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作物杂志,2021, 第5期: 120–127 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2021.05.018

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

施氮和间作对蚕豆根瘤形成及氮素吸收累积的影响

吴鑫雨1(), 刘振洋1, 李海叶1, 郑毅1,2, 汤利1, 肖靖秀1()   

  1. 1云南农业大学资源与环境学院,650201,云南昆明
    2云南开放大学,650223,云南昆明
  • 收稿日期:2020-12-23 修回日期:2021-01-14 出版日期:2021-10-15 发布日期:2021-10-14
  • 通讯作者: 肖靖秀
  • 作者简介:吴鑫雨,研究方向为作物间作养分利用与病害控制,E-mail： wuxinyuxixi@126.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(31760611);国家自然科学基金(31560581);云南省农业联合基础专项(2018FG001-071)

Effects of Nitrogen Application and Intercropping on Nodule Formation and Nitrogen Uptake and Accumulation in Faba Bean

Wu Xinyu1(), Liu Zhenyang1, Li Haiye1, Zheng Yi1,2, Tang Li1, Xiao Jingxiu1()   

  1. 1College of Resources and Environmental Science, Yunnan Agricultural University, Kunming 650201, Yunnan, China
    2Yunnan Open University, Kunming 650223, Yunnan, China
  • Received:2020-12-23 Revised:2021-01-14 Online:2021-10-15 Published:2021-10-14
  • Contact: Xiao Jingxiu

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PDF (PC)

316

摘要：

为探究不同施氮水平下小麦蚕豆间作对蚕豆根瘤形成及氮素吸收累积的影响,明确氮肥施用与豆科作物结瘤固氮、氮素吸收累积和产量的关系,通过2年田间试验,分析了N0、N1、N2和N3 4个施氮水平（蚕豆：0、45、90、135kg/hm2;小麦：0、90、180、270kg/hm2）下,单作、间作蚕豆各关键生育期根瘤鲜重、氮素吸收关键参数、地上部氮素累积量和产量的特征。结果表明,N0、N1和N2水平下,间作蚕豆根瘤鲜重比单作分别提高40.9%、27.2%和34.1%;高氮（N3）水平下,单作、间作蚕豆根瘤鲜重无显著差异。与单作相比,4个施氮水平下间作蚕豆的最大氮素累积量（A）和最大氮素吸收速率（Rmax）降幅分别为8.01%~13.93%和10.27%~12.98%,表明氮素吸收累积特点与根瘤鲜重相反。在蚕豆营养生长阶段（出苗后90d内）,单作、间作蚕豆氮素累积量无差异;进入结荚期后（出苗90d后）,间作显著降低了蚕豆的氮素累积量。同时,蚕豆产量也受施氮量和种植模式的调控,与单作相比,4个施氮水平下,间作降低蚕豆产量平均达20.66%。整体而言,在N1水平下,蚕豆根瘤鲜重和产量达最大值,随着施氮量增加,蚕豆根瘤鲜重、氮素累积量和产量均随之降低,间作促进根瘤形成的优势减弱甚至消失。因此,间作体系中蚕豆氮肥的运筹与间作优势的形成密切相关。

关键词: 小麦蚕豆间作, 根瘤鲜重, 氮素累积, 氮素吸收速率, 产量

Abstract:

In order to explore the effects of wheat and faba bean intercropping on faba bean nodulation, nitrogen (N) uptake and accumulation, and faba bean yield under different N levels. Four N levels, 0 (N0, control), 45 (N1), 90 (N2), and 135kg/ha (N3) for faba bean; and 0 (N0, control), 90 (N1), 180 (N2), and 270kg/ha (N3) for wheat. The characteristics of the root nodules weight, nitrogen uptake parameters, aboveground nitrogen accumulation and yield of mono-cropped faba bean (MF) and intercropping faba bean (IF) were analyzed. The results showed that under N0, N1, N2 level, root nodules fresh weight of IF were increased by 40.9%, 27.2%, 34.1%, respectively compared to MF. Under N3 level, root nodules fresh weight of MF and IF were not significant. The maximum N accumulation (A), the maximum N uptake rate (Rmax) of IF was decreased by 8.01%-13.93% and 10.27%-12.98%, respectively compared to MF, indicating that the cumulative characteristics of nitrogen absorption were contrary to nodule weight. No difference in N accumulation between IF and MF during the faba bean vegetative growth stages (0-90days after faba bean emerged) under four N levels, but N accumulation of IF was decreased during reproductive growth stages (>90 days after faba bean emerged) compared to MF. Compared with MF, the average yield of IF faba bean was decreased 20.66%. Overall, under N1 level, root nodules fresh weight and yield reached the maximum value, which showed a downward trend with the increase of nitrogen fertilizer application. Therefore, the transportation of IF faba bean nitrogen fertilizer is closely related to the formation of intercropping advantages.

Key words: Wheat and faba bean intercropping, Root nodule fresh weight, N accumulation, N uptake rate, Yield

表1

不同氮水平下单、间作蚕豆根瘤鲜重统计分析结果（2017-2018）

因素
Factor		 2017 2018
分枝期
Branching		 开花期
Flowering		 结荚期
Podding		 分枝期
Branching		 开花期
Flowering		 结荚期
Podding
氮水平N level *** *** *** *** *** ***
种植模式Planting pattern *** *** *** *** *** ***
氮水平×种植模式N level×planting pattern * * *** * ** *

图1

不同施氮水平下单、间作蚕豆根瘤鲜重 同一时期不同字母表示不同氮水平下单作和间作蚕豆差异显著（P<0.05）

表2

不同氮水平下单、间作蚕豆氮素吸收关键参数统计分析结果（2017-2018）

指标
Item		 2017 2018
A Tmax r Rmax A Tmax r Rmax
氮水平N level *** ** ns *** *** *** ns ***
种植模式Planting pattern *** * ns *** *** ** ns ***
氮水平×种植模式
N level×planting pattern		 ns ns ns ns ns ns ns ns

图2

不同施氮水平下单、间作蚕豆氮吸收关键参数 不同字母表示同一年不同氮水平下单、间作蚕豆氮素吸收关键参数差异显著（P < 0.05）

图3

不同氮水平下单、间作蚕豆的动态氮素累积量 “△”表示同一氮水平及同一时期单、间作蚕豆间差异显著（P<0.05）

表3

不同氮水平下单、间作蚕豆产量

处理Treatment 2017 2018
N0 MF 2713±169b 2451±156b
IF 2234±164cd 2046±85c
N1 MF 3401±284a 3012±247a
IF 2731±229b 2500±241b
N2 MF 2392±162bc 2207±211bc
IF 1907±116de 1676±153d
N3 MF 2221±229cd 2096±220c
IF 1759±249e 1481±179d
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