孫學(xué)武 李安東 孫秀山等
作者簡(jiǎn)介:孫學(xué)武,男,助理研究員,主要從事花生栽培生理方面研究。
摘要:大田條件下,研究了砂姜黑土和棕壤旱地花生植株磷素積累特性。結(jié)果表明:①兩種土壤類(lèi)型花生植株根、莖、葉中磷積累量出苗期都處于較低水平,二者差異不大;出苗后50 d到成熟期,砂姜黑土花生根、莖、葉中磷積累量顯著高于棕壤。砂姜黑土花生子仁中磷積累量比棕壤高61%。②兩種土壤類(lèi)型花生整株磷積累符合Logistic方程,成熟期砂姜黑土整株磷積累量比棕壤高46%。③花生莢果中磷積累主要來(lái)源于根系吸收,占750%~774%,來(lái)自莖葉轉(zhuǎn)移的占226%~250%;砂姜黑土花生莖、葉中磷轉(zhuǎn)移到莢果的絕對(duì)量大于棕壤,但其所占莢果磷積累比例小于棕壤。
關(guān)鍵詞:旱地;土壤類(lèi)型;花生;磷素積累;磷素分配
中圖分類(lèi)號(hào):S565.206 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào):A 文章編號(hào):1001-4942(2013)06-0071-04
氮磷鉀是花生生長(zhǎng)發(fā)育所必需的營(yíng)養(yǎng)元素,對(duì)花生的營(yíng)養(yǎng)特性及產(chǎn)量有重要影響。目前有關(guān)氮磷鉀施肥、品種基因型及種植制度等對(duì)作物氮磷鉀吸收的影響報(bào)道較多[1-9],而對(duì)不同土壤類(lèi)型花生植株磷素吸收與積累動(dòng)態(tài)特性的研究報(bào)道甚少。本試驗(yàn)在旱作條件下,研究了砂姜黑土和棕壤花生植株磷素吸收與積累規(guī)律,以期為旱地花生科學(xué)施肥提供依據(jù)。
1 材料與方法
11 試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)在萊西市姜山鎮(zhèn)進(jìn)行,位于東經(jīng)120°12′~120°40′,北緯36°34′~37°09′,海拔約為51 m;地處溫帶半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū),干濕顯著,雨熱同季。2010年5~9月份平均氣溫225℃,總降雨量532 mm。供試土壤類(lèi)型為砂姜黑土和棕壤,面積各為330 m2,每個(gè)土壤類(lèi)型設(shè)6次重復(fù)(小區(qū)),每個(gè)小區(qū)30 m2,無(wú)灌溉條件。試驗(yàn)地耕層基礎(chǔ)肥力見(jiàn)表1。
12 試驗(yàn)方法
試驗(yàn)田壟距85 cm,壟面寬50~55 cm,壟上行距30~35 cm,穴距15 cm,每穴2粒種子,花生播種密度約為157萬(wàn)穴/hm2,春播覆膜栽培。供試品種山花9號(hào),5月15日播種,9月17日收獲。播種前2周撒施氮磷鉀三元復(fù)合肥750 kg/hm2(氮、磷、鉀各含15%)并耕翻25 cm,之后旋耕平整土地。田間管理同當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn)。
13 樣品采集、處理與測(cè)定
試驗(yàn)于花生出苗后 17、32、50、60、74、88、118 d(收獲)取樣,共取7次。取樣時(shí)每重復(fù)取3穴(6株),將植株分為葉片、莖、根、果針和莢果五部分,然后分別105℃殺青1 h后,于80℃烘干至恒重后稱(chēng)重。磷含量用釩鉬黃比色法測(cè)定[10]。并將測(cè)定結(jié)果的磷含量轉(zhuǎn)換為單位土地面積上的花生植株或器官中的磷素積累量,其中植株數(shù)按種植密度計(jì)算。
14 數(shù)據(jù)分析
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Word 2010、Excel 2010及DPS進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析、作圖。
2 結(jié)果與分析
21 花生植株磷積累
211 不同器官磷積累量 根系磷積累在出苗后35 d內(nèi)砂姜黑土略低于棕壤,之后根系磷積累加快,且兩種土壤的磷積累量差距逐漸拉大,至出苗后60 d,磷的積累量達(dá)到最大,砂姜黑土達(dá)到008 g/m2,比棕壤高33%。高峰期持續(xù)約30 d,之后開(kāi)始下降,兩種土壤的磷積累量差距逐漸縮?。▓D1a)。
出苗后35 d以?xún)?nèi),兩種土壤類(lèi)型花生莖、葉的磷積累量無(wú)差異。隨植株的生長(zhǎng)發(fā)育,兩種土壤類(lèi)型莖、葉磷的積累量差距增大,在出苗后75 d
自子仁發(fā)育開(kāi)始,兩種土壤類(lèi)型子仁磷積累量基本呈線(xiàn)性增加,砂姜黑土明顯高于棕壤。成熟時(shí)砂姜黑土花生子仁磷積累量比棕壤高61%(圖1d)。
212 整株磷積累 由圖2可以看出,植株磷素積累呈“S”形曲線(xiàn),符合Logistic方程,砂姜黑土為Y=42/(1+317e-00453x);棕壤Y=26/(1+543e-00609x),相關(guān)系數(shù)(r)分別為09919**和09944**。砂姜黑土花生積累量明顯高于棕壤,收獲時(shí),砂姜黑土比棕壤植株磷素積累量高48%。
對(duì)上述方程求導(dǎo),并計(jì)算植株磷素積累速率的特征值(表2)。進(jìn)一步分析表明:整個(gè)生育期植株磷積累呈拋物線(xiàn),生育前期和生育后期積累較慢,且每種土壤植株磷積累速率差異較大,棕壤植株磷平均積累速率為0013~0014 g/(m2·d),砂姜黑土為0019~0025 g/(m2·d)。生育中期磷積累較快,砂姜黑土與棕壤高峰值分別出現(xiàn)在出苗后66、76 d左右,平均積累速率砂姜黑土比棕壤高17%,積累速率峰值砂姜黑土比棕壤高20%。
與砂姜黑土相比,棕壤花生植株磷積累的快速增長(zhǎng)期持續(xù)時(shí)間短(相對(duì)于砂姜黑土少15 d),而緩增期持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)(比砂姜黑土多18 d),表明棕壤花生生育后期磷積累“后勁”不足。
棕壤花生全生育期植株磷積累速率明顯低于砂姜黑土花生,漸增期、快速增長(zhǎng)期和緩增期的平均積累速率分別比砂姜黑土低263%、146%和48%。
22 成熟期各器官磷積累分配
由表3可知,磷積累主要存在于生殖體,砂姜黑土花生生殖體磷分配比例高于棕壤44個(gè)百分點(diǎn)。棕壤花生子仁磷積累量顯著低于砂姜黑土74個(gè)百分點(diǎn),而果殼磷積累量高于砂姜黑土30個(gè)百分點(diǎn),這與棕壤花生出米率較低、秕果和空殼較多有關(guān)。
23 莢果磷積累來(lái)源
以根、莖、葉中養(yǎng)分最大積累量減去成熟時(shí)的積累量作為向莢果的轉(zhuǎn)移量,進(jìn)而計(jì)算轉(zhuǎn)移比例[7]。表4結(jié)果表明:花生莢果中磷積累主要來(lái)源于根系吸收,約占750%~774%,說(shuō)明花生莢果的充實(shí)主要來(lái)自根系的直接供應(yīng)。砂姜黑土根系吸收磷比例高于棕壤,約高24個(gè)百分點(diǎn)。棕壤花生莖、葉中磷轉(zhuǎn)移到莢果的比例高于砂姜黑土24個(gè)百分點(diǎn)。
3 結(jié)論與討論
氮磷鉀在參與花生蛋白質(zhì)形成與轉(zhuǎn)化、促進(jìn)果多果飽、提高產(chǎn)量與品質(zhì)等方面起著重要作用[11,12]。本試驗(yàn)結(jié)果表明,同等施肥水平下,砂姜黑土有利于花生對(duì)磷的吸收與積累,與棕壤比較,植株總積累量提高48%,所以,對(duì)于棕壤要想獲得較高產(chǎn)量,必須保證植株?duì)I養(yǎng)狀況的良好。
有研究表明,施用氮肥、有機(jī)肥或無(wú)機(jī)肥顯著促進(jìn)根、莖、葉對(duì)養(yǎng)分的吸收,提高植株氮磷鉀積累量[13,14]。植株養(yǎng)分的變化對(duì)花生產(chǎn)量形成有一定的影響,不同土壤類(lèi)型花生在不同的生育階段,對(duì)養(yǎng)分的需求和分配不同。本試驗(yàn)表明,出苗前期,砂姜黑土與棕壤花生葉的磷積累量均為最高,莖次之,根系最小,同時(shí)其砂姜黑土與棕壤間差異較小。從出苗后45 d到100 d,花生開(kāi)花下針與莢果發(fā)育的旺盛時(shí)期,根、莖、葉中磷積累量達(dá)到峰值,此時(shí)砂姜黑土花生根、莖、葉中磷積累量顯著高于棕壤。有研究報(bào)道花生對(duì)磷的吸收在“飽果-成熟”階段達(dá)到最大值[15],本研究與其得到相似結(jié)論。整個(gè)生育過(guò)程中,砂姜黑土花生子仁磷積累量顯著高于棕壤,成熟期高61%。可見(jiàn),子仁中磷的積累多少能反映出花生產(chǎn)量的高低,這與婁善偉等[16]對(duì)棉花植株?duì)I養(yǎng)及產(chǎn)量研究結(jié)論相似。
旱地花生成熟期植株磷累積量表現(xiàn)為砂姜黑土高于棕壤。莢果形成以后,磷在生殖器官的分配率迅速提高,而莖、葉中則逐漸減少,磷素的運(yùn)轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)移到生殖器官,這與李向東等[17]對(duì)夏花生營(yíng)養(yǎng)積累研究一致。花生莢果中磷積累主要來(lái)源于根系吸收,占750%~774%,來(lái)自莖葉轉(zhuǎn)移的占226%~250%;砂姜黑土花生莖、葉中磷轉(zhuǎn)移到莢果的絕對(duì)量大于棕壤,但其所占莢果磷積累比例小于棕壤,說(shuō)明砂姜黑土花生莖葉中的磷有過(guò)剩跡象。進(jìn)一步提高花生營(yíng)養(yǎng)體磷素轉(zhuǎn)化率是砂姜黑土花生高效施磷有效途徑之一。參 考 文 獻(xiàn):
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