夏桂敏,姚珍珠,王淑君,李永發(fā),遲道才
(沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)水利學(xué)院, 遼寧 沈陽 110161)
花生(ArachishypogaeaLinn) 是我國主要的油料作物和重要的經(jīng)濟作物,其生產(chǎn)發(fā)展對于增加我國蛋白質(zhì)及食用植物油的供給具有重要的作用[1-4]。花生是較耐旱耐寒的經(jīng)濟作物,也是發(fā)展旱作農(nóng)業(yè)、充分開發(fā)利用旱薄地資源的理想作物。但由于我國花生主要種植在干旱、半干旱地區(qū),地域降雨量偏少、降雨集中和季節(jié)性干旱,使得花生在不同生育階段,常常會受到干旱脅迫的影響[5]。據(jù)統(tǒng)計,常年我國70%的花生受到不同程度干旱脅迫的影響,花生減產(chǎn)占全國總產(chǎn)量的20%以上,且使花生品質(zhì)降低,黃曲霉毒素污染嚴重[6-7]。因此,干旱成為限制和危害花生生產(chǎn)種植的最大因素之一[8]。
斜發(fā)沸石作為一種良好的非金屬節(jié)水材料,將其運用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中除了能夠提高土壤物理特性外,還能夠暫時緩解土壤水分脅迫,降低生長時期植物萎蔫的風(fēng)險[9]。但如何科學(xué)地將其結(jié)合土壤水分脅迫,施用在花生生產(chǎn)實踐并發(fā)揮其節(jié)水保肥的功效,緩解水分脅迫對花生造成的減產(chǎn)損失,對我國花生節(jié)水生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實意義。已有研究結(jié)果表明,沸石是一種具有三維晶體結(jié)構(gòu)的水合硅鋁酸鹽,能夠非破壞性改變其構(gòu)成元素來可逆性吸收和釋放水分。魏江生對人工沸石在干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)開發(fā)中的作用研究時,發(fā)現(xiàn)土壤中加入沸石,可使土壤有效水含量和有效雨量增大,從而減少灌溉水量[10]。曹曉燕總結(jié)天然沸石的應(yīng)用得出,砂質(zhì)土壤施入沸石可增加其持水能力,減緩?fù)寥浪值臒o效損失,利于作物對水分吸收[11]。Xiubin研究斜發(fā)沸石應(yīng)用對黃土滲透及截留影響得出,斜發(fā)沸石能夠提高耕土層保水能力,減少地表徑流損失,保護土壤不受侵蝕[12];斜發(fā)沸石除了直接影響土壤含水量之外,其緩釋水分特征能夠改善水分脅迫條件下植物生長環(huán)境,減緩干旱對植物生長的有害損傷。Zahedi研究斜發(fā)沸石的施用對菜籽抗氧化酶活性的影響,發(fā)現(xiàn)土壤施入斜發(fā)沸石能夠提高土壤水分蓄存能力,減緩?fù)寥浪置{迫,進而降低抗氧化酶活性[13];Reza對大豆進行水分脅迫條件下沸石和牛糞施用的試驗得出,沸石和牛糞的施用提高土壤相對含水量,緩解葉片細胞相應(yīng)酶活性,進而改善大豆水分脅迫條件下生長環(huán)境[9]。Majid Gholamhoseini研究沸石堆肥對向日葵產(chǎn)量及養(yǎng)分流失的影響發(fā)現(xiàn),沙壤土中施用沸石和堆肥能夠減少氮肥流失,提高向日葵的氮肥利用率,同時增加向日葵產(chǎn)量[14]。He等研究在沙壤土中添加斜發(fā)沸石修復(fù)劑后,增加了土壤表面積和離子交換能力,進而提高了土壤的含水量和養(yǎng)分含量[15]。但大多數(shù)針對斜發(fā)沸石運用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的研究,并沒有具體分析水分脅迫和斜發(fā)沸石應(yīng)用對花生產(chǎn)量及水分利用的影響規(guī)律。為此,本文以花生為材料,進行了盆栽試驗,以便進一步深入探討水分脅迫和斜發(fā)沸石施用對花生產(chǎn)量的影響規(guī)律及其調(diào)節(jié)花生水分利用效率的機制,以期為斜發(fā)沸石在花生生產(chǎn)實踐的運用提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。
試驗于2015年5—10月在遼寧省農(nóng)科院作物抗旱栽培模擬試驗場內(nèi)進行,試驗場設(shè)有自動遮雨棚。試驗采用盆栽覆膜種植方式,盆高30 cm,上、下內(nèi)徑分別為26 cm和18 cm。試驗采用耕層0~30 cm的表層土,土壤類型為褐土,土壤質(zhì)地為砂壤土,0~30 cm土壤田間持水量為32%(體積含水量),土壤容重為1.4 g·cm-3。試驗前將土壤進行風(fēng)干,2 mm過篩后裝盆,每盆裝風(fēng)干土20 kg,其風(fēng)干土含水量2.66%。種植前,對盆進行灌水,使土壤含水量達到田間持水量的70%。將36 g(折合大田為1.5 t·hm-2)斜發(fā)沸石同表土進行混合后,將9.54 g N-P-K復(fù)合肥(折合大田600 kg·hm-2)穴施于盆內(nèi),距離種穴水平7 cm。選取飽滿一致的種子3粒穴播,每盆一穴。出苗后間苗,每盆剩余1株。
試驗采用裂區(qū)試驗設(shè)計,共設(shè)兩個變量因子:土壤水分脅迫(W)和斜發(fā)沸石(Z),花生需水關(guān)鍵期(即花針期和結(jié)莢期)土壤水分脅迫(W)設(shè)為主區(qū),設(shè)3個水平:土壤相對含水量為田間持水量的55%±5%(重度脅迫W1)、65%±5%(中度脅迫W2)和75%±5%(輕度脅迫W3),其它生育期均保持田間持水量75%±5%;斜發(fā)沸石(Z)設(shè)為裂區(qū),設(shè)2個水平:Z1(無斜發(fā)沸石)和Z2(斜發(fā)沸石施用量36 g·盆-1)。試驗期間通過確定土壤含水率達田間持水率時盆的總重,用稱重法控制土壤水分上下限,灌水量根據(jù)盆內(nèi)土壤含水率分別達到相應(yīng)田間持水率的上下限百分數(shù)時的總重量之差確定。試驗共設(shè)6個處理,每個處理3次重復(fù),具體試驗處理布置見表1。
表1 試驗處理
Table 1 Treatment arrangement
試驗處理Treatments土壤含水量/%Soilmoisturecontent沸石/(g·盆-1)Zeolite/(g·plot-1)重度水分脅迫(W1)Severewaterstress中度水分脅迫(W2)Moderatewaterstress輕度水分脅迫(W3)Mildwaterstress無沸石(Z1)Noclinoptilolite55%±5%θf0.00施沸石(Z2)Clinoptilolite55%±5%θf36.00無沸石(Z1)Noclinoptilolite65%±5%θf0.00施沸石(Z2)Clinoptilolite65%±5%θf36.00無沸石(Z1)Noclinoptilolite75%±5%θf0.00施沸石(Z2)Clinoptilolite75%±5%θf36.00
注:θf為田間持水率. Note:θfis the field holding capacity.
1.2.1 耗水量與灌水量 每日6∶00—7∶00定時用電子天平秤稱重,兩日稱重之差即耗水量。計算各處理花生逐日耗水量,低于相應(yīng)的下限后根據(jù)計算值灌水至相應(yīng)的上限。計算并記錄每日的耗水量與灌水量。
1.2.2 產(chǎn)量 生育后期對每個處理單株花生進行單產(chǎn)單收,準確記錄每個處理花生的單株果數(shù)和有效果數(shù),并測定每個處理的籽仁重,最后計算每個處理的飽果率和出仁率。
1.2.3 花生干物質(zhì)積累量 收獲期對每個處理單株花生進行根和地上部株體分離,稱重。然后分別置于烘箱中于105℃殺青30 min后,于80℃烘干至恒重,恒溫干燥器中冷卻至室溫,稱重記數(shù)。
用SAS(version 9.4; SAS Insititute, Cary, N.C., USA)對結(jié)果進行統(tǒng)計分析。每個取樣日期的數(shù)據(jù)進行單獨分析,平均數(shù)用Duncan多重檢驗法(DMRT)進行處理間的多重檢驗。
不同水分脅迫(W)和斜發(fā)沸石水平(Z)花生地上部干重、根干重及根冠比經(jīng)方差分析得到表2所示的結(jié)果。由表2可知,W對花生地上部干重、根干重及根冠比均有極顯著影響,Z對地上部干重具有極顯著影響,對根干重影響顯著,但對根冠比影響不顯著,Z×W交互作用顯著影響地上部干重(表2)。
表2 不同水分脅迫和斜發(fā)沸石處理下花生 地上部干重、根干重及根冠比方差分析 Table 2 Analysis of variance of ground dry weight, root dry weight and root to shoot ratio of peanut under different water stress and clinoptilolite
注:表中數(shù)值表示各主因子和交互因子方差分析的F值,且*和**分別表示在P<0.05和P<0.01水平上差異顯著。Rep表示區(qū)組因素。
Note: The values areFvalues of the variance analysis for each main factor and interaction factor, meanwhile *and** were significantly different atP<0.05 andP<0.01 probability level, respectively. Rep indicates block factor.
不同水分脅迫、斜發(fā)沸石水平及兩者交互效應(yīng)下花生地上部干重的平均值列于表3。由表3可知,水分脅迫極顯著降低花生地上部干重。相比W3,W1和W2水平花生地上部干重分別降低24.00%和10.60%;隨著斜發(fā)沸石的施入,花生地上部干重極顯著提高了7.74%;水分脅迫和斜發(fā)沸石交互效應(yīng)分析可得W3Z2,W3Z1和W2Z2花生地上部干重較大,且三者間無顯著性差異,說明W2Z2可實現(xiàn)對花生地上部干重影響較小的情況下達到節(jié)水的目標(biāo)。
表3 不同水分脅迫、斜發(fā)沸石處理及兩者交互 效應(yīng)花生地上部干重的平均值 Table 3 Mean ground dry weight of peanut under the combinations of different water stress and clinoptilolite and interaction effect among them
注:表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準差;不同字母表示P<0.05水平上差異顯著。
Note: Satistics on the chart are made of average value ± standard deviation, while different lowercase letters significant atP<0.05 level.
不同水分脅迫和施入斜發(fā)沸石條件下花生平均根干重見圖1。由圖1可知,隨著水分脅迫的增加,根干重顯著減小,W1比W3減小45.41%,差異顯著,W2比W3減小14.59%,差異不顯著;施加斜發(fā)沸石根干重增加了5.91%。
圖1 水分脅迫和斜發(fā)沸石對花生根干重的影響
Fig.1 Effects of water stress and clinoptilolite on root weight of peanut
不同水分脅迫對花生根冠比的影響如圖2所示。由圖2可知,水分脅迫程度愈大,花生根冠比愈小。W1比W3降低40%,差異顯著;W2和W3花生根冠比分別為0.04和0.05,差異未達顯著水平。
圖2 水分脅迫對花生根冠比的影響
Fig.2 Effect of water stress on root to shoot ratio of peanut
不同水分脅迫(W)和斜發(fā)沸石水平(Z)下花生莢果產(chǎn)量經(jīng)過裂區(qū)試驗方差分析得到表4結(jié)果。從表4可知,W對花生產(chǎn)量的影響極顯著;Z、Z*W交互作用顯著影響花生的產(chǎn)量。Rep的顯著水平為0.3714,遠遠大于0.05,說明試驗處理的三個重復(fù)間差異較小,本試驗結(jié)論穩(wěn)定可靠。
表4 花生產(chǎn)量方差分析 Table 4 Variance analysis results for the yield of peanut
不同水分脅迫處理(W)和斜發(fā)沸石水平(Z)花生實際產(chǎn)量如圖3所示。由圖3可知,水分脅迫顯著降低花生產(chǎn)量。其中,重度水分脅迫(W1)和中度水分脅迫(W2)花生產(chǎn)量相比輕度水分脅迫(W3)分別降低39.71%和7.69%。說明水分脅迫程度愈大,花生減產(chǎn)愈嚴重。施入斜發(fā)沸石花生產(chǎn)量提高11.52%。利用DMRT檢驗法對水分脅迫(W)和斜發(fā)沸石(Z)交互效應(yīng)不同水平進行比較,其結(jié)果如圖4所示。由圖4可知:花生產(chǎn)量最佳組合為W3Z2(43.28±1.88 g)和W2Z2(42.37±1.04 g),且數(shù)值上W2Z2比W3Z1花生產(chǎn)量降低2.10%,差異不顯著。說明斜發(fā)沸石的施用能夠彌補水分脅迫造成花生的減產(chǎn)。施加斜發(fā)沸石在中度水分脅迫條件下增產(chǎn)幅度達到最大,其值為25.65%,其次為重度水分脅迫下12.23%,最后為輕度水分脅迫10.38%。
圖3 不同水分脅迫和斜發(fā)沸石處理花生產(chǎn)量 Fig.3 Peanut yield under different water stress and clinoptilolite
圖4 水分脅迫和斜發(fā)沸石交互效應(yīng)對花生產(chǎn)量的影響 Fig.4 Effects of the interaction of water stress and clinoptilolite on peanut yield表5 不同處理下花生產(chǎn)量性狀方差分析 Table 5 Variance analysis results for the yield components of peanut
表6 不同處理對花生產(chǎn)量性狀的影響 Table 6 Influence on peanut yield components under different treatments
注:表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準差;且每個因素不同大寫字母表示P<0.05水平下顯著,不同小寫字母表示P<0.01水平下顯著。
Note: data are shown in average value±standard deviation; capital and lowercase letters indicate significance at 0.05 and 0.01 level of probability, respetively.
對產(chǎn)量性狀進行方差分析可知,不同水分脅迫對花生籽仁重、單株果數(shù)和飽果數(shù)均極顯著影響,對飽果率具有顯著影響,而水分脅迫對出仁率影響不顯著(表5)。斜發(fā)沸石的施用極顯著影響花生籽仁重,顯著影響飽果率和出仁率。同時,利用DMRT檢驗法對水分脅迫和斜發(fā)沸石兩個主效應(yīng)不同水平進行比較,其結(jié)果如表6所示。由表可知:(1) 花生籽仁重隨水分脅迫程度的增加而減少,且相比W3,W1和W2花生籽仁重分別降低43.27%和12.53%,水平間差異顯著;花生單株果數(shù)和飽果數(shù)也隨水分脅迫程度增加而減少,但W2同W3差異不顯著;花生飽果率W2水平最大為85.41%。(2) 施加斜發(fā)沸石顯著增加花生籽仁重、飽果率和出仁率,分別提高了6.77%、8.11%和2.89%。
通過比較花生理論產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成指標(biāo)間相關(guān)系數(shù),如表7,可以得到花生實際產(chǎn)量同籽仁重、單株果數(shù)和飽果數(shù)極顯著正相關(guān),同飽果率顯著正相關(guān)性,同出仁率呈負相關(guān)。綜合方差分析和相關(guān)分析結(jié)果可得,產(chǎn)量各構(gòu)成指標(biāo)對產(chǎn)量的影響從大到小排列依次為:籽仁重、飽果率、單株果數(shù)、飽果數(shù)、出仁率。由此結(jié)合水分脅迫和斜發(fā)沸石交互效應(yīng)對花生產(chǎn)量構(gòu)成各指標(biāo)的影響,W2Z2處理花生獲得最佳產(chǎn)量構(gòu)成。
表7 花生理論產(chǎn)量和產(chǎn)量性狀的相關(guān)性 Table 7 Correlation coefficients among peanut theoretical yield and yield components
注:*和**分別表示在0.05和0.01水平上顯著相關(guān)。
Note: * and ** indicate significant relevant at 0.05 and 0.01 levels, respectively.
不同水分脅迫和斜發(fā)沸石應(yīng)用處理花生灌水量和水分利用效率方差分析結(jié)果如表8所示。由表8可知,水分脅迫對花生產(chǎn)量及水分利用效率影響極顯著;斜發(fā)沸石的施用顯著影響花生產(chǎn)量及水分利用效率,對花生灌水量影響不顯著;水分脅迫和斜發(fā)沸石的交互效應(yīng)僅對花生產(chǎn)量具有顯著影響。
對兩個主效應(yīng)運用DMRT進行兩因素不同水平間差異顯著性分析得到表9。由表9可知,施用斜發(fā)沸石能夠極顯著提高花生產(chǎn)量,因其對花生灌水量影響不顯著,最終顯著提高花生水分利用效率,Z1比Z2水分利用效率提高15.52%,差異顯著;不同水分脅迫對花生水分利用效率影響不同。中度水分脅迫(W2)花生水分利用效率最大(1.50±0.21 g·L-1),其次為輕度(W3)和重度水分脅迫(W1),其值分別為1.42±0.08 g·L-1和1.18±0.13 g·L-1,另外W2比W1、W3花生水分利用效率分別提高了25%和13.51%。隨著水分脅迫程度不斷加重,花生灌水量不斷減少,即W3>W2>W1,且W1比W2、W3分別減少3.68 L和8.08 L灌水量。
表8 花生產(chǎn)量、灌水量及水分利用效率裂區(qū)方差分析 Table 8 Variance analysis results for yield, irrigation amount and water use efficiency of peanut
注:表中數(shù)值表示各主因子和交互因子方差分析的F值; *和**分別表示在P<0.05和P<0.01水平上差異顯著。
Note: the values are F values of the variance analysis for each main factor and interaction factor; * and ** were significantly different atP<0.05 andP<0.01 level.
表9 不同處理對花生水分利用效率的影響 Table 9 Influence on average peanut water use efficiency under different treatments
為了說明不同水分脅迫和斜發(fā)沸石對花生地上部干物質(zhì)、根干重及根冠比的影響,根據(jù)三者的方差分析(表2)可知,花生地上部干重隨著水分脅迫的增加而極顯著降低,重度和中度水分脅迫下花生地上部干重分別為28.03±3.29 g和32.97±0.89 g,分別比輕度水分脅迫花生地上部干重(36.88±0.34 g)降低24.00%和10.60%。斜發(fā)沸石的施入極顯著提高花生地上部干重,提高幅度達7.74%,說明斜發(fā)沸石能夠緩解水分脅迫。同時,兩者交互效應(yīng)分析結(jié)果可知W3Z1、W3Z2和W2Z2三個處理花生地上部干重最佳,但考慮增加幅度,推選W2Z2為獲取地上部干重最優(yōu)處理。根系作為植物吸收水分和養(yǎng)分的主要器官,也是最早感受土壤干旱的器官,根干重的大小側(cè)面反映花生吸收水分和養(yǎng)分能力大小。由圖1可知,水分脅迫顯著降低花生根干重,相比輕度水分脅迫,重度水分脅迫花生根干重減少了45.41%,差異顯著,而中度水分脅迫減小了14.59%,差異不顯著?;ㄉ芍卦谑┘有卑l(fā)沸石后增加了5.91%,說明斜發(fā)沸石可能通過自身緩釋肥及自身所含有特殊結(jié)構(gòu)沸石水的釋放,調(diào)節(jié)土壤水分脅迫以此減緩水分脅迫對花生根干重的影響。同時,根冠比受水分脅迫的影響規(guī)律與根干重相同,而施加斜發(fā)沸石對其無顯著影響,可能后期復(fù)水刺激花生植株干旱補償機制所致。綜上所述,為實現(xiàn)花生節(jié)水高產(chǎn)的生產(chǎn)目標(biāo),需要獲取適宜的地上部干重作為指標(biāo)來預(yù)測最佳產(chǎn)量,由此推薦中度水分脅迫和施加斜發(fā)沸石處理組合獲取最佳地上部干重、根干重及根冠比。
為了說明不同水分脅迫和斜發(fā)沸石對花生產(chǎn)量的影響,根據(jù)花生產(chǎn)量的方差分析(表4)和DMRT分析結(jié)果(表5)可知,花生產(chǎn)量因施用斜發(fā)沸石而增加,且施加斜發(fā)沸石比不施加斜發(fā)沸石花生產(chǎn)量提高11.52%。隨著水分脅迫程度不斷減輕,花生產(chǎn)量不斷提高;輕度水分脅迫相比重度、中度水分脅迫花生產(chǎn)量提高39.71%和7.69%。隨著斜發(fā)沸石的施用,極大緩解水分脅迫對花生的減產(chǎn)效應(yīng),由圖4可知,斜發(fā)沸石的應(yīng)用提高花生水分脅迫條件下的產(chǎn)量,且中度水分脅迫花生產(chǎn)量增加了25.65%,達到增產(chǎn)幅度最大值,而輕度水分脅迫花生增產(chǎn)最少,僅提高10.38%,該結(jié)果同陳濤濤[16]研究基于斜發(fā)沸石水氮耦合對水稻產(chǎn)量影響結(jié)論一致。另外,作為與花生產(chǎn)量極相關(guān)的籽仁重,隨著水分脅迫程度的增大而減少,相比輕度水分脅迫,重度和中度水分脅迫花生籽仁重分別降低了43.27%和12.53%,由此減輕水分脅迫對花生籽仁重的損失效應(yīng)是提高花生產(chǎn)量的關(guān)鍵。斜發(fā)沸石的施用顯著提高了花生籽仁量,其值達6.77%;其次為飽果率和出仁率,分別提高了8.11%、2.89%。因此,花生生產(chǎn)中施加斜發(fā)沸石能夠緩解水分脅迫對花生產(chǎn)量帶來的影響。同時,水分脅迫和斜發(fā)沸石交互效應(yīng)分析表明,W2Z2處理能夠獲得最佳花生產(chǎn)量,且該條件下花生增產(chǎn)幅度最大,考慮產(chǎn)量構(gòu)成因素同樣推薦W2Z2處理獲得最佳產(chǎn)量構(gòu)成。研究表明,沸石能夠作為土壤水分控制器緩慢釋放和吸收水分子,以此來防止根病變和緩解干旱周期[12],改善作物受到水分脅迫時生長狀況,降低水分脅迫對產(chǎn)量的減少。陳濤濤等研究施用斜發(fā)沸石水氮耦合效應(yīng)對水稻產(chǎn)量影響得出,斜發(fā)沸石結(jié)合能量調(diào)控灌溉能夠從本質(zhì)上緩解氮肥流失,提高土壤截留釋水能力,最終提高水稻產(chǎn)量[16]。周寶庫研究發(fā)現(xiàn)沸石與化肥混施,在等量的化肥中,施加沸石比不施加沸石,能使玉米、水稻、大豆的產(chǎn)量分別提高7.1%~11.8%、8.6%~11.4%、6.5%~12.8%[17]。Kavoosi研究得出水稻生產(chǎn)中施用10 t·hm-2斜發(fā)沸石能顯著增加水稻產(chǎn)量[20]。綜上所述,中度水分脅迫和斜發(fā)沸石施用能夠極大緩解水分脅迫對花生帶來的減產(chǎn)效應(yīng),獲得最佳產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成。
不同水分脅迫和斜發(fā)沸石對花生全生育期灌水量及水分利用效率的影響不同。由表8可知,花生全生育灌水量僅受水分脅迫的顯著影響,且由表9可知水分脅迫愈大,花生全生育期灌水量愈少,灌水量減少幅度最大可達27.80%;而斜發(fā)沸石對花生全生育期灌水量影響較小。雖然全生育期灌水量是花生生產(chǎn)栽培中人們所關(guān)注的一個直接關(guān)聯(lián)節(jié)水目標(biāo)的重要指標(biāo),但是水分利用效率更能反映花生節(jié)水增產(chǎn)生產(chǎn)目標(biāo)實現(xiàn)的關(guān)鍵指標(biāo)。由方差分析(表8)和顯著性檢驗(表9)可知,中度水分脅迫花生水分利用效率均最高,其值分別為1.50±0.21 g·L-1,其次為輕度水分脅迫(1.42±0.08 g·L-1),最低為重度水分脅迫(1.18±0.13 g·L-1);施用斜發(fā)沸石處理,花生水分利用效率為2.01±0.26 g·L-1,提高了36.49%,說明斜發(fā)沸石的施用可以彌補水分脅迫對花生帶來的影響。水分脅迫和斜發(fā)沸石交互效應(yīng)對花生水分利用效率影響雖然不顯著,但從數(shù)值上W2Z2處理花生水分利用效率最大,其值為1.68±0.09 g·L-1,說明中度水分脅迫下,斜發(fā)沸石的補償效應(yīng)發(fā)揮最佳;輕度水分脅迫下斜發(fā)沸石的應(yīng)用降低花生對水分利用效率,原因可能由于斜發(fā)沸石的施用改善花生生長環(huán)境,借其較強的陽離子交換能力為花生提供生長所需的營養(yǎng)物質(zhì),導(dǎo)致其奢侈蒸騰較強,降低水分利用的效率。作物生產(chǎn)中,評估其水分生產(chǎn)效率已經(jīng)量化為作物實際產(chǎn)量和水分消耗的比值[21],水分脅迫對花生產(chǎn)量和耗水量的影響均極顯著,水分脅迫程度愈大花生減產(chǎn)愈嚴重,消耗水量愈少,但水分利用效率并不一定與其呈正相關(guān),只有適度水分脅迫才能夠調(diào)節(jié)使花生對水分利用效率最大化;斜發(fā)沸石施入土壤能夠促進土壤機構(gòu)合理化,改善土壤物理性質(zhì),益于固氮微生物和豆科植物固氮菌的固氮作用發(fā)揮正效應(yīng)[22],另外,斜發(fā)沸石自身所含有少量自由結(jié)構(gòu)水分子,隨著外界環(huán)境變化能夠自由釋放和吸附,由此中度水分脅迫和斜發(fā)沸石的應(yīng)用花生對土壤中水分的利用效率最高。
由于本試驗是在滑動遮雨棚下進行的盆栽試驗,不可避免地忽略氣象條件及花生生長環(huán)境局限性對試驗結(jié)果的影響,筆者正在對其進行測坑和大田相關(guān)系統(tǒng)試驗研究以排除其他因素影響;另外本文中的試驗結(jié)果由一年盆栽試驗數(shù)據(jù)分析所得,尚需進行進一步試驗。
需水關(guān)鍵期不同水分脅迫顯著降低花生產(chǎn)量,而土壤中施用斜發(fā)沸石能夠減緩該時期干旱對花生產(chǎn)量的負面影響,且中度水分脅迫條件下施入斜發(fā)沸石花生增產(chǎn)25.65%,增產(chǎn)潛力最大;另外,斜發(fā)沸石的施用,能夠減少花生生長時期無效水損失,提高花生對水分的利用效率,且中度水分脅迫和斜發(fā)沸石應(yīng)用花生的水分利用效率數(shù)值上最高,其值為1.68±0.09 g·L-1。由此推薦中度水分脅迫和施用斜發(fā)沸石作為實現(xiàn)花生節(jié)水增產(chǎn)目標(biāo)的最優(yōu)組合。
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