紫云英与黑麦草混播通过调节固氮菌群落促进生物固氮的机制研究

《European Journal of Agronomy》：Mixed plantation of milk vetch ( Astragalus sinicus L.) and ryegrass ( Lolium perenne L.) promotes biological nitrogen fixation by modulating diazotrophic community

本研究通过多省份田间试验揭示豆禾混播（紫云英+黑麦草）可协同提升共生固氮（BNFMV）和土壤自生固氮（BNFsoil），显著增加绿肥生物量（34.6-116.4%）和土壤铵态氮（NH4+-N）含量。研究证实固氮菌群落结构变化（如Prosthecochloris、Klebsiella丰度上调）是驱动固氮效率提升的关键机制，为稻田绿肥合理利用提供理论支撑。

　　

亮点

豆禾混播系统通过调控固氮菌群落结构，显著提升绿肥生物量与土壤氮素有效性，为稻田生态系统氮循环优化提供新视角。

章节节选

试验点条件

三项田间试验点分别位于中国河南省信阳（32.13°N, 114.08°E）、湖北省荆州（32.22°N, 112.23°E）和江西省高安（28.25°N, 115.12°E）。三地年均气温（或降水量）分别为16.6°C（1776 mm）、17.55°C（1319 mm）和17.7°C（1560 mm）。0-20 cm土层基础土壤性质见表1。

试验设计

三省绿肥混播试验始于...

绿肥鲜生物量、氮吸收及养分含量

综合三省数据发现，MV+R处理绿肥鲜重达32,190 kg·ha^-1，较紫云英单作（MV）和黑麦草单作（R）分别提升34.6%和116.4%（图1A）。三省MV+R处理绿肥鲜重均显著增加，河南、湖北、江西分别较单作提升12.5%/107.3%、62.9%/103.4%...

混播对绿肥氮吸收的影响

豆禾混播系统中种间竞争关系呈现互利与竞争的动态平衡。既往研究表明，毛叶苕子与黑麦草混播具有更高生物量和氮吸收潜力。豆科与非豆科混作可使系统氮平衡提升86%...

结论

紫云英与黑麦草混播通过调控固氮菌群落组成与结构，同步提升BNF_MV固氮速率与总量、BNF_soil及黑麦草氮吸收能力。豆禾混播可作为稻田增强固氮效率与肥力调控的关键绿肥实践方案。