂区试验，将施氮量设置为主区，将种植密度设置为副区进行试验，通过对土壤物理特性指标、土壤养分及生物特性指标、氮代谢特性指标、生产性能及营养品质指标、养分吸收及利用特性指标进行分析，以评价不同施氮量与种植密度对枣苜间作***的影响，筛选出施氮量与种植密度组合的最优配比。本发明通过设置不同的施氮量和种植密度，从提高资源利用效率、增加土壤养分与作物高产高效角度，筛选出枣苜间作***最佳施氮量和种植密度组合，为生产实践提供理论依据。

Description

一种施氮量与种植密度对枣苜间作***影响的评价方法
技术领域
本发明属于农业种植技术领域，更具体地说，本发明涉及一种施氮量与种植密度对枣苜间作***影响的评价方法。
背景技术
新***特的资源优势，使得环塔里木盆地的南疆已成为新疆特色林果业的主产区，其林果种植面积约占全国的13％。红枣是新疆尤其是南疆地区农村经济发展的支柱产业，是南疆经济社会可持续发展的重要基础和支撑。土壤微生态环境受作物种类、种植模式以及田间管理等因素的影响。自2010年至2018年，新疆耕地面积增加2.36％，平均每年增加1.51万hm2，耕地面积增加，但农业基础设施建设不足及资源分布不均，导致土地资源产出效率大幅降低。因此，对探索环境友好型和可持续发展的农业生产模式日益迫切。间作是提高农田生态***生物多样性的重要途径，可以提高***生产力。
农田***中，不同物候学、生育期和功能特性的植物组合在资源利用上也具有互补性或种间相互作用。与自然生态***相似，间作补偿效应和选择效应可能在增强***服务功能方面发挥重要作用。当物种的养分吸收出现不重叠阶段，使它们共同生长能够完整地获得资源时，就会产生互补作用。此外，间作产量和养分吸收的增加也可能是由于间作***中增加更高产和吸收养分的作物品种。然而，在间作***中，哪个过程对间作优势的贡献更大却鲜有研究，除此之外，氮肥调节的种间相互作用强度的变化也可能导致土壤微生物的变化。
因此，在相同的田间管理措施下，能否通过改变不同的施氮量与种植密度，发挥种间竞争和间作制度互补性的优势，以满足作物生长对氮素的需求，充分利用生态位交错，降低氮肥等生产投入及土壤环境风险等问题，还需要进一步研究。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
为了实现本发明的这些目的和其它优点，提供了一种施氮量与种植密度对枣苜间作***影响的评价方法，包括：
基于两因素裂区试验，将施氮量设置为主区，将种植密度设置为副区进行试验；
在施氮量、种植密度两因素裂区试验模式下，多次获取土壤物理特性指标、土壤养分及生物特性指标、氮代谢特性指标、生产性能及营养品质指标、养分吸收及利用特性指标，对前述指标进行差异性分析，以评价不同施氮量与种植密度对枣苜间作***的影响；
基于上述试验的评价，筛选出施氮量与种植密度组合的最优配比。
优选的是，所述主区设置为4个施氮量水平，分别为N0(0kg/hm2)、N1(80kg/hm2)、N2(160kg/hm2)、N3(240kg/hm2)；
所述副区设置为3种种植密度，分别为D1(210kg/hm2，6行)、D2(280kg/hm2，8行)、D3(350kg/hm2，10行)，苜蓿离枣树间距均为0.5m；
所述两因素裂区试验共12个处理，每个处理重复3次，共36个小区。
优选的是，所述土壤物理特性指标包括土壤容量、土壤含水量。
优选的是，所述土壤养分及生物特性指标包括pH、碱解氮、速效磷、速效钾、有机质、细菌、真菌、放线菌。
优选的是，所述氮代谢特性指标包括氮肥利用率、临界氮浓度稀释曲线、临界氮营养指数。
优选的是，所述生产性能及营养品质指标包括红枣苜蓿产量、苜蓿品质、苜蓿生物学性状、土地当量比；其中，苜蓿生物学性状包括株高、茎粗、枝条数、分枝数、节间数。
优选的是，所述养分吸收及利用特性指标包括氮、磷、钾在不同生育时期的含量及积累量。
优选的是，所述临界氮浓度稀释曲线的模型为：
式中，NC为临界氮浓度(g/(100g))，a为苜蓿地上部生物量为1t/hm2时苜蓿的临界氮浓度(g/(100g))，Wmax为苜蓿地上部最大生物量(t/hm2)，b为控制临界氮浓度稀释曲线斜率的参数；
所述临界氮营养指数NNI通过下式得到：
式中，Ni为地上部实测氮浓度(g/(100g))；
所述氮肥利用率通过下式得到：
氮肥利用率＝(施氮处理植株氮含量-不施氮处理植株氮含量)/施氮量×100％；
所述土地当量比LER通过下式得到：
LER＝Yia/Ysa+Yij/Ysj
式中，Yia和Yij分别指在间作苜蓿和红枣的产量(kg/hm2)，Ysa和Ysj分别指单作苜蓿和红枣的产量(kg/hm2)。
优选的是，所述施氮量与种植密度组合的最优配比为：施氮量为N2(160kg/hm2)，种植密度为D2(280kg/hm2，8行)。
优选的是，如权利要求1所述的一种施氮量与种植密度对枣苜间作***影响的评价方法，其特征在于，所述评价是采用文档或数据处理软件对数据进行整理，采用DPS 7.05对数据进行方差分析，采用Duncan’s新复极差法进行多重比较，采用Origin 2021绘图。
本发明至少包括以下有益效果：本发明提供了一种施氮量与种植密度对枣苜间作***影响的评价方法，通过设置不同的施氮量和种植密度，运用补偿效应和选择效应的生态学机制来分析氮素和密度调控下枣苜间作氮素高效利用效应，包括生理、生态的时间、空间的补偿性效应等，从提高资源利用效率、增加土壤养分与作物高产高效角度，分析红枣/苜蓿间作***氮素高效利用及土壤微生态效应，进一步阐明不同种植密度与施氮量在枣苜间作***种间竞争互补机制，筛选出枣苜间作***最佳施氮量和种植密度：施氮量为N2(160kg/hm2)，种植密度为D2(280kg/hm2，8行)，为生产实践提供理论依据。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明的技术路线示意图；
图2为本发明的枣苜间作种植模式示意图；
图3为不同时期不同施氮量(a：N0、b：N1、c：N2、d：N3)下不同种植密度及苜蓿单作的土壤平均容重对比图；
图4为不同时期不同施氮量(a：N0、b：N1、c：N2、d：N3)下不同种植密度及苜蓿单作的土壤平均含水率对比图；
图5为不同施氮量和种植密度下头茬苜蓿的生物学性状对比图；
图6为不同施氮量和种植密度下二茬苜蓿的生物学性状对比图；
图7为不同种植密度(A：D1、B：D2、C：D3)下及单作苜蓿(D)的临界氮浓度稀释曲线；
图8为不同施氮量下不同种植密度及单作苜蓿的临界氮营养指数；
图9为不同施氮量下不同种植密度及单作苜蓿的头茬(a)、二茬(b)氮肥利用率。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
本发明的技术路线如图1所示，下述实施例基于此技术路线进行。
实施例：
1、试验区
试验区位于新疆阿拉尔市塔里木大学园艺试验站枣园(40°32′34″N，81°18′07″E，海拔1015m)。年均太阳辐射为559.4～612.1kJ·cm-2，年日照时数约为2996h，日照度66％，≥10℃的积温大于4000℃·d，无霜期180～224d，年平均气温10.8℃，年均降水量40.1～82.6mm，蒸发量1976.6～5589.9mm，地下水埋深小于3m。地表蒸发强烈，空气十分干燥，主导风向为东北风，属于典型的暖温带性大陆性干旱荒漠气候，是典型的灌区农区。园艺试验站土壤类型为沙壤土。供试枣园于2012年酸枣直播建园，株行距配置为1m×3m，2014年春嫁接红枣。
2、试验设计
本试验于2022年开展。采用两因素裂区设计，主区为施氮量，设置4个施氮量水平，分别为N0(0kg/hm2)、N1(80kg/hm2)、N2(160kg/hm2)、N3(240kg/hm2)，副区为种植密度，设置3种种植密度，分别为D1(210kg/hm2，6行)、D2(280kg/hm2，8行)、D3(350kg/hm2，10行)，设苜蓿离枣树间距均为0.5m，如图2所示；区组随机排列，共12个处理，每个处理重复3次，共36个小区，每个小区面积为42m2(长14m×宽3m)，以苜蓿单作(CK)为对照；其中，氮肥(含氮45％)在播种前一次性施入，种子播种深度1～2cm，播种后覆盖地膜以保持墒情，待出苗后揭掉地膜；试验期间，灌溉方式为滴灌，除草、病虫害防治、施肥等田间管理各处理保持一致。
3、取样方法
分别于5月29日、6月19日、8月14日、9月24日，在枣树间作苜蓿的中间行、苜蓿单作小区用直径4cm土钻采集0～20cm、20～40cm土层土样，每个处理重复三次；土样充分混匀，自然风干后过2mm筛用于土壤可数微生物、土壤养分的测定。
4、测定项目与方法
4.1土壤养分特性
(1)土壤pH值采用pH计；
(2)土壤碱解氮采用碱解扩散法；
(3)速效磷采用土壤养分速测仪；
(4)土壤速效钾采用土壤养分速测仪；
(5)土壤有机质含量用重铬酸钾外加热法。
4.2土壤物理特性
(1)土壤含水量采用烘干法；
(2)土壤容重采用环刀法。
4.3土壤生物特性
(1)土壤微生物数量采用平板计数法；
(2)细菌采用牛肉膏蛋白胨培养基培养计数；
(3)真菌采用马丁氏培养基培养计数；
(4)放线菌采用高氏1号培养基计数。
4.4苜蓿生物学性状
从苜蓿出苗开始，对苜蓿的生长发育进行观测，以每个生育期特征数量值达到50％，即表示进入该生育期，如开花的植株达到总植株50％的日期即表示为苜蓿进入开花期；每个处理小区选取有代表性的样方，样方面积为40×40cm，第一茬从出苗期后，第二茬、第三茬从刈割后一周开始，每10天观测一次至初花期。观测项目为株高、茎粗、枝条数、分枝数、节间数，分别用钢卷尺、游标卡尺、天平测量和称量：
(1)株高：从苜蓿根颈处测量至最长枝条的顶部为苜蓿的株高；
(2)茎粗：用游标卡尺测量较为粗壮的枝条，取平均值；
(3)枝条数：从根颈处，分叉出的枝条，计为一个枝条数；
(4)分枝数：从枝条根部算起，4cm以上分枝的枝条数；
(5)节间数：由最长的枝条根部起始，有节即计为一个节间数。
4.5产量与土地当量比
(1)苜蓿产量：试验期间在不同茬次测定苜蓿产量，于苜蓿初花期进行刈割，每茬收割面积为1m×1m(正方形)，留茬高度3cm，重复三次。收割后，立即称鲜草重，取200～500g全株带回实验室，置于烘箱中，先于105℃下烘15min(杀青)，然后在60～80℃下烘至恒重，即干物质重。
(2)红枣产量：每小区随机选取10株枣树，测定单株生理落果重、成熟果重量及单株产量。
(3)土地当量比：用于衡量间作优势，计算公式为：LER＝Yia/Ysa+Yij/Ysj
式中，Yia和Yij分别指在间作总面积上苜蓿和红枣的产量(kg/hm2)，Ysa和Ysj分别指在单作总面积上苜蓿和红枣的产量(kg/hm2)；当LER>1时，表示有间作优势；当LER<1时，则无间作优势；(LER-1)×100％则是间作的增产率。
4.6苜蓿品质
(1)粗蛋白含量：采用杜马斯定氮仪测定；
(2)粗脂肪：采用索氏抽提法测定；
(3)粗灰分：采用干灰法进行测定。
4.7苜蓿临界氮浓度稀释曲线模型
根据Greenwood等临界氮浓度稀释曲线定义，对于苜蓿地上干物质氮浓度值在其生长发育不受氮素制约的情况下达到最低值时为临界氮浓度。
临界氮浓度稀释曲线的模型为：
式中，Nc为临界氮浓度，g/(100g)；a为苜蓿地上部生物量为1t/hm2时苜蓿的临界氮浓度，g/(100g)；Wmax为苜蓿地上部最大生物量；b为控制临界氮浓度稀释曲线斜率的参数；
用均方根误差(RMSE)对所得模型进行验证，RMSE值越小，表示模拟值与实测值偏差越小。
4.8苜蓿临界氮营养指数
氮营养指数是指作物地上部植株实际的氮浓度与临界氮浓度的比值，用来判定作物体内氮营养状况，是Lemaire等基于临界氮浓度稀释模型提出了氮营养指数(NNI)的概念，计算式为：
式中，Ni为地上部实测氮浓度，g/(100g)；若NNI＝1，表明作物氮素营养水平处于最佳状态，高于1为氮营养过剩，低于1则氮营养不足。
4.9氮肥利用率
氮肥利用率是指作物利用吸收的氮素生产生物量或产量的能力，计算式为：
氮肥利用率＝(施氮量处理植株氮含量-不施氮处理植株氮含量)/施氮量×100％。
5、数据统计与分析
试验数据使用Microsoft office excel 2019计算整理，采用DPS 7.05对数据进行方差分析，采用Duncan’s新复极差法进行多重比较，采用Origin 2021绘图。
6、结果与分析
6.1施氮量和种植密度对红枣苜蓿间作***土壤养分特性的影响
6.1.1施氮量和种植密度对红枣苜蓿间作***土壤pH值的影响
如表1所示，裂区试验方差分析结果表明，不同主区因素(施氮量)处理下，9月24日达到极显著差异，其他时期差异不显著；不同副处理因素(种植密度)处理下，各时期达到显著差异或极显著差异，其中5月29日达到显著差异，6月19日、9月24日达到极显著差异；施氮量与种植密度的互作无差异。对土壤pH值分析可知，在枣苜间作***下，不同施氮量与种植密度土壤pH存在显著差异，枣苜间作***较苜蓿单作***可有效降低土壤pH值。在整个时期pH的变化范围在7.64～7.99，属于弱碱性。比较各处理在4个时期的pH大小发现，土壤pH值呈“先下降，后升高”的趋势。在0～20cm土层下，6月19日施氮量为N0时各种植密度土壤平均pH值最小，9月24日施氮量为N0时各种植密度土壤平均pH值最大。在20～40cm土层下，8月14日、9月24日施氮量为N0时，各种植密度土壤pH平均值最大。
表1
表1中，同列不同小写字母表示同一时期不同处理之间差异达5％显著水平，*表示差异达到1％显著水平，**表示差异达到5％显著水平，下同。
6.1.2施氮量和种植密度对红枣苜蓿间作***土壤碱解氮的影响
如表2所示，裂区试验方差分析结果表明，不同主区因素(施氮量)处理下，各时期无显著差异；不同副区因素(种植密度)处理下，各时期达到显著差异或极显著差异，其中5月29日达到显著性差异，6月19日、9月24日达到极显著差异；施氮量与种植密度互作无差异。对土壤碱解氮含量分析可知，在枣苜间作***下，不同施氮量与种植密度对土壤碱解氮含量存在差异。在整个时期中，比较各处理土壤碱解氮含量，呈“先降低，后增高”的趋势。在0～20cm土层，在9月24日，N2D1处理碱解氮含量最高，为54.83mg/kg；在8月14日，N3D1处理碱解氮含量最低，为10.50mg/kg。在20～40cm土层，在9月24日，N0D1处理碱解氮含量最高，为40.83mg/kg；在6月19日，N0D3处理碱解氮含量最低，为7.00mg/kg。较之苜蓿单作，枣苜间作能够显著提高土壤碱解氮含量，其中，N2D1处理碱解氮含量最高。
表2
6.1.3施氮量和种植密度对红枣苜蓿间作***土壤速效磷的影响
如表3所示，不同时期各处理间土壤速效磷含量有一定的差异，在5月29日、6月19日、8月14日、9月24日，不同主区因素(施氮量)达到了显著或极显著差异；在8月14日、9月24日，不同副区因素(种植密度)达到了显著差异；施氮量与种植密度互作无差异。对土壤速效磷含量分析可知，在整个时期中，比较各处理土壤速效磷含量，呈“先上升，后下降”的趋势。在0～20cm土层，6月19日，N0D2处理速效磷含量最高，为58.31mg/kg；9月24日，N1D1处理速效磷含量最低，为15.50mg/kg。在20～40cm土层，6月19日，N0D3处理土壤速效磷含量最高，为55.58mg/kg；5月29日，N1D1处理土壤速效磷含量最低，为14.84mg/kg。较之苜蓿单作，枣苜间作能够显著提高土壤速效磷含量。
表3
6.1.4施氮量和种植密度对红枣苜蓿间作***土壤速效钾的影响
如表4所示，裂区试验方差分析结果表明，8月14日、9月24日，不同主区因素(施氮量)处理下，呈极显著差异；5月29日、6月19日、9月24日，不同副区因素(种植密度)各处理达到极显著差异；施氮量与种植密度互作达到显著或极显著差异，其中，5月29日达到显著差异，9月24日达到极显著差异。对土壤速效钾含量分析可知，在枣苜间作处理可不同程度对土壤速效钾含量有积极作用，不同施氮量与种植密度处理，土壤速效钾含量存在显著差异。在整个时期，比较各处理土壤速效钾含量，呈“先增加，后降低”的趋势。0～20cm土层，N0D2处理在8月14日达到最大值，为317.83mg/kg；9月24日N0D3处理呈最小值，为120.90mg/kg。20～40cm土层，N0D2处理在6月19日，土壤速效钾含量最高，为250.18mg/kg；9月24日N1CK处理最低，为116.84mg/kg。较之苜蓿单作，枣苜间作各处理明显对土壤速效钾含量有提高作用。
表4
/>
6.1.5施氮量和种植密度对红枣苜蓿间作***土壤有机质的影响
如表5所示，裂区试验方差分析结果表明，不同主区因素(施氮量)处理，在5月29日、6月19日、8月14日达到极显著差异；不同副区因素处理(种植密度)在四个时期均达到极显著差异；施氮量与种植密度互作到达显著或极显著差异，其中，5月29日，6月19日达到极显著差异；8月14日达到显著差异。对土壤有机质含量分析可知，不同施氮量下，各处理间存在显著差异。整个时期，土壤有机质含量呈“先降低，后升高”的变化趋势。0～20cm土层，在6月19日，N0D1处理土壤有机质含量最低，为10.93g/kg；9月24日，N2D2处理有机质含量最高，为14.89g/kg。20～40cm土层，6月19日，N0CK处理土壤有机质含量最低，为10.77g/kg；9月24日，N0D2处理土壤有机质含量最高，为13.31g/kg。与苜蓿单作比较，枣苜间作各处理对土壤有机质含量有不同程度的提高。
表5
/>
6.2施氮量和种植密度对红枣苜蓿间作***土壤物理特性的影响
6.2.1施氮量和种植密度对红枣苜蓿间作***土壤容重的影响
土壤容重是反应土壤孔隙度状态的重要指标，容重越小，表示土壤结构和通气性越好，更有利于植物生长和土壤养分转化。不同处理对土壤平均容重的影响各不相同，如图3(a、b、c、d分别对应施氮量N0、N1、N2、N3)所示，在不同时期，枣苜间作***0～40cm土层平均土壤容重呈“先升高，后降低”的规律性变化：在6月19日土壤容重达到最大值后，整体呈现下降的趋势。较CK处理，D1、D2、D3处理土壤容重显著降低，是因为随着苜蓿和枣树不断生长发育，植物根系下扎土壤加深，使土壤变得疏松多孔，从而使土壤容重降低。5月29日至9月24日，N2D2处理平均土壤容重下降幅度最大，对土壤结构和通气性改良效果最好。
6.2.2施氮量和种植密度对红枣苜蓿间作***土壤含水率的影响
不同处理对土壤平均含水率的影响各不相同，如图4所示(a、b、c、d分别对应施氮量N0、N1、N2、N3)，不同种植密度与施氮量处理对有利于枣苜间作土壤含水率。在不同时期，枣苜间作***0～40cm土层平均含水率呈“先降低，后升高”的变化规律，较之CK处理，D1、D2、D3各处理土壤平均含水率显著提升，表现为D3>D2>D1。在随着施氮量增加，土壤平均含水率先降低后增加；随着种植密度增加，土壤平均含水量随之增加，D3为最高，D2次之。
6.3施氮量和种植密度对红枣苜蓿间作***土壤生物特性的影响
6.3.1施氮量和种植密度对红枣苜蓿间作***土壤细菌数量的影响
如表6所示，不同时期，在不同种植密度和施氮量处理下土壤细菌数量存在显著差异。5月29日、6月19日、8月14日、9月24日，在主区因素(施氮量)处理和副区因素(种植密度)处理下，均达到极显著差异；施氮量和种植密度互作达到显著或极显著差异，其中，5月29日达到显著差异，其余三个时期均达到极显著差异。在不同种植密度下，土壤细菌数量表现为D3>D2>D1>CK。N0CK处理在5月29日土壤细菌数量为最小值，N2D3处理在6月19日达到最大值。在整个时期，比较各处理土壤细菌数量，呈“先升高，后降低”的趋势。较之苜蓿单作处理，间作各处理可有效提高土壤细菌数量。
表6
/>
6.3.2施氮量和种植密度对红枣苜蓿间作***土壤真菌数量的影响
如表7所示，5月29日、6月19日、8月14日、9月24日，主区因素(施氮量)处理与副区因素(种植密度)处理，均达到极显著差异；施氮量与种植密度互作无显著差异。对土壤真菌数量分析可知，在不同时期，土壤真菌数量呈“先上升，后下降”的变化趋势，在8月14日达到峰值，其中，0～20cm土层土壤真菌数量均低于同期20～40cm土层；在不同种植密度下，土壤真菌数量表现为D3>D2>D1>CK。较之苜蓿单作处理，间作各处理可有效提高土壤真菌数量。
表7
/>
6.3.3施氮量和种植密度对红枣苜蓿间作***土壤放线菌数量的影响
如表8所示，不同种植密度与施氮量对枣苜间作***土壤放线菌数量存在显著差异。主区因素(施氮量)处理与副区因素(种植密度)处理，在四个时期中均达到极显著差异；施氮量与种植密度互作在6月19日、8月14日达到极显著差异。在不同时期，土壤放线菌数量呈“先增加，后降低”的变化趋势，在8月14日达到峰值，其中，0～20cm土层土壤真菌数量均高于同期20～40cm土层。较之苜蓿单作处理，间作各处理可有效提高土壤放线菌数量。
表8
6.4施氮量和种植密度对红枣苜蓿间作***苜蓿生物学性状、产量及品质的影响
6.4.1施氮量和种植密度对红枣苜蓿间作***头茬苜蓿生物学性状的影响
苜蓿的生物学性状反应了苜蓿生长发育状况，如图5所示，不同施氮量，苜蓿生物学性状呈“先上升，后下降”的变化趋势。其中，株高、分枝数、节间数、茎粗各生物学性状，从高到低依次为：N2>N1>N0＞N3；枝条数从高到低依次为：N2>N0>N1>N3。比较不同处理头茬苜蓿生物学性状，N2D2处理苜蓿生长较好，丰产能力强。
6.4.2施氮量和种植密度对红枣苜蓿间作***二茬苜蓿生物学性状的影响
株高、茎粗是影响苜蓿产量的关键因素，如图6所示，施氮量为N2时，株高和茎粗为最高，并显著高于其他处理；种植密度为D2时，株高最高。
6.4.3施氮量和种植密度对红枣苜蓿间作***苜蓿及红枣产量、土地当量比的影响
如表9所示，间作***能够显著促进作物的生长发育，进而提高作物产量。不同处理对苜蓿产量的影响存在显著性差异。主区因素(施氮量)处理在二茬鲜草重达到极显著差异；副区因素(种植密度)处理存在显著或极显著差异，其中，头茬鲜草重达到显著性差异，全年鲜草重达到极显著差异；主副区因素互作无显著差异。不同施氮量苜蓿产量从高到低依次为：N2>N0>N1>N3，不同种植密度苜蓿产量从高到低依次为：CK＞D2>D3>D1。苜蓿产量在N2D2处理时占优势。
如表10所示，不同施氮量与种植密度对红枣产量存在显著性差异；不同施氮量土地当量比由高到低依次为：N0>N2>N3>N1；不同种植密度土地当量比由高到低依次为：D2>D3>D1。不同种植密度土地当量比均大于1，说明枣苜间作***中较CK处理，D1、D2、D3处理对增产有利。其中，在N2D2处理土地当量比最大，为1.96，增产率为96.00％，表示单作时1.96hm2土地的产量才能达到枣苜间作***1hm2的产量。
表9
表10
6.4.4施氮量和种植密度对红枣苜蓿间作***苜蓿品质的影响
如表11所示，不同处理对苜蓿品质的影响存在显著性差异。主区因素(施氮量)处理存在显著或极显著差异，其中，头茬苜蓿粗灰分、两茬苜蓿粗蛋白均达到极显著差异；副区因素(种植密度)处理在两茬苜蓿粗灰分、粗蛋白及头茬苜蓿粗脂肪均达到极显著差异；在主副区因素(施氮量×种植密度)互作处理在二茬苜蓿粗蛋白达到显著差异。苜蓿各品质指标头茬均高于二茬，在不同施氮量处理下，苜蓿粗灰分和粗蛋白由高到低依次为：N2>N1>N0>N3，苜蓿粗脂肪由高到低依次为：N2>N1>N3>N0。在不同种植密度处理下，苜蓿各营养指标由高到低依次为：D2>D3>D1>CK。
表11
6.5施氮量和种植密度对红枣苜蓿间作***氮代谢特性的影响
6.5.1施氮量和种植密度对红枣苜蓿间作***苜蓿临界氮浓度稀释曲线模型构建
对3个种植密度地上部生物量进行分析，得出与地上部生物量相对应的地上部氮浓度，构建种植密度整个生育期的临界氮稀释曲线模型，以苜蓿单作为对照，如图7所示(A、B、C、D分别对应于种植密度D1、D2、D3、CK)。所建的苜蓿整个生育时期临界氮稀释曲线模型分别为：NC＝0.96W1.09、NC＝0.0015W3.17、NC＝0.37W1.40、NC＝0.16W1.60。从拟合曲线看出，四个拟合曲线的整体趋势一致，即苜蓿临界氮浓度值随地上部生物量的增加而增加，未出现降低的趋势。幂函数方差的决定系数分别为0.86、0.99、0.73、0.63，其中D2种植密度苜蓿幂函数方差的决定系数为0.99，拟合度较好。
6.5.2施氮量和种植密度对红枣苜蓿间作***苜蓿临界氮营养指数模型的构建
根据所构建的苜蓿临界氮浓度稀释曲线模型，建立临界氮营养指数模型，如图8所示。不同种植密度与施氮量，在苜蓿生长发育过程中NNI值并不是均匀不变的，在不同施氮量苜蓿NNI值变化呈一定程度的波动性。在施氮量为N0时，各种植密度处理的NNI值小于1，说明此施氮量内种植密度氮素不足；在施氮量为N1时，种植密度D2处理NNI值为1，说明此施氮量氮素水平处于最佳状态，其他处理NNI值均低于1，说明在施氮量为N1时，D1、D3、CK各处理氮素水平不足；在施氮量为N2时，种植密度D2、CK处理NNI值均为1，说明在施氮量为N2时，D2、CK处理氮素水平为最佳状态，其他处理NNI值均大于1，说明在此施氮量水平，D1、D3处理氮素水平过量；在施氮量为N3时，种植密度D2处理NNI值小于1，说明在此施氮量下，D3处理氮素水平不足，其他处理NNI值均大于1，说明在此施氮量下，D1、D3、CK处理氮素水平过量。因此综合苜蓿NNI的变化趋势，可以得出适量的施氮量应控制在80kg·hm-2～160kg·hm-2。由此可见，NNI可以直观地判断苜蓿氮营养状况及适宜的施肥量。
6.5.3施氮量和种植密度对红枣苜蓿间作***氮肥利用率的影响
不同种植密度与施氮量对枣苜间作***苜蓿氮肥利用率有积极影响，如图9所示(a、b分别对应头茬、二茬苜蓿)。可以看出，在不同施氮量下，氮肥利用率呈“先升高，后降低”的变化趋势，其中施氮量为N2最高；在不同种植密度下，氮肥利用率表现为：D2>D3>D1>CK。头茬苜蓿氮肥利用率较二茬较低。
综上所述，适量的施氮量与合理的种植密度对降低土壤pH值，增加土壤养分、微生物量，改善土壤环境结构有积极作用。当施氮量为N2(160kg/hm2)，种植密度为D2(280kg/hm2，8行)，增加土壤孔隙度，储水保墒能力强，土壤微生物数量增多，苜蓿生物学性状、营养品质及红枣苜蓿产量均占优势，对氮肥的利用率也为最高。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种施氮量与种植密度对枣苜间作***影响的评价方法，其特征在于，包括：
基于两因素裂区试验，将施氮量设置为主区，将种植密度设置为副区进行试验；
在施氮量、种植密度两因素裂区试验模式下，多次获取土壤物理特性指标、土壤养分及生物特性指标、氮代谢特性指标、生产性能及营养品质指标、养分吸收及利用特性指标，对前述指标进行差异性分析，以评价不同施氮量与种植密度对枣苜间作***的影响；
基于上述试验的评价，筛选出施氮量与种植密度组合的最优配比。
2.如权利要求1所述的一种施氮量与种植密度对枣苜间作***影响的评价方法，其特征在于，所述主区设置为4个施氮量水平，分别为N0(0kg/hm2)、N1(80kg/hm2)、N2(160kg/hm2)、N3(240kg/hm2)；
所述副区设置为3种种植密度，分别为D1(210kg/hm2，6行)、D2(280kg/hm2，8行)、D3(350kg/hm2，10行)，苜蓿离枣树间距均为0.5m；
所述两因素裂区试验共12个处理，每个处理重复3次，共36个小区。
3.如权利要求1所述的一种施氮量与种植密度对枣苜间作***影响的评价方法，其特征在于，所述土壤物理特性指标包括土壤容量、土壤含水量。
4.如权利要求1所述的一种施氮量与种植密度对枣苜间作***影响的评价方法，其特征在于，所述土壤养分及生物特性指标包括pH、碱解氮、速效磷、速效钾、有机质、细菌、真菌、放线菌。
5.如权利要求1所述的一种施氮量与种植密度对枣苜间作***影响的评价方法，其特征在于，所述氮代谢特性指标包括氮肥利用率、临界氮浓度稀释曲线、临界氮营养指数。
6.如权利要求1所述的一种施氮量与种植密度对枣苜间作***影响的评价方法，其特征在于，所述生产性能及营养品质指标包括红枣苜蓿产量、苜蓿品质、苜蓿生物学性状、土地当量比；其中，苜蓿生物学性状包括株高、茎粗、枝条数、分枝数、节间数。
7.如权利要求1所述的一种施氮量与种植密度对枣苜间作***影响的评价方法，其特征在于，所述养分吸收及利用特性指标包括氮、磷、钾在不同生育时期的含量及积累量。
8.如权利要求3～7所述的一种施氮量与种植密度对枣苜间作***影响的评价方法，其特征在于，所述临界氮浓度稀释曲线的模型为：
式中，NC为临界氮浓度(g/(100g))，a为苜蓿地上部生物量为1t/hm2时苜蓿的临界氮浓度(g/(100g))，Wmax为苜蓿地上部最大生物量(t/hm2)，b为控制临界氮浓度稀释曲线斜率的参数；
所述临界氮营养指数NNI通过下式得到：
式中，Ni为地上部实测氮浓度(g/(100g))；
所述氮肥利用率通过下式得到：
氮肥利用率＝(施氮处理植株氮含量-不施氮处理植株氮含量)/施氮量×100％；
所述土地当量比LER通过下式得到：
LER＝Yia/Ysa+Yij/Ysj
式中，Yia和Yij分别指在间作苜蓿和红枣的产量(kg/hm2)，Ysa和Ysj分别指单作苜蓿和红枣的产量(kg/hm2)。
9.如权利要求1所述的一种施氮量与种植密度对枣苜间作***影响的评价方法，其特征在于，所述施氮量与种植密度组合的最优配比为：施氮量为N2(160kg/hm2)，种植密度为D2(280kg/hm2，8行)。
10.如权利要求1所述的一种施氮量与种植密度对枣苜间作***影响的评价方法，其特征在于，所述评价是采用文档或数据处理软件对数据进行整理，采用DPS 7.05对数据进行方差分析，采用Duncan’s新复极差法进行多重比较，采用Origin 2021绘图。
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