根系分隔方式对燕麦/豌豆间作产量、氮素吸收及豌豆结瘤固氮特性的影响

Effects of root separation on yield, nitrogen uptake, nodule formation and nitrogen fixation characteristics of oat/pea intercropping

摘要:

为了解燕麦和豌豆间作系统中地下部互作对产量、氮素固定与分配的影响,本研究设燕麦单作、豌豆单作、燕麦豌豆间作不隔根、尼龙网隔根和塑料膜隔根共5个处理,探究了间作系统的产量及构成,分析了各器官氮素积累以及氮素固定、结瘤固氮特性对根系分隔的响应。结果表明,燕麦/豌豆间作不隔根和尼龙网隔根处理的土地当量比为1.16和1.08,产量较单作更高；塑料膜隔根处理的土地当量比为0.94,不具产量优势。根系互作促进了燕麦株高及穗部的生长发育,降低了豌豆单株荚数和单株粒重。在燕麦灌浆期,不隔根的燕麦叶片和根部氮含量显著高于其他处理(P<0.05)；尼龙网隔根的豌豆豆荚和叶片氮含量最高,而塑料膜隔根处理的根部氮含量较单作、不隔根和尼龙网隔根分别高出了21.54%、22.08%和120.51%；尼龙网隔根的根瘤数、根瘤重及固氮酶活性较塑料膜隔根分别提高了84.62 %、66.67 %和81.16 %,较单作分别提高了54.84%、11.11%和122.22%。在燕麦成熟期,不隔根的燕麦穗部、茎秆、叶片和根系的氮含量较塑料膜隔根处理分别高16.99 %、68.01 %、3.47 %和14.18 %；尼龙网隔根处理的豌豆豆荚、茎秆和根部以及不隔根处理的叶片氮含量最高；根瘤数及重量在各处理间由大到小依次为：根系不分隔>尼龙网隔根>单作>塑料膜隔根,而固氮酶活性的大小顺序正好相反。由此可见,燕麦和豌豆间作的产量优势主要来自于地下部贡献。不隔根时间作产量最高,尼龙网隔根时豌豆能够固定更多的氮素,增加自身器官及燕麦对氮的吸收和积累。燕麦旺盛的氮需求通过根系互作刺激并增加了豌豆对氮素的固定,地下部根系互作是燕麦/豌豆间作增产的主要原因。

Abstract: