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史晓龙1,郭佩1,任婧瑶1,张鹤1,董奇琦1,赵新华1,周宇飞1,张正2,万书波2,于海秋1
SHI XiaoLong1, GUO Pei1, REN JingYao1, ZHANG He1, DONG QiQi1, ZHAO XinHua1, ZHOU YuFei1, ZHANG Zheng2, WAN ShuBo2, YU HaiQiu1 #br#
摘要: 【目的】土壤盐渍化已成为全球重要的生态环境问题,严重威胁到全球农业可持续性和粮食安全。农田系统多样性有助于改善土壤状况和提高其环境适应性。【方法】本试验以耐盐花生品种(花育25)和耐盐高粱品种(辽杂15)为试验材料,在正常(N)和0.25%盐胁迫(S)条件下设置花生单作(SP)和花生/高粱间作(IP),分别为正常土壤条件下单作花生(N-SP);正常土壤条件下间作花生(N-IP);盐胁迫条件下花生单作(S-SP)和盐胁迫条件下花生间作(S-IP),共4个处理组合。通过连续2年进行田间种植箱模拟试验,测定花生盐耐受指数(STI)、邻体效应指数(RII)、Na+/K+和根际养分等指标,研究不同种植模式下花生对盐胁迫的响应。【结果】花生/高粱间作模式下,花生RII均为负值,但在盐胁迫条件下,特别是连续种植2年后,S-IP处理组的负RII明显减弱,STI明显提高。在2019年,S-IP处理负RII较2018年降低了66.78%,相较N-IP处理降低了88.76%。2018和2019年S-IP处理STI相较S-SP处理均提高了27%左右。此外,花生/高粱间作有利于不同类型根系的发育,从而改变整体根系分布与结构并影响花生根际养分。其中N-IP处理根际土壤养分含量相较N-SP处理平均升高6.19%,S-IP处理根际土壤养分含量相较S-SP处理平均升高3.73%。盐胁迫条件下土壤钾素含量相较正常土壤条件显著增加,这可能是植物维持根际土壤Na+/K+稳态的初始防御响应,从而通过影响Na+、K+的选择性吸收与运输调控了花生体内Na+/K+稳态。相较S-SP处理,S-IP处理叶片Na+/K+降低了20.63%,叶片盐害系数(LSHC)减少了53.95%,光合潜力和光能转化效率得到明显改善,干物质积累能力和产量潜力也得到提高。其中S-IP增产潜力最为明显,相较2018年,2019年S-IP处理产量增加了17.95%。【结论】盐胁迫下连续花生/高粱间作能有效缓解花生的负相互作用,显著提高了花生盐耐受指数,并通过改善土壤养分状况和调控花生Na+/K+稳态缓解盐胁迫,维持了干物质积累能力和提高了产量潜力。