糜子/绿豆间作模式下施氮量对绿豆叶片光合特性及产量的影响

作者：党科; 宫香伟; 吕思明; 赵冠; 田礼欣; 靳飞; 杨璞; 冯佰利^*; 高小丽^*

来源：作物学报, 2021, 47(06): 1175-1187.

• 绿豆
• 氮肥
• 间作
• 光合特性
• 光合氮利用效率
• 产量

探讨施氮量对间作条件下绿豆叶片光合特性、氮素特征及产量的影响,以期为西北旱区糜子//绿豆间作模式的合理施氮提供理论依据。试验于2018—2019年在陕西榆林采用裂区设计,主处理设糜子间作绿豆(PM)、绿豆单作(SM)2种种植模式,副处理设0 (N0)、45 (N1)、90 (N2)和135 kg hm-2 (N3) 4个氮肥水平。结果表明,施氮处理下间作绿豆叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)比不施氮平均增加10.5%～24.5%、15.2%～29.5%,提高了叶片光合特性; PSII最大光化学效率(Fv/Fm)、PSII实际光化学效率(ΦPSII)平均增加2.9%～7.8%、11.7%～28.4%,PSII非光化学淬灭系数(non-photochemical quenching coefficient,NPQ)降低10.3%～17.4%,叶片叶绿素荧光参数得到改善,对弱光的截获和利用能力提高,叶片PSII反应中心活性增强。单株叶面积、单位干质量叶片氮含量(Nmass)和单位面积氮含量(Narea)均随施氮量增加表现为先升高后降低的趋势;Chla、Chlb含量增加,光合氮利用效率(photosynthetic N-use efficiency,PNUE)则比不施氮有所降低;不同施氮量均显著增加间作绿豆干物质积累量和荚数,百粒重2年平均分别比不施氮增加1.1%～6.9%,产量增加9.3%～19.7%。2年试验间作各处理土地当量比(land equivalent ratio, LER)为1.63～2.07,表现为间作产量优势。由此可知,施氮可改善间作绿豆叶片光合物质生产能力,延缓衰老,有效调节了光合系统对遮阴的适应性反应,且间作叶片光合性能对氮肥的响应要大于单作。糜子/绿豆间作模式LER大于1,可作为西北旱作农业区推广种植模式,在90 kg hm-2施氮量下间作绿豆叶片光合特性表现最好,产量最高, LER最大,是其适宜施氮水平。

• 单位
  西北农林科技大学; 旱区作物逆境生物学国家重点实验室