GR | 刈割影响分根箱中生长的早熟禾植物根系对N的竞争平衡

导  读

 N元素作为多种生物分子的关键成分，其在组织中的含量与光合速率密切相关。N吸收可能受到邻近植物的竞争作用影响。竞争被定义为两个或者更多个体从潜在的、共同的、有限的供给中获取资源的过程(Craine & Dybzinski, 2013)。通常较强的竞争者被认为能够获取大部分的资源，尽管资源异质性可能使之变得复杂。

 植物对光的竞争通常是不对称的，而在地下，根系性状通常和养分吸收率是对称的。刈割导致即时的叶面积丧失和光合能力下降，从而导致根系生长减少，此假说表征了养分获取与氮利用效率 (NUE)。为了明确刈割与竞争之间的关系及其对于NUE的影响，日本筑波大学Louis John Irving团队设计了两个试验。

 试验1通过在分根箱中种植单一植株进行均衡或非均衡施N，其中一半植物进行反复刈割处理以量化每个处理的影响。试验2 采用配对早熟禾植物三个室内分根箱，施N措施用于培养箱外圈（无竞争）或者共享中心位置（竞争），以便于量化刈割处理对于根部竞争的影响（图1）。

 试验1 刈割导致了显著的根系生物量减少但是没有影响培养箱之间根系的分布，而不同的施N处理导致地上生物量增加了11%。试验2中在没有刈割植物间表现出强烈的根部竞争。但凡一株植物受到了刈割，另一个处于竞争关系的个体就表现出地上生物量和N含量的增加，反之无竞争关系状态下则不存在此现象。

 本研究数据说明植物地下竞争优势可能受到土壤资源空间分布的强烈影响。这与对N元素的对称性竞争一致，通过计算NUE说明了N吸收与生长之间具有强烈关联。在本研究中没有证据表明根系存在补偿性生长，未刈割处理的竞争和无竞争植物总根生物量并无差异。

图表

图1：试验2采用配对早熟禾植物三个室内分根箱，施N措施用于培养箱外圈（无竞争）或者共享中心位置（竞争），以便于量化刈割处理对于根部竞争的影响。

文 章 信 息

编译者

王金牛   中国科学院成都生物研究所   副研究员

石   凝   中国科学院成都生物研究所   博士研究生

说明：该文仅代表编译者对论文的理解，如需参考和引用相关内容，请查阅原文。

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原文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/glr2.12022

内容来源：Grassland Research（草地研究）第1卷第2期（投稿：2022-05-26；接收：2022-06-09；刊发：2022-07-01）

DOI：https://doi.org/10.1002/glr2.12022

引用格式：Mori, S., & Irving, L. J. (2022). Defoliation affects the root competitive balance for N between Poa annua plants grown in a split-root box. Grassland Research,1(2), 94–102.

END

期刊介绍

Grassland Research

 Grassland Research是我国草业科学领域第一本国际学术期刊，季刊，由中国草学会和兰州大学共同主办。该刊受中国科技期刊卓越计划高起点新刊项目支持，由国际出版集团John Wiley & Sons Australia, Ltd.提供出版及宣传服务，于2022年正式创刊。

 Grassland Research论文刊发范围广，综合性强。从分子到全球变化层面，全维度聚焦草业科学及其在人类可持续发展中的作用。期刊将刊登天然草原，栽培草地、草坪和生物能源作物，以及草地生态系统三大板块的基础性和应用性研究成果、综述、论点等类型的文章。优先考虑发表青年学者优秀研究成果，期待成为青年科学家喜爱的国际学术交流主阵地。

 在创刊前三年，Grassland Research将免收版面费，以OA形式通过全球化出版平台Wiley Online Library出版。

排版 | 陈媛

执行编辑 | 王楚怡

审核 | 武艳培 王新宇

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