刈割高度对油莎豆氮代谢及产量和品质的影响_李变变.pdf

第 32 卷第 2 期Vol.32，No.284-962023 年 2 月草业学报ACTA PRATACULTURAE SINICA李变变，张凤华，赵亚光.刈割高度对油莎豆氮代谢及产量和品质的影响.草业学报，2023，32（2）：8496.LI Bian-bian，ZHANG Feng-hua，ZHAO Ya-guang.Effects of stubble height on nitrogen metabolism，yield and quality of Cyperus esculentus.ActaPrataculturae Sinica，2023，32（2）：8496.刈割高度对油莎豆氮代谢及产量和品质的影响李变变，张凤华*，赵亚光（石河子大学，新疆生产建设兵团绿洲生态农业重点实验室，新疆 石河子 832003）摘要：为明晰不同留茬高度对油莎豆氮代谢及产量和品质的影响，揭示氮代谢与产量和品质之间的关系，进一步寻求适宜刈割高度。本研究以油莎豆为研究对象，比较 6个不同留茬高度：留茬 50 cm（R50）、留茬 40 cm（R40）、留茬 30cm（R30）、留茬 20 cm（R20）、留茬 10 cm（R10）和未刈割（CK）下油莎豆株高、叶绿素含量以及氮代谢相关指标和块茎产量和品质的差异。结果表明：重度刈割（R10和 R20）对植物的物质积累等有抑制作用，中度刈割（R30和 R40）则对植物的生长发育有促进作用：刈割后 R10和 R20处理的叶绿素含量受到严重干扰，但 R40处理（7，14和 21 d）则促进叶绿素含量的增加。R30处理硝酸还原酶活性（7，14，21和 28 d）、谷氨酸合成酶活性（5个时期）和谷氨酰胺合成酶活性（7，21 和 28 d）均高于其他处理；R40处理可溶性蛋白含量（21 和 28 d）和谷氨酰胺合成酶活性（1 和 14 d）均高于其他处理。适宜的刈割高度不仅能利于地上部分再生，通过“源-库”关系的调节，同时还会促进地下部分的生长发育：R30和 R40处理的块茎产量显著高于其他处理，且两者间无显著差异，分别为 12366.09和 11506.62 kg hm-2，R40处理的千粒重和粗脂肪含量显著高于其他处理，分别为 597.53 g和 27.85%，R30处理的总粒数、单穴粒数、粗蛋白和总糖含量分别为 2699 万粒hm-2、169粒穴-1、8.01%和 18.78%，均最高。相关性分析可知，刈割后 5个时期油莎豆叶片中谷氨酸合成酶活性均与油莎豆地下块茎产量、块茎中粗蛋白和淀粉含量呈显著正相关关系。因此，刈割 R30和 R40处理较其他处理可以促进油莎豆叶片氮代谢，有利于地下块茎产量和品质改善，故留茬 3040 cm 为相对适宜的留茬高度范围。关键词：刈割；油莎豆；氮代谢；产量；品质Effects of stubble height on nitrogen metabolism，yield and quality of CyperusesculentusLI Bian-bian，ZHANG Feng-hua*，ZHAO Ya-guangXinjiang Production and Construction Group Key Laboratory of Oasis Eco-agriculture，Shihezi University，Shihezi 832003，ChinaAbstract：This study investigated the effects of varying stubble heights on the growth of Cyperus esculentus.Weevaluated differences in height，chlorophyll content，nitrogen metabolism and related indicators，tuber yield andquality of C.esculentus for different cutting regimes（stubble 50 cm，R50；stubble 40 cm，R40；stubble 30 cm，R30；stubble 20 cm，R20；stubble 10 cm，R10；and uncut，CK）to clarify the effects of different stubble heights on thenitrogen metabolism，yield and quality of C.esculentus，to elucidate the relationship between nitrogen metabolismand yield and quality and to identify the optimal cutting height.It was found that severe clipping（R10and R20）had aninhibitory effect on the accumulation of plant matter，while moderate clipping（R30and R40）promoted the growth andDOI：10.11686/cyxb2022061http：/收稿日期：2022-02-14；改回日期：2022-03-14基金项目：中央引导地方专项（2060404）和兵团重大计划项目（RCZK201928）资助。作者简介：李变变（1998-），女，新疆博乐人，在读硕士。E-mail： 通信作者 Corresponding author.E-mail：第 32 卷第 2 期草业学报 2023 年development of plants.The chlorophyll content of R10and R20treatments was severely reduced，while the R40treatment（7，14 and 21 d）promoted increased chlorophyll content.Nitrate reductase（7，14，21 and 28 d），glutamate synthase（five periods），and glutamine synthetase（7，21 and 28 d）activities in the R30treatment werehigher than those in other treatments.The content of soluble protein（21 and 28 d）and the activity of glutaminesynthetase（1 and 14 d）in the R40treatment were higher than those in the other treatments.Appropriate clippingheight was not only conducive to the regeneration of aboveground organs，but also promoted the growth anddevelopment of belowground organs through source-sink regulation.Tuber yield in the R30（12366.09 kg ha1）andR40（11506.62 kg ha1）treatments was significantly higher than in the other treatments，but there was no significantdifference between R30and R40.Thousand seed weight（597.53 g）and the content of crude fat（27.85%）in the R40treatment were significantly higher than those in the other treatments.Total grain number（26.99 million grains ha1），grains per hole（169 grains hole1），and the contents of crude protein（8.01%）and total sugar（18.78%）inthe R30treatment were significantly higher than those in the other treatments.A correlation analysis showed that theactivity of glutamate synthase in the leaves of C.esculentus was significantly positively correlated with the yield ofbelowground tubers，and the contents of crude protein and starch in C.esculentus tubers in all five periods afterclipping.In summary，R30and R40treatments promoted C.esculentus leaf nitrogen metabolism，compared with othertreatments，and thus improved the yield and quality of belowground tubers.Based on these results，a stubble heightof 30-40 cm is recommended.Key words：clipping；Cyperus esculentus；nitrogen metabolism；yield；quality油莎豆（Cyperus esculentus），又名油莎草和虎坚果等1，是莎草科（Cyperaceae）莎草属（Cyperus）多年生草本植物。油莎豆具有地上饲草生长快、再生分蘖能力强、耐贫瘠和易倒伏等植物学性状，是一种防风固沙以及生态修复的“先锋植物”2。且其地下块茎中含有丰富的油脂、矿物质、脂肪酸等营养成分，尤其含油量较高，还被称作“油料作物之王”。因此，油莎豆是一种油、粮、饲、牧、药于一体的综合利用价值较高的经济型作物3。近年来，关于油莎豆方面的研究，多集中于不同栽培模式下对其产量和品质的影响4，刈割方向仅对油莎豆产量和品质展开了研究5，但关于刈割后油莎豆生长代谢等是如何响应刈割伤害的针对性研究甚少，因此研究刈割对油莎豆氮代谢以及产量和品质的影响具有重要意义。氮代谢作为植物生长发育中最基础和最关键的代谢途径之一，其代谢强度和协调程度会对植物的生长发育、物质积累、产量和品质等存在一定影响6，同时该代谢会因受到环境因子、胁迫、栽培措施等影响而发生改变。然而刈割作为草地管理的主要方式，主要是通过刺激植物光合作用，使其对植物地上部分的生长代谢产生直接影响7，或改变植物整体资源的分配模式，促进植物的再生长8-9，从而间接影响植物地下部分的物质积累与转化10-11。植物氮代谢途径中游离氨基酸和可溶性蛋白含量等物质会因受到刈割伤害而产生变化12，孙宗玖等13研究发现，轻度刈割能促进植物氨基酸、脯氨酸和糖类等渗透调节物质的积累，增强植物对刈割伤害的抵抗能力。还有研究发现刈割强度过大则会干扰植物的物质再分配模式，并削弱植物的补偿性生长和均衡性生长的能力，同时会减少营养物质向地下部分的运移和储存14。Zhang等15研究表明，放牧（刈割）对植物的产量和品质存在一定影响，适当的刈割能够促进植物产量的增加16。研究发现刈割后植物的物质分配和积累是提高作物产量与品质的关键因素17，会通过“源-库”关系的调控，使植物体内的物质形成新的分配格局18，促进植物地下块茎的生长和营养积累19。由此可知，刈割对植物的生长代谢等是存在影响的，但不同的植物类型对于刈割伤害的响应会有所不同。因此，本研究以新疆油莎豆为研究对象，分析不同留茬高度下油莎豆株高、叶绿素含量、氮代谢产物和酶活性以及产量和品质的变化，旨在揭示刈割对油莎豆氮代谢以及产量和品质的影响，寻找相对适宜的留茬高度，为新疆油莎豆的高产优质栽培技术提供理论支持。85Vol.32，No.2ACTA PRATACULTURAE SINICA（2023）1材料与方法1.1研究区概况试验地位于新疆生产建设兵团第十二师 222团，地处 E 8746-8844，N 4345-4530，海拔高度为 450480 m，为典型的大陆性气候，属中温带干旱区，四季分明，光照充足，热量丰富，年平均气温 6.6，历年极端最高气温 44.5，历年极端最低气温-42.4，年降水量 183.4 mm，年蒸发量 1946.5 mm，年日照时数 2605.6 h。土壤背景值：土壤类型为灰漠土，土层深度为 020 cm，土壤 pH 值为 7.92，有机质含量为 13.64 g kg-1，全氮含量为0.86 g mg-1，速效钾含量为 347.37 mg kg-1，速效磷含量为 20.16 mg kg-1。1.2供试材料及种植方式供试材料为中油莎 2 号，采用条播机播种，行距 40 cm，株距 20 cm，播种深度 45 cm，每穴 2 粒，2021 年 5 月中旬播种，2021年 7月 19日进行刈割处理，2021年 9月上旬完成地上饲草和地下籽粒收获，另外试验小区油莎豆种植管理模式与大田管理保持一致。1.3试验设计挑选地势平坦、油莎豆长势均匀，杂草少的地块为试验地，油莎豆株高达到 0.80.9 m（出现倒伏现象，处于分蘖期），进行刈割，具体刈割时间为 2021 年 7月 18日。试验采用单因素随机区组设计，共设 6个处理，以未刈割处理为对照组（CK），5 个不同留茬高度处理为离地面 10 cm（R10）、20 cm（R20）、30 cm（R30）、40 cm（R40）、50 cm（R50），3次重复，共 18个小区，小区面积为 2 m4 m，相邻小区间保护行为 0.2 m4.0 m。1.4样品采集与测定刈割后于第 1、7、14、21和 28天，取各处理代表性叶片，锡箔纸包装并标记，装入填冰袋的密封泡沫箱，即刻带回实验室液氮速冻后，存入-80 超低温冰箱，供后续相关指标测定；于 2021年 9月上旬进行饲草和块茎收获。1.4.1株高的测定各个小区任意选择 5株油莎豆并做标记，每次取样时使用卷尺测量株高（后续取样均不伤害标记油莎豆）。1.4.2光合色素含量的测定采用 5 mL 95%乙醇浸泡 0.2 g植物新鲜样品，于 4 避光保存 48 h至脱色，用酶标仪测量提取液在 470、649和 665 nm下吸光度值，每个样品测量 3次。叶绿素 a的浓度（mg L-1）=13.95A6656.88A649叶绿素 b的浓度（mg L-1）=24.96A6497.32A665胡萝卜素的浓度（mg L-1）=（1000A4702.05Ca114.8Cb）/245光合色素含量=色素浓度提取液体积稀释倍数/样品鲜重式中：A665、A649和 A470为吸光值，Ca和 Cb分别为叶绿素 a和叶绿素 b的浓度20。1.4.3氮代谢相关产物和酶活性的测定采用考马斯亮蓝比色法测定可溶性蛋白含量21；采用离体比色法测定硝酸还原酶活性21；谷氨酸合成酶活性22和谷氨酰胺合成酶活性23采用北京索莱宝（Solarbio）生物有限公司生产的试剂盒测定。1.4.4地下块茎产量和品质的测定地上饲草产量：每个小区随机挑选 1 m1 m 样方后做好标记，刈割当天记录各小区割去鲜草重和干草重记为 F1和 D1，待收获时将地上留茬割去记录各小区鲜草重和干草重分别为 F2和D2，地上部总鲜草重为 F1+F2，地上部总干草重为 D1+D2。地下块茎：将地上饲草产量所挑选的 1 m1 m 样地的油莎豆全部挖出、洗净（去除根系）擦去表面的水分，记鲜重，晾干后记录干重，进行油莎豆田间产量估算。将油莎豆晾干，磨成粉末后用于品质指标测定。采用气相色谱法测定油莎豆块茎中的脂肪酸组成以及含量24；利用马弗炉测定粗灰分含量25；蒽酮比色法测定总糖含量26；索氏提取法测定粗脂肪含量27；凯氏定氮法测定粗蛋白含量28；利用微量分光光度法测定块茎淀粉含量29；中性洗涤纤维（neutral detergent fiber，NDF）含量和酸性洗涤纤维（acid detergent fiber，ADF）含量采用滤袋法测定30。1.5数据统计与分析采用 Excel 2010和 Origin 8.0软件（美国公司，Origin Lab）对数据进行整理、处理和作图；采用 SPSS 20.0软件对数据进行单因素方差分析和相关性分析，用 Duncan法分析处理间的差异显著性，差异显著水平是 5%。86第 32 卷第 2 期草业学报 2023 年2结果与分析2.1不同留茬高度对油莎豆株高的影响刈割后，随着生长时间的延长，各留茬处理株高呈现迅速增长-缓慢增长-相对平稳的趋势，刈割后17 d，714 d 和 1421 d 三个时间段中，R40株高增幅最大，分别为 28.90、18.69 和 10.89 cm，CK 的增幅均是最低的。刈割后第 114 天，各处理株高大小均保持 CKR50R40R30R20R10的规律，刈割后第17天，各处理间株高差异显著（PR40R50R30R20R10，且各留茬处理株高增长幅度趋于平缓（图 1）。2.2不同留茬高度对油莎豆叶绿素含量的影响如图 2AC 所示，刈割后随着生长时间的延长，各留茬处理叶绿素 a、叶绿素 b 和叶绿素 a+b 含量均呈现先下降后上升然后又下降的变化趋势。刈割后第 1和 28 天，CK 处理叶绿素 a、叶绿素 b和叶绿素 a+b 含量显著高于 R40、R30、R20和 R10；刈割后第 7和 21天，CK、R50和 R40处理叶绿素 a、叶绿素 b和叶绿素 a+b含量明显高于其他处理，三者间无显著差异；刈割后第 14天，R40处理叶绿素 a、叶绿素 b和叶绿素 a+b含量显著高于除 R30外的其他处理，两者间无显著差异；刈割后每个时期，R10和 R20处理的叶绿素 a、叶绿素 b和叶绿素 a+b含量均低于其他处理。刈割后随着生长时间的延长，各留茬处理胡萝卜素含量呈现先下降后上升然后又下降的变化趋势（图2D）。刈割后第 1和 28天，CK处理胡萝卜素含量显著高于 R40、R30、R20和 R10；刈割后第 7和 21天，CK、R50和 R40处理胡萝卜素含量显著高于R30和R10处理，三者间无显著差异；刈割后第14天，R40处理胡萝卜素含量显著高于其他处理。图 1不同留茬高度对油莎豆株高的影响Fig.1The effect of different stubble heights on the plantheight of C.esculentus不同小写字母表示各处理间差异显著（P0.05）。下同。Differentlowercase letters mean significant differences among different treatments（P0.05）；刈割后第 7天，R30和 R40处理的可溶性蛋白含量分别为 12.42和 11.63 mg g-1，显著高于其他处理，但两者间无显著差异。刈割后第 14天，CK 可溶性蛋白含量均低于其他处理，为 6.76 mg g-1，其他处理之间无显著差异，刈割后第 21和 28天，R40高于其他处理，分别为 10.07和 11.11 mg g-1。如图 3B 所示，刈割后随着生长时间的延长，各留茬高度处理下硝酸还原酶活性呈先增加后降低再增加的变化趋势。刈割后不同时期各处理之间硝酸还原酶活性存在差异，刈割后第 7、14、21和 28天，R30处理的硝酸还原酶活性均高于其他处理，较 CK 分别提高了 12.49%、17.74%、12.18%和 5.80%；刈割后除第 21天外，其他时期R10处理的硝酸还原酶活性均低于其他处理。如图 3C 所示，刈割后随着生长时间的延长，各留茬处理谷氨酸合成酶活性呈缓慢下降的变化趋势。R30处理的谷氨酸合成酶活性在刈割后的 5 个时期均高于其他处理，且较 CK 分别提高了 35.17%、8.84%、5.23%、16.04%、31.52%；而 R10和 R20处理的谷氨酸合成酶活性均低于其他处理。如图 3D 所示，刈割后第 1和 14天，R40处理的谷氨酰胺合成酶活性高于其他处理，分别较 CK 提高了 6.64%、29.30%，刈割后第 7、21 和 28 天，R30处理谷氨酰胺合成酶活性高于其他处理，分别较 CK 提高了 11.09%、30.52%和 5.52%；R10处理的谷氨酰胺合成酶活性均低于其他处理（除第 21天外）。2.4不同留茬高度对油莎豆块茎产量构成因子的影响如表 1所示，不同留茬高度对油莎豆产量构成因子存在影响。R30产量最高，为 12366.09 kg hm-2，其显著高于除 R40以外的其他处理（P0.05），而 R10处理产量最低，为 7385.74 kg hm-2。R40的千粒重高于其他处理，为597.53 g，较 CK 提高了 10.25%，R30处理总粒数最高，为 2699 万粒hm-2，其显著高于其他处理（P0.05）。R30处理的单穴粒数显著高于除 R40和 R20以外的其他处理（P0.05），为 169 粒穴-1。图 3不同留茬高度对油莎豆氮代谢相关产物和酶活性的影响Fig.3The effect of different stubble heights on the related products of nitrogen metabolism and enzyme activity of C.esculentus88第 32 卷第 2 期草业学报 2023 年2.5不同留茬高度对油莎豆地上地下生物量的影响如图 4所示，除 CK外，随着留茬高度的降低，地上生物量呈先增加后降低的变化趋势，R40、R30、R20和 R10地 上 生 物 量 较 未 刈 割 处 理 分 别 增 加 了 18.17%、19.93%、16.23%和 16.17%；随着留茬高度的降低，地下生物量也呈现先增加后降低的变化趋势，R30地下生 物 量 最 高，为 12366.09 kg hm-2，较 CK 增 加 了34.33%，R50和 R40分 别 较 CK 增 加 了 11.72%、25.00%。2.6不同留茬高度对油莎豆块茎品质的影响如表 2 所示，R50处理块茎粗灰分含量显著高于其他处理（P0.05），为 3.16%；R20处理的中、酸性洗涤纤维含量高于其他处理，分别为 61.17%和 8.81%，分别较 CK 提高了 5.19%和 5.01%，R40中性洗涤纤维含量最低，为 54.67%，R30酸性洗涤纤维含量最低，为 7.53%。R40处理的粗脂肪含量显著高于其他处理（P0.05），为 27.85%，而 R10处理最低，为 23.79%；R30处理的粗蛋白和总糖含量均显著高于其他处理，分别为 8.01%、18.78%；CK 和 R30处理淀粉含量显著高于除 R50外的其他处理（P0.05），且这两者间无显著差异，分别为 24.92%和 24.76%。表 1不同留茬高度对油莎豆产量构成因子的影响Table 1Effects of different stubble height on yield components of C.esculentus留茬处理Stubble treatmentCKR50R40R30R20R10单穴粒数Grains number per hole（粒穴-1Grain hole-1）1086.63b11123.90b13310.08ab16960.90a12517.30ab10318.43b总粒数Total grains（104grain hm-2）173156.24d177021.80d212164.05b269964.82a199882.01c164884.57e千粒重1000-grains weight（g）541.9936.76ab538.1639.33b597.534.69a582.1634.77ab563.229.93ab555.7728.48ab鲜豆重Fresh beans weight（kg hm-2）12437.852071.47c15363.767208.68abc16693.792612.32a18496.427204.44a15948.641782.30ab13288.692693.63bc产量Yield（kg hm-2）9205.431754.34cd10284.733772.52bc11506.622066.77ab12366.091008.26a9096.631618.78cd7385.742088.70d注：不同小写字母表示不同留茬刈割处理之间差异显著（P0.05）。下同。Note：Different lowercase letters indicate significant differences between different stubble clipping treatments（P0.05）.The same below.图 4不同留茬高度对油莎豆地上和地下生物量的影响Fig.4Effects of different stubble heights on abovegroundand underground biomass of C.esculentus表 2不同留茬高度对油莎豆块茎品质的影响Table 2The effect of different stubble heights on the tuber quality of C.esculentus留茬处理StubbletreatmentCKR50R40R30R20R10粗灰分Coarse ash（CA，%）2.510.0011d3.160.0003a2.550.0001d3.050.0003b2.860.0001c2.970.0005b中性洗涤纤维Neutral detergentfiber（NDF，%）58.150.0057ab55.970.0375b54.670.0202b58.560.0316ab61.170.0151a58.710.0140ab酸性洗涤纤维Acid detergentfiber（ADF，%）8.390.0081ab8.760.0047a8.120.0045ab7.530.0006b8.810.0065a8.610.0028a粗脂肪Ether extract（EE，%）25.990.0007b24.910.0004c27.850.0002a24.740.0022c25.000.0037c23.790.0028d粗蛋白Crude protein（CP，%）7.270.0036bc7.360.0003b7.210.0006bc8.010.0018a6.800.0047c6.860.0021c总糖Total sugar（TS，%）16.870.21bc15.291.98c16.270.95c18.780.47a16.870.35bc18.240.98ab淀粉Starch（AS，%）24.921.03a24.191.85ab22.750.53b24.760.29a20.600.20c20.571.55c89Vol.32，No.2ACTA PRATACULTURAE SINICA（2023）2.7不同留茬高度下油莎豆产量和品质指标与氮代谢指标之间的相关性如表 3所示，刈割后 5个时期油莎豆叶片中谷氨酸合成酶活性均与油莎豆块茎产量呈显著正相关关系（P0.05）。另外刈割后在油莎豆再生长高峰期（7，14，21 d），谷氨酰胺合成酶活性与块茎产量和总粒数呈显著相关关系（P0.05），另外刈割后第 7天油莎豆叶片可溶性蛋白和第 21天叶片谷氨酰胺合成酶活性分别与收获时油莎豆块茎产量构成因子（产量、单穴粒数、总粒数和千粒重）呈显著正相关关系（P0.05）。表 3不同留茬高度下油莎豆产量构成因子与氮代谢指标之间的相关性Table 3Correlations between the yield components and nitrogen metabolism indexes of C.esculentus at different stubble heights指标Index产量 Yield总粒数 Total grains千粒重 1000-grains weight单穴粒数 Grains number per hole指标Index产量 Yield总粒数 Total grains千粒重 1000-grains weight单穴粒数 Grains number per hole硝酸还原酶 Nitrate reductase1 d0.270.00-0.050.04可溶性蛋白 Soluble protein1 d0.09-0.23-0.32-0.087 d0.48*0.61*-0.020.457 d0.66*0.80*0.47*0.52*14 d0.62*0.73*0.050.69*14 d0.280.390.420.1221 d0.070.31-0.100.3721 d0.260.13-0.11-0.0528 d0.460.50*0.200.4428 d0.180.07-0.03-0.08谷氨酸合成酶 Glutamate synthetase1 d0.50*0.63*0.260.28谷氨酰胺合成酶 Glutamine synthetase1 d0.310.110.060.157 d0.52*0.37-0.170.49*7 d0.49*0.58*0.010.72*14 d0.69*0.55*0.170.50*14 d0.65*0.70*0.58*0.4421 d0.57*0.54*0.160.61*21 d0.53*0.83*0.50*0.49*28 d0.58*0.68*0.350.48*28 d0.200.400.370.11注：0.01P0.05标记：*；0.001P0.01标记：*；P0.001标记：*。下同。Note：0.01P0.05 means：*；0.001P0.01 means：*；P0.001 means：*.The same below.表 4不同留茬高度下油莎豆品质指标与氮代谢指标之间的相关性Table 4Correlations between quality indexes and nitrogen metabolism indexes of C.esculentus at different stubble heights指标Index中性洗涤纤维 Neutraldetergentfiber粗脂肪 Ether extract淀粉 Starch总糖 Total sugar酸性洗涤纤维 Acid detergent fiber粗蛋白 Crude protein粗灰分 Coarse ash指标Index中性洗涤纤维 Neutraldetergentfiber粗脂肪 Ether extract淀粉 Starch总糖 Total sugar酸性洗涤纤维 Acid detergent fiber粗蛋白 Crude protein粗灰分 Coarse ash硝酸还原酶 Nitrate reductase1 d-0.57*0.68*0.13-0.61*0.260.06-0.29可溶性蛋白 Soluble protein1 d-0.50*0.47*0.34-0.62*0.060.08-0.357 d-0.090.110.64*0.140.220.81*0.077 d0.300.460.370.10-0.63*0.62*-0.0814 d-0.18-0.090.400.09-0.460.60*0.51*14 d0.00-0.02-0.070.31-0.190.170.3121 d0.06-0.52*-0.300.160.000.200.65*21 d-0.48*0.48*0.41-0.44-0.120.32-0.1328 d-0.090.250.64*0.11-0.57*0.54*-0.0428 d-0.430.460.37-0.41-0.260.26-0.21谷氨酸合成酶 Glutamate synthetase1 d-0.200.110.51*0.00-0.48*0.79*0.25谷氨酰胺合成酶 Glutamine synthetase1 d-0.350.61*0.27-0.28-0.20-0.01-0.387 d-0.56*0.170.67*-0.11-0.300.65*0.127 d-0.110.130.320.20-0.320.52*0.2614 d-0.54*0.50*0.72*-0.21-0.53*0.67*-0.1114 d-0.330.53*0.440.02-0.51*0.67*-0.1321 d-0.400.310.69*0.02-0.400.68*0.0121 d0.000.000.47*0.43-0.67*0.80*0.1928 d-0.210.380.54*0.07-0.67*0.64*-0.0828 d-0.180.290.50-0.02-0.65*0.45-0.0790第 32 卷第 2 期草业学报 2023 年如表 4可知，刈割后 5个时期油莎豆叶片中谷氨酸合成酶活性与油莎豆块茎中粗蛋白和淀粉含量均呈显著正相关关系（P0.05），刈割后第 7天，硝酸还原酶、谷氨酸合成酶活性、可溶性蛋白含量和谷氨酰胺合成酶活性均与油莎豆块茎粗蛋白含量显著正相关（P0.05）。3讨论刈割首先会改变植物地上部分的形态结构，因此在本研究中 R40处理在 121 d内的株高增长幅度均比其他处理高，并且 R40处理（21和 28 d）的再生株高仅次于未刈割，且其他处理均保持一定的生长速度，说明了 R40处理具有再生性强和耐刈割的特点31。刈割通过形态的变化，随之会影响植物生理代谢和生态等特性，其中氮代谢作为植物体内最基本的代谢途径，其过程受栽培、环境以及管理方式等多种因素影响32。硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合成酶等是催化合成氮代谢产物的关键酶33，其中硝酸还原酶活性高低反映了植物光合作用和呼吸作用的强弱以及氮代谢活性的高低34。本研究中 R30处理的硝酸还原酶活性（7、14、21 和 28 d）均高于其他处理，这说明 R30处理有利于提高油莎豆叶片硝酸还原酶活性，并且对提高油莎豆生育后期叶片光合速率以及氮代谢能力有积极作用。另外谷氨酰胺合成酶作为参与氮代谢的多功能酶，其活性高低影响着植物部分糖代谢和氮代谢产物生成35，与此同时谷氨酰胺合成酶与谷氨酸合成酶偶联也会起到促进氮代谢运转的作用36。本研究结果与之相似，刈割后 R30处理的谷氨酸合成酶活性（5个时期）和谷氨酰胺合成酶活性（7、21和 28 d）均高于其他处理，R40处理的谷氨酰胺合成酶活性（1 和 14 d）高于其他处理。这一方面是因为 R30和 R40处理是适宜刈割留茬高度，一定程度上能够解除油莎豆的资源限制作用，增加叶片间透光率，加速油莎豆叶片光合色素合成，使其叶绿素含量提高，以提升油莎豆叶片对光的截取能力以及影响光合氮利用效率37-38，促进油莎豆叶片硝酸还原酶转录翻译及谷氨酰胺合成酶表达39，同时还增强了油莎豆叶片氮代谢能力、延缓叶片衰老以及延长了叶片功能期40，进而促进了 R30和 R40处理（7、14、28 d）油莎豆叶片氮代谢酶活性的