间套作改善作物矿质营养的机理研究进展
【目的】合理的间套作能够改善作物的矿质营养。近年来国内外对间套作提高作物生产力、改善作物矿质营养的机理研究越来越深入。本文分析了国内外不同间套作中作物根际养分动态及作物营养吸收变化，阐述了间套作改善作物矿质营养的可能机理。【主要进展】1）根系分泌物中的铵态氮和氨基酸态氮作为作物的氮源；根系分泌物能够诱导豆科作物固氮作用的增强，增加间套作系统中的氮营养；2）根系分泌物中的有机酸类物质能够活化根际土壤中的磷、铁、钾等营养，将其转变为植物可以利用的营养；3）根系分泌物或地上部的种间互作能诱导作物的根系构型和矿质营养吸收相关基因的表达发生变化，形成空间上的营养生态位互补，增强根系吸收矿质营养的能力，充分利用土壤营养资源；4）丛枝菌根真菌与作物间形成的网络便于营养在作物之间的转移和吸收；5）间套作能够改变土壤生物多样性（土壤动物和微生物），而土壤的生物多样性能够促进作物矿质养分的吸收。间套作中，由于微生物代谢功能的多样性，作物对微生物的选择和富集使得根际土壤功能微生物的种类和数量增多，提高了土壤中矿质营养的生物有效性；6）间套作提高了土壤的酶（如脲酶，酸性磷酸酶和碱性磷酸酶）活性，促进了有机氮、磷向无机氮、磷的转化，提高了土壤无机氮、磷的浓度。总之，根系分泌物、根系构型变化、土壤生物多样性、土壤酶在作物的营养有效利用中发挥重要作用，其中根系分泌物是它们之间的纽带，介导了作物－作物、作物－土壤、作物－微生物之间的相互作用。【建议与展望】由于技术手段的限制及地下根际过程的复杂性，人们对于地下生物学过程的认识还远远不够。根系分泌物的原位定性与定量、间套作中种间的识别和响应、间套作对土壤生物多样性的影响及土壤生物多样性对作物生长的反馈、间套作中功能微生物的筛选、分离、鉴定及应用都将成为研究的重点。
间套作、矿质养分、根系分泌物、根构型、土壤生物多样性、土壤酶
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S314;Q945.12(作物生物学原理、栽培技术与方法)
国家自然科学基金项目31172002；大宗蔬菜产业技术体系建设专项CARS－25资助。
2016-05-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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