長期不同馴化土壤遺留效應(yīng)初探

摘要：為揭示土壤遺留效應(yīng)在間作提高或維持系統(tǒng)生產(chǎn)力的機制中的作用，以田間施氮和不施氮水平下單作小麥、單作蠶豆和小麥蠶豆間作的長期馴化土壤開展盆栽試驗，分析不同馴化土壤下小麥和蠶豆生長參數(shù)、根系形態(tài)及氮吸收的差異。結(jié)果表明：與同作土壤相比，異作土壤和間作土壤提高了小麥株高和葉片SPAD值，促進小麥根系形態(tài)生長，使根系變長50.0%和75.9%，小麥根系表面積分別增加了22.7%和27.6%；而蠶豆在異作土壤和不施氮的間作土壤條件下其根系分別變長55.9%和36.0%、變細13.4%和26.9%。與同作土壤相比，異作土壤提高了小麥地上部氮吸收量，間作土壤則主要提高了小麥和蠶豆地下部氮吸收量，分別為20.2%和35.3%。施用氮肥降低了異作土壤和間作土壤的促進效應(yīng)，不施氮時促進效應(yīng)表現(xiàn)為間作土壤≥異作土壤，施氮條件下表現(xiàn)為間作土壤lt;異作土壤。綜上，異作土壤（輪作）和間作均能帶來正向的遺留效應(yīng)，不施氮的條件下，間作對后茬作物的促生遺留效應(yīng)大于或等于異作土壤（輪作），施氮抑制了間作和異作土壤（輪作）的正向遺留效應(yīng)。

關(guān)鍵詞：單作；間作；土壤遺留效應(yīng)；反饋效應(yīng)；小麥；蠶豆

中圖分類號：S344" 文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2025）03-0182-09

張昌琦，付中法，陳" 升，等. 長期不同馴化土壤遺留效應(yīng)初探［J］. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2025，53（3）：182-190.

doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2025.03.025

收稿日期：2023-01-23

基金項目：國家自然科學(xué)基金（編號：32060718、31760611）；云南農(nóng)業(yè)聯(lián)合專項面上項目（編號：202301BD070001-201）；國家重點研發(fā)計劃（編號：2022YFD1901502）。

作者簡介：張昌琦（1999—），女，云南曲靖人，碩士研究生，主要從事間套作體系養(yǎng)分資源高效利用研究。E-mail：2429691218@qq.com。

通信作者：肖靖秀，博士，教授，主要從事間套作體系養(yǎng)分資源高效利用、植物營養(yǎng)與病害控制研究。E-mail： xiaojingxiuxjx@126.com。

土壤遺留效應(yīng)是植物-土壤反饋中的一部分，是目前生態(tài)學(xué)研究的熱點之一。土壤遺留效應(yīng)可以理解為在植物生長過程中通過根系穿插、分泌物和凋落物與土壤進行養(yǎng)分循環(huán)，改變土壤的物理結(jié)構(gòu)、化學(xué)性質(zhì)和養(yǎng)分組成，而這些被植物改變的因素會在剔除植物后繼續(xù)留在土壤中，對后茬植物的生長產(chǎn)生影響［1-2］。Nsikani等發(fā)現(xiàn)，金合歡入侵改變土壤特性［pH值、硝態(tài)氮（NO-3-N）含量］，并且在消除金合歡后的10年，其土壤特性仍然保持生態(tài)功能［3］。如果植物造成的土壤遺留物質(zhì)對后茬同種植物本身體現(xiàn)出生長優(yōu)勢則稱為正反饋，若對同種植物自身生長產(chǎn)生抑制作用則稱為負反饋，對植物自身生長既不促進也不抑制可定義為中性反饋［4-5］。土壤遺留物質(zhì)會對生態(tài)系統(tǒng)中優(yōu)勢物種產(chǎn)生影響，從而影響生態(tài)系統(tǒng)的物種多樣性和系統(tǒng)生產(chǎn)力［6-7］。

首先，連作障礙是農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中最典型的一種負反饋現(xiàn)象，也是植物-土壤反饋理論最早在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的應(yīng)用，并且在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中這種負反饋往往會比自然生態(tài)系統(tǒng)中更強烈［8］。連續(xù)的單一種植和肥料的大量投入導(dǎo)致作物減產(chǎn)等問題的出現(xiàn)，人們開始思考作物與土壤環(huán)境之間的聯(lián)系［9-11］。研究證實，單一作物連續(xù)種植產(chǎn)生的化感物質(zhì)積累是負反饋的主要因子［12］。其次，長期連作導(dǎo)致作物根際微生物群落結(jié)構(gòu)單一、功能特定化，有益微生物數(shù)量減少，有毒病原體積累從而對后茬作物的生長產(chǎn)生影響［13］。再者，過量施肥造成的養(yǎng)分利用率低下和養(yǎng)分離子的拮抗加劇了土壤環(huán)境的惡化［14］。因此，如何優(yōu)化種植制度和肥料的投入，對緩減連作負反饋有著重要意義。

輪作、間作等多樣性種植通過資源互補和生態(tài)位分化［15］，可以明顯改善連作障礙，提高土壤養(yǎng)分［16-17］以及作物的生物量和產(chǎn)量。作物輪作通過根系穿插土壤、分泌根系分泌物等，促進土壤養(yǎng)分的活化，改善土壤物理結(jié)構(gòu)，從而影響后茬作物的生長環(huán)境和養(yǎng)分利用［18-19］。此外，輪作中前茬作物的不同造成土壤環(huán)境差異，直接影響作物根系的性狀和功能［20］。如大豆與玉米和油菜輪作能夠改善土壤的透氣性和孔隙度，促進大豆、玉米、油菜根系的發(fā)育，提高土壤根系活躍度和固持能力，提高作物對土壤養(yǎng)分的吸收能力［21-22］。再者，不同輪作模式的土壤性質(zhì)和前茬作物能直接影響土壤中氮素的有效性，進而影響根系和地上部的生長以及對氮素的吸收［23］?？傊寥肋z留效應(yīng)較好地解釋了輪作的重要性，但是間作土壤遺留效應(yīng)分析尚未引起足夠重視。

土壤地微生物、動物、養(yǎng)分是植物-土壤反饋的驅(qū)動因素［18］，利用植物-土壤反饋理論人們很好地解釋了自然生態(tài)系統(tǒng)中植物入侵、群落演替等自然現(xiàn)象［24-25］。近年來，人們開始關(guān)注農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中土壤微生物遺留效應(yīng)，但從植物-土壤反饋理論探討農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力和穩(wěn)定性的研究尚未引起足夠重視。豆科禾本科間作具有增產(chǎn)控病、節(jié)約氮肥的優(yōu)勢，能夠維持或者提高系統(tǒng)生產(chǎn)力。前人大量的研究主要從種間-種內(nèi)相互作用、地上部-地下部相互作用的角度，系統(tǒng)揭示了間作優(yōu)勢形成的機制，但是很少有研究從植物-土壤反饋原理出發(fā)分析間作優(yōu)勢。本研究基于小麥蠶豆間作田間定位試驗，分析長期馴化的單作和間作土壤對作物地上部和地下部生長及養(yǎng)分吸收的影響，旨在進一步揭示間作在維持和提高系統(tǒng)生產(chǎn)力方面的貢獻。

1" 材料與方法

1.1" 試驗地概況與材料

本試驗供試土壤來自始于2014年云南省昆明市尋甸縣大河橋農(nóng)場云南農(nóng)業(yè)大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)教育實踐基地（23°32′N，103°13′E）連續(xù)種植8年的田間定位試驗土壤，土壤為熟化程度較高的耕作紅壤。田間定位試驗為2因素試驗設(shè)計，A為4個氮水平：0、90、180、270 kg/hm2，B為3種種植模式：小麥單作、蠶豆單作、小麥蠶豆間作。磷鉀肥施用量都為 90 kg/hm2。本試驗所用不同供試土壤為田間定位試驗2020年10月至2021年5月收獲后20 d且施氮量為0、180 kg/hm2下小麥單作、蠶豆單作、小麥蠶豆間作0～20 cm的風(fēng)干土壤。不同供試土壤的基本理化性質(zhì)見表1。

1.2" 試驗設(shè)計

本試驗在云南農(nóng)業(yè)大學(xué)后山資源與環(huán)境學(xué)院溫室大棚內(nèi)進行，大棚中的平均溫度12.2 ℃，平均濕度72.6%。

本試驗為盆栽試驗，將田間定位試驗施氮量為0、180 kg/hm2下3種種植模式（小麥單作、蠶豆單作、小麥和蠶豆間作）的馴化土壤都種植單作小麥和單作蠶豆。本試驗共計12個處理，重復(fù)4次。具體試驗設(shè)計見圖1。

本試驗選用的小麥和蠶豆品種分別為云麥52和玉溪大粒豆，同田間定位試驗。試驗所用盆缽大小為290 mm×200 mm，裝土3 kg/盆；單作小麥留苗

6株/盆，單作蠶豆留苗3株/盆。本試驗通過換算設(shè)置盆栽2個氮水平：N0為不施氮，N1為小麥施氮量150 mg/kg（以干土計，下同）、蠶豆施氮 75 mg/kg。小麥氮肥分基肥和追肥2次進行施用，施用比例為1 ∶1，其中追肥在小麥拔節(jié)期施用。蠶豆氮肥全部做基肥，一次性施入。

本試驗鉀肥（K2O）和磷肥（P2O5）施用量都為100 mg/kg，全部做基肥一次性使用。試驗所用肥料為尿素（含N 46.0%）、普通過磷酸鈣（含P2O5 16.0%）、硫酸鉀（含K2O 52.0%）。

盆栽隨機擺放，每隔3 d澆1次水，每隔5 d測量小麥和蠶豆的株高和葉綠素含量。

1.3" 樣品采集與測定

在小麥和蠶豆的各生育期（小麥苗期、分蘗期、拔節(jié)期、灌漿期、成熟期；對應(yīng)蠶豆生育期為苗期、分枝期、開花期、結(jié)莢期、成熟期）對每個處理的功能葉片（避開葉脈）使用SPAD-502 Plus （Konica Minolta）測定植株的葉綠素含量（以SPAD值計），同時測量作物株高。

在小麥和蠶豆成熟后進行植株地上部和地下部的采收。先采集植株的地上部，再采集植株根部，用牛皮紙袋保存，之后對植株進行105 ℃殺青30 min，65 ℃烘干稱重。

小麥和蠶豆根部使用抖土法，去除大量土壤，然后用流水洗去根系表面的土壤，采用Epson P800掃描儀對小麥、蠶豆根系進行掃描，之后用WinRHIZO Manual 2013 HR根系分析軟件對掃描出的圖片進行分析，測定小麥和蠶豆根系形態(tài)參數(shù)，包括根長、根表面積、根直徑、根體積、根分枝數(shù)、分叉數(shù)。

植物地上部和地下部氮含量的測定：用 H2SO4-H2O2消煮，半微量凱氏定氮法進行植株氮含量的測定［26-27］。

1.4" 參數(shù)計算

氮吸收量=氮含量×植株干重。

小麥和蠶豆的植物-土壤反饋效應(yīng)（PSF）和凈反饋效應(yīng)（凈PSF）采用Bever的方法［27］進行判定：

PSF=ln（作物在同作土壤上生長的植株干重）-ln（作物在異作土壤或間作土壤上生長的植株干重）；

凈PSF效應(yīng)=作物在同作土壤上生長的植株干重-作物在異作土壤或間作土壤上生長的植株干重。

其中：PSFgt;0，表明作物在同作土壤上比異作土壤或間作土壤上生長得更好。PSFlt;0，表明作物在異作土壤或間作土壤上比同作土壤上生長得更好；凈PSFgt;0，正反饋；凈PSFlt;0，負反饋。

1.5" 數(shù)據(jù)分析

使用Excel 2019軟件進行數(shù)據(jù)處理，使用SPSS 20.0軟件對處理好的數(shù)據(jù)進行兩因素方差分析，差異顯著水平設(shè)置為α=0.05，使用Origin 2021制圖。圖表中數(shù)據(jù)為“平均值±標準差”。

2" 結(jié)果與分析

2.1" 不同供試土壤對小麥和蠶豆植株葉片SPAD值和株高的影響

從圖2-a和圖2-b可以看出，與生長在同作土壤的小麥相比，異作土壤和間作土壤總體上有利于提高小麥葉片SPAD值。在N0水平下，與同作土壤處理相比，異作土壤處理提高小麥葉片SPAD值 9.8%～27.9%（除了小麥成熟期），間作土壤處理分別提高苗期和灌漿期小麥葉片SPAD值6.7%和7.0%。在N1水平下，與同作土壤處理相比，在小麥分蘗期、拔節(jié)期、灌漿期，異作土壤處理分別提高小麥葉片SPAD值12.2%、33.0%、7.3%；間作土壤處理下也提高小麥葉片SPAD值5.6%～26.2%（除小麥苗期外）。

但不同供試土壤對蠶豆葉片SPAD值的影響與小麥不同（圖2-c、圖2-d）。在N0水平下，與同作土壤處理相比較，異作土壤處理分別提高蠶豆開花期和結(jié)莢期葉片SPAD值3.4%、17.6%，但降低蠶豆分枝期葉片SPAD值16.6%；在蠶豆苗期和成熟期，處理間未見顯著差異。同樣在N0水平下，與同作土壤處理相比較，間作土壤處理降低了分枝期和開花期蠶豆葉片SPAD值11.2%、7.0%，但提高了結(jié)莢期蠶豆葉片SPAD值8.4%；在蠶豆苗期和成熟期，未見兩者有顯著差異。在N1水平下，與同作土壤處理相比較，異作土壤處理分別提高分枝期、開花期和成熟期蠶豆葉片SPAD值9.2%、5.9%、12.4%，間作土壤處理提高苗期、分枝期和結(jié)莢期蠶豆葉片SPAD值7.6%、24.0%和6.4%。

與同作土壤處理相比，N0水平下（圖3-a），異作土壤處理提高小麥株高 20.9%～35.9%（除成熟期）；同樣，間作土壤處理分別提高苗期、分蘗期、拔節(jié)期小麥株高18.2%、9.9%、14.3%，但是在小麥灌漿期和成熟未見顯著差異。在N1水平下（圖3-b），與同作土壤處理相比，異作土壤處理分別降低苗期、灌漿期和成熟期小麥株高 13.0%、11.6%和6.7%，間作土壤處理分別降低小麥灌漿期和成熟期株高6.2%、11.9%。

在N0水平下（圖3-c），與同作土壤處理相比，異作土壤處理降低蠶豆株高9.8%～30.3%（除蠶豆成熟期），同樣間作土壤處理分別降低蠶豆株高8.3%～30.3%（除蠶豆分枝期）。在N1水平下（圖3-d），與同作土壤處理相比，異作土壤處理僅提高了苗期蠶豆株高，其他生育期未見顯著差異。同樣，同作土壤處理相比，間作土壤處理僅提高了開花期蠶豆株高，其他生育期未見顯著差異。

總的來說， 在異作土壤和間作土壤上更有利于

提高小麥株高和葉片葉綠素含量，且效果上異作土壤gt;間作土壤，但異作土壤和間作土壤對小麥株高和葉綠素含量的影響隨氮肥施用而降低。反之，在異作土壤、間作土壤和同作土壤上，蠶豆株高和蠶豆葉片葉綠素含量幾乎無差異。

2.2" 不同供試土壤對小麥和蠶豆根系形態(tài)的影響

從表2可以看出，不同供試土壤、氮水平及氮水平×供試土壤類型主要影響了小麥根長、根表面積、根平均直徑、根尖數(shù)、分支數(shù)和分叉數(shù)。在N0水平下，與同作土壤處理相比，異作土壤處理提高小麥根長（102.8%）、根表面積（1.1倍）、根尖數(shù)（37.1%）、分支數(shù)（1.5%）、分叉數(shù)（52.0%）；同樣，間作土壤處理增加小麥根長小麥根長（31.0%）、根表面積（41.9%）、根尖數(shù)（11.5%）、分支數(shù)（29.1%）、分叉數(shù)（16.1%）。在N1水平下，與同作土壤處理相比，異作土壤處理增加小麥根長（22.3%）、根尖數(shù)（14.8%）、分支數(shù)（75.1%）、分叉數(shù)（56.3%），但是根系變細了；同樣，間作土壤處理小麥根系變細，但是增加了小麥根長（99.4%）、根表面積（22.3%）、根尖數(shù)（73.9%）、分支數(shù)（102.8%）、分叉數(shù)（1.7倍）。不考慮氮水平，與同作土壤相比，異種和間作土壤主要是增加了小麥的根長、根表面積、根尖數(shù)、分支數(shù)和分叉數(shù)，且促進效應(yīng)表現(xiàn)為間作土壤gt;異作土壤。

從表3可以看出，本試驗條件下蠶豆根系形態(tài)參數(shù)均受氮水平（除根系分支數(shù)）、供試土壤及氮類型水平×供試土壤類型的影響（Plt;0.01）。在N0水平下，與同作土壤處理相比，異作土壤處理的蠶豆根長、根表面積和根體積分別增加了74.6%、69.0%和62.6%，但根系變細，根尖數(shù)和分叉數(shù)減少。反之，間作土壤處理根長、根尖數(shù)、分支數(shù)和分叉數(shù)分別增加了36.0%、1.6倍、1.3倍、3.7倍，但根系變細，表面積減小。在N1水平下，與同作土壤處理相比，異作土壤處理下蠶豆根長、根表面積、根體積和分支數(shù)分別提高了33.0%、19.4%、31.7%、97.2%，但根系變細、根尖數(shù)、分叉數(shù)減少；間作土壤處理下蠶豆根系根長、根表面積、根平均直徑、根平均值、根體積、根尖數(shù)、分支數(shù)、分叉數(shù)下降5.4%～310.4%，根系變短變細，分叉數(shù)和分支數(shù)減少?？傊?，異作土壤和間作土壤均促使蠶豆根系變長，且促進效應(yīng)表現(xiàn)為異作土壤gt;間作土壤，但間作土壤顯著增加了蠶豆根尖數(shù)和分叉數(shù)。氮肥施用抑制了異作土壤和間作土壤的促進效應(yīng)。

2.3" 不同供試土壤對小麥和蠶豆植株氮吸收量的影響

與同作土壤處理相比，N0水平下異作土壤和間作土壤處理提高小麥根系氮吸收量37.8%和94.8%；在N1水平下，間作土壤處理提高小麥根系氮吸收量8.1%，但異作土壤處理降低根系氮吸收量15.8%（圖4）。從地上部來看，N0水平下，同作土壤和間作土壤處理間無顯著差異，但是異作土壤處理小麥地上部氮吸收量較同作土壤處理提高61.1%。N1水平下，與同作土壤處理相比，異作土壤和間作土壤處理分別提高小麥地上部氮吸收量39.9%和21.7%。就蠶豆而言，與同作土壤處理相比，間作土壤處理蠶豆根系氮吸收量在N0和N1水平下分別提高34.0%和36.4%，但是對蠶豆地上部氮吸收量無影響；與同作土壤處理相比，異作土壤處理根系氮吸收量在N1水平下提高15.4%，但是其地上部氮吸收量在N0和N1水平下分別降低14.5%和17.7%。

總體來看，異作土壤有利于提高小麥根系和地上部氮的吸收量，但異作土壤卻抑制了蠶豆地上部氮累積量。與同作土壤相比，間作土壤有利于提高小麥和蠶豆地下部根系的氮累積量。綜合小麥和蠶豆的氮素吸收來看，間作土壤促進效應(yīng)大于異作土壤。

2.4" 小麥和蠶豆的植物-土壤反饋效應(yīng)

對小麥而言，N0水平下，與同作土壤處理相比，異作土壤和間作土壤處理小麥植株干重分別提高1.0倍和67.6%，但異作土壤和間作土壤處理間無差異（表4）；在N1水平下，異作土壤處理小麥植株干重提高28.3%，間作土壤處理也有提高小麥植株干重的趨勢，但是差異不顯著。異作土壤和間作土壤處理下反饋值和凈反饋值均為負值，在N1水平下異作土壤處理gt;間作土壤處理。相反，與同作土壤處理相比，異作土壤處理和間作土壤處理對蠶豆植株干重?zé)o影響。從PSF和凈PSF來看，異作土壤和間作土壤處理下反饋值和凈反饋值都表現(xiàn)為負值，且在N0水平下異作土壤lt;間作土壤，而在N1水平下異作土壤處理gt;間作土壤處理。綜合2種作物的生長和反饋效應(yīng)來看，施氮均降低了異作和間作土壤的促進效應(yīng)。在不施氮條件，間作土壤遺留正效應(yīng)大于或等于異作土壤（輪作）。

3" 討論

長期單作、輪作、間作會產(chǎn)生不同的土壤物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)和微生物結(jié)構(gòu)，對后茬作物生長的影響大不相同［10，28-29］。本研究發(fā)現(xiàn)，在異作和間作土壤上，小麥和蠶豆的反饋值和凈反饋值都小于0，說明異作和間作土壤都更有利于小麥和蠶豆的生長。這一研究結(jié)果與Wang等在小麥‖蠶豆、玉米‖蠶豆間作系統(tǒng)的研究結(jié)果［29］一致。本研究結(jié)果進一步證實間作土壤養(yǎng)分遺留效應(yīng)有利于后茬作物的生長，同時說明間作與輪作一樣，可通過改善土壤非生物和生物環(huán)境［30］，抑制土壤自身帶有的負反饋效應(yīng)［25］，促進作物生長發(fā)育，提高系統(tǒng)生產(chǎn)力。本研究還發(fā)現(xiàn)，施氮均降低了間作和輪作的促生效應(yīng)。不施氮條件下，間作和異作土壤的PSF和凈PSF值無顯著差異或者間作土壤大于異作土壤，說明不施氮條件下間作土壤促進后茬作物的生長效應(yīng)等于甚至高于輪作；但是施氮條件下，異作土壤的促生效應(yīng)大于間作土壤。因此，優(yōu)化氮肥管理可以最大限度地發(fā)揮間作土壤對后茬作物的促生效應(yīng)，對增強間作體系的正向遺留效應(yīng)、持續(xù)提高系統(tǒng)生產(chǎn)力有著重要作用。

研究證實物種多樣性對系統(tǒng)生產(chǎn)力存在正效應(yīng)［31］，尤其豆科作物參與的輪作和間作模式可以提高氮素利用率，從而推動土壤遺留正效應(yīng)的發(fā)生［32-33］。本試驗條件下，與異作和同作土壤相比，即與小麥蠶豆輪作和連作相比，小麥蠶豆間作土壤均改變了小麥和蠶豆的根系形態(tài)參數(shù)，尤其是根長、根表面積，更有利于小麥和蠶豆地下部氮的吸收累積，更有利于促進豆科作物地上部氮的累積。而與間作相比，輪作土壤僅更有利于小麥地上部氮的吸收累積。這是因為在輪作體系中先種植豆科作物后其殘留氮輸入量可以明顯地影響后茬作物對氮素的吸收［34］。本試驗條件下，當(dāng)蠶豆作為前茬作物時，土壤遺留效應(yīng)提高了后茬小麥根系的根長、根表面積、根尖數(shù)、分支數(shù)和分叉數(shù)，促進了小麥地上部和根部氮素的吸收量，提高了小麥株高和SPAD值以及小麥植株干重。研究結(jié)果證實，豆科作物作為前茬作物能促進禾本科作物的根系生長和對氮素的吸收［34］。而小麥作為前茬作物時，土壤遺留效應(yīng)也能改變后茬蠶豆的根系形態(tài)參數(shù)，促進蠶豆根系氮的吸收，但是土壤遺留效應(yīng)的正向促進效應(yīng)小于豆科作物作為前茬作物的效應(yīng)［35］。因此，從作物氮素吸收量來看，本試驗條件下土壤遺留的正向效應(yīng)表現(xiàn)為間作gt;輪作gt;連作。

輪作和間作可以提高根際有益微生物如AMF和根瘤菌的數(shù)量和活性［36-38］。因此，輪作和間作帶來土壤正向遺留效應(yīng)能通過改變土壤微生物的群落結(jié)構(gòu)，抑制土壤中病原菌的生長［39］，促進有益微生物的數(shù)量和活性［40］。這些土壤有益微生物的改變也能通過參與植物對氮、磷等養(yǎng)分的吸收和利用而影響系統(tǒng)生產(chǎn)力［5］。本研究并未分析同作、異作、間作土壤微生物遺留效應(yīng)的差異及其與作物生長、氮素養(yǎng)分吸收量及植株干重的關(guān)系。可以肯定土壤微生物遺留效應(yīng)的差異必然存在，也必然驅(qū)動不同的系統(tǒng)生產(chǎn)力。后續(xù)還需從微生物遺留效應(yīng)的視角開展深入的研究，進一步的解析間作持續(xù)提高系統(tǒng)生產(chǎn)力的機制。

4" 結(jié)論

在本試驗條件下，異作土壤（輪作）和間作土壤促進了小麥干物質(zhì)的累積，但對蠶豆干物質(zhì)累積無影響。異作土壤（輪作）和間作土壤的PSF值和凈PSF值都小于0，說明輪作和間作均能促進小麥和蠶豆的生長，表現(xiàn)正向促生效應(yīng)。異作土壤（輪作）和間作土壤改變了小麥和蠶豆的根系形態(tài)，提高了小麥、蠶豆根長和根表面積。但異作土壤更有利于促進小麥地上部氮素吸收量，間作土壤則更有利于小麥和蠶豆根系氮素吸收。施氮均抑制了輪作和間作的正向遺留效應(yīng)。在不施氮的條件下，間作土壤的正向遺留效應(yīng)大于等于輪作土壤；施氮條件下，則表現(xiàn)為輪作土壤gt;間作土壤。因此，進一步優(yōu)化氮肥管理能擴大間作土壤的正向遺留效應(yīng)，提高間作系統(tǒng)的生產(chǎn)力。

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