全 文 ：木薯 -野花生间作的根系分布及营养吸收研究
漆智平 I. M. 若　 J. 豪迈尔
(中国热带农业科学院农牧研究所　海南　 571737) (哥伦比亚国际热带农业中心　卡利　 A. A 6713)
摘　要　木薯单作和间作处理的根系有 86. 8%和 91. 1%分布在 0～ 40cm土层 ,间作根系生物
量比单作增加了 55. 4% ;覆盖率提高了 56. 8% ,表土流失量比单作低 4倍。 木薯与野花生间作
促进了木薯对养分的吸收 ,提高了地上部生物量和养分含量 ,并极显著地促进木薯对钾素的吸
收。
关键词　木薯　野花生　根系变异　养分吸收
　　木薯 ( Manihot esculenta )是热带地区最
主要的块根作物 ,也是热带贫困地区三亿多人
的主要粮食来源。 同时也是用作饲料和淀粉工
业、酒业工业的重要原料。木薯一般种在瘠薄的
坡地上 ,不仅产量低而且地力耗竭严重、水土流
失量大 [ 1]。 为了土壤的持续利用 ,将野花生
( Arachis pintoi )与木薯间作 ,以此增加地面
覆盖 ,减少水土流失。野花生是热带地区广泛用
于草场间作的一种豆科牧草。它与禾本科牧草
混播可提高草地的生产潜力 ,放牧期比单种禾
本科的草地长 10年以上 [2 ]。用它和木薯间作力
求二者在土壤生态环境中得到互补 ,提高木薯
的产量和品质 ,提高土壤在生态系统中维持生
物生产力 ,保持环境质量等作用的能力 [3 ]。
1　材料和方法
1. 1　材料　木薯品种为 Manihot esculenta
CV. algodona ,野花生品种为 Arachis pintoi
CIAT17434。供试土壤为发育在火山灰沉积物上
的砖红壤 ,坡度为 24°。 其剖面理化性状见表 1。
表 1　供试土壤剖面理化性状
样　号 深　度
( cm)
有机质
(% )
速效磷
( mg /kg)
pH
( H2O)
交换 Ca 交换 Mg 交换 K
[cmol (+ ) /kg ]
26 0～ 5 14. 8 14. 5 5. 1 2. 13 0. 71 0. 74
27 5～ 10 13. 5 12. 8 4. 9 2. 05 0. 57 0. 51
28 10～ 20 8. 8 6. 0 4. 8 1. 19 0. 31 0. 36
29 20～ 40 4. 3 2. 6 5. 2 0. 83 0. 18 0. 14
30 40～ 80 1. 9 1. 7 5. 1 0. 69 0. 17 0. 14
1. 2　方法
选用长期定位试验的 9种不同栽培模式中
的木薯单种和木薯 -野花生间作处理作研究。每
处理设 3次重复 ,每个小区面积 400m2。第一次
种植时施用鸡粪 6t /hm2 ,以后每季施用鸡粪
3t /hm
2。 试验从 1994年 10月开始 ,采样期为
1997年 1月 (第二茬种植 , 10个月龄 )。
木薯种植的株×行距为 0. 9m× 0. 9m ,在
有代表性的位置选二株木薯 ,从邻近株、行中间
画出一个 0. 9m× 1. 8m的样方 ,叶、茎分采样。
样方中的枯枝落叶和杂草及野花生也分别采
样。先挖出一株木薯块根和地下茎 (种茎 )后 ,在
离另一株木薯 10cm的位置挖一剖面 ,按 0～
10cm , 10～ 20cm, 20～ 40cm , 40～ 80cm分层采
样。每层用 5个直径为 5cm的环刀取到要求深
度 ,并将各层 5个样点的土混成一个样 ,装入塑
料袋。 采完土样再挖出另一株块根和种茎。
—15—
土壤肥料　 1999( 6)
将茎、叶、块根、种茎+ 粗根、野花生、枯枝
落叶和杂草分别称鲜重 ;用叶面积仪测定叶面
积。然后分别称取 200～ 400g鲜样放在 60℃的
烘箱中烘干 ( 3d)、称重、磨细过 1mm筛供养分
分析用。将土样彻底混匀 ,称各层土样总重 ,称
取部分土样洗出各层的根。 用手工将活根和有
机物分选开 ,各层的根长用根长扫描仪
( Comair Roo t Leng th Scanner )测定。
用嫌气培养法测定土壤矿化率 [ 4] ,用常规
方法测定土壤速效养分 ,表土的流失用
Amezqui ta方法测定 [ 5]。
2　结果与讨论
2. 1　不同处理各层根的生物量
在单作和间作条件下根系在各土层的空间
分布具有明显的差异。从表 2可见 ,不仅根系总
量在单作与间作中表现不同 ,而且在土层中的
空间分布也表现出明显的差异。在 0～ 10cm土
层空间木薯间作的根生物量比单作增加了
66. 0% ;在 0～ 40cm内间作的各层根系空间分
布生物量远远大于木薯单作 ,间作的根生物量
比单作增加了 55. 4% ;而 40～ 80cm土层中无
明显变化。 这说明野花生根系主要是分布在 0
～ 40cm的土层空间 ,而且木薯间作比单作的根
系更粗壮。由于间作表土层的根系分布量大 ,这
有利于吸收养分和保持水土、减少陡坡地的土
壤侵蚀。 间作处理的水土流失量仅为单作的
1 /4。间作处理中野花生和木薯并未表现出明显
的竞争现象 ,单作块根干重为 2570kg /hm2 ,间
作的为 2300kg /hm2 ,经 LSD检验二者差异未
达显著水平。
表 2　不同处理各土层根系测定结果*
土层深度
( cm )
根生物量 ( kg /hm2 ) 根系密度 ( cm /cm3 ) 表土流失 ( t /hm2, 6m onth s)
单　作 间　作 单　作 间　作 单　作 间　作
0～ 10 470 780 0. 98　 0. 96　 - 193± 27 - 50± 24
10～ 20 260 280 0. 13 0. 36
20～ 40 190 370 0. 28 0. 28
40～ 80 140 140 0. 09 0. 09
总　量 1060 1570 0. 37(平均 ) 0. 42(平均 )
* 表中数字为 3次重复的平均值。
2. 2　不同处理地上部生物量
在间作条件下木薯叶片干重比单作增加了
9. 68% ,间作的木薯茎和野花生茎生物量比单
作木薯茎生物量高 12. 8% ;枯枝落叶干重是单
作比间作高 50. 8% ;间作的地上部总生物量比
单作增加了 9. 03%。由于木薯单作地下部根系
量少 ,难以为地上部旺盛生长提供足够养分 ,造
成营养不良 ,导致早衰而产生大量的枯枝落叶。
表 3　不同处理地上部生物量对比　 ( kg /hm2)
处　理 叶生物量 茎生物量木薯 野花生 木薯 野花生
枯枝
落叶
总生
物量
单　作 1240 / 4150 / 1810 7200
间　作 1360 610 3870 810 1200 7850
　　间作和单作根系的空间分布不同而使木薯
营养状况也不同 ,则使叶 /茎比率等指标产生差
异。单作和间作木薯的叶面积指数差异不大 ,但
加上野花生则间作的叶面积指数就比单作增加
了 56. 8%。 间作的木薯叶 /茎比率比单作高
25. 0% , 单位面 积干叶重 比单作 增加了
6. 98% 。这进一步说明木薯间作的营养状况比
单作更协调。
2. 3　不同处理对养分的吸收
不同处理吸收养分的总量能更真实的表现
根系对养分的吸收能力。由表 4可见 ,间作叶片
吸收 N PK和 Ca的量均高于单作 ,木薯与野花
生间作不仅没引起相互间对养分的竞争而减少
木薯对养分的吸收量 ,相反 ,间作后木薯各部位
对 K的吸收量均明显增加。地上部和地下部吸
—16—
土壤肥料　 1999( 6)
钾总量间作比单作增加了 54. 7% ,特别是间作
块根中钾的含量显著高于单作 ,这有利于促进
块根中淀粉的积累和木薯块根的产量及品质进
一步提高。 其他 4种养分吸收总量也是间作高
于单作。 提高量分别为: N 26. 6kg /hm2、 P
3. 6kg /hm2、 Ca 3. 4kg /hm2、Mg 0. 1kg /hm2。
表 4　不同处理各部位养分吸收量　 ( kg /hm2)
处　理 养　分 部　　　　位茎 叶 枯枝 野花生 块根 种茎 细根 合　计
单　作 N 35. 1 54. 9 33. 0 / 11. 6 7. 8 13. 6 156. 0
间　作 N 30. 0 57. 2 22. 1 36. 0 8. 8 7. 5 21. 0 182. 6
单　作 P 4. 6 3. 5 1. 9 / 2. 0 1. 1 1. 1 13. 7
间　作 P 4. 8 3. 8 1. 5 2. 8 1. 8 1. 1 1. 5 17. 3
单　作 K 33. 6 17. 0 10. 1 / 13. 5 5. 8 2. 8 82. 8
间　作 K 39. 2 20. 2 8. 8 25. 8 21. 1 9. 1 3. 9 128. 1
单　作 Ca 25. 7 8. 3 24. 3 / 2. 7 4. 1 7. 7 72. 8
间　作 Ca 24. 4 8. 4 14. 1 12. 3 2. 8 4. 7 9. 8 76. 2
单　作 Mg 12. 3 3. 4 6. 0 / 2. 0 2. 1 1. 5 27. 3
间　作 Mg 10. 5 3. 2 3. 2 4. 2 2. 1 2. 2 2. 0 27. 4
2. 4　不同处理对土壤养分状况的影响
间作处理的土壤净矿化氮、有效氮、有效
磷、交换性钙、镁的总量比单作分别增加了
19. 1% , 19. 1% , 52. 6% , 46. 2%和 114. 9%。植
株吸钾总量比单作增加了 54. 7% ,土壤中的速
效钾比单作提高了 2. 5倍。 表明野花生对土壤
钾的活化能力强 ,促进了木薯对 K的吸收。在
间作栽培条件下 ,野花生根系分泌大量含氮化
合物而木薯根分泌物以碳水化合物为主。 不同
的分泌物促进了土壤中各种微生物的生长繁
殖 ,微生物活化土壤的养分 ,又促进了根系对养
分的吸收 ,形成了良好的土壤生态环境。木薯与
野花生间作是一种较好的栽培模式 ,有利于对
土壤质量的提高。
表 5　各土层提供养分的量　 ( kg /hm2 )
处　理 深　度
( cm)
净矿化氮 有效氮 有效磷 有效钾 交换性钙 交换性镁
(k g /hm2)
单　作 0～ 10 1. 41 21. 70 10. 36 123. 83 698. 87 98. 47
10～ 20 2. 07 16. 54 6. 73 59. 41 446. 56 59. 68
20～ 40 2. 28 27. 69 3. 56 55. 42 393. 61 67. 55
40～ 80 0. 48 61. 87 6. 78 56. 37 710. 65 92. 74
总　量 0～ 80 6. 24 127. 80 27. 43 295. 03 2249. 69 318. 44
间　作 0～ 10 2. 01 26. 06 18. 06 193. 84 1026. 85 199. 03
10～ 20 2. 48 18. 90 12. 34 128. 16 685. 62 150. 53
20～ 40 2. 18 31. 44 3. 98 246. 38 533. 84 146. 02
40～ 80 0. 76 75. 84 7. 47 168. 50 1042. 77 188. 74
总　量 0～ 80 7. 43 152. 24 41. 85 736. 88 3289. 08 684. 32
3　结论
3. 1　木薯单作和间作处理的根系有 86. 8%和
91. 1%分布在 0～ 40cm土层空间 ,间作在此空
间的根系生物量比单作增加了 55. 4%。
3. 2　间作的覆盖率比单作提高了 56. 8% ,表
土流失量比单作低 4倍。
3. 3　木薯与野花生间作是一种较好的栽培模
式 ,间作比单作吸收的养分多、地上部生物量
大。
3. 4　木薯间种野花生后 ,促进了木薯对钾素等
养分的吸收 ,提高了各土层间有 (下转第 23页 )
—17—
土壤肥料　 1999( 6)
评分分别进行相关分析 ,只有营养期叶片 N量
( N% )与综合评分呈显著负相关 , r= - 0. 519,
花径与现蕾期叶片含 K量呈显著负相关 , r=
- 0. 619,二者均达到 P0. 05水平 ,其余相关不显
著。说明本次试验所设施肥水平对于供试品种
“春黄”仍有些偏高 ,这同前面分析的 C因子以
低水平为好是一致的。
表 3　菊花叶片 NPK含量分析结果　 (% )
处　理 含氮量 (N ,% ) 含磷量 ( P,% ) 含钾量 ( K ,% )营养期 现蕾期 营养期 现蕾期 营养期 现蕾期
A1B1C1 5. 59 3. 90 0. 12 0. 16 3. 82 5. 08
A1B2C2 4. 43 3. 66 0. 55 1. 88 4. 12 5. 33
A1B3C3 4. 67 4. 27 0. 16 0. 12 4. 57 5. 30
A1B4C4 4. 52 4. 17 0. 30 0. 26 4. 30 5. 40
A2B1C3 4. 76 3. 85 0. 12 0. 21 3. 71 4. 61
A2B2C4 4. 60 4. 04 0. 55 0. 47 4. 22 5. 22
A2B3C1 4. 78 3. 87 0. 12 0. 27 4. 67 5. 64
A2B4C2 4. 78 4. 08 0. 31 0. 38 4. 61 4. 75
A3B1C4 5. 29 4. 12 0. 14 0. 10 4. 20 4. 39
A3B2C3 4. 76 4. 05 0. 42 0. 53 4. 80 5. 12
A3B3C2 4. 52 4. 21 0. 29 0. 25 4. 51 5. 30
A3B4C1 3. 95 4. 31 0. 23 0. 16 4. 34 5. 04
A4B1C2 4. 74 3. 90 0. 09 0. 24 5. 64 4. 35
A4B2C1 4. 35 4. 04 0. 40 0. 43 4. 38 5. 08
A4B3C4 4. 78 4. 12 0. 17 0. 30 8. 27 5. 11
A4B4C3 8. 09 3. 95 0. 20 0. 34 3. 64 5. 33
3　结论
3. 1　在综合评分多重比较中有一个看似矛盾
的现象 ,即最佳处理组合均为含 A3或 A4的处
理 ,但在最差的组合中也有两个含 A4的处理
( A4B3C3, A4B3C4)。 我们认为可以用施肥量
的影响来解释 ,因为最佳组合处理均含 C1、 C2,
即低施肥量处理 ,而最差组合恰恰为含 C3或
C4的处理 ,即高施肥量的处理。也就是说正是
施肥过量产生的抑制作用抵消了最佳氮磷钾配
比带来的促进作用 ,对此 ,我们将在今后的试验
中进一步验证。
3. 2　在本试验中通过对综合评分的多重比较 ,
得出了三个最佳处理组合: A3B3C2、 A4B2C1、
A3B4C1。虽然 A3B3C2排在第一位 ,但从实际
生产中的经济因素考虑 ,应选 A4B2C1或
A3B4C1,因为这样可减少 1 /3施肥量 ,降低生
产成本。根据以前我们在观花月季进行的 N PK
配比施肥试验结果 ,氮磷钾比例 ( N∶ P2O5∶
K2O)接近 2∶ 1∶ 2时月季生长质量最佳 [2 ]。这
与我们本次试验推荐的施肥比例 A4( 20∶ 9∶
18)相接近。 因此 ,在切花菊基质栽培中首选组
合 A4B2C1,即营养生长期先施入氮磷肥 ,定植
2个月后施用 NPK比例为 20∶ 9∶ 18的复混
肥 ,整个生育期施肥总量为 240g /m2。
4　参考文献
1　 RA Larson de. Int roduction to Floricul tu re. Academic
press, Inc. New Yo rk , 1980, 12～ 15
2　穆鼎 ,杨孝汉 ,等 . 盆栽朱蕉和月季 N、 P、 K施肥比例初探
. 园艺学报 , 1997, 24( 1) 71～ 74
(上接第 17页 )效养分的含量 ,增强了土壤供肥
能力 ,减少了木薯单作对土壤有效养分的大量
耗竭 ,提高了土壤的质量。
4　参考文献
1　 Javier Loprz Molina, Mabrouk A. E1-Sh arkaw y, Increasing
crop p rod uctivi ty in cas sava by ferti lizing production of
planting material. Field Crops Research, 1995, 44: 151～
157
2　 Peter C. Kerridg e, Bil l Hard y. Biolog y and ag ronomy of
Forage Arachis. CIAT Publication, 1994, 240: 199～ 201
3　 Doran JW , Coleman DC, Bezdicek DF, Stew art BA.
Defining Soi l Quali ty for a Sus tainable Envi ronmen t, SS SA
Special Publication Number 35, Soi l Science Society of
America Inc. American Society of Agronomy. Inc.
Madison, Wisconsin, USA, 1994, 3～ 23
4　 Salins a JG and Garcia R. Meth od s quimicos para el anali sis
de sulos acidosy plantas fo rrajeras. CIAT. Cali , Coombia,
1985
5　 Amezqui ta E, Ch avez L F and Alvarez A. Suelos
Ecuatoriales , 1997, 27: 145～ 150
—23—
土壤肥料　 1999( 6)