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为了研究种间根系互作(对应于地上部分互作)与氮素添加对豆禾混播人工草地结瘤固氮、牧草群体产量形成的贡献及其作用机理,本研究以紫花苜蓿-无芒雀麦混播人工草地为研究对象,采用3×2裂区试验设计建立“根系分隔微区实验”,设置不分隔(记作NB)、尼龙网和隔板对混播紫花苜蓿无芒雀麦的根系分隔(分别记作MB、SB)处理,以隔板分隔(SB)作为对照。在0、150N kg·hm-2两个氮素水平(实际添加量为尿素0、1.28 g·pot-1,记作N0、N150)下对人工草地植物生长状况、草地群体产量以及紫花苜蓿结瘤固氮进行测定分析,以期深化对豆科与禾本科牧草种间根系相互作用机制的认识。为豆禾混播人工草地牧草产量与质量的提高以及草地可持续利用提供一定的帮助解释。主要研究结果如下:(1)尼龙网分隔显著促进了紫花苜蓿地上生物量的增长(P<0.05)提高了紫花苜蓿在混播草地总产量中的占比。尼龙网分隔相对于不分隔无芒雀麦显著降低了地上生物量(P<0.05),但这与隔板分隔对无芒雀麦地上生物量的影响无差异。此外,尼龙网分隔紫花苜蓿的根系生物量、结瘤与固氮量均显著高于不分隔或隔板分隔处理(P<0.05),同时对紫花苜蓿和无芒雀麦地上部分含氮量和混播草地氮积累量均显著提高(P<0.05)。不分隔显著提高了无芒雀麦的株高、分蘖数并显著促进无芒雀麦地上、地下生物量的增长,提高无芒雀麦的根冠比(P<0.05),进而提高无芒雀麦在混播草地总产量当中的占比,但对紫花苜蓿的株高、分枝产生了显著的负面影响并对紫花苜蓿地上部分和根系生长都是显著抑制的(P<0.05)。(2)氮素添加显著提高了混播草地总产量以及无芒雀麦的株高、分蘖数和地上、地下生物量,并显著降低了无芒雀麦根冠比(P<0.05)。紫花苜蓿的株高、地下生物量对氮素添加并无明显响应,而氮素添加显著提高了紫花苜蓿根冠比并降低了紫花苜蓿分枝数以及根瘤数和根瘤重(P<0.05)。(3)根系分隔与氮素添加对紫花苜蓿分枝数、地上生物量、混播草地总产量以及地上氮积累量的影响存在交互作用:氮素添加显著降低了尼龙网分隔紫花苜蓿的分枝数,提高了不分隔混播草地总产量(P<0.05)。尼龙网分隔显著提高了N0处理下紫花苜蓿分枝数与地上生物量以及混播草地的总产量与氮积累量(P<0.05)。综上所述,本研究中三种根系分隔处理当中尼龙网分隔的种间根系半互作能够促进紫花苜蓿在草地总产量中的占比,提高生物固氮效率进而增加豆禾牧草含氮量及混播草地氮积累量,而氮素添加可以促进豆禾混播草地产量的增加。