劉忠良 劉麗濤 黃頌軍等
作者簡介:劉忠良(1974-),男,農(nóng)業(yè)推廣碩士,農(nóng)藝師,主要從事花生栽培技術研究與推廣工作。
摘要:研究了全生育期內(nèi)不同土體類型立蔓型花生根系干物質(zhì)積累變化規(guī)律。結果表明:立蔓型花生的根干物質(zhì)重在飽果期之前是正增長,花針期和結莢期是快速增長期,飽果中后期是負增長;不同土體類型上其根系干物質(zhì)積累增長規(guī)律一致,土壤類型只改變花生根系干物質(zhì)重絕對增長量。
關鍵詞:花生;根系干物質(zhì)重;積累規(guī)律
中圖分類號:S565.201 文獻標識號:A 文章編號:1001-4942(2013)06-0051-04
花生根干物質(zhì)積累是花生根系生長強弱的重要指標,對其進行研究可以探明花生根系生育特點[1]、掌握花生根系生長規(guī)律,對調(diào)控花生根系生長、提高花生栽培水平、制定科學的栽培技術及指導花生生產(chǎn)等具有重要意義[2]。
文登市地處丘陵地區(qū),土層深度不等,適宜花生生長的活土層平均在30 cm左右,花生種植品種較多。本試驗用立蔓型花生品種,在深厚土體(人造土體,土層最深達300 cm,確保花生根系生長受土壤結構因素的影響較小,可以充分伸展)和普通土體上探究花生根干物質(zhì)積累增長規(guī)律。1 材料與方法
11 試驗地點和供試材料
試驗于2010年在文登市侯家鎮(zhèn)小洛村技術隊試驗田進行。供試品種為立蔓型花生品種8130,選用雙仁果的后室仁且仁重均為1 g左右的作種。
12 深厚土體的構造
深厚土體為人工建造土體。構建標準為地表50 cm以下為酥土層(酥土是沙、土、碎石粒的混合土質(zhì),呈黃褐色,貧瘠,蓄水保肥能力差,酥土過篩),每立方米酥土均勻施入N 24 g、P2O5 8 g、K2O 16 g、土雜肥45 kg;離地表50 cm以內(nèi)為熟土層(常年耕作土壤,過篩),每立方米熟土均勻施入N 60 g、P2O5 20 g、K2O 40 g、土雜肥50 kg。各土層每填50 cm用水沉實1次。土體構建深度及面積因取樣時期不同而不同,苗期取樣觀測區(qū)構建深度為100 cm,花針期取樣觀測區(qū)構建深度為200 cm,結莢期和飽果期取樣觀測區(qū)構建深度為300 cm。
13 種植方式
試驗種子采用花生專用種衣劑包衣,5月8日播種,每墩2粒,墩間距10 cm,出苗后7日內(nèi)去掉1株。行距按照不同采樣時期設置100 cm到133 cm不等,等行距種植,避免相鄰花生植株根系之間的相互影響。各種植區(qū)田間管理措施與一般大田相同。
14 取樣
試驗設普通土體觀測區(qū)與深厚土體觀測區(qū)對比試驗:
普通土體觀測區(qū):從播種到第130天,每5天采集花生根1次,每次采集3株根系完整植株。
深厚土體觀測區(qū):土層深度為1 m的地塊,播種后40天內(nèi)采集花生根;土層深度為2 m的地塊,播種后45天到65天采集花生根;土層深度為3 m的地塊,播種后70天到130天采集花生根。每5天取花生根1次,每次采集3株根系完整植株。
15 記載方法
取根樣時,用機械高壓噴霧器和一般小型噴霧器沖凈根部泥土,后沿主根基部剪下置于烘箱中烘至恒重。以每次3株花生根重的平均值進行數(shù)據(jù)計算。
2 結果與分析
21 立蔓型花生在不同土體類型上的根干物質(zhì)重增長模擬
211 普通土體上的根干物質(zhì)重增長模擬 試驗數(shù)據(jù)采用多項式方程對普通土體立蔓型花生根干物質(zhì)重增長動態(tài)進行模擬回歸[3],見圖1?;貧w方程為:
方程(1)自變量x為播后天數(shù),因為第一期根的采集時間是播后第5天,最后一期根采集時間是播后第130天,所以x∈[5,130]。依變量y為普通土體立蔓型花生根干物質(zhì)重。
相關系數(shù)R2=09978,達極顯著水平,故可以用以上多項式模擬方程來進行普通土體立蔓型花生根干物質(zhì)重增長的預測。
212 深厚土體上的根干物質(zhì)重增長模擬 試驗數(shù)據(jù)采用多項式方程對深厚土體立蔓型花生根干物質(zhì)重增長動態(tài)進行模擬回歸[3],見圖1?;貧w方程為:
方程(2)自變量x為播后天數(shù),因為第一期根的采集時間是播后第5天,最后一期根的采集時間是播后第130天,所以x∈[5,130]。依變量y為深厚土體立蔓型花生根干物質(zhì)重。
相關系數(shù)R2=09962,達極顯著水平,故可以用以上多項式模擬方程來進行深厚土體立蔓型花生根干物質(zhì)重增長的預測。
213 立蔓型花生在不同土體類型上的根干物質(zhì)重增長曲線 從模擬曲線可以看出:方程(2)所表示的深厚土體立蔓型花生根干物質(zhì)重明顯大于方程(1)所表示的普通土體立蔓型花生根干物質(zhì)重。表現(xiàn)趨勢為:苗期和花針期(0~60天)深厚土體立蔓型花生根干物質(zhì)重略大于普通土體,60天之后深厚土體的根干物質(zhì)重增速明顯超過普通土體。這說明土層深厚能夠明顯增加立蔓型花生的根系干物質(zhì)重。
從模擬曲線還可看出:方程(1)與方程(2)的曲線形態(tài)基本一致,表明兩個土體類型上立蔓型花生根干物質(zhì)重增長具有相同的規(guī)律。具體表現(xiàn)為:播后45天前(苗期)比較平緩,45~100天(花針期到結莢期)快速增長,100天后(飽果期)是先增后降。這說明立蔓型花生在深厚土體上苗期根系還不發(fā)達,花針期、結莢期根系生長迅速(包括各級側根、根條數(shù)、根長等指標),對根干物質(zhì)重貢獻很大;而到了飽果期,隨著莢果的逐漸成熟,根系各個指標的增長慢慢趨向停止,營養(yǎng)也逐漸
向果實轉(zhuǎn)移[4],特別是飽果后期(播種后120天~130天),花生已完全成熟,已有部分根出現(xiàn)萎縮、腐爛現(xiàn)象,部分根毛與根的依附力降低,沖根時腐爛部分及部分根毛隨水流失,導致根重下降,所以根干物質(zhì)重呈先增后減的態(tài)勢。
22 不同土體立蔓型花生的根干物質(zhì)重增長關鍵點
221 普通土體上根干物質(zhì)重增長關鍵點 對方程(1)求一階導數(shù),得回歸方程的斜率方程(圖2)為:
方程(3)中,當x=10654609時,y普斜率=0,這時y普根重為最大值,y普根重(max)=432923 g。這說明,普通土體上播種后第106天左右時,根干物質(zhì)重達到最大值,之前處于遞增狀態(tài),之后處于遞減狀態(tài)。
對方程(3)求一階導數(shù),即方程(1)的拐點方程,可求得方程(3)的最大值、最小值。當x=6483954時,y普斜率(max)=006858 g/d;當x=12804165時,y普斜率(min)=-003356 g/d。這說明,普通土體上播后第64天左右時,根干物質(zhì)重增長速率達到最大值,每天最大可增長006858 g;播后第128天左右時,根干物質(zhì)重減少速率達到最大值,每天最多可減少003356 g。
222 深厚土體上根干物質(zhì)重增長關鍵點 對方程(2)求一階導數(shù),得回歸方程的斜率方程(見圖2)為:
方程(4)中,當x=11341310時,y深斜率=0,這時y深根重為最大值,y深根重(max)=953893 g。這說明,深厚土體上播后第113天左右時,根干物質(zhì)重達到最大值,之前處于遞增狀態(tài),之后處于遞減狀態(tài)。
對方程(4)求一階導數(shù),即方程(2)的拐點方程,可求得方程(4)的最大值、最小值。當x=7615791時,y深斜率(max)=015499 g/d;當x=130時,y深斜率(min)=-015529 g/d。這說明,深厚土體上立蔓型花生播后第76天左右時,根干物質(zhì)重增長速率達到最大值,每天最高可增長015499 g;播后第130天左右時,根干物質(zhì)重減少速率達到最大值,每天最多可減少015529 g。
23 不同土體立蔓型花生全生育期根干物質(zhì)的凈增長
在普通土體和深厚土體上立蔓型花生全生育期根干物質(zhì)凈增長比率動態(tài)大體相似(圖3)。說明決定根干物質(zhì)分配的主導因素在于品種而非土體。
從圖3可以看出,普通土體立蔓花生從播種到播后100天左右和深厚土體從播種到播后105天左右,其根干物質(zhì)重凈增長都是正數(shù),至此普通土體花生根干物質(zhì)重最大值為427 g,深厚土體為943 g。
從播后105天直到花生收獲,營養(yǎng)供應完全轉(zhuǎn)向莢果,包括根系的營養(yǎng),導致花生根干物質(zhì)重凈增長變?yōu)樨摂?shù),根干物質(zhì)重減少。
立蔓型花生播后40~100天是花生根干物質(zhì)重凈增長比值較大的時期。在這期間,第50天左右和90天左右,根干物質(zhì)重凈增長比率出現(xiàn)了兩個峰值,而且在這兩個峰值之間根干物質(zhì)重凈增長比率都處于較高水平。這說明花針期到結莢后
期是花生根干物質(zhì)重凈增長最快的時期。播后第50天左右的峰值正處于花針期,根系迅速生長,以保證開花結果期的營養(yǎng)需要;第90天左右的峰值正處于結莢期,根系迅速生長可保證籽粒形成的營養(yǎng)需要。3 討論與結論
從模擬曲線知道,不論普通土體還是深厚土體立蔓型花生根干物質(zhì)重增長規(guī)律是一致的。苗期根干物質(zhì)重增長較慢,花針期和結莢期是快速生長期,飽果期是先增長后降低。
對于花生根干物質(zhì)重絕對增長而言,深厚土體根干物質(zhì)重增長明顯強于普通土體,深厚土體是普通土體的2倍還多。這說明土體類型可以改變花生根干物質(zhì)重的絕對數(shù)量,深厚土體明顯促進了花生根干物質(zhì)的積累。
在兩種不同土體類型中,立蔓型花生全生育期根干物質(zhì)凈增長比率動態(tài)基本一致。從播種到播后100天(普通土體)或105天(深厚土體)左右,根干物質(zhì)重都是正增長,之后一直到收獲都是負增長。說明決定根干物質(zhì)分配的主導因素在于品種而非土體。
播后第50天左右和90天左右根干物質(zhì)重凈增長出現(xiàn)兩個峰值,此時正處于花針期和結莢期。這說明為了適應花針期和結莢期花生本身特殊的生理需要,根系也迅速生長,是根干物質(zhì)重凈增長最快的時期。參 考 文 獻:
[1] 封海勝,徐宜民,萬書波 花生育種與栽培[M] 北京:農(nóng)業(yè)出版社,1993,197-200
[2] 禹山林,閔 平 花生高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)實用新技術[M] 北京:臺海出版社,2003,3-6
[3] 劉朝榮 試驗的設計與分析[M] 武漢:湖北科學技術出版社,1990,265-317
[4] 李清華,黃金堂,陳海玲,等 花生主要農(nóng)藝性狀協(xié)調(diào)關系的研究[J] 花生學報,2008,37(4):40-44