本發(fā)明屬于植物建植領域，具體涉及一種提高光伏架下牧草種子產量的方法。

背景技術：

太陽能具有廣域性、永久性、潔凈性、安全性優(yōu)點，是有利于人與自然和諧發(fā)展的能源資源。為促進我國光伏應用的發(fā)展，把中國從一個光伏生產大國變成一個光伏應用大國。加快發(fā)展光伏發(fā)電，既是轉變發(fā)電方式、調整電源結構，實現可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇之一，也是我國開發(fā)利用新能源的重要措施。

人工草地建設是我國畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要標志。人工草地種植多年生優(yōu)質飼草不僅可以促進畜牧業(yè)提質增效、增加農牧民經濟收入，可還改善草地生態(tài)環(huán)境，提高草地生產力。我國從2010年起開始建立草原生態(tài)保護補助獎勵機制，實施禁牧、減牧及草畜平衡措施，以保護和恢復日益衰減的天然草地資源。在維護草地生態(tài)安全的同時，提高草食家畜養(yǎng)殖業(yè)生產水平，改善農牧民的生活條件，保障社會穩(wěn)定。其中，種子管理是確保種子質量的必要手段，種子管理狀況的好壞，直接影響著種子的生產和經營。牧草種子產量可反映牧草生產性能及牧草發(fā)育情況，也是建植人工草地的重要目標。

然而光伏電站大多數建立在戈壁、沙漠等閑置土地上，因而光伏架下具有惡劣的生態(tài)環(huán)境條件，其土壤養(yǎng)分、水分、熱、光等環(huán)境條件均與普通種植牧草的耕地的環(huán)境條件不同，這會對種植牧草的種植造成較大的困難，從而會使得牧草的種子產量和種子產量組份較低。

因此目前亟需研究一種關于在光伏架下的人工草地的建植方法，使得牧草種子的產量較高。

技術實現要素：

針對現有技術的不足，本發(fā)明的目的是提供一種提高光伏架下牧草種子產量的方法，本發(fā)明人經過對光伏架下多種生態(tài)環(huán)境條件和多種田間管理的要點進行研究分析，發(fā)現其中的共性條件，當對光伏架下種植牧草的土壤施以微生物菌肥時，與調節(jié)其他條件相比，牧草種子產量將會顯著提高。

具體的，為實現上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：

首先，本發(fā)明提供一種提高光伏架下牧草種子產量的方法，其特點是：對光伏架下種植牧草的土壤施以微生物菌肥。

其次，本發(fā)明還提供了一種提高牧草種子產量的退化草地的有效利用方法或者恢復退化草地的方法，包括利用退化草地建設光伏電站、以及在光伏架下人工建植牧草并對光伏架下種植牧草的土壤施以微生物菌肥的步驟；其中，所述牧草草種及播種方式為：單播無芒雀麥、單播蒙農雜種冰草、單播草原2號雜花苜蓿、單播草原3號雜花苜蓿、混播無芒雀麥和草原3號雜花苜蓿、混播無芒雀麥和草原2號雜花苜蓿、混播蒙農雜種冰草和草原3號雜花苜蓿、混播蒙農雜種冰草和草原2號雜花苜蓿。

與現有技術相比，本發(fā)明的技術方案具有如下有益效果：

(1)本發(fā)明公開了一種提高光伏架下牧草種子產量的方法，研究得到影響光伏架下牧草種子產量和種子產量組份最重要的因素-施肥的種類。

(2)本發(fā)明基于前期對光伏架下各種牧草的光合效率的研究結果以及光伏架下生態(tài)環(huán)境條件對種子產量的影響大小，從大量的草種組合選擇了8種牧草草種組合，該牧草草種組合能夠顯著提高牧草草種的實際產量。

(3)本發(fā)明研究符合光伏架下自然條件的牧草種植生產關鍵技術，即篩選出了適宜光伏架惡劣生態(tài)環(huán)境下生長的草種、播種方式和施肥條件，建立了提高牧草種子產量和種子產量組份的高產優(yōu)質高效的牧草人工草地，充分利用廢棄地，提高土地利用率，同時促進當地養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。

(4)本發(fā)明還研究了在光伏架下的環(huán)境因素對牧草光合作用的影響，為研究該提高光伏架下牧草種子產量的方法提供基礎理論，其中，得到草原2號雜花苜蓿、草原3號雜花苜蓿適應性比無芒雀麥和蒙農雜種冰草要好。

附圖說明

圖1是4種牧草的pn對par響應圖；注：不同大寫字母代表各牧草pn隨光照強度升高之間的差異(p<0.05)。

圖2是4種牧草pn對co2濃度響應圖；注：不同大寫字母代表各牧草pn隨co2濃度升高之間的差異(p<0.05)。

具體實施方式

應該指出，以下詳細說明都是示例性的，旨在對本發(fā)明提供進一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術和科學術語具有與本發(fā)明所屬技術領域的普通技術人員通常理解的相同含義。

需要注意的是，這里所使用的術語僅是為了描述具體實施方式，而非意圖限制根據本發(fā)明的示例性實施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數形式也意圖包括復數形式，此外，還應當理解的是，當在本說明書中使用術語“包含”和/或“包括”時，其指明存在特征、步驟、操作和/或它們的組合。

正如背景技術所介紹的，現有技術中存在光伏架下種植草地具有一定困難、牧草種子產量較低、種子產量組份較低的問題，為了解決如上的技術問題，本發(fā)明提出了一種提高光伏架下牧草種子產量的方法，其特點是：對光伏架下種植牧草的土壤施以微生物菌肥。

不同的生長生態(tài)環(huán)境條件，對于牧草種子產量的影響不同，光伏架下的生態(tài)環(huán)境具有特殊光照環(huán)境、高電磁輻射和土壤成分差(土壤的速效n、k含量低、整體肥力水平偏下)等特點，經過在光伏架下牧草種子產量的試驗研究發(fā)現，土壤施肥、草種選擇、播種方法環(huán)節(jié)都是影響牧草種子產量的因素。施肥對牧草有一定的影響，適當的施肥能有效促進牧草生長和生產力的提高，不同種類的牧草對營養(yǎng)的需求也不同，因此，掌握好施肥種類和用量對牧草的生長和種子產量等具有重要作用?？梢詾槟敛輳浹a因光照不足而缺少的營養(yǎng)。為提高牧草的種子產量和種子產量組份，本發(fā)明篩選優(yōu)化得到微生物菌肥更加適宜光伏架下的草原3號雜花苜蓿單播或草原2號雜花苜蓿和無芒雀麥混播的播種方法。目前肥料的種類多種多樣，按照化學成分、生物活性以及作用效果可分為有機肥料、無機肥料和生物肥料等，有機肥料又包括糞尿肥、堆漚肥、綠肥等，每一種肥料對于植物的影響均不同。微生物菌肥又稱為微生物接種劑、細菌肥料或菌劑,是農牧業(yè)生產中使用的一個肥料品種,與化肥、糞尿肥、堆漚肥、綠肥等不同，它是一種活體制品,隨著生態(tài)農業(yè)的興起和發(fā)展,微生物肥料的位置和作用將日益引起人們的重視，徽生物肥料是通過制品中所含的特定的微生物的生命活動增加了植物元素營養(yǎng)的供應量。微生物肥料在牧草生產中應用非常少，普遍用于作物生產，微生物肥料的作用大致如下：一是通過有益菌的大量繁殖，大量有益菌在植物的根系周圍形成了優(yōu)勢種群，抑制了其他有害菌的生命活動。二是改善土壤，培肥地力。三是促進植物生長，改善抗逆性。四是分解土壤中的農藥殘留，避免殘留農藥對下季作物產生藥害，還對植物生長過程中通過根系排放的有害物質進行分解。經過本發(fā)明的研究，尤其是施肥的種類對牧草種子產量的影響尤為重要。

草種選擇時主要考慮在相對遮光和電磁輻射的條件下能否正常生長?；谇捌趯夥芟赂鞣N牧草的光合效率的研究結果，本發(fā)明從大量的草種組合選擇了8種牧草草種組合，經過試驗驗證，這8種草種組合的生產的種子產量和種子產量組份在施微生物菌肥的情況下具有突出的效果。8種牧草草種及播種方式為：單播無芒雀麥、單播蒙農雜種冰草、單播草原2號雜花苜蓿、單播草原3號雜花苜蓿、混播無芒雀麥和草原3號雜花苜蓿、混播無芒雀麥和草原2號雜花苜蓿、混播蒙農雜種冰草和草原3號雜花苜蓿、混播蒙農雜種冰草和草原2號雜花苜蓿。

進一步優(yōu)選的，所述牧草草種及播種方式為單播無芒雀麥、單播草原2號雜花苜蓿、混播無芒雀麥和草原3號雜花苜蓿、混播無芒雀麥和草原3號雜花苜蓿、混播蒙農雜種冰草和草原3號雜花苜蓿、混播蒙農雜種冰草和草原2號雜花苜蓿。

不同種類的牧草對營養(yǎng)的需求不同，掌握好施肥的配比和用量對牧草種子產量和種子產量組份具有重要的作用，其可以為牧草彌補因光照不足而缺少的營養(yǎng)。本發(fā)明對微生物菌肥的施肥量作了研究，經過試驗研究，得到了微生物菌肥的適宜施肥量為500～600kg/hm²；進一步優(yōu)選的，微生物菌肥的適宜施肥量為550～580kg/hm²。

在本發(fā)明優(yōu)選的技術方案中，微生物菌肥選自北京克勞沃草業(yè)公司的有益微生物菌肥(含2.1億/ml，61種有益菌)或具有等效作用的其他微生物菌肥。進一步優(yōu)選的，微生物菌肥中有益菌含量至少2億/ml。

經過試驗驗證，本發(fā)明的方法更加適合以下土壤環(huán)境，所述光伏架環(huán)境下的土壤組成為：水溶性鹽0.064～0.082％(w/w)，速鉀的含量為70～71mg/kg，堿解氮的含量為6.552～7.28mg/kg，速磷的含量為0.014～0.015％(w/w)，有機質的含量為0.742～0.878％(w/w)，ph為7.25～7.6。

在本發(fā)明優(yōu)選的技術方案中，牧草種植所處的環(huán)境條件為：年平均氣溫為5～6℃，年均日照1500～1600小時；年平均降水380～420mm，多集中在7-9月份，冬季積雪少；無霜期113-134天，初霜期9月中下旬，終霜期5月末。

本發(fā)明還對行距作了考察，不同的行距對牧草的產量影響不同，在本發(fā)明的優(yōu)選的技術方案中，播種方法為條播，行距為25～30cm。

在本發(fā)明的優(yōu)選的技術方案中，當播種方式為混播時，播種方法為間行條播方式。

在本發(fā)明優(yōu)選的技術方案中，播種時間為當年的5月份。

本發(fā)明還對種量和混播時牧草的播種比例作了考察，經過試驗驗證，不同播種量和混播時牧草的播種比例對牧草種子產量和種子產量組份具有一定的影響。

在本發(fā)明的優(yōu)選的技術方案中，單播時，牧草的播種量為0.13～0.16kg·hm^-2。進一步的，所述草原2號雜花苜蓿和草原3號雜花苜蓿的播種量為0.13kg·hm^-2；混播時，所述草原2號雜花苜蓿和草原3號雜花苜蓿的播種量為0.05～0.08kg·hm^-2。

在本發(fā)明的優(yōu)選的技術方案中，混播時，禾科牧草與豆科牧草的播種量質量比例為10～12：1；進一步優(yōu)選的，禾科牧草與豆科牧草的播種量質量比例為12：1。

此外，本發(fā)明還提供了一種提高牧草種子產量的退化草地的有效利用方法或者恢復退化草地的方法，包括利用退化草地建設光伏電站、以及在光伏架下人工建植牧草并對光伏架下種植牧草的土壤施以微生物菌肥的步驟；其中，所述牧草草種及播種方式為：單播無芒雀麥、單播蒙農雜種冰草、單播草原2號雜花苜蓿、單播草原3號雜花苜蓿、混播無芒雀麥和草原3號雜花苜蓿、混播無芒雀麥和草原2號雜花苜蓿、混播蒙農雜種冰草和草原3號雜花苜蓿、混播蒙農雜種冰草和草原2號雜花苜蓿。

為了使得本領域技術人員能夠更加清楚地了解本發(fā)明的技術方案，以下將結合具體的實施例詳細說明本發(fā)明的技術方案。

實施例1

1、光伏架下試驗地概況及播前土壤養(yǎng)分含量測定

試驗地位于呼和浩特市金橋開發(fā)區(qū)，總規(guī)模100畝。該區(qū)位于北緯40°49′，東經111°41′,海拔1043m。為典型大陸性氣候，年平均氣溫5.4℃，一月份最冷，極端最低氣溫-33.6℃，七月份最熱，極端最高氣溫36℃；年均日照1600小時；年平均降水400㎜，多集中在7-9月份，冬季積雪少；無霜期113-134天，初霜期9月中下旬，終霜期5月末。地形平坦開闊，土壤為栗鈣土，土壤緊實，ph7.6。土壤速效n、k含量低(表1)，ph的水平居中，整體評價肥力水平偏下。

表1土壤養(yǎng)分含量

2、光伏架下生長環(huán)境及光照強度測定

測定于2016年6月7～9日(晴天)進行，6月7～9日天氣晴，平均溫度12°～25°，平均3級微風，早上8:00～18:00時,采用美國li-cor公司生產的li-250a照度計測量光量子(umol·m^-2·s^-1)，測了7個點的光照強度，設3組重復，計算出一天中光伏架下的平均光照強度(表2)，光伏架下平均光照955.66umol·m^-2·s^-1～1209.16umol·m^-2·s^-1。

表2光伏架下每小時平均光照強度

3、供試材料

本發(fā)明在研究過程中試驗多種供試材料，下面僅以以下四種進行代表說明。

供試材料為草原3號雜花苜蓿(medicagovarial.cv.caoyuanno.3)、草原2號雜花苜蓿(medicagovarial.cv.caoyuanno.2)、蒙農雜種冰草(agropyroncristatum×a.desertorumcv.mengnong)、無芒雀麥(bromusinermisleyss)。

4、供試肥料

本發(fā)明在研究過程中試驗多種供試肥料種類，下面僅以以下兩種進行代表說明。

所用肥料購自北京克勞沃草業(yè)公司的大量元素水溶肥(含n20％(w/w)，p2o520％(w/w)，k2o20％(w/w))和有益微生物菌肥(含2.1億/ml，61種有益菌)。該大量元素水溶肥的商品名稱為金苜水溶性肥料(7－16－27)；該有益微生物菌肥的商品名稱為：金苜有益微生物菌肥。

前期試驗了氮肥、磷肥、綠肥等，但效果遠不及大量元素水溶肥，且其種類較為單一、肥效低，因此人工草地建植實驗未采用。

5、試驗設計及處理

本試驗于2015年5月12日播種，試驗小區(qū)面積47m²，采用行距30cm的條播形式播種，設單播、間行混播二種播種方式，包括單播四種(草原3號雜花苜蓿、草原2號雜花苜蓿、蒙農雜種冰草、無芒雀麥)、混播四種(蒙農雜種冰草+草原3號雜花苜蓿、蒙農雜種冰草+草原2號雜花苜蓿、無芒雀麥+草原3號雜花苜蓿、無芒雀麥+草原2號雜花苜蓿)，播量詳見表3；兩種施肥處理，有益微生物菌肥(簡稱j)571.43kg/hm²、大量元素水溶肥(簡稱s)357.14kg/hm²，作為種肥隨播種施入，以不施肥為對照。每種處理各設3組重復，共24個處理小區(qū)。詳見表3。

表3播種方式及施肥處理

6.14種牧草的光響應曲線和二氧化碳曲線

試驗首先測定牧草的光合效率，研究在不施肥及不混播情況下，四種牧草在光伏架下生長情況，為施肥條件及播種方式提供基礎理論。光合作用是植株產量和品質提高的生理基礎，改善光合作用對于提高作物的產量潛力具有重要意義。對采用li-6400便攜式光合作用測定系統(tǒng)分別調節(jié)設定光照強度和co2濃度梯度進行測定，然后對數據結果作出相應的光-光合響應曲線及co2-光合響應曲線，并求得光補償點、光飽和點、暗呼吸速率、表觀量子效率及co2補償點、co2飽和點、光呼吸速率、羧化效率。

7月25日～7月28日，天氣晴，最高溫度32℃，上午9:30～11:00時，采用美國li-cor公司生產的licor-6400型便攜式光合作用測定系統(tǒng)，開放式氣路，設定溫度為25℃，co2濃度為400μmol·mol^-1，空氣相對濕度為50～70％，測定葉片朝向相同，應用li-6400-02b紅藍光光源提供不同的光合有效輻射強度(parumol﹒m^-2·s^-1)，分別在par為2000、1500、1200、1000、800、600、400、200、150、100、50、20、0umol﹒m^-2·s^-1下測定不同牧草材料葉片凈光合速率(pn,umolco2·m^-2·s^-1)；設定par為800umol﹒m^-2·s^-1作為測定光強，采用li-6400-01液化co2鋼瓶提供不同的co2體積分數，分別在co2濃度為400、300、200、150、100、50、20、400、400、600、800、1000、1200、1500、1800、2000umol·mol^-1的條件下測定葉片pn。

應用指數方程及多項式方程擬合par-pn曲線方程，計算最大凈光合速率(pmax)；通過計算低輻射強度下(200umol﹒m^-2·s^-1以下)par與(pn)相關方程的方法求得光補償點(lcp)、表觀量子效率(aqy)、暗呼吸速率(rd)；通過計算co2濃度與葉片pn相關方程的方法求得co2補償點(ccp)、羧化效率(ce)及光呼吸速率(rp)等。不同牧草材料光合作用的光響應曲線擬合方法如下；

光曲線的理論模型為：

公式中，y代表pn，為不同光強下對應的葉片凈光合速率，q為設置的光強梯度，amax是葉片的最大凈光合速率，k為曲角，一般在0-1之間，rday表示光下呼吸速率。利用公式(1)對測定數據進行擬合后計算，可以求出不同牧草品種葉片光反應曲線的特征參數。表觀量子利用效率(aqy，co2·photon-1)是用光響應曲線中光強在umol·m-2·s-1以下時的初始直線部分的斜率表示擬合方程為：

pn＝-rd+aqy*par(2)

當pn＝0時，par即為光合作用的光補償點(lcp,mol·m^-2·s^-1，這里rd為暗呼吸速率。將200mol·m^-2·s^-11以下的線性方程(2)與擬合的型計算出的pmax值這條平行直線相交，得出交點，該交點在x軸上的數值即為近光飽和點(lk,mol·m^-2·s^-1)。

隨著co2濃度升高，不同牧草草種光合速率的變化也呈現一定趨勢。co2響應曲線的方程擬合方法同光響應曲線，在細胞間隙co2濃度(ci.umol·mol-1)為0～200umol·mol-1內對葉片pn和ci進行直線回歸，其斜率為rubp羧化效率(ce,umol·mol-1)，擬合方程為：

pn＝--rp+ce·ci(3)

當pn＝0時，ci即為光合作用的co2補償點(ccp,umol·mol-1)，這里rp為光下呼吸速率。由于光下暗呼吸很小，可以近似將光下葉片向無co2的空氣中釋放co2的速率看作光呼吸速率。將式(3)與擬合模型計算出的pmax值這條平行直線相交，得出交點，該交點在x軸上的數值即為co2飽和點(csp，umol·mol-1)。試驗數據利用excel整理，spass做方程擬合分析。

為檢驗各牧草材料凈光合速率對光強的響應程度，應用光曲線的理論方程對不同牧草材料的凈光合速率和光強的關系，運用光曲線的理論模型對各材料的數據進行擬合：公式(1)即為光響應曲線的理論模型，它可以較好地模擬光合速率隨光強的變化，各草種光響應曲線擬合方程的決定系數(r2)都在0.9以上，擬合程度較好，模擬結果能夠反映實際情況。利用公式(1)對測定數據進行擬合后計算，可以求出不同牧草草種葉片光反應曲線的其它特征參數。對光響應曲線中光強在200mol·m^-2·s^-1以下的數據運用公式(2)pn＝-rd+aqy*par進行擬合，方程擬合效果較好，r2均在0.9以上。

6.2牧草種子產量測定

實際種子產量測定：2016年種子成熟期在各處理隨機選1m×4m(由東向西1m×4m的樣方包含光伏架下不同遮蔭時間)樣方，3次重復測定,刈割生殖枝,自然干燥后脫粒、清選、稱重,計算單位面積種子產量(kg/hm²)。

禾本科種子產量組分測定:開花盛期在各處理隨機選取生殖枝30個,測量每生殖枝的小穗數、每小穗的小花數、每小穗的種子數,種子成熟期測量3個1m×4m樣方內的生殖枝數。

豆科種子產量組分測定：開花盛期在各處理隨機選取生殖枝30個,測量每生殖枝的花序數、每花序的小花數、每豆莢的種子數，種子成熟期測量3個1m×4m樣方內的生殖枝數。

種子千粒重測定：從各處理風干樣品中選凈種子600粒，稱重，計算種子千粒重(g)。

苜蓿潛在種子產量(kg)＝單位面積生殖枝數×(花序數/生殖枝)×(豆莢數/花序)×(種子數/豆莢)×千粒重×10^-6。

禾本科潛在種子產量＝生殖枝數/㎡×小穗數/生殖枝×小花數/小穗×千粒重×10^-6。

7、4種牧草的光響應曲線和二氧化碳曲線相關指標的影響

7.14種牧草光合速率對光照強度變化的響應

從圖1可以看出，4份材料的凈光合速率(pn)對光照強度(par)響應的變化趨勢比較一致，呈指數增長。pn隨par強度的上升而提高，當par達到一定的飽和點后，pn達最高點而后趨于穩(wěn)定。即par在600－800umol·m^-2·s^-1時，4份材料的pn達到最高，但各材料間pn差異顯著。c2光和能力最強，在par大于400umol·m^-2·s^-1時，光合速率一直顯著高于其他牧草，其次c1，在par大于600umol·m^-2·s^-1時，光合速率一直顯著高于w、b，w光和能力最差，從最低的par開始凈光合速率一直顯著低于其他牧草，據此判斷強弱順序為：c2>c1>b>w。

7.24種牧草光合速率對co2濃度變化的響應

從圖2可以看出，隨著co2濃度升高，各草種凈光合速率呈現近指數增長。pn隨co2濃度的上升而提高，當co2濃度達到一定的飽和點后，pn達最高點而后趨于穩(wěn)定。即co2濃度在600－1000umol·m^-2·s^-1時，4份材料的pn達到最高，但各材料間pn差異顯著。w無芒雀麥的pn隨co2濃度升高增長量最大，當co2濃度達到400mol·m^-2·s^-1時，各pn隨co2濃度上升顯著高于其他牧草。c2、c1的pn隨co2濃度升高增長量小于w，當c2、c1的co2濃度大于400mol·m^-2·s^-1時，各pn隨co2濃度上升顯著高于b。b蒙農雜種冰草當co2濃度大于300mol·m^-2·s^-1時，各pn隨co2濃度上升顯著低于其他牧草?？傮w上看w無芒雀麥的凈光合速率隨二氧化碳濃度的變化增加趨勢最為明顯，且光合速率最大。

7.34種牧草光合速率的光響應曲線擬合

4份牧草材料光合速率對光強的響應曲線擬合如下：其中yb

r＝0.999r²＝0.999

r＝0.994r²＝0.990

r＝0.998r²＝0.998

r＝0.997r²＝0.995

光強在200μmol.m-2.s-1以下光響應直線方程擬合：

yb＝-3.76+0.054xr²＝0.992

yw＝-4.917+0.063xr²＝0.997

yc1＝-1.522+0.033xr²＝0.992

yc2＝-4.096+0.064xr²＝0.941

通過對12個牧草草種光強在200mol·m^-2·s^-1以下光響應直線方程的擬合，可以看出，各草種的擬合度較好，當y＝0時，x即為光合作用的光補償點(lcp,mol·m^-2·s^-1)，詳見表4。

光合速率對co2的響應曲線擬合如下：

r＝0.995r²＝0.991

r＝0.996r²＝0.992

r＝0.982r²＝0.966

r＝0.989r²＝0.980

co2在200mol·m^-2·s^-1以下co2響應直線方程擬合：

yb＝-2.67+0.036xr²＝0.986

yw＝-6.878+0.077xr²＝0.962

yc1＝-6.692+0.069xr²＝0.983

yc2＝-4.828+0.063xr²＝0.910

當y＝0時，求出co2補償點。結合各草種光曲線的擬合，可以進一步分析各材料其余光合指標值(表4)

表44種牧草光和指標

注：不同大寫字母表示各牧草光合指標之間的差異(p<0.05)。

7.44種牧草光合指標分析

(1)光飽和點與光補償點及光量子利用效率

由表4可知，在四種牧草光飽和點中,c1飽和點最高,顯著(p<0.05)高于其他牧草,c2和b的光飽和點相差不大,無顯著性差異,w光飽和點最低，顯著(p<0.05)低于其他牧草。而四種牧草光補償點中，w的光補償點最高，顯著高于其他牧草，b和c2無顯著性差異，c1光補償點最低，顯著(p<0.05)低于其他牧草。四種牧草表觀量子效率中，w的表現量子效率最大，顯著(p<0.05)大于c1，和c2、b無顯著性差異。其中c1的表現量子效率最小，顯著(p<0.05)低于其他牧草。

(2)rubp羧化效率、co2補償點及co2飽和點

由表4可知，在4種牧草co2飽和點中,w的co2飽和點最高,顯著(p<0.05)高于其他牧草,c2和c1的co2飽和點相差不大,無顯著性差異,b的co2飽和點最低，顯著(p<0.05)低于其他牧草。而四種牧草co2補償點中，w的co2補償點最高，顯著高于其他牧草，b和c2的co2補償點的無顯著性差異，c1的co2補償點最低，顯著(p<0.05)低于其他牧草。四種牧草羧化效率中，c2的羧化效率最大，顯著(p<0.05)大于b，和c1、w無顯著性差異。其中b的羧化效率最小，顯著(p<0.05)低于其他牧草。

8、不同施肥水平對牧草種子產量及其產量組份的影響

8.1單播無芒雀麥種子產量及其產量組份的影響

由表5所示，jw處理的單位面積生殖枝數顯著(p<0.05)高于w、sw，每生殖枝小穗數、每小穗小花數、每小穗種子數、千粒重在三個處理中無顯著性差異，說明施有益微生物菌肥對無芒雀麥的單位面積生殖枝數有明顯增加；jw處理的潛在種子產量和實際種子產量顯著(p<0.05)高于w、sw處理，w和sw的潛在種子產量、實際種子產量都無顯著性差異。說明施有益微生物菌肥對無芒雀麥種子產量有明顯增加，施水溶肥對種子產量增加不明顯。

表5不同施肥水平對無芒雀麥種子產量及其產量組份

注：不同小寫字母表示產量及產量組分之間差異(p<0.05)。

8.2單播蒙農雜種冰草種子產量及其產量組份的影響

由表6所示，jb處理的單位面積生殖枝數、每小穗小花數、每小穗種子數、千粒重都顯著(p<0.05)高于b、sb處理，每生殖枝小穗數在三個處理中無顯著性差異，說明施有益微生物菌肥對無芒雀麥的單位面積生殖枝數、每小穗小花數、每小穗種子數、千粒重有明顯增加；sb處理的單位面積生殖枝數、每小穗種子數顯著高于b處理，說明施水溶肥對無芒雀麥的單位面積生殖枝數、每小穗種子數也有增加，但不如施微生物菌肥增加顯著。

jb的潛在種子產量和實際種子產量顯著(p<0.05)高于b、sb，b和sb處理的潛在種子產量無顯著性差異，而sb處理的實際種子產量顯著(p<0.05)高于b處理。綜合來看施有益微生物菌肥、水溶肥對蒙農雜種冰草種子產量都有增加，施有益微生物對種子產量增加最有效。

表6不同施肥水平對蒙農雜種冰草種子產量及其產量組份

注：不同小寫字母表示產量及產量組分之間差異(p<0.05)。

8.3單播草原3號雜花苜蓿種子產量及其產量組份的影響

由表7所示，jc1和sc1處理的單位面積生殖枝數、每花序豆莢數顯著(p<0.05)高于c1處理，每生殖枝花序數、每豆莢種子數、千粒重在三個處理中無顯著性差異，說明施有益微生物菌肥和水溶肥對草原3號雜花苜蓿的單位面積生殖枝數、每花序豆莢數有明顯增加；jc1和sc1處理的潛在種子產量和實際種子產量顯著(p<0.05)高于c1處理，說明施有益微生物菌肥和水溶肥對草原3號雜花苜蓿種子產量有明顯增加。

表7不同施肥水平對草原3號雜花苜蓿種子產量及其產量組份

注：不同小寫字母表示產量及產量組分之間差異(p<0.05)。

8.4單播草原2號雜花苜蓿種子產量及其產量組份的影響

由表8所示，jc2和sc2處理的單位面積生殖枝數顯著(p<0.05)高于c2處理，sc2處理的每豆莢種子數顯著(p<0.05)高于jc1和c2處理。每生殖枝花序數、每花序豆莢數、千粒重在三個處理中無顯著性差異，說明施有益微生物菌肥和水溶肥對草原3號雜花苜蓿的單位面積生殖枝數有顯著增加，施水溶肥對每豆莢種子數增加效果明顯；jc2處理的潛在種子產量和實際種子產量顯著(p<0.05)高于sc2、c2處理，sc2、c2處理的潛在種子產量和實際種子產量無顯著性差異。綜合來看施有益微生物菌肥對草原2號雜花苜蓿種子產量增加效果明顯。

表8不同施肥水平對草原2號雜花苜蓿種子產量及其產量組份

注：不同小寫字母表示產量及產量組分之間差異(p<0.05)。

8.5無芒雀麥和草原3號雜花苜蓿混播種子產量及其產量組份的影響

由表9所示，jc1和sc1單位面積生殖枝數、每生殖枝花序數都顯著(p<0.05)高于c1，jw的每花序豆莢數顯著(p<0.05)高于sc1和c1。jw的單位面積生殖枝數、每生殖枝小穗數顯著(p<0.05)高于sw和c1，而每小穗小花數、每小穗種子數、千粒重在三個處理中無顯著性差異。

jc1潛在種子產量顯著(p<0.05)高于sc1、c1，而jc1和sc1及c1實際種子產量無顯著性差異。jw潛在種子產量及實際種子產量顯著(p<0.05)高于sw和w。綜合來看；施有益微生物菌肥對無芒雀麥和草原3號雜花苜?；觳シN子產量增加效果最明顯

表9不同施肥水平對無芒雀麥和草原3號雜花苜?；觳シN子產量及其產量組份

注：不同大寫字母表示無芒雀麥種子產量及其產量組分之間差異，不同小寫字母表示草原3號雜花苜蓿種子產量及其產量組分之間差異(p<0.05)。

8.6無芒雀麥和草原2號雜花苜?；觳シN子產量及其產量組份的影響

由表10所示，jc2的每花序豆莢數顯著(p<0.05)高于swc2、c2，而jc2和sc2及c2的其余種子產量組分無顯著性差異。jw和sw的單位面積生殖枝數顯著(p<0.05)高于w，jw和w的每生殖枝小穗數顯著(p<0.05)高于sw，而jw和sw及w的其余種子產量組分之間無顯著性差異。

jc2潛在種子產量顯著(p<0.05)高于c2，jc2和的實際種子產量顯著(p<0.05)高于sc2和c2。jc1潛在種子產量及實際種子產量顯著高于sc1和c1。jw的潛在種子產量和實際種子產量都最高，而且顯著(p<0.05)高于jw和sw。綜合來看；施有益微生物菌肥對無芒雀麥和草原3號雜花苜?；觳シN子產量增加效果最明顯。

表10不同施肥水平對無芒雀麥和草原2號雜花苜蓿混播種子產量及其產量組份

注；大寫字母表示無芒雀麥種子產量及其產量組分之間差異，小寫字母表示草原2號雜花苜蓿種子產量及其產量組分之間差異(p<0.05)。

8.7蒙農雜種冰草和草原3號雜花苜?；觳シN子產量及其產量組份的影響

由表11所示，jc1的單位面積生殖枝數顯著(p<0.05)高于sc1、c1。jc1的每小穗小花數顯著高于c1，和sc1的每小穗小花數無顯著性差異。jc1和sc1及c1的其余種子產量組分之間無顯著性差異；jb的單位面積生殖枝數(p<0.05)高于sb、b，jb和sb及b的其余種子產量組分之間無顯著性差異。

jc1的潛在種子產量和實際種子產量顯著(p<0.05)高于sc1和c1，sc1和c1的潛在種子產量、實際種子產量都無顯著性差異。jb的潛在種子產量和實際種子產量顯著高(p<0.05)于sb和b，sb和b的潛在種子產量、實際種子產量都無顯著性差異。綜合來看；施有益微生物菌肥對蒙農雜種冰草和草原3號雜花苜?；觳シN子產量增加效果最明顯

表11不同施肥水平蒙農雜種冰草和草原3號雜花苜?；觳シN子產量及其產量組份

注：不同大寫字母表示蒙農雜種冰草種子產量及其產量組分之間差異；不同小寫字母表示草原3號雜花苜蓿種子產量及其產量組分之間差異(p<0.05)。

8.8蒙農雜種冰草和草原2號雜花苜?；觳シN子產量及其產量組份的影響

由表12所示，jc2和bc2的單位面積生殖枝數、每生殖枝花序數顯著(p<0.05)高于c2。jc2和sc2及c2的其余種子產量組分之間無顯著性差異；jb的單位面積生殖枝數、每生殖枝小穗數顯著(p<0.05)高于sb、b，jb和sb及b的其余種子產量組分之間無顯著性差異。

jc2和sc2的潛在種子產量顯著(p<0.05)高于c2，jc2的實際種子產量顯著(p<0.05)高于sc2和c2，sc2和c2實際種子產量無顯著性差異。jb的潛在種子產量、實際種子產量都顯著(p<0.05)高于sb和b，sb和b的潛在種子產量、實際種子產量無顯著性差異。綜合來看；施有益微生物菌肥對蒙農雜種冰草和草原2號雜花苜?；觳シN子產量增加效果最明顯。

表12不同施肥水平蒙農雜種冰草和草原2號雜花苜?；觳シN子產量及其產量組份

注：不同大寫字母表示蒙農雜種冰草種子產量及其產量組分之間差異，不同小寫字母表示草原2號雜花苜蓿種子產量及其產量組分之間差異(p<0.05)。

9.結論

9.14種牧草的光合特性分析

綜合光響應模型和co2響應模型，分析了光伏架下四種牧草光合作用的效率及四種牧草在光伏架下光合條件的各指標的值。光合作用是植物生產最基本的生理過程之一，作物生產的實質是光能驅動的一種生產體系。研究表明：作物生物學產量的90％-95％來自于光合作用產物，只有5％-10％來自于根系吸收的營養(yǎng)成分。植物產量的提高都是通過各種農事活動直接或間接地改善植物的光合生理性能來實現的。植株的生長發(fā)育和產量品質的形成，最終決定于植株個體與群體的光合作用。因此，光合作用是植株產量和品質提高的生理基礎，改善光合作用對于提高作物的產量潛力具有重要意義。研究植物的光合作用不僅與外界環(huán)境中的光照、co2濃度、溫度及大氣濕度、礦物質營養(yǎng)等生態(tài)因子以及其他生物的干涉有關，還與葉片本身的結構和生理機能有關。諸多生態(tài)因子不僅影響植物葉片構建、葉綠素含量等，而且還直接或間接影響植物的光合速率。光合作用的限制因素是多方面的,在一定條件下,各因子通過直接的或間接的相互作用而對光合速率產生復雜的影響。但影響光合最直接的因素還是co2濃度和有效光輻射的變化。

四種牧草光照強度單一生態(tài)因子水平變化的響應行為效果較好，四種牧草的凈光合速率對有效光強的響應比較一致，判斷草種的光合能力的強弱順序為：c1草原3號雜花苜蓿>c2草原2號雜花苜蓿>b蒙農雜種冰草>w無芒雀麥光。

植物葉片的光飽和點與光補償點反映了植物對光照條件的要求，一般情況下光飽和點和光補償點均較低的植物屬于耐陰植物，反之屬于陽性植物。光補償點較低、光飽和點較高的植物對光環(huán)境的適應性較強；而光補償點較高、光飽和點較低的植物對光照的適應性較弱。從分析結果看，各牧草品種的光補償點偏高。根據供試草種的光補償點，可以初步確定它們的耐陰性的大致順序：c1＞c2＞b＞w＞。光飽和點的高低，反映了光合機構暗反應過程對同化力最大需求量的多少。暗反應能力越強所需要的同化力越多，光飽和點也相應越高。表觀量子效率是植物對co2同化的表觀光量子效率，反映了植物光合作用的光能利用效率，尤其是對弱光的利用能力。aqy值高，說明其葉片光能轉化效率高，暗呼吸速率則與葉片的生理活性有關。以初步確定它們對弱光利用能力較強的大致順序：w＞b＞c2＞c1。

四種牧草的凈光合速率對co2的響應也比較一致，在光伏架下都能正常的進行光合作用，總體上看w無芒雀麥的凈光合速率隨二氧化碳濃度的變化增加趨勢最為明顯，且光合速率最大。

葉綠體的光合速率分為受rubisco活性限制的光合速率和由rubp再生速率限制的光合速率控制。一般認為co2響應曲線中初始斜率與rubpcase(核酮糖1,5-二磷酸羧化酶)的活性呈正相關，co2補償點低的作物常具有凈光合速率高、產量高的特點，因此低co2補償點也常被用作選育高產品種的指標。同時兼顧較高的光合效率，來確定一個品種的高產潛力。試驗結果表明，c2號草種的最高，達到0.079mol·m^-2·s^-1。根據四種牧草的co2補償點和co2飽和點高低初步確定它們凈光合速率高、產量的大致順序：c1＞b＞c2＞w。

9.2不同施肥處理對牧草生產性能的影響

本研究表明施有益微生物菌肥對單播無芒雀麥、單播草原2號雜花苜蓿、單播無芒雀麥和草原3號雜花苜?；觳?、無芒雀麥和草原3號雜花苜蓿混播、蒙農雜種冰草和草原3號雜花苜蓿混播、蒙農雜種冰草和草原2號雜花苜?；觳シN子產量都有明顯增加，施水溶肥對種子產量增加不明顯。單播蒙農雜種冰草和單播草原3號雜花苜蓿施有益微生物菌肥、水溶肥量時，種子產量都有明顯增加，但是施有益微生物對種子產量增加最有效。

綜合來看施微生物菌肥對八個組合種子產量都有明顯的增產效果。微生物肥料不僅為土壤提供了所需要的離子，使土壤中離子狀態(tài)的不平衡得到調節(jié)，提高植物的耐鹽性。而且增加了土壤中的n、p、k等植物所需要的元素。還能夠激活土壤中的脲酶、磷酸酶等有益的微生物酶活性，增加土壤中的微生物酶活性，從而提高了土壤肥力。從而對牧草生產性能有明顯效果。水溶肥雖然提供了土壤中的n、p、k等植物所需要的元素，但是不能很好的改良光伏架下的土壤，不能增加土壤中的微生物酶活性。從而效果不如微生物菌肥。

總之，施微生物菌肥對8個組合種子產量都有明顯的增產效果。

上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內。