全 文 :中国生态农业学报 2010年 7月 第 18卷 第 4期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, July 2010, 18(4): 742−747
* 国家自然科学基金项目(30860157)、国家重点基础研究发展计划(973 计划)前期研究专项(2008CB117011)、公益性行业(农业)科研专项
(200803030)、云南省教育厅基金项目(A3003065)资助
** 通讯作者: 郑毅(1964~), 男, 博士, 教授, 博士生导师, 主要从事土壤与植物营养方面的研究。E-mail: yzheng@ynau.edu.cn
赵平(1973~), 女, 副教授, 主要从事土壤肥料、植物营养与农业环境方面的研究。E-mail: pyzhao1994@yahoo.com.cn
收稿日期: 2009-07-27 接受日期: 2010-01-13
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2010.00742
小麦蚕豆间作施氮对小麦氮素吸收、累积的影响*
赵 平 1 郑 毅 1** 汤 利 1 鲁 耀 2 肖靖秀 1 董 艳 1
(1. 云南农业大学资源与环境学院 昆明 650201; 2. 云南省农业科学院农业环境资源研究所 昆明 650205)
摘 要 田间试验研究了小麦蚕豆间作及 4种施氮水平(0、90 kg·hm−2、180 kg·hm−2和 270 kg·hm−2)对小
麦植株体内氮含量、小麦地上部氮素累积及氮素养分吸收速率的影响。结果表明: 间作显著增加了小麦地上
部植株的氮含量, 与单作相比, 分蘖期、拔节期、抽穗期和成熟期不同施氮处理间作小麦植株的氮含量平均比
单作提高 20.0%、21.9%、21.4%和 17.1%; 抽穗期和成熟期间作小麦叶、茎和穗中的氮含量均高于单作; 间作
显著提高了小麦植株的氮素累积量和氮素吸收速率 , 与单作相比整个生育期间作小麦氮素累积量增幅为
15.5%~30.4%。无论单作还是间作, 小麦植株氮含量和氮素累积量随氮肥用量的增加而增加, 施氮对单作小麦
植株氮含量、氮素累积量和氮素吸收速率的影响大于间作, 随着氮肥用量的增加, 间作优势逐渐减弱; 单作小
麦植株的氮素吸收速率随氮肥用量的增加而增加, 间作小麦植株的氮素吸收速率随氮肥用量的增加呈先增后
降的趋势。本研究表明, 间作和施氮促进了小麦对氮素的吸收利用, 间作优势与施氮水平密切相关, 间作体系
中氮素养分的合理投入是发挥间作优势的关键。
关键词 小麦蚕豆间作 施氮水平 氮素累积 氮素吸收速率
中图分类号: S151.94 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2010)04-0742-06
Effect of N supply and wheat/faba bean intercropping on N uptake
and accumulation of wheat
ZHAO Ping1, ZHENG Yi1, TANG Li1, LU Yao2, XIAO Jing-Xiu1, DONG Yan1
(1. College of Resources and Environment, Yunnan Agricultural University, Kunming 650201, China; 2. Institute of Agricultural
Resources and Environment, Yunnan Academy of Agricultural Sciences, Kunming 650205, China)
Abstract Field experiment was conducted to investigate the effects of 4 nitrogen application rates (0, 90 kg·hm−2, 180 kg·hm−2
and 270 kg·hm−2) and intercropping on N content, N accumulation and N uptake rate of wheat plant in wheat/faba bean intercropping
system. The results show that intercropping can significantly increase the contents of N in wheat plants during growth stages. In
comparison with monocropping, N contents of wheat plant in intercropping are increased by 20.0%, 21.9%, 21.4% and 17.1% in
tillering, elongating, heading and maturing stages, respectively. The contents of N in leaves, stems, and panicles of wheat in inter-
cropping are significantly higher than those of monocropping in heading and maturing stages. Intercropping can significantly in-
crease N accumulation and N uptake rate of wheat plant compared with monocropping. N accumulation in plants of wheat increases
by 15.5%~30.4% in intercropping during growth stages. N accumulation and N content of wheat plant are increased with increasing
of nitrogen supply in both monocropping and intercropping, but impacts of N supply on N content, N accumulation and N uptake rate
of wheat plant are stronger in monocropping comparison with intercropping. Intercropping advantages reduce with increasing of N
application rate. N uptake rate of monocropped wheat plant increases, and that of intercropped wheat plant increases and then de-
creases with increasing of nitrogen application rates. The findings indicate that both N supply and intercropping can promote N up-
take and accumulation of wheat. N supply influences intercropping advantages in wheat/faba bean intercropping, and a rational N
supply is important for crop intercropping.
Key words Wheat/faba bean intercropping, Nitrogen supply level, Nitrogen accumulation, Rate of nitrogen uptake
(Received July 27, 2009; accepted Jan. 13, 2010)
第 4期 赵 平等: 小麦蚕豆间作施氮对小麦氮素吸收、累积的影响 743
间套作作为我国传统农业的精髓, 是增加农田
生物多样性的有效措施 [1], 可大幅度提高农田生态
系统生产力。豆科/禾本科套作是我国西南地区较普
遍的种植模式 [2], 因其能充分利用豆科作物的共生
固氮作用, 发挥间套作优势而被农民广为接受。但
长期以来, 有关间套作的研究大多集中在间套作作
物搭配模式和光能利用效率[3−4]、间套作对氮、磷和
钾等养分的吸收利用[5−9]、产量优势[10]、病虫害控制
等方面[11−14], 对有关小麦蚕豆间作系统中小麦对氮
吸收累积的动态变化、间作条件下氮素养分的吸收
速率、吸收高峰出现的时间及其次数的研究尚少见
报道。本试验以我国西南地区典型的小麦蚕豆间作
模式为例, 采用田间试验的方法, 研究了小麦蚕豆
间作及不同施氮水平对小麦氮素营养吸收累积变化
和吸收速率的影响, 旨在阐明小麦蚕豆间作体系中
小麦氮素营养的吸收利用规律, 以期为间作系统中
氮素养分的合理投入提供依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料及试验处理
试验于 2005 年 5 月~2006 年 10 月在云南省玉
溪农业职业技术学院实验地进行, 试验地土壤为轻
壤土 , 前茬作物为烤烟 , 耕层土壤基本性状为 : 有
机质 11.8 g·kg−1, 全氮 1.2 g·kg−1, 碱解氮 110.7
g·kg−1, 速效磷 34.2 g·kg−1, 速效钾 136.1 g·kg−1,
pH 7.4。
供试小麦(Tricum aestivum L.)品种为“F42”, 蚕
豆(Vicia faba L.)品种为“玉溪大粒豆”。试验为 A、B
两因素设计: A因素为 2种种植模式, 分别为小麦单
作、蚕豆单作和小麦蚕豆间作, B因素为 4个施氮水
平, 分别为不施氮处理(N0)、施纯氮量为 90 kg·hm−2
的低氮处理(N1)、施纯氮量为 180 kg·hm−2的常规
施氮处理(N2)和施纯氮量为 270 kg·hm−2的高氮处
理(N3), 共 12个处理, 每个处理重复 3次, 随机区组
排列, 共 36个小区。试验小区面积为 3.52 m×5.8 m。
间作种植带为 6行小麦−2行蚕豆−6行小麦, 小麦行
间距为 20 cm, 小麦−蚕豆行间距为 30 cm, 蚕豆行
间距为 30 cm, 每小区为 3个种植带。单作小麦行间
距为 20 cm, 单作蚕豆行距为 30 cm。
供试肥料为尿素 (N46.4%)、普通过磷酸钙
[P2O516%, 施用量为 75 kg(P2O5)·hm−2], 不施有机
肥。氮肥分基肥和追肥(各 50%)两次施用, 磷肥全部
作为基肥一次性施入。基肥于播种前均匀撒施于小
区表面, 然后将肥料均匀混于土中, 追肥于小麦拔
节期兑水浇施, 相同处理小区施肥量一致。
1.2 测定项目与方法
分别于小麦分蘖期、拔节期、抽穗期和成熟期
进行采样, 取样面积为 20 cm×20 cm, 单作随机取样,
间作小麦取与蚕豆相邻的第 1 行, 茎、叶和穗分别
烘干称重。称重后, 全部粉碎, 由其中选取分析样
品。样品用浓 H2SO4-H2O2消化, 半微量开氏法定氮。
1.3 数据分析
采用 DPS8.01 软件中的双因素程序对试验数据
进行方差分析和多重比较。
2 结果与分析
2.1 间作和施氮水平对小麦植株氮素养分含量的
影响
由表 1 可知, 种植模式对小麦地上部植株氮含
量影响较大, 间作小麦不同施氮处理地上部植株氮
含量在分蘖期、拔节期、抽穗期和成熟期平均比单
作提高 20.0%、21.9%、21.4%和 17.1%, 单间作处理
间差异显著。施氮水平与小麦植株氮含量之间也密
切相关, 无论单作还是间作, 在整个生育期随着氮
肥用量的增加, 小麦植株氮含量逐渐增加。在分蘖
期、拔节期、抽穗期和成熟期单作小麦各施氮处理
氮含量均比不施氮处理平均提高 18.4%、41.9%、
50.2%和 23.8%, 间作小麦平均提高 26.7%、18.0%、
14.9%和 13.2%。拔节后随着生育期的延迟 , 小麦
叶中的氮含量逐渐下降, 茎和穗中的氮含量则显著
增加。
种植模式对小麦各器官的氮含量也有很大影
响。与单作相比, 间作小麦抽穗期叶的氮含量比单
作平均提高 23.8%, 茎的氮含量平均提高 16.9%, 穗
的氮含量平均提高 19.0%。成熟期间作小麦叶、茎
和穗的氮含量分别比单作平均提高 15.7%、15.4%和
18.4%。施氮能增加抽穗期小麦叶、茎和穗的氮含量,
且随着氮肥用量的增加, 各器官中的氮含量也呈增
加趋势, 但施氮水平对各器官中氮含量的影响因种
植模式不同而有所差异。抽穗期单作小麦 N1、N2
和 N3处理叶片含氮量比 N0处理增加 21.2%、63.5%
和 87.1%, 平均增加 57.3%, 间作小麦各施氮处理叶
片氮含量比 N0处理提高 10.5%、15.0%和 27.8%, 平
均增加 17.8%; 单作各施氮处理茎的含氮量比 N0处
理平均增加 97.0%, 间作平均增加 25.9%; 单作各施
氮处理穗的含氮量比N0处理平均增加 7.9%, 间作平
均增加 1.0%。成熟期单作各施氮处理叶、茎和穗的
氮含量比 N0处理平均增加 34.5%、56.8%和 12.9%,
间作分别增加 20.2%、19.7%和 7.8%。以上结果表明:
施氮对单作小麦叶、茎和穗中氮含量的影响大于间
作。不施氮条件下, 间作显著提高了小麦地上部植
744 中国生态农业学报 2010 第 18卷
株及各器官的含氮量, 但随着氮肥用量的增加, 间
作优势趋于减弱, 可能是因为豆科作物通过共生固
氮提供自身生长的氮素营养, 非豆科作物由于竞争
能力强于豆科, 可以吸收大量的土壤无机氮; 另外,
小麦蚕豆间作体系中存在氮的互补利用关系。
2.2 间作和施氮水平对不同生育期小麦地上部氮
素养分累积的影响
从出苗到成熟, 小麦氮素养分的吸收量虽逐渐
增多, 但吸收量的增加与生育期的延长不呈直线关
系 , 前期较为缓慢 , 随后迅速增长 , 生育后期又逐
渐减缓, 其变化动态可用指数方程来描述(表 2):
Y=ae−b/t (1)
式中, Y 为氮素养分的累积吸收量, t 为出苗后天数,
a、b 为待定参数, 可用 DPS9.01 软件求得。所获得
的回归方程经 F 检验, 均达显著水平。从方程可以
看出, 氮素养分的累积吸收量与时间呈负指数关系,
b值越大, Y值就越小, a为常数, 其值越高, 则 Y值
越大。b值对 Y的影响有限, 而 a对 Y值影响较大, 反
映了种植模式和不同氮水平对氮素养分吸收累积量
变化的影响。
表 1 间作和施氮水平对不同生育期小麦地上部氮含量的影响
Tab. 1 Effects of intercropping and nitrogen level on N contents of overground parts of wheat at different growth stages g·kg−1
叶 Leaf 茎 Stem 穗 Panicle 整株 Whole plant 生育期
Growth
stage
N水平
N level 单作
Monocropping
间作
Intercropping
单作
Monocropping
间作
Intercropping
单作
Monocropping
间作
Intercropping
单作
Monocropping
间作
Intercropping
N0 13.6b* 15.5c
N1 14.4b* 18.3b
N2 16.5a* 19.9a
N3 17.4a* 20.8a
分蘖期
Tillering
stage
平均
Average
15.5B 18.6A
N0 9.7b* 13.7c
N1 11.3b* 17.5a
N2 15.4a 16.1ab
N3 14.6a 14.9bc
拔节期
Elongating
stage
平均
Average
12.8B 15.6A
N0 8.5d* 13.3c 3.4c* 5.8b 5.5bc* 6.8b 8.1c* 12.1c
N1 10.3c* 14.7bc 5.2b* 7.7a 5.3c* 6.6b 9.7b* 13.5b
N2 13.9b 15.3b 7.9a* 6.6ab 6.1ab* 7.5a 13.1a 13.7b
N3 15.9a 17.0a 7.0a 7.6a 6.4a 6.5b 13.7a* 14.5b
抽穗期
Heading
stage
平均
Average
12.2B 15.1A 5.9B 6.9A 5.8B 6.9A 11.2B 13.6A
N0 8.6b* 10.9b 2.7b* 3.9b 16.3b* 20.0a 12.9d* 16.2c
N1 9.2b* 11.3b 3.4b* 4.2a 16.9b* 20.8a 13.8c* 16.9c
N2 13.0a 13.6a 4.4a 4.7ab 17.6b 21.8a 16.3b* 18.7b
N3 12.5a* 14.4a 4.9a 5.1a 20.7a 22.1a 17.8a* 19.4a
成熟期
Maturing
stage
平均
Average
10.8B 12.5A 3.9B 4.5A 17.9B 21.2A 15.2B 17.8A
不同小写和大写字母分别表示氮水平和种植模式间差异显著(P<0.05), *表示单作和间作处理间差异显著(P<0.05), 下同. Different small
letters indicate significant difference among different nitrogen levels, and different capital letters indicate significant difference between monocrop-
ping and intercropping, respectively at 0.05 level; * mean significant difference between monocropping and intercropping at 0.05 level. The same
below.
表 2 不同种植模式和施氮水平下小麦氮素累积吸收量的动态方程
Tab. 2 Dynamic equations of accumulated N uptake of wheat during growth stages under different planting patterns and N levels
单作 Monocropping 间作 Intercropping N水平
N level 回归方程 Regression equation R2 P 回归方程 Regression equation R2 P
N0 Y=110.7e−184.8/t 0.843 0.03 Y=143.3e−163.8/t 0.913 0.02
N1 Y=147.2e−184.0/t 0.872 0.02 Y=137.9e−133.8/t 0.884 0.02
N2 Y=168.6e−162.9/t 0.921 0.01 Y=237.8e−187.8/t 0.888 0.02
N3 Y=269.9e−224.6/t 0.898 0.01 Y=189.9e−168.8/t 0.866 0.02
第 4期 赵 平等: 小麦蚕豆间作施氮对小麦氮素吸收、累积的影响 745
由表 3 可知, 种植模式和氮肥水平对小麦不同
生育阶段氮素养分的吸收累积有很大影响。在整个
生育期间作小麦氮素的累积吸收量显著高于单作 ,
尤其在抽穗期二者差异最大, 间作小麦氮素的累积
吸收量比单作提高 30.4%, 而成熟期的差异最小 ,
间作比单作提高 15.5%。不同生育期小麦对氮素的
阶段吸收量不同, 无论单作还是间作, 从抽穗到成
熟是小麦氮素营养累积的高峰期。从各生育阶段的
氮素吸收比率可以看出, 生育前期植株对氮的累积
量不大, 无论单作还是间作, 分蘖期、拔节期和抽穗
期的氮素阶段吸收比率都小于 20%, 而成熟期小麦
氮素吸收比例占整个生育期 45%左右, 这与李迎春
等[15]的研究结果一致。种植模式对分蘖期和抽穗期
的氮素阶段吸收比率没有影响, 但拔节期间作小麦
的阶段吸收比率显著高于单作, 到成熟期单作又显
著高于间作。氮肥水平与小麦植株的氮素累积吸收
量之间关系密切, 随着氮肥用量的增加, 不同生育
期小麦地上部的氮素累积吸收总量和阶段吸收量也
随之增加。间作除成熟期及拔节期的 N3处理外, 其
他各施氮处理的氮素累积吸收总量显著高于不施氮
处理, 单作除分蘖期外其他各生育期施氮处理的氮
素累积吸收总量也显著高于不施氮处理。
2.3 间作和施氮水平对小麦地上部氮素养分吸收
速率的影响
对表 2 的指数方程求时间的倒数, 可得出氮素
养分吸收速率的方程:
d(t)=1/t2abe−b/t (2)
以不施氮处理的氮素吸收速率方程为例: d(t)=
20 457.4/t2e(−184.8/t), 其中 d(t)为氮素吸收速率, t为出
苗后天数, 图 1 给出了不同处理的养分吸收速率变
化动态曲线, 表明不同处理的氮素养分吸收速率虽
有不同, 但其总变化趋势一致。整个生育期小麦氮
素养分的吸收速率并不是保持一个恒定值, 而是随
生育期的变化而变化, 养分的吸收速率前期迅速增
长, 至高峰后缓慢下降。各处理氮素吸收速率的动
态变化曲线呈偏钟形, 前期陡然上升, 至高峰后缓
慢下降。从图 1 还可看出, 即使在生育后期氮素的
吸收速率也不趋近横轴, 说明小麦在生长发育后期
仍有一定的氮素养分吸收能力。种植模式和氮肥水
平对小麦氮素吸收速率有很大影响。间作显著提高
表 3 间作和施氮水平对不同生育期小麦植株氮吸收量和吸收比例的影响
Tab. 3 Effects of intercropping and nitrogen level on N accumulation and absorption ratios of wheat plant at different growth stages
累积吸收量
Accumulation (g·m−2)
阶段吸收量
Stage absorption (g·m−2)
吸收比率
Absorption ratio (%) 生育期
Growth
stage
N水平
N level 单作
Monocropping
间作
Intercropping
单作
Monocropping
间作
Intercropping
单作
Monocropping
间作
Intercropping
N0 7.16b 8.46c 7.16b 8.46c 19.36a* 15.50c
N1 8.49b* 11.97b 8.49b* 11.97b 17.16a* 19.96b
N2 13.07a 13.04b 13.07a 13.04b 19.26a* 16.37c
N3 13.89a* 16.47a 13.89a* 16.47a 18.55a* 23.68a
分蘖期
Tillering
stage
平均
Average
10.61B 12.48A 10.61B 12.48A 18.57A 18.88A
N0 11.99c* 20.68b 4.80b* 12.22a 13.06a* 22.39a
N1 16.18b* 27.32a 7.80b* 15.35a 15.42a* 25.72a
N2 24.17a 26.06a 11.10a 13.02a 16.33a 16.47b
N3 18.97b 21.20b 5.28b 4.73b 7.15b 6.88c
拔节期
Elongating
stage
平均
Average
18.83B 23.81A 7.22B 11.33A 12.99B 17.86A
N0 16.62c* 29.01b 4.63c* 8.34b 12.41a 15.37ab
N1 23.41b* 36.88a 7.22b 9.55b 14.85a 15.91ab
N2 34.72a 36.87a 10.55a 10.81b 15.41a 13.61b
N3 31.99a* 36.41a 13.02a 15.21a 17.65a 21.95a
抽穗期
Heading
stage
平均
Average
26.68B 34.79A 8.86B 10.98A 15.08A 16.71A
N0 37.12c* 54.65c 20.50c 25.63c 55.23ab* 46.75a
N1 49.42b* 60.18c 26.01c 23.31c 52.58ab* 38.42b
N2 68.08a* 79.54a 33.36b* 42.66a 49.00b 53.56a
N3 73.81a 69.53a 41.82a* 33.13b 56.65a* 47.49a
成熟期
Maturing
stage
平均
Average
57.11B 65.97A 30.42A 31.18A 53.36A 46.55B
吸收比例=阶段吸收量/成熟期累积吸收量。Absorption ratio=stage absorption/accumulation in maturing stage.
746 中国生态农业学报 2010 第 18卷
了小麦对氮素营养的吸收速率, 但不同施氮处理表
现有所差异。不施氮(N0)条件下, 整个生育期间作小
麦的氮素养分吸收速率显著高于单作; 低氮处理(N1)
间作小麦的氮素养分吸收速率在生育后期(抽穗后
期)略低于单作, 但二者间差异不显著, 生育前期则
是间作显著高于单作; 常规氮处理(N2)生育前期(从
出苗到分蘖期)单间作小麦的氮素养分吸收速率没
有差异, 分蘖期后间作小麦的吸收速率显著高于单
作; 高氮处理(N3)单间作小麦的吸收速率变化趋势
与低氮处理相似, 生育前期(出苗到拔节期)间作显
著高于单作, 拔节期后则是单作显著高于间作。
氮肥水平对氮素养分的吸收速率有显著影响 ,
总趋势是吸收速率随着肥料用量的增加而增加。不
施氮(N0)和低氮(N1)处理小麦氮素吸收速率出苗后
10~50 d上升幅度最大, 此后上升幅度减缓, 至出苗
后 90 d左右吸收速率下降。N0处理单间作小麦氮素
吸收速率在出苗后 90 d 左右达到最高值, 分别为
0.32 g·d−1·m−2和 0.47 g·d−1·m−2; N1处理间作小
麦氮素吸收速率在出苗后 60 d左右达到最高值 0.55
g·d−1·m−2, 单作则在出苗后 90 d左右吸收速率达
到最高值 0.43 g·d−1·m−2; 常规氮(N2)处理小麦氮
素吸收速率在生育前期(出苗后 10~50 d)单作和间作
增长幅度都较大, 且二者无显著差异, 出苗后 50~90
d 吸收速率的增长幅度有所下降, 间作小麦的吸收
速率显著高于单作, 单间作氮素吸收速率的最高值
出现在出苗后 90 d 左右, 分别为 0.55 g·d−1·m−2
和 0.68 g·d−1·m−2; 高氮处理(N3)小麦氮素吸收速
率的变化趋势与其他处理不同, 生育前期间作显著
高于单作, 后期则相反, 间作小麦氮素吸收速率在
出苗后 90 d左右达到最高值 0.61 g·d−1·m−2, 单作
则在出苗后 110 d 左右吸收速率达到最高值 0.65
g·d−1·m−2。从图 1 还可看出间作小麦氮素吸收速
率的最高值出现在常规氮处理(0.68 g·d−1·m−2), 而
单作小麦氮素吸收速率的最高值出现在高氮处理
(0.65 g·d−1·m−2)。以上结果说明, 出苗后 60~90 d
左右(分蘖~拔节期)是小麦氮素吸收速率最大时期,
也是营养生长最旺盛的时期, 如果在此生育期追施
适量氮肥 , 可以促进小麦叶片和茎秆的生长发育 ,
提高植株对氮的吸收利用效率, 对提高叶片同化能
力及增加产量有重要作用。
3 结论和讨论
氮作为植物营养要素, 对植物生命活动、产量
和品质有极其重要的作用, 在农业生产中占有极其
重要的地位。由于豆科作物的固氮作用, 豆科与非
豆科作物间作在间作种植方式中占绝对统治地位 ,
对其研究相对较多, 大量研究结果表明养分吸收与
间作的产量优势之间存在明显的正相关关系[16−17]。
李文学[18]研究表明, 与单作相比, 间作小麦籽粒和
秸秆中的氮浓度明显增加, 施氮同时促进小麦对氮
图 1 间作和施氮水平对小麦地上部氮素养分吸收积累速率的影响
Fig. 1 Effects of intercropping and nitrogen level on N uptake rate of wheat druing growth stages
第 4期 赵 平等: 小麦蚕豆间作施氮对小麦氮素吸收、累积的影响 747
的吸收, 小麦籽粒和秸秆中的氮浓度与施氮量呈明
显正相关。本研究结果表明: 小麦蚕豆间作显著提
高了整个生育期小麦地上部植株的含氮量, 间作显
著增加了小麦叶、茎和穗的氮含量。施氮对单作小
麦叶、茎和穗氮含量的影响大于间作, 不施氮条件
下, 间作可显著提高小麦地上部植株及各器官的含
氮量, 但随着氮肥用量的增加, 间作优势趋于减弱,
这与陈远学[19]的研究结果一致。
作物生长发育是养分持续增长的过程, 作物对
养分的吸收利用不仅受栽培条件和管理措施的影响,
与作物生长时期和肥料投入水平的影响也有很大关
系。本研究表明, 从出苗到成熟, 小麦氮素养分吸收
量逐渐增多, 与时间呈负指数关系, 其变化动态可
用指数方程 Y=ae−b/t来描述。无论单作还是间作, 生
育前期小麦植株对氮的吸收累积量较小, 分蘖期、
拔节期和抽穗期的氮素阶段吸收比例都小于 20%,
而成熟期小麦的氮素吸收比例占整个生育期 45%左
右, 这与李迎春等[15]的研究结果一致。大量研究表
明间作条件下禾本科作物的产量和氮素吸收量高于
单作, 表现出明显的间作优势[5−7]。金绍龄等[20]报道
认为, 小麦/玉米带状间作下, 施用氮肥都会增加配
对作物地上部氮素的吸收量。本试验条件下, 间作
小麦的氮素吸收量显著高于单作, 整个生育期间作
小麦氮素的累积吸收量比单作提高 15.5%~30.4%。
随着氮肥用量的增加, 不同生育期小麦地上部的氮
素累积吸收总量和阶段吸收量也随之增加。
本研究结果还表明, 小麦生长期间氮素养分吸
收速率随时间而变化, 整个生育期氮素养分吸收速
率的动态变化曲线呈偏钟形, 前期(出苗至分蘖期)
增长较快 , 至高峰后缓慢下降 , 这与宋海星等 [8]的
研究结果相同。无论单作还是间作, 氮素养分吸收
速率较快的时期均出现在拔节~抽穗期 , 而氮素累
积吸收量最大的时期出现在抽穗~成熟期 , 说明养
分的累积和吸收并非保持同一速率, 养分的累积吸
收量以养分吸收速率的提高为前提, 本试验条件下
小麦蚕豆间作显著提高了小麦对氮素营养的吸收速
率, 增加了氮素养分的累积吸收量, 为干物质的形
成和间作产量的提高奠定了基础。
参考文献
[1] Zhu Y Y, Chen H R, Fan J H, et al. Genetic diversity and
disease control in rice[J]. Nature, 2000, 406: 718−722
[2] Tsubo M, Walker S, Mukhala E. Comparisons of radiation use
efficiency of mono/intercropping systems with different row
orientations[J]. Field Crops Res, 2001, 71: 17−29
[3] Chowdhury M K, Rosario E L. Comparison of nitrogen,
phosphorus and potassium utilization efficiency in
maize/mung bean intercropping[J]. Journal of Agricultural
Sciences, 1994, 122: 193−199
[4] 高阳, 段爱旺, 刘祖贵, 等. 单作和间作对玉米和大豆群体
辐射利用率及产量的影响 [J]. 中国生态农业学报 , 2009,
17(1): 7−12
[5] 肖焱波 , 李隆, 张福锁 . 小麦/蚕豆间作体系中的种间相互
作用及氮转移研究[J]. 中国农业科学, 2005, 38(5): 965−973
[6] 肖焱波 , 李隆 , 张福锁 . 两种间作体系中养分竞争与营养
促进作用研究[J]. 中国生态农业学报, 2004, 12(4): 86−89
[7] 李隆, 李晓琳, 张福锁, 等. 小麦大豆间作条件下作物养分
吸收利用对间作优势的贡献 [J]. 植物营养与肥料学报 ,
2006, 12(2): 140−146
[8] 宋海星, 李生秀. 玉米生长量、养分吸收量及氮肥利用率的
动态变化[J]. 中国农业科学, 2003, 36(1): 71−76
[9] 何萍 , 金继运 . 氮钾互作对春玉米养分吸收动态及模式的
影响[J]. 玉米科学, 1999, 7(3): 68−72
[10] Li L, Sun J H, Zhang F S, et al. Wheat/maize or
wheat/soybean strip intercropping.Ⅰ. Yield advantage and
interspecific interaction on nutrients[J]. Field Crops Res,
2001, 71: 123−137
[11] 肖靖秀 , 周桂夙 , 汤利 , 等 . 小麦/蚕豆间作条件下小麦的
氮、钾营养对小麦白粉病的影响[J]. 植物营养与肥料学报,
2006, 12(5): 517−522
[12] 肖靖秀, 郑毅, 汤利, 等. 小麦蚕豆间作系统中的氮钾营养
与小麦锈病发生的影响[J]. 云南农业大学学报, 2005, 20(5):
640−645
[13] 李勇杰, 陈远学, 汤利, 等. 不同分根条件下氮对小麦生长
和白粉病发生的影响[J]. 云南农业大学学报, 2006, 21(5):
581−585
[14] 李勇杰, 陈远学, 汤利, 等. 地下部分隔对间作小麦养分吸
收和白粉病发生的影响 [J]. 植物营养与肥料学报 , 2007,
13(5): 929−934
[15] 李迎春, 彭正萍, 薛世川, 等. 磷、钾对冬小麦养分吸收、
分配及运转规律的影响[J]. 河北农业大学学报, 2006, 29(5):
1−6
[16] Morris R A, Garrity D P. Resource capture and utilization in
intercropping: Non-nitrogen nutrition[J]. Field Crops Re-
search, 1993, 34: 319−334
[17] Stern W R. Nitrogen fixation and transfer in intercrop sys-
tems[J]. Field Crops Research, 1993, 34: 335−356
[18] 李文学. 小麦/玉米/小麦间作系统中氮、磷吸收利用特点及
其环境效应[D]. 北京: 中国农业大学, 2001
[19] 陈远学. 小麦/小麦间作系统中种间相互作用与氮素利用、
病害控制及产量形成的关系研究 [D]. 北京 : 中国农业大
学, 2007
[20] 金绍龄, 李隆, 张丽慧. 小麦/玉米带田作物氮营养特点[J].
西北农业大学学报, 1996, 24(5): 35−41