祝麗香，張文靜，王鵬，畢建杰

(山東農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，山東泰安271018)

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桔梗間作模式中作物養(yǎng)分吸收和利用對間作優(yōu)勢的貢獻(xiàn)

祝麗香，張文靜，王鵬，畢建杰

(山東農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，山東泰安271018)

摘要：設(shè)置桔梗/大蔥、桔梗/薄荷間作以及各個(gè)作物單作的田間實(shí)驗(yàn)，以期揭示以桔梗為主間作體系的養(yǎng)分吸收和利用效率對間作優(yōu)勢的貢獻(xiàn)。結(jié)果表明，桔梗/大蔥間作體系作物的氮鉀吸收量分別高于單作1.07%、19.48%，桔梗/薄荷間作體系作物的氮鉀吸收量分別低于單作15.79%，1.33%。兩種間作體系磷吸收量分別增加0.67%、0.69%。桔梗/大蔥間作的土地當(dāng)量比1.21，說明具有間作優(yōu)勢，桔梗為優(yōu)勢種，競爭能力大于大蔥，有利于提供桔梗產(chǎn)量。桔梗/薄荷間作的土地當(dāng)量比為0.93，說明無間作優(yōu)勢。桔梗/大蔥間作體系氮磷鉀吸收效率對土地當(dāng)量比的貢獻(xiàn)分別為0.05、0.04和0.23，利用效率的貢獻(xiàn)分別為0.39、0.38和-0.04，說明桔梗/大蔥間作優(yōu)勢的營養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)主要來自于氮磷利用效率和鉀吸收效率的提高。桔梗/薄荷間作體系氮磷鉀吸收效率對土地當(dāng)量比的貢獻(xiàn)相對于單作體系分別降低了0.23、0.13 和0.12，表明桔梗/薄荷間作無間作優(yōu)勢主要是間作降低了養(yǎng)分吸收量。

關(guān)鍵詞：桔梗；間作優(yōu)勢；養(yǎng)分吸收量；養(yǎng)分利用效率；土地當(dāng)量比

合理間作利用不同作物在空間分布和養(yǎng)分需求等方面的優(yōu)勢互補(bǔ)，有效利用光照、水分、養(yǎng)分等資源獲得作物增產(chǎn)，防控病蟲害，改善作物品質(zhì)[1]。在連作花生田上，花生/茅蒼術(shù)、花生/京大戟間作提高花生產(chǎn)量30%以上[2]；當(dāng)歸/大蒜間作比當(dāng)歸單作降低了麻口病發(fā)病率，當(dāng)歸產(chǎn)量提高34.17%[3],間作是克服當(dāng)歸連作障礙的有效途徑之一。

桔梗(Platycodongrandiflorum)是著名的藥食兩用經(jīng)濟(jì)作物，連作障礙嚴(yán)重[4]，合理選擇間作作物物種是緩解桔梗連作障礙、提高產(chǎn)量的關(guān)鍵。大蔥(Alliumfistulosum)根系分泌物能夠抑制土壤中的病原菌抑菌作用[5]，大蔥/黃瓜間作改善了連作黃瓜的土壤環(huán)境，緩解黃瓜連作障礙[6]，間作大蔥有效防控辣椒、番茄根結(jié)線蟲病，減輕辣椒根腐病[7-8]。薄荷(Menthaarvensis)全株具有濃烈的香氣，含有香精油、揮發(fā)油等抗氧化和抗菌成分，果園間作薄荷有效趨避病蟲害[9]。研究表明，農(nóng)田間作大蔥、薄荷能夠有效防控病蟲害。

作物營養(yǎng)是作物產(chǎn)量形成的基礎(chǔ)，桔梗/薄荷、桔梗/大蔥間作能否達(dá)到防控桔梗病蟲害，提高桔梗產(chǎn)量的目的，其關(guān)鍵是桔梗與大蔥的間作體系是否具有養(yǎng)分吸收利用優(yōu)勢。迄今為止，未見桔梗連作田進(jìn)行桔梗與大蔥、薄荷間作對土壤養(yǎng)分吸收利用方面的研究報(bào)道。本研究設(shè)置桔梗/大蔥、桔梗/薄荷間作的田間試驗(yàn)，比較間作與單作作物養(yǎng)分吸收特征，闡明桔梗與薄荷、大蔥間作的種間養(yǎng)分吸收的競爭與促進(jìn)作用，分析提高間作桔梗產(chǎn)量的可行性，希望為桔梗連作障礙的生物防治提出一條新思路。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況與供試材料

田間試驗(yàn)于2013年在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)藥用植物栽培基地進(jìn)行，試驗(yàn)所用地塊已連續(xù)種植桔梗3年。該試驗(yàn)地點(diǎn)位于117.06° E，36.20° N，海拔174.40 m，屬于溫帶大陸性半濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明，光溫同步，雨熱同季。年平均氣溫13.4℃，全年平均 ≥ 0℃的積溫4731℃，≥ 10℃的積溫4213℃，無霜期平均195 d，年平均降水量697.3 mm。試驗(yàn)用土壤為壤土，耕層土壤含有機(jī)質(zhì)7.1g/kg，堿解氮43.73mg/kg，速效磷27.62mg/kg，速效鉀57.65mg/kg, pH 為6.4。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)桔梗/大蔥、桔梗/薄荷間作組合和桔梗、大蔥、薄荷單作。桔梗/大蔥(或桔梗/薄荷)按照1行大蔥(或薄荷)3行桔梗再1行大蔥(或薄荷)的種植方式。

試驗(yàn)材料選擇標(biāo)準(zhǔn)：桔梗種根：單根鮮重5～7g，無分根；大蔥種苗：單株鮮重10～12g、薄荷單株重3～5g、地上部分無分枝的植株。所有種苗無失水萎焉現(xiàn)象。種植時(shí)間為2013年4月28號。

種植前按照每公頃105kg N、35kg P2O5、50kg K2O用量施基肥，氮肥采用尿素(46%)、磷肥采用過磷酸鈣(16%)、鉀肥用硫酸鉀(50%)。作寬100cm的高畦。桔梗、大蔥均按行距25cm，株距6cm種植，薄荷按照行距25cm，株距12cm種植。試驗(yàn)小區(qū)面積均為1m×10m=10m2，設(shè)計(jì)3次重復(fù)，共計(jì)15個(gè)小區(qū)，隨機(jī)區(qū)組排列。作物生長期間常規(guī)管理。

1.3取樣

10月3號采收桔梗、大蔥和薄荷。每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選2 m2。將植株連根挖出，去凈泥土，按根、莖、葉、果實(shí)分開裝入取樣袋。桔梗根部形態(tài)性狀采用直尺測定根長，游標(biāo)卡尺測定根粗，記錄每株根直徑大于5 mm的根條數(shù)。然后將所有樣品烘箱內(nèi)105℃殺青30 min，80℃烘至衡重，稱干重。

1.4樣品測定

氮磷鉀含量及積累量：用凱氏定氮法、分光光度比色法和火焰光度計(jì)法測定植株的氮磷鉀含量。根據(jù)不同植物各器官的生物學(xué)產(chǎn)量計(jì)算氮磷鉀積累量。當(dāng)比較間作與單作養(yǎng)分吸收量時(shí)，均以單位面積為基礎(chǔ)。

1.5數(shù)據(jù)處理和計(jì)算方法

1.5.1單位面積產(chǎn)量的分解[10]

產(chǎn)量/單位面積= (產(chǎn)量/養(yǎng)分吸收量)×(養(yǎng)分吸收量/單位面積)(1)

式中，(產(chǎn)量/養(yǎng)分吸收量)為養(yǎng)分利用效率,(養(yǎng)分吸收量/單位面積)為養(yǎng)分吸收(捕獲)效率。

1.5.2養(yǎng)分吸收量的比較

采用文獻(xiàn)[10]給出的公式, 比較間作系統(tǒng)養(yǎng)分吸收量相對于單作養(yǎng)分吸收量的變化。這里單作養(yǎng)分吸收量不是指某一種作物的, 而是體系中兩種作物單作時(shí)的養(yǎng)分吸收量以間作比例為權(quán)重的加權(quán)平均值。以桔梗/大蔥為例, 間作磷吸收量相對于單作的變化用ΔPU表示。

ΔPU = {[PUpa /(Fa×PUsa+Fp×PUsp)]-1}×100%(2)

式中,PUpa為間作中桔梗和大蔥的總吸磷量；PUSa和PUSP分別為單作大蔥和單作桔梗吸磷量; Fa和Fp分別為間作中大蔥和桔梗的占地比例。由于本研究中間作和單作的密度在當(dāng)量面積上是相等的，因此Fa=1/3，F(xiàn)p=2/3。

實(shí)際上，(Fa×PUsa+Fp×PUsp)為單作按間作比例為權(quán)重加權(quán)平均的單作吸磷量。ΔPU 的正或負(fù)反映了間作吸磷量相對于單作的增加或減少。氮(ΔNU)和鉀(ΔKU)的養(yǎng)分吸收量計(jì)算方法與此相同。

1.5.3養(yǎng)分利用效率的比較

仍以磷為例, 這里定義磷利用效率的概念為單位磷吸收量所能生產(chǎn)的干物質(zhì)量。間作磷利用效率相對于單作的增減(ΔPUE)用如下公式計(jì)算:

ΔPUE={[Ypa/PUpa]/[Fa×Ysa/PUsa+Fp×Ysp/PUsp]-1}×100%(3)

式中, Y是產(chǎn)量, 其他字母與式(2)中的意義相同。ΔPUE反映了作物間作后養(yǎng)分利用效率的增加或減少。氮(ΔNUE)和鉀(ΔKUE)的利用效率用相同方法。

1.5.4養(yǎng)分吸收和利用效率對產(chǎn)量優(yōu)勢的貢獻(xiàn)

土地當(dāng)量比(LER)經(jīng)常被作為間作優(yōu)勢的指標(biāo):LER=(Yia/Ysa)+(Yip/Ysp)(4)

式中，Yia和Yip分別為間作中大蔥和桔梗的產(chǎn)量，Ysa和Ysp分別為該作物單作時(shí)的產(chǎn)量。當(dāng)LER大于1時(shí)，表明具有間作優(yōu)勢；當(dāng)LER小于1時(shí)，表明沒有間作優(yōu)勢。以磷為例，定義在大蔥間作和單作中的吸收量和利用效率分別為Aia、Asa和Eia、Esa；相應(yīng)桔梗的吸收量和利用效率分別為Aip、Asp和Eip、Esp。式(4)變?yōu)?

LER=(Aia/Asa)×(Eia/Esa)+(Aip/Asp)×(Eip/Esp)(5)

令 aa=(Aia/Asa)-1，ap=(Aip/Asp)-1，ea=(Eia/Esa)-1，ep=(Eip/Esp)-1，代入(5)式并整理, 得：

LER=1+(1+aa+ap)+(ea+ep)+(aa×ea+ap×ep)(6)

式中: (1+aa+ap)為由于間作引起的相對于單作養(yǎng)分吸收量增減對間作產(chǎn)量優(yōu)勢的貢獻(xiàn)：(ea+ep)是由間作引起的相對于單作養(yǎng)分利用效率的變化對間作產(chǎn)量優(yōu)勢的貢獻(xiàn)：同理，(aa×ea+ap×ep)則是養(yǎng)分吸收和利用效率交互作用對間作優(yōu)勢的貢獻(xiàn)[11]。氮和鉀的吸收和利用效率對產(chǎn)量優(yōu)勢的貢獻(xiàn)用相同方法計(jì)算。

1.5.5營養(yǎng)競爭比率

此比率是度量一種作物吸收養(yǎng)分能力強(qiáng)弱的指標(biāo)。本文用桔梗相對于大蔥、薄荷對養(yǎng)分的競爭比率來衡量養(yǎng)分競爭能力(CR) 。以桔梗/大蔥間作磷的營養(yǎng)競爭比率為例，根據(jù)Morris 提供的公式進(jìn)行計(jì)算：

CRpa=(PUip/PUsp)×Fp/(PUia/PUsa)×Fa

式中,PUip和PUia分別為間作桔梗和大蔥的吸磷量，PUsp和PUsa分別為單作桔梗和大蔥的吸磷量，F(xiàn)p和Fa 分別為間作中桔梗和大蔥所占比例。當(dāng)CRpa> 1，表明桔梗比大蔥的營養(yǎng)競爭能力強(qiáng)；當(dāng)CRpa< 1，表明桔梗比大蔥的營養(yǎng)競爭能力弱。氮鉀的營養(yǎng)競爭比率用同法計(jì)算。

2結(jié)果分析

2.1間作養(yǎng)分吸收量與單作養(yǎng)分加權(quán)平均吸收量的比較

從表1 可以看出，與單作桔梗、大蔥按照間作比例加權(quán)平均吸收量相比，桔梗/大蔥間作體系增加了氮磷鉀的吸收量，鉀吸收量的增加幅度高達(dá)19.48%，氮和磷的增加幅度較少；與單作桔梗、薄荷按照間作比例加權(quán)平均相比，桔梗/薄荷間作體系增加磷吸收量，降低了氮和鉀的吸收量，氮吸收量降低了15.79%。兩種間作體系均增加了磷的吸收量，表明桔梗/大蔥、桔梗/薄荷間作促進(jìn)作物對磷的吸收。桔梗/大蔥間作體系促進(jìn)了對氮鉀的吸收，而桔梗/薄荷間作體系則抑制了對氮鉀的吸收。

表1　收獲時(shí)間作和單作系統(tǒng)中養(yǎng)分吸收量

注：不同字母表示處理間差異達(dá)到5%顯著水平 。

2.2間作養(yǎng)分利用率與單作養(yǎng)分加權(quán)平均利用率的比較

表2　收獲期間作和單作系統(tǒng)中生物學(xué)產(chǎn)量的養(yǎng)分利用率

注：不同字母表示處理間差異達(dá)到5%顯著水平 。

表2中間作養(yǎng)分利用效率(指單位養(yǎng)分吸收量所能生產(chǎn)的生物學(xué)產(chǎn)量)是間作作物生物學(xué)產(chǎn)量之和除以間作作物某養(yǎng)分的總吸收量；單作加權(quán)平均是單作按間作比例為權(quán)重加權(quán)平均的養(yǎng)分吸收效率。與單作相比，桔梗/大蔥間作體系氮、磷的利用效率分別提高16.22%和16.71%，而鉀的利用效率降低了2.38%；桔梗/薄荷間作體系顯著降低氮磷鉀的利用效率，磷鉀的利用效率降低30%以上。桔梗/大蔥間作體系氮磷鉀利用效率比桔梗/薄荷間作體系分別提高了32.43%、50.31%和30.11%?？梢姡酃?大蔥間作體系更有利于提高氮磷鉀利用效率

2.3養(yǎng)分吸收和利用效率對間作優(yōu)勢的貢獻(xiàn)

土地當(dāng)量比反映了間作優(yōu)勢的大小。桔梗/蔥間作體系的土地當(dāng)量比為1.21大于1，說明桔梗/蔥間作體系具間作優(yōu)勢，能提高土地產(chǎn)出。桔梗/薄荷間作體系的土地當(dāng)量比為0.93小于1，顯示桔梗/薄荷間作無間作優(yōu)勢(表3)。

間作體系是否存在優(yōu)勢，在作物營養(yǎng)方面的基礎(chǔ)主要取決于養(yǎng)分吸收因子、利用因子和交互因子貢獻(xiàn)的大小[10]。桔梗/蔥間作體系氮、磷養(yǎng)分吸收因子和利用因子對間作的貢獻(xiàn)均為正值，且利用因子對間作優(yōu)勢的貢獻(xiàn)值顯著高于吸收因子，表明桔梗/大蔥間作體系不僅增加氮磷的吸收量，而且氮磷利用效率也顯著提高；鉀的吸收因子正值，利用因子為負(fù)值，表明鉀吸收量雖然增加，利用效率反而降低了。氮磷的交互因子均為負(fù)值，鉀的交互因子為正值，但對間作優(yōu)勢的貢獻(xiàn)率很低，說明桔梗/大蔥間作體系的間作優(yōu)勢主要來源于桔梗/大蔥間作體系氮磷量和利用效率提高及鉀吸收量的增加。

桔梗/薄荷間作體系氮磷鉀吸收因子、交互因子對間作的貢獻(xiàn)率均為負(fù)值，僅利用因子為正值。間作優(yōu)勢主要表現(xiàn)在養(yǎng)分吸收量的增加，而不是養(yǎng)分利用效率的提高[12]?？梢?，桔梗/薄荷間作體系的種間互作效應(yīng)抑制了對氮磷鉀的吸收，雖然利用因子的貢獻(xiàn)值都是正值，但最終仍導(dǎo)致無間作優(yōu)勢。

表3　不同桔梗間作模式養(yǎng)分吸收和利用效率

注：不同字母表示處理間差異達(dá)到5%顯著水平 。

2.4營養(yǎng)競爭比率

表4　桔梗相對于大蔥/薄荷營養(yǎng)競爭比率

注：不同字母表示處理間差異達(dá)到5%顯著水平。

營養(yǎng)競爭比率是度量一種作物吸收養(yǎng)分能力強(qiáng)弱的指標(biāo)。如表4所示，在桔梗/大蔥間作體系中，桔梗的氮磷鉀競爭比率均大于1，表明在桔梗/大蔥間作體系中，桔梗處于營養(yǎng)競爭優(yōu)勢。與桔梗單作相比，桔梗/大蔥間作體系中桔梗優(yōu)先獲得較多的氮、磷、鉀營養(yǎng)，促進(jìn)桔梗生長，有利于提高桔梗產(chǎn)量，而大蔥處于氮磷鉀營養(yǎng)競爭劣勢，生長受到抑制。在桔梗/薄荷間作體系中，桔梗的氮鉀營養(yǎng)競爭比率顯著高于薄荷，磷營養(yǎng)競爭比率略低于與薄荷，表明在桔梗/薄荷間作體系中，桔梗吸收氮鉀量的增加抑制了薄荷對氮鉀的吸收。

3討論

研究證明，間作優(yōu)勢普遍存在，但并非所有的間作組合都有間作優(yōu)勢，如棉花/大豆、棉花/辣椒無間作優(yōu)勢[13]。本研究中桔梗/大蔥間作體系具有間作優(yōu)勢，而桔梗/薄荷間作體系無間作優(yōu)勢，說明要獲得間作優(yōu)勢間作作物物種的搭配非常重要。

間作優(yōu)勢的生物學(xué)基礎(chǔ)在于資源的有效利用[14]，在作物營養(yǎng)方面主要是養(yǎng)分吸收量的增加和養(yǎng)分利用效率的提高[15]。桔梗/大蔥間作體系氮磷鉀吸收量和利用效率均高于相應(yīng)的單作體系，表現(xiàn)出間作優(yōu)勢，而桔梗/薄荷間作體系氮磷鉀養(yǎng)分吸收量低于相應(yīng)單作，雖然氮鉀的利用效率高于相應(yīng)單作，但仍無間作優(yōu)勢，由此印證養(yǎng)分吸收積累量是間作優(yōu)勢的基礎(chǔ)。

間作優(yōu)勢的作物生態(tài)基礎(chǔ)主要是地上部光、熱資源和地下部水分、養(yǎng)分資源的充分利用[16]。從地下部分來看，作物根系在土壤中的分布決定著根系的吸收范圍。大蔥為須根系，84%～93%的根系分布在土壤20cm 以內(nèi)，桔梗為直根系，入土深40～50cm，桔梗、蔥養(yǎng)分需求生態(tài)位在空間上的分離，增加了桔梗、大蔥吸收養(yǎng)分的空間有效性。根系分布的互補(bǔ)性使間作作物比單作更能充分吸收利用土壤中的養(yǎng)分資源[17]?？梢?，桔梗/大蔥間作體系氮鉀吸收量的增加與桔梗、大蔥根系分布的空間互補(bǔ)性密切相關(guān)。

薄荷根狀莖發(fā)達(dá)，生育期內(nèi)生長迅速，地表根狀莖交錯(cuò)縱橫，莖節(jié)處須根眾多，水平分布范圍30cm，入土深度10cm左右[18]。桔梗、薄荷均喜氮植物，桔梗/薄荷間作存在強(qiáng)烈的氮營養(yǎng)競爭，抑制了間作體系對氮的吸收(表1)，導(dǎo)致氮鉀吸收量降低。

植物對磷的吸收主要依靠根系從其所接觸到的土壤中吸收有效磷，而且表層土中大量分布的根系也有利于土壤磷的有效利用[19]。相對于桔梗、薄荷、大蔥單作體系，桔梗/大蔥、桔梗/薄荷間作體系根系在土壤中分布更均勻，增加了與磷的接觸幾率，從而提高磷吸收量。此外，大蔥、薄荷為抑菌植物，田間間作大蔥、薄荷有效降低鐮刀菌、立枯絲核菌等致病菌的數(shù)量[20]，改善土壤環(huán)境，促進(jìn)氮磷鉀的吸收[21]，這可能也是桔梗/大蔥間作提高磷吸收量的原因之一。以往研究發(fā)現(xiàn)禾本科植物與豆科植物構(gòu)成的間作系統(tǒng)如玉米/蠶豆[22]、小麥/鷹嘴豆[23]增加磷吸收量的主要原因是豆科、禾本科植物根系分泌的酸性物質(zhì)活化土壤中難溶性磷，促進(jìn)間作作物對磷的吸收[24-25]。桔梗與薄荷、大蔥間作體系提高磷吸收量是否與薄荷、大蔥的根系分泌物有關(guān)還需要進(jìn)一步研究。

植物生長旺盛期為養(yǎng)分吸收量高峰期，此時(shí)養(yǎng)分需求量最大。7～9月為桔梗生長旺盛期，10月開始桔梗采收和越冬期，養(yǎng)分吸收量最少[26]。而大蔥8月低以前處于緩苗和夏眠期，9～11月為生長旺盛期[27]。桔梗、大蔥養(yǎng)分吸收高峰期交錯(cuò)出現(xiàn)，使桔梗/大蔥間作種植避免對養(yǎng)分的直接競爭，具有合理分配養(yǎng)分吸收時(shí)間有效性的特點(diǎn)，促進(jìn)對土壤養(yǎng)分吸收，是桔梗/大蔥間作體系具有間作優(yōu)勢的營養(yǎng)學(xué)基礎(chǔ)。此外，桔梗營養(yǎng)競爭能力高于大蔥，間作桔梗養(yǎng)分吸收量大于單作桔梗，桔梗/大蔥間作能提高桔梗產(chǎn)量。

薄荷生長節(jié)奏與桔梗相同，桔梗與薄荷的生長旺盛期重疊，不可避免產(chǎn)生營養(yǎng)競爭[18]，抑制對土壤養(yǎng)分的吸收是桔梗/薄荷無間作優(yōu)勢的主要原因。

從地上部來看，間作改變作物的受光狀態(tài)，間作群體內(nèi)作物生長環(huán)境的改變對作物產(chǎn)量有著顯著影響[28]。大蔥地上部分僅有直立的筒狀葉沒有分枝，不存在對桔梗產(chǎn)生遮陰現(xiàn)象。與單作相比，因薄荷分枝多，占地面積大，影響桔梗對光的獲取，產(chǎn)生遮陰效應(yīng)。桔梗/薄荷間作加重根系對土壤養(yǎng)分的競爭和地上部對桔梗遮陰效應(yīng)，最終抑制桔梗/薄荷間作系統(tǒng)養(yǎng)分吸收和利用效率，造成桔梗/薄荷間作體系無間作優(yōu)勢。這在玉米/甘薯間作中也得到印證[29]。

4結(jié)論

4.1桔梗/大蔥間作優(yōu)勢主要來源于桔梗/大蔥間作體系氮、磷吸收量和利用效率的提高以及鉀吸收量的增加。

4.2桔梗/大蔥間作優(yōu)勢形成的根系-營養(yǎng)生態(tài)位的主要機(jī)制為：桔梗、大蔥根系養(yǎng)分吸收空間生態(tài)位的互補(bǔ)擴(kuò)大、時(shí)間生態(tài)位的前后分離，促進(jìn)桔梗/大蔥間作體系養(yǎng)分吸收量。

4.3桔梗/大蔥間作養(yǎng)分利用效率提高機(jī)制：大蔥直立的筒狀葉片增加受光面積，與桔梗無相互遮陰作用，提高養(yǎng)分利用效率。

4.4桔梗/薄荷無間作優(yōu)勢的原因：薄荷、桔梗養(yǎng)分需求高峰期重疊加劇養(yǎng)分競爭，薄荷地上部分枝繁葉茂對桔梗起到遮陰作用，影響光合作用和養(yǎng)分利用效率。

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Uptake and Conversion Efficiencies of NPK and Corresponding Contribution to Intercropping Advantage in Platycodon grandiflorum Based Intercropping Systems

Zhu Lixiang，Zhang Wenjing，Wang Peng,，Bi Jianjie

(Agronomy College of Shandong Agricultural University; Tai’an, Shandong 271018)

Abstract:The uptake and conversion efficiency of N, P and K were assessed in Platycodon grandiflorum / Allium fistulosum L., P. grandiflorum /Mentha arvensis L. intercropping system, and the corresponding monocropping systems, the intercropping advantage and nutrient uptake and conversion of cropping system were determined. The results showed that compared with weighted mean of monocultured crops of sole cropping system, P. grandiflorum /A. fistulosum increased N and K uptake by 1.07%, 19.48%. However, P. grandiflorum / M. arvensis decreased N and K uptake by 15.79%, 1.33%，respectively. Phosphorus uptake under intercropping systems of P. grandiflorum /A. fistulosum and P. grandiflorum / M. arvensis were higher than those under the corresponding sole cropping systems by 0.67% and 0.69%, respectively. The equivalent ratio of P.grandiflorum/A. fistulosum was 1.21 and P. grandiflorum was the dominant species with more competitive ability relative to A. fistulosum, indicating a significant intercropping advantage and favoring increase yield of P.grandiflorum. However, it was 0.93 in P. grandiflorum / M. arvensis intercropping system, indicating no intercropping advantage. The contributions of the uptake efficiencies of N, P and K were 0.05, 0.04 and 0.23 in P.grandiflorum /A. fistulosum intercropping system and the corresponding conversion efficiencies were 0.39, 0.38 and -0.04, respectively, indicating that the intercropping advantage of P. grandiflorum /A. fistulosum intercropping system was mainly from enhanced N and P conversion efficiency and K uptake efficiency. The contribution of the uptake efficiencies of N, P and K were -0.23, -0.13 and -0.12, consequently, it could be the main reason why no intercropping advantage were existed in P. grandiflorum / M. arvensis intercropping system.

Key words:Platycodon grandiflorum; Intercropping advantage; Nutrient uptake; Nutrient conversion efficiency; Land equivalent ratio

中圖分類號:S344.2

文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

作者簡介：祝麗香，女，副教授，主要從事藥用植物生理及抗性研究，Email:zhulix1965@163.com。

基金項(xiàng)目：山東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目資助(ZR2015HM017)

收稿日期：2015-10-21

DOI.:10.13268/j.cnki.fbsic.2016.01.002