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在植物根际生态学的研究中，根分泌物是植物在生长过程中通过根的不同部位向土壤中释放的一组种类繁多的物质。研究发现，根分泌物的4%-70%以有机碳的形式被释放到根的周围[4]。而植物的根系依靠根分泌物吸引土壤中的微生物，在根际周围形成有利于植物根系吸收养分的微生物群落，所以，在生长基质中，植物根与根际微生物存在互利共存关系。而地下根分泌物的营养物质大部分来源于地上部分光合作用光合产物的提供，从而因地上光合影响而导致根分泌物的减少，进而可能导致根际微生物区系的变化。
在已有的草原生态系统碳循环研究中，植物地下部分与土壤的碳循环过程主要包括与植物根际的碳沉积和根际微生物利用转化，有研究表明，草原土壤中球囊霉素的含量最高可占土壤有机碳的27%，是土壤有机碳的重要贡献者[5]，此外，菌根真菌可以通过改变土壤结构而对土壤碳库造成影响，而它需要消耗地上部固3定的光合产物才能文持自身的生存[6]。由此可分析，根系微生物的成分与数量在极大程度上影响了植物生长基质中的碳转化机制，同时，土壤碳含量也间接与光合反应与镁元素含量有关。
本文以饲用玉米、大豆、白三叶为实验材料，以湖南省衡阳红壤实验站的红壤为栽种基质，因该地区的红壤呈胶体性质，且该地区长期湿润多雨，淋溶现象严重，Mg2+流失较多，所以是天然的缺镁型土壤。本实验重点探究不同镁浓度处理对三种饲用型牧草的地下根系影响，其中包括地上地下生物量、叶绿素、叶片含糖量、根瘤数量、土壤碳含量以及土壤微生物碳氮含量的测定，采用盆栽实验与实验室生理分析相结合的试验方法。测定出在缺镁条件下，三种植物地下及土壤部分的微生物生理变化以及土壤理化变化，从而系统探究出缺镁条件下不同牧草的微生物区系及土壤碳含量的变化机制，为饲草植物更好的平衡施肥以及地上地下均衡生长提供理论依据和技术支持。
1 材料与方案
1.1实验材料
第一个实验在南京农业大学牌楼实验温室进行（2016年6月），第二个实验在白马基地实验温室中进行（2016年11月），两个实验均采用盆栽。供试土壤为湖南衡阳红壤实验站试验区的硅质红壤，土壤pH值3. 8。试验所用盆钵直径20 cm，高25c m，土壤过筛去杂后装盆，每盆装土4kg。第一个实验供试牧草品种为饲用大豆和玉米，第二实验供试验材料白三叶。
1.2实验方案
1.2.1第一个实验方案
实验材料：大豆和玉米
方案:单因素实验（控制镁肥），采用随机区组实验，每盆装4千克的土，每盆播种10粒，苗期间苗。共计42盆：2（品种）×7（重复）×3（处理）
施镁肥处理：
浓度：分为两个梯度组 CK，200 mg/kg
方式：镁肥采用MgSO4，分为两种施肥方案，一是直接施肥到土壤，另外一种是把镁肥溶于水，并加入活性剂，涂于叶片上。培养过程中，每隔三天随机换盆一次，并对水分进行定量。
处理时间：在植物长至10厘米左右，进行施肥。土壤镁肥溶于水（300毫升）分三次浇灌；叶片施肥[7]分三次施肥，一周一次。
在处理后，要严格控制水分和光，尽量保证水分和光的一致（每隔一周随机换盆一次，并对水分进行定量）。