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间套作种植模式不仅能提高磷肥的利用效率,同时具有高效利用土壤中储存磷素的能力,这对控制磷肥投入,减少由土壤磷累积导致的农业面源污染及维持土壤肥力有重要意义。本研究采用大田试验与盆栽试验相结合的方式,探究玉米-大豆带状套作体系中大豆磷吸收优势的调控途径。大田试验为长期定位试验,设置大豆单作与带状套作两种种植模式,两个磷水平(不施磷处理,记为P0;常规施磷20 kg P ha-1处理,记为P20)。盆栽试验,同样设置两个磷水平(不施磷处理,记为P0;施磷100mg P kg-1 soil处理,记为P100)。用遮阳网（50%透光率）从大豆播种到V5时期对大豆遮荫而后撤去（Shade-Light,S-L）模拟大田试验中带状套作大豆所处的光环境;相反,从大豆播种到V5时期光照,而后用遮阳网遮荫（Light-Shade,L-S）模拟大田中单作大豆光环境。通过动态测定大豆所处光环境变化,大豆关键时期（V5、R3）叶片光合能力、大豆磷吸收、叶片及根系蔗糖含量、根系生长素含量、根系形态变化及相关基因表达量等,初步阐明了带状套作变光环境（前弱后强）促进大豆根系生长及磷吸收的机理。主要的研究结果如下:1.带状套作种植模式显著提高大豆籽粒磷含量,地上部磷积累量及收获指数。V5及R3时期,带状套作大豆地上部磷积累量显著低于单作;R8时期带状套作大豆地上部磷积累量比单作高11-32%,说明带状套作大豆生殖生长期磷吸收量显著高于单作;且带状套作大豆籽粒磷含量显著高于单作,也可佐证带状套作大豆较单作有磷吸收优势是来自于生殖生长期。单、套作种植模式下,常规施磷均显著提高大豆产量,且在带状套作中的增产效果更为显著。不施磷处理下,带状套作大豆产量显著低于单作;常规施磷处理下,单作与套作大豆产量无显著差异。带状套作大豆共生期受玉米遮荫,显著降低其生物量;但生殖生长期光截获的增加显著提高叶片光合能力,促进光合产物向生长中心（荚）的运输,最终提高其收获指数。而单作大豆在生殖生长期,其自荫性显著降低中下部叶片光合能力,影响荚果的形成,最后降低其收获指数。2.带状套作种植模式显著提高大豆生殖生长期叶片光截获及光合能力,施磷对大豆光截获及光合能力未见影响。大豆与玉米共生期间,带状套作大豆叶片数量、叶片光截获量、叶片净光合速率均显著低于单作;玉米收获后,带状套作大豆光环境得到明显改善,其单片叶所截获的光辐射量迅速增加显著高于单作,但其整株叶片的光截获总量仍显著低于单作;到V8时期,带状套作大豆整株叶片光截获量超过单作;玉米收获后,带状套作大豆叶片数较前期显著增加,并在始花期时超过单作。无论是V5还是R3时期,单作大豆叶面积均显著高于带状套作。R3时期,将不同叶位叶片所接收的光辐射进行分级发现,单作大豆处于弱光照环境的叶片占其总叶片数的53-61%,而带状套作大豆处于弱光照环境的叶片数仅占其总叶片数的24-36%。R3时期,通过测定大豆不同叶位叶片净光合速率发现,单、带状套作大豆冠层叶片净光合速率无显著差异,但带状套作大豆中部及下部叶片净光合速率显著高于单作,其整株叶片光合能力显著高于单作。3.光介导蔗糖及低磷信号促进带状套作大豆生殖生长期根系生长。V5时期,单作大豆叶片与根系蔗糖含量均显著高于带状套作,磷处理对大豆叶片蔗糖含量无显著影响,但不施磷显著提高大豆根系蔗糖含量,盆栽试验结果同大田一致;V5时期L-S处理中大豆根系生物量、总根长和表面积均显著高于S-L处理。R3时期,带状套作大豆叶片与根系蔗糖含量均显著高于单作,但叶片磷含量显著低于单作。盆栽试验中,S-L处理大豆叶片与根系蔗糖含量显著高于L-S处理;S-L处理叶片磷含量显著低于L-S处理,叶片中表达的低磷响应基因Gm PHR25的表达较L-S处理显著上调,Gm PHR25下游调控根系生长的基因Gm EXPB2的表达也出现上调。此时L-S处理大豆主根长与主根表面积仍显著高于S-L处理,但S-L处理大豆侧根根长与侧根表面积均显著高于L-S处理,且S-L处理中大豆根系生物量、总根长和根表面积均显著高于L-S处理,同时不施磷处理显著提高了大豆总根长与表面积。4.生殖生长期光照提高大豆根系生长素含量及相关基因的表达量。V5时期,L-S处理中根系生长素含量显著高于S-L,以低磷处理为甚。R3时期测定生长素含量及相关基因的表达量发现,生殖生长期光照显著上调Gm YUCCA14、Gm TIR1C的表达,在低磷条件下,增加光照显著上调Gm ARF05的表达,提高生长素含量及生长素受体敏感性,促进大豆侧根的发生与生长,最终增加大豆磷吸收。综上,带状套作大豆生殖生长期地上部光截获的增加促进光合产物的合成,提高根系蔗糖含量,为生殖生长期大豆侧根的生长提供物质基础;带状套作大豆生殖生长期光截获的增加显著降低了大豆叶片磷含量,低磷响应基因Gm PHR25及Gm EXPB2的表达出现上调,诱导地下部根系形态对“低磷”产生适应性改变。同时,带状套作大豆生殖生长期出现的“生长诱导型低磷”还显著提高了大豆根尖生长素含量及生长素响应基因的表达,促进侧根的发生与磷吸收。带状套作种植模式显著提高大豆收获指数;适宜的磷肥施用显著提高大豆产量,且在带状套作种植模式中增产更为显著。