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作物杂志,2024, 第1期: 104–110 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2024.01.014

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

不同生育时期油莎豆饲草离子特性和根系养分对不同种植模式的响应

张玉林1,2,3,4(), 杜艺2,3,4,5(), 柴旭田2,3,4,5, 李向义2,3,4, 鲁艳2,3,4, 张志浩2,3,4(), 曾凡江1,2,3,4,5()   

  1. 1新疆大学生态与环境学院，830046，新疆乌鲁木齐
    2中国科学院新疆生态与地理研究所/新疆荒漠植物根系生态与植被修复重点实验室，830011，新疆乌鲁木齐
    3荒漠与绿洲生态国家重点实验室/干旱区生态安全与可持续发展重点实验室/中国科学院新疆生态与地理研究所，830011，新疆乌鲁木齐
    4新疆策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站，848300，新疆策勒
    5中国科学院大学，100049，北京
  • 收稿日期:2022-11-22 修回日期:2022-12-28 出版日期:2024-02-15 发布日期:2024-02-20
  • 通讯作者: 曾凡江，主要从事干旱区植物生态学研究，E-mail：zengfj@ms.xjb.ac.cn; 张志浩，主要从事干旱区微生物生态学研究，E-mail：zhangzh@ms.xjb.ac.cn
  • 作者简介:张玉林，主要从事植物生理生态学和微生物生态学研究，E-mail：zhangyl20201051213@163.com;|杜艺，主要从事植物生理生态学和微生物生态学研究，E-mail：duyi1996002001@163.com
  • 基金资助:
    新疆维吾尔自治区重点研发计划(2022B02040-1);国家重点研发计划(2019YFC0507603)

Responses of Forage Grass Ion Characteristics and Root Nutrients of the Cyperus esculentus to Different Planting Patterns at Different Growth Stages

Zhang Yulin1,2,3,4(), Du Yi2,3,4,5(), Chai Xutian2,3,4,5, Li Xiangyi2,3,4, Lu Yan2,3,4, Zhang Zhihao2,3,4(), Zeng Fanjiang1,2,3,4,5()   

  1. 1College of Ecology and Environment, Xinjiang University, Urumqi 830046, Xinjiang, China
    2Xinjiang Institute of Ecology and Geography, Chinese Academy of Sciences / Xinjiang Key Laboratory of Desert Plant Roots Ecology and Vegetation Restoration, Urumqi 830011, Xinjiang, China
    3State Key Laboratory of Desert and Oasis Ecology / Key Laboratory of Ecological Safety and Sustainable Development in Arid Lands / Xinjiang Institute of Ecology and Geography, Chinese Academy of Sciences, Urumqi 830011, Xinjiang, China
    4Cele National Station of Observation and Research for Desert-Grassland Ecosystem, Cele 848300, Xinjiang, China
    5University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
  • Received:2022-11-22 Revised:2022-12-28 Online:2024-02-15 Published:2024-02-20
  • Contact: Zhang Zhihao,Zeng Fanjiang

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PDF (PC)

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摘要：

为探究不同种植模式对油莎豆（Cyperus esculentus）饲草离子特性和根系养分含量的影响，采用大田试验进行油莎豆连作与油莎豆―冬小麦轮作，分别在生长前期（S1）、生长中期（S2）和成熟期（S3）测定分析饲草离子特性、根系养分含量和土壤理化性质的变化。结果表明，连作/轮作和不同生育时期对油莎豆根系全磷和全钾含量影响均显著；连作/轮作和不同生育时期的交互作用均对油莎豆饲草离子特性（Cl－、SO42－、Ca2+、K+、Na+和Mg2+）影响显著，对根系全磷、全钾、全氮和粗蛋白含量影响均不显著。在连作/轮作模式下，油莎豆根系的全氮、全磷、全钾和粗蛋白含量随生育时期呈下降趋势。连作模式显著增加了饲草的Cl－、SO42－、K+和Na+含量。轮作模式显著降低了饲草的离子含量（如K+、Na+），而且并未提高油莎豆根系养分含量。因此，连作有利于改善土壤的盐碱化，适合在新疆区域盐碱化土壤大规模推广种植。

关键词: 油莎豆, 连作, 轮作, 饲草离子特性, 根系养分含量

Abstract:

To explore the effects of different planting patterns on forage grass ion characteristics and nutrients content in root of Cyperus esculentus, a field experiment was carried out under C.esculentus continuous cropping (CC) and C.esculentus-wheat rotation cropping (RC). The changes of ion properties, root nutrient content and soil physicochemical properties of forage were measured and analyzed at early growth stage (S1), middle growth stage (S2), and mature stage (S3). The results showed that CC/RC and different growth stages had significant effects on the total phosphorus and total potassium of the root. Their interaction had significant effects on the forage grass ion characteristics (Cl－, SO42－, Ca2+, K+, Na+ and Mg2+), but no significant effects on the contents of total phosphorus, total potassium, total nitrogen and crude protein in the roots. Under CC/RC mode, the total nitrogen, total phosphorus, total potassium, and crude protein of roots were decreased with three growth stages. The CC significantly increased the contents of Cl－, SO42－, K+, and Na+ of the forage grass. The RC significantly reduced the content of ions (such as K+ and Na+) of forage grass, and did not increase the content of nutrients in roots. Therefore, CC is beneficial to the improvement of soil salinization, which is suitable for large-scale cultivation of salinized soil in Xinjiang.

Key words: Cyperus esculentus, Continuous cropping, Rotation cropping, Ion characteristics of forage grass, Nutrient content in roots

图1

连作/轮作及不同生育时期对油莎豆饲草离子特性的影响 CC：连作；RC：轮作。不同小写字母表示相同种植模式不同生育时期差异显著（P < 0.05）；不同大写字母表示不同种植模式之间差异极显著（P < 0.01），未标注表示在不同种植模式之间差异不显著。下同。

表1

连作/轮作及不同生育时期对油莎豆饲草离子特性影响的双因素方差分析

处理Treatment df Cl－ (mg/g) SO42－ (mg/g) Ca2+ (mg/g) K+ (mg/g) Mg2+ (mg/g) Na+ (mg/g)
连作/轮作（CC/RC） 1 50.43*** 2.37** 14.93** 147.49*** 0.81 110.51***
生育时期（S） 1 33.11*** 18.85*** 3.92* 124.21*** 6.54* 90.91***
连作/轮作×生育时期（CC/RC×S） 2 11.79*** 9.71** 4.58* 130.02*** 8.17** 67.64***

图2

连/轮作及不同生育时期对油莎豆根系养分含量的影响

表2

连/轮作及不同生育时期对油莎豆根系养分含量影响的双因素方差分析

处理
Treatment		 df 全氮
Total nitrogen (g/kg)		 全磷
Total phosphorus (g/kg)		 全钾
Total potassium (g/kg)		 粗蛋白
Crude protein (g/kg)
连作/轮作（CC/RC） 1 0.79 8.79* 21.49** 0.80
生育时期（S） 2 43.27*** 10.33** 188.38*** 43.16***
连作/轮作×生育时期（CC/RC×S） 2 0.59 3.74 2.64 0.59

图3

油莎豆饲草离子、根系养分和土壤理化性质的相关性分析 “*”表示在0.05水平显著相关；“**”表示在0.01水平极显著相关。

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