與玉米間作促進蒼術根際養分吸收利用的原因*

曹梅玉,張 有,閆濱濱,萬修福,孫 楷,康傳志,王紅陽,呂朝耕,張 燕**,郭蘭萍**

(1.中國中醫科學院中藥資源中心/道地藥材國家重點實驗室培育基地 北京 100700;2.萊蕪紫光生態園有限公司 萊蕪 271100)

間作種植是有效提高農田生產力、充分利用環境資源的一種傳統種植模式,間作優勢除產量優勢外還表現出養分吸收利用優勢[1-2]。大量研究證實間作能夠提高土壤肥力,增加土壤養分有效性和作物養分吸收利用效率[3-4],進而有效促進作物產量和品質,如甘蔗(Saccharum officinarumL.)和豆類與玉米(Zea maysL.)間作[5]、茶樹[Camellia sinensis(L.) O.Ktze.]與豆科作物間作[6]、薯類-豆科作物間作等[7]。李恩慧等[8]研究發現苜蓿(Medicago sativaL.)和小麥(Triticum aestivumL.)間作增加土壤有效氮鉀含量,小麥養分吸收效率提高,產量提高22.4%;Li等[9]和Yu 等[10]研究發現玉米和蠶豆(Vicia fabaL.)間作顯著提高蠶豆氮磷養分吸收量;錢韓玲等[11]研究發現與玉米間作的馬鈴薯(Solanum tuberosumL.)塊莖磷吸收量增加近14.3%。藥用植物間作也同樣表現出養分優勢[12-13]。

蒼術[Atractylodes lancea(Thunb.) DC.]是我國傳統大宗藥材,傳統醫學上被用于治療胃腸道疾病,倍半萜類、聚乙炔類等揮發油成分是蒼術的主要藥效成分[14-16]。蒼術分布范圍廣泛,目前湖北、江蘇、河南、安徽、河北、內蒙古、東北等地都有栽種[17-18]。但是蒼術種植存在根莖類藥材普遍發生的連作障礙問題,主要表現為土壤養分缺失、營養元素吸收利用能力受到抑制等,是限制蒼術藥材產量和揮發油積累的重要因素之一[19-20]。侯慧芝等[21]認為間作是提高農田資源利用效率、緩解連作障礙的有效種植模式;楊堅群[22]研究發現花生(Arachis hypogaeaL.)與玉米間作提高了土壤有機質和有效養分含量,改善土壤微環境,提高花生產量品質,緩解連作障礙。Peng 等[23]發現蒼術||玉米間作存在根際互作,能夠提高土壤肥力,緩解蒼術連作障礙,進而提高蒼術生物量和揮發油含量。有研究指出植物根系養分吸收與根際土壤養分變化是種間根際互作的重要組成部分,土壤磷等養分活化吸收與高效利用離不開根際互作效應[24-26]。因此,本研究認為蒼術||玉米間作種間根際互作可能影響蒼術根際土壤養分和養分吸收利用。但目前有關蒼術||玉米間作根際效應對蒼術養分吸收利用的具體影響尚不清楚。

為此,本研究開展了不同根系分隔處理的蒼術||玉米間作根際土壤養分變化及養分吸收利用的研究,比較了蒼術單作和不同分隔處理的蒼術生物量和揮發油含量,蒼術根莖氮磷鉀、養分吸收和利用效率、土壤理化因子,探究蒼術||玉米間作種間根際互作對蒼術養分吸收利用的影響,以期從養分吸收利用的角度為間作玉米影響蒼術產量和品質提供解釋,也為藥用植物生態多樣性種植模式推廣提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地基本情況

本試驗于2019 年11 月在江蘇省南京市溧水區(31°65′11″N、119°02′82″E)開展,該地區海拔80 m,地勢以低山丘陵為主,屬北亞熱帶季風氣候,年平均氣溫16.4 ℃,年平均日照時數1980 h,年平均相對濕度76%,年平均降水量1204.3 mm,無霜期224 d。試驗地土壤類型為紅壤土,pH 5.01、全氮850.68 mg·kg?1、全磷308.00 mg·kg?1、全鉀11.93 g·kg?1、有機質12.72 g·kg?1、銨態氮25.55 mg·kg?1、速效磷5.70 mg·kg?1、速效鉀84.60 mg·kg?1。

1.2 試驗方法

選擇健康長勢一致的蒼術苗[中國中醫科學院中藥資源中心郭蘭萍研究員鑒定種源為菊科(Asteraceae Bercht.&J.Presl)藥用植物蒼術]進行移栽,蒼術苗來自實驗室擴繁生根得到的1 年生組培苗。

試驗分為4 個處理: 蒼術單作(A)、蒼術||玉米間作不隔膜(AI)、蒼術||玉米間作隔尼龍膜(AN)和蒼術||玉米間作隔塑料膜(AP) (圖1)。間作隔塑料膜/尼龍膜處理是為了保證蒼術和玉米間作地下部分間隔生長,在整地起壟時,在玉米和蒼術行間深挖起溝,將塑料膜/尼龍膜埋入地下1.0 m 深。使用400 目孔徑、厚0.1 mm的尼龍膜(聚酰胺薄膜),隔尼龍膜的蒼術和玉米根系能夠進行水、養分、根系分泌物等物質交流;使用厚1.0 mm 的塑料膜(聚乙烯薄膜),隔塑料膜的蒼術和玉米根系之間無交流。每個處理區塊間留有深1.0 m、寬40 cm 的分隔帶,小區壟高25 cm,避免小區之間相互干擾。每個處理為4 個重復,小區面積為10 m2(長5.0 m×寬2.0 m),隨機區劃種植(試驗地東西兩側為玉米保護行)。蒼術單作: 每小區16 行,每行8 株;蒼術||玉米間作: 蒼術每小區14 行,每行8 株,玉米每小區7 行,每行8 株。每個小區的南北兩頭各留1.0 m 左右空白區域。2019 年11 月進行試驗地深翻整地,以30 cm×20 cm 株行距移栽蒼術苗,2020 年4 月在蒼術行間按30 cm×40 cm的株行距播種玉米,2021 年4 月繼續原位播種玉米。移栽蒼術前施加復合肥1.2 kg·m?2(N+P2O5+K2O≥5%,有機質≥45%),期間定期除草灌溉,于2021 年10 月采收蒼術。

圖1 蒼術||玉米間作不同分隔處理的種植模式圖Fig.1 Planting pattern diagram of different separation treatments in Atractylodes lancea||maize intercropping

1.3 測定指標和測定方法

1.3.1 蒼術生物量測定

2021 年10 月7 日每個小區隨機采3 株蒼術,共計48 株蒼術,測定株高(cm)、分支數、不定根鮮重(g)、根莖鮮重(g)、地下總鮮重(g)。

1.3.2 揮發油測定

2021 年10 月7 日每個小區隨機采3 株蒼術,將蒼術連根挖出,去掉地上部分,去除塊莖上附著的泥土,除掉不定根、須根后裝入信封,做好標記帶回實驗室,放入40 ℃烘箱中烘干至恒重,用高通量組織球磨儀(MM400,Retsch)打成細粉,過60 目篩后待測備用。稱取0.02 g 藥材粉末置于1.5 mL ep 管中,加入1.5 mL 正己烷(分析純)渦旋混勻后,超聲提取30 min,12 000 r?min?1離心5 min,取上清液,稀釋10倍后,過膜,使用GC-MS (Trace 1310-TSQ 8000,Waters)進行揮發油成分測定,測定方法參考李強等[27]。

1.3.3 根莖氮磷鉀含量測定

取烘干后的蒼術根莖樣品,研磨后過60 目篩得到蒼術根莖粉末,分別稱取0.5 g 用于測定蒼術根莖氮磷鉀含量,采用氣體擴散法測定根莖氮含量,采用鉬銻抗比色法測定根莖磷含量,采用原子吸收分光光度法測定根莖鉀含量[28]。

1.3.4 土壤理化因子測定

于2021 年10 月7 日每個小區隨機取3 株蒼術,采用抖土法收集蒼術根際土壤,置于干燥通風處,待風干后,研磨過篩,使用四分法取出定量土壤留樣待測。稱取10.0 g 粗磨樣品(20 目),采用去CO2水浸提-電位法[29]測定pH;稱取0.5 g 細磨土樣(60 目),采用電熱板加熱重鉻酸鉀氧化容量法[30]測定有機質含量;稱取1.0 g 細磨土樣(100 目),采用硫酸-混合加速劑消化-氣體擴散法[31]測定全氮含量;稱取0.25 g 細磨土樣(100 目),采用氫氧化鈉熔融-鉬銻抗比色法[32]測定全磷含量;稱取0.1 g 細磨土樣(100 目),采用氫氧化鈉熔融-原子吸收分光光度法[29]測定全鉀含量;分別稱取2.0 g 風干土樣(10 目),采用1.0 mol·L?1Na-OH 堿解擴散法[29]測定堿解氮含量,采用0.5 mol·L?1碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法[33]測定速效磷含量;稱取5.0 g 風干土樣(16 目),采用1.0 mol·L?1乙酸銨浸提-原子吸收分光光度法[34]測定速效鉀含量。

1.3.5 養分吸收效率和養分利用效率

式中: 養分累積量是蒼術根際土壤養分總供應量,養分供應量是蒼術根際土壤有效養分含量,植株產量(或生物量)是蒼術根莖生物量,植株養分累積量是蒼術根莖養分總量。

1.4 數據分析

使用SPSS 26.0 進行數據檢驗、單因素方差分析及相關性分析,GraphPadprism 8.0.1 和Adobe Illustrator CC 2018 進行繪圖。

2 結果與分析

2.1 蒼術||玉米間作對蒼術生物量的影響

從表1 可知,各處理在株高上沒有顯著差異;AN 的分支數顯著高于A 和AP (P＜0.05),AI 的分支數顯著高于A (P＜0.05);AI 的不定根鮮重高于其他3個處理,比A、AN 和AP 分別增加32.4%、179.7%(P＜0.05)和166.6% (P＜0.05);AI 和AN 的蒼術根莖鮮重高于A 和AP,AI 分別比A 和AP 顯著提高21.5%(P＜0.05)和69.1% (P＜0.05),AN 分別顯著提高10.7%(P＜0.05)和54.2% (P＜0.05),以上結果表明蒼術||玉米間作存在根際互作(AI 和AN),比無根際互作(A 和AP)有利于蒼術根莖生物量積累。

表1 蒼術||玉米間作不同分隔處理的蒼術生物量變化(n=12)Table 1 Changes of biomass of Atractylodes lancea under different separation treatments in A.lancea||maize intercropping (n=12)

2.2 蒼術||玉米間作對蒼術根莖揮發油成分積累的影響

蒼術揮發油是蒼術的主要藥效成分,其含量高低是衡量蒼術藥材品質的關鍵指標之一,蒼術醇、β-桉葉醇、蒼術酮、蒼術素是蒼術揮發油的4 種代表性成分,通過對這4 種揮發油成分進行定量分析,可以說明蒼術玉米不同分隔方式對蒼術品質的影響[23,27]。從表2 可以看出,蒼術醇和蒼術酮含量在各處理間沒有顯著變化,蒼術醇含量表現為AI 和AN 相比A分別提高了45.5%和66.6%,比AP 分別提高了119.0%和150.9%;蒼術酮含量表現為AI 和AN 比A 分別提高56.6%和36.8%,比AP 分別提高29.5%和13.2%;AI 和AN 的β-桉葉醇含量高于其他2 個處理,AI 比A 和AP 分別顯著提高128.4% (P＜0.05)和205.6% (P＜0.05),而AN 比A 提高55.4%、比AP 提高108.0%(P＜0.05);AI 和AN 的蒼術素含量顯著高于A 和AP,AI 比A 和AP 分別高875.0% (P＜0.05)和97.7% (P＜0.05),AN 比A 和AP 高764.0% (P＜0.05)和75.0% (P＜0.05)。蒼術4 種揮發油成分總含量為AI比A 和AP 顯著提高210.3% (P＜0.05)和106.7% (P＜0.05),AN 比A 和AP 顯著提高174.4% (P＜0.05)和82.8% (P＜0.05)。因此蒼術||玉米間作存在根際互作效應(AI 和AN),比無根際效應(A 和AP)更能促進蒼術根莖揮發油成分積累,有利于提高蒼術品質。

表2 蒼術||玉米間作不同分隔處理的蒼術揮發油含量變化(n=12)Table 2 Changes of volatile oils contents of Atractylodes lancea under different separation treatments in A.lancea||maize intercropping (n=12) mg?g?1(DW)

2.3 蒼術||玉米間作對土壤肥力和蒼術根莖養分含量的影響

從表3 可知,AI 和AN 的蒼術根莖磷含量高于A 和AP,其中,AN 比AP 顯著提高21.5% (P＜0.05),AI 比A 提高2.5%;AN 的鉀含量比A、AI 和AP 分別顯著高19.7% (P＜0.05)、15.8% (P＜0.05)和18.1%(P＜0.05),AI 相比A 提高了3.3%。土壤有機質和pH是反映土壤肥力高低的重要指標。蒼術根際土壤pH 表現為AI 和AN 比A 和AP 下降0.4%～6.3%,而土壤有機質表現為AI 和AN 處理相比A 和AP 提高了13.5%～48.1%。AI 和AN 處理的蒼術根際全氮、堿解氮、全鉀含量均高于A 和AP,其中堿解氮存在顯著差異,分別較A 高出32.8% (P＜0.05)和36.2%(P＜0.05),較AP 高出36.2% (P＜0.05)和39.6% (P＜0.05)。AN 處理的土壤氮磷鉀均高于A 和AP,其中全磷顯著提高21.5% (P＜0.05)和26.8% (P＜0.05)、速效鉀顯著提高51.5% (P＜0.05)和46.7% (P＜0.05),速效磷分別提高78.3%和86.6%。AI 處理的土壤全氮、全鉀、堿解氮高于A 和AP,其中全鉀、堿解氮顯著高出25.1%～41.3% (P＜0.05)。由此說明,蒼術||玉米間作能夠改變蒼術根莖養分吸收和土壤肥力養分性狀,相比蒼術單作和間作玉米隔塑料膜,無間隔或隔尼龍膜的間作玉米的根際作用能夠提升蒼術根際土壤肥力,降低土壤酸堿度,表現為提高蒼術根際土壤酸化水平,增加土壤氮磷鉀有效性,促進蒼術根莖養分吸收。

表3 蒼術||玉米間作不同分隔處理的蒼術根莖氮磷鉀含量和根際土壤理化因子(n=5)Table 3 Nitrogen,phosphorus and potassium contents in Atractylodes lancea rhizome and physical and chemical factors in rhizosphere soil of A.lancea||maize intercropping under different separation treatments (n=5)

2.4 與玉米間作的蒼術生物量和揮發油與養分吸收和土壤理化因子的相關性

蒼術||玉米間作不同分隔處理的蒼術根莖氮磷鉀含量和土壤理化因子相關性如表4 所示。蒼術根莖中氮磷鉀含量間相關性較高;土壤中全氮、全磷含量與堿解氮、速效磷、速效鉀含量的相關性較高,根莖磷含量與土壤速效磷含量顯著正相關(P＜0.05),根莖鉀含量與土壤全氮、全磷和速效磷含量極顯著正相關(P＜0.01),與堿解氮和速效鉀含量顯著正相關(P＜0.05)。土壤速效磷與速效鉀呈極顯著正相關(P＜0.01),且均與土壤全氮含量呈極顯著正相關(P＜0.01),速效磷、速效鉀含量與土壤全磷含量呈極顯著正相關關系(P＜0.01)。根莖氮磷鉀含量、土壤氮磷鉀含量與土壤有機質呈正相關關系,而根莖氮磷鉀與土壤pH 呈負相關關系,其中根莖磷含量與pH 呈顯著負相關(P＜0.05)。說明蒼術根莖氮磷鉀含量與土壤肥力、土壤養分有效性及酸堿度存在一定相關關系。

表4 蒼術根莖氮磷鉀含量與土壤理化因子相關性(n=5)Table 4 Correlation between nitrogen,phosphorus and potassium contents in rhizome of Atractylodes lancea and soil physical and chemical factors (n=5)

為探究與玉米間作的蒼術生物量、揮發油與根莖氮磷鉀含量、土壤肥力養分間的關系,本研究進行了相關性分析,結果如圖2 和圖3 所示。從圖2 可以看出,蒼術生物量主要與根莖氮含量、土壤全磷和速效磷相關,蒼術揮發油主要與根莖氮磷鉀含量、土壤磷鉀含量相關。從圖3 可以看出,4 種揮發油成分中蒼術酮合成積累主要與根莖氮磷鉀含量和根際土壤氮磷鉀含量呈正相關,與蒼術生長(株高和分支數)呈負相關,該結果一定程度上與道地產區蒼術“逆境效應”一致,蒼術酮的積累很大程度上是響應脅迫的一種產物。蒼術醇和β-桉葉醇與根莖氮磷鉀含量呈負相關,蒼術素合成積累與根莖氮磷含量呈負相關,而與鉀含量呈正相關,說明鉀吸收可能對蒼術素積累有一定的影響。

圖2 蒼術生物量(A)、揮發油(B)與根莖氮磷鉀、土壤理化因子相關程度網絡圖Fig.2 Network diagram of the correlations of biomass (A) and volatile oils contents (B) of Atractylodes lancea with nitrogen,phosphorus and potassium contents in A.lancea rhizome and soil physical and chemical factors

圖3 蒼術生物量、揮發油與根莖氮磷鉀、土壤氮磷鉀相關趨勢Fig.3 Correlation trend of biomass,volatile oil and rhizome nitrogen,phosphorus and potassium,soil nitrogen,phosphorus and potassium of Atractylodes lancea

2.5 蒼術||玉米間作對蒼術根莖養分吸收利用的影響

如表5 所示,AI 的蒼術磷吸收效率高于其他處理,分別較A、AN 和AP 提高23.4%、36.4% (P＜0.05)和30.0% (P＜0.05)。A 的氮利用效率顯著低于3 個間作處理,AI 和AN 處理的氮利用效率分別比A 提高222.2%和167.3%(P＜0.05);磷利用效率表現為AI 和AN 處理高于A 和AP,AI 分別顯著(P＜0.05)提高224.6%和43.6%,AN 分別提高156.7% (P＜0.05)和13.6%;AI 和AN 的根莖鉀利用效率顯著高于A (P＜0.05),分別提高217.5%和131.3%。綜合以上分析可知,與玉米間作的蒼術根莖磷吸收利用效率均比A和AP 提高,氮鉀養分利用效率均顯著高于A (P＜0.05),蒼術||玉米間作根際效應能夠提高蒼術根莖磷養分吸收效率和氮磷鉀利用效率,而根系分隔則會一定程度上減少種間互作對蒼術根際養分吸收利用的促進作用。

表5 蒼術||玉米間作不同分隔處理的蒼術根莖養分吸收和利用效率(n=5)Table 5 Nutrient absorption and utilization efficiency of rhizomes of Atractylodes lancea||maize intercropping under different separation treatments (n=5)

3 討論

間作是提高農田系統生產力的有效方法[35]。本研究結果發現與單作蒼術相比,與玉米間作能夠提高蒼術根莖鮮重,其中無根系分隔的間作處理效果最明顯。Roohi 等[36]研究發現與玉米間作的豇豆[Vigna unguiculata(L.) Walp.]生物量提高了4.3%左右[36],Zhang 等[37]研究發現與玉米間作的苜蓿干物質產量凈增34.8%。除生物量變化外,植物次生代謝產物被認為是適應周圍環境所產生的,地下微生態變化是影響植物次生代謝的重要因素,包括土壤微生物、根系分泌物、根際互作等[38-40]。間作植物地下根際相互作用,能夠形成“植物-根系分泌物-土壤微生物-植物”的根際對話,從而對植物次生代謝產生影響。本研究發現與玉米間作的蒼術根莖4 種揮發油成分總含量均高于單作蒼術。王琪等[41]研究發現與蠶豆間作提高羌活(Notopterygium incisumTing ex H.T.Chang)產量的同時羌活醇和異歐前胡素含量分別增加38.0%和4.1%。Li 等[42]研究發現玉米蠶豆間作促進蠶豆中類黃酮類成分積累。Mohammadzadeh 等[43]研究發現間作綠豆[Vigna radiata(L.) Wilczek]能夠提高藥用芳香植物馬郁蘭(Origanum majoranaL.)中香芹酚等揮發油含量。以上說明間作除了增加產量外還能促進次生代謝產物積累,與本研究結果一致。除此之外,本研究發現間作不隔膜和隔尼龍膜的蒼術根莖生物量和4 種揮發油成分含量均高于蒼術單作和間作隔塑料膜,表明蒼術||玉米間作存在根際互作,比無根際互作能夠促進蒼術根莖生物量和揮發油成分積累。綜上說明蒼術和玉米間作的地下根際作用可能是提高蒼術產量和品質的重要因素,在間作中發揮著關鍵作用。

間作優勢除生產力外還主要表現在養分吸收利用方面[1]。本研究結果發現與玉米間作的蒼術根際土壤有機質含量、根莖磷鉀量比單作蒼術提高。已經有大量研究指出間作能夠促進植物養分吸收[44-45],玉米、花生、大豆[Glycine max(L.) Merr.]等作物間作相比各自單作的氮磷鉀養分吸收量均提高[1,46]。徐強等[47]研究發現間作玉米增加線辣椒(Capsicum annuumL.var.acuminatumFingen)的氮磷鉀養分吸收量,表現出間作養分優勢。本研究發現與蒼術單作和間作玉米隔塑料膜相比,間作不隔膜和隔尼龍膜的蒼術玉米之間存在根際作用,能提高蒼術根際土壤酸化水平,對土壤養分活化起到一定的促進作用,顯著提高蒼術根際土壤氮有效性(P＜0.05),間作隔尼龍膜能夠顯著促進土壤鉀活化(P＜0.05),并提高速效磷含量。王瑞雪等[48]研究發現玉米和大豆間作顯著提高土壤速效磷含量;姜玉超[49]研究得出玉米和花生間作促進土壤氮有效性和花生的氮吸收利用能力;有研究指出玉米與花生、山黧豆[Lathyrus quinquenervius(Miq.) Litv.]等作物間作增加根際酸性磷酸酶分泌及活性,促進氮磷鉀等營養吸收[50-51];Li 等[52]研究發現與無地下相互作用的玉米花生間作隔塑料膜相比,間作不隔膜和隔尼龍膜的地下根際作用提高了根際土壤有效養分和酸性磷酸酶水平,與本研究結果相一致。因此,蒼術和玉米根際互作促進根際酸化可能是提高土壤養分含量和有效性的重要原因,后續需要進一步試驗論證。

相關性分析結果顯示蒼術4 種揮發油成分中蒼術酮合成積累主要與根莖氮磷鉀和土壤氮磷鉀相關,可能一定程度上受養分變化影響,而與地上生物量(株高和分支數)呈負相關;蒼術醇和β-桉葉醇與氮磷鉀吸收呈負相關,蒼術素合成積累與根莖氮和磷吸收呈負相關,而與鉀有正相關關系,認為蒼術酮受土壤養分和根莖養分吸收變化影響較大,鉀吸收可能對蒼術素積累有一定的影響。以往研究已經指出植物次生代謝產物與特定養分變化存在相關關系,次生代謝產物的積累需要養分支持,是植物響應養分條件變化的產物[53]。馮玄[54]研究發現魚腥草(Houttuynia cordataThunb.)單萜類β-蒎烯含量與土壤全磷呈顯著正相關,檸檬烯含量與土壤速效鉀呈極顯著正相關;王靜等[55]研究發現桔梗[Platycodon grandiflorus(Jacq.) A.DC.]總皂苷含量主要受氮的影響,其次是鉀和磷;張潔等[56]研究發現遠志(Polygala tenuifoliaWilld.)中總黃酮、總酚含量主要與植株鋅含量存在正相關關系。以上結果說明蒼術揮發油受到根莖養分吸收和土壤理化因子的影響較大,養分吸收在蒼術||玉米間作種間根際互作中扮演著重要角色。

根莖養分吸收效率由根際土壤養分供應和活化能力決定,同時也受限于根系對養分的吸收運輸,主要反映根莖對環境養分吸收水平;根莖養分利用效率即吸收特定養分用于生物量或產量積累,可以反映植物對環境的適應能力,養分利用效率越高說明在相同養分吸收量的條件下,植物能夠積累更高的生物量或者產量[57-58]。比較蒼術單作和蒼術||玉米間作3 處理模式的蒼術根莖養分吸收效率和利用效率,可以判斷間作玉米對蒼術根莖養分獲取能力和利用能力的影響[57,47]。本研究發現,因間作不隔膜和隔尼龍膜的玉米與蒼術之間存在根際作用,相比蒼術單作和間作隔塑料膜,能夠提高蒼術對土壤中磷的獲取和利用能力,同時顯著提升蒼術氮鉀養分利用能力。間作玉米的地下根際作用可能通過提高土壤酸化水平,增加土壤磷鉀等養分有效性,促進蒼術養分吸收,進而促進蒼術生長,并可能影響蒼術根莖蒼術酮等揮發油成分積累。

4 結論

本研究設置蒼術單作和不同地下分隔方式的蒼術||玉米間作,其中間作隔塑料膜的蒼術玉米根際沒有種間根際作用,而間作不隔膜和隔尼龍膜的蒼術玉米根際存在養分等物質交流。研究結果發現間作不隔膜和隔尼龍膜(存在根際效應)能夠提高根際土壤肥力,提高土壤養分有效性,促進蒼術根莖對磷等養分的吸收利用,有利于蒼術根莖生物量積累,另外可能影響蒼術酮等揮發油成分積累。綜上,不隔膜和隔尼龍膜的蒼術和玉米之間的根際作用,是促進蒼術根莖養分吸收利用的關鍵,反映了蒼術||玉米間作的養分優勢。研究結果可為藥用植物間作模式推廣提供重要參考價值。