孙学武 李安东 孙秀山等
作者简介:孙学武,男,助理研究员,主要从事花生栽培生理方面研究。
摘要:大田条件下,研究了砂姜黑土和棕壤旱地花生植株磷素积累特性。结果表明:①两种土壤类型花生植株根、茎、叶中磷积累量出苗期都处于较低水平,二者差异不大;出苗后50 d到成熟期,砂姜黑土花生根、茎、叶中磷积累量显著高于棕壤。砂姜黑土花生子仁中磷积累量比棕壤高61%。②两种土壤类型花生整株磷积累符合Logistic方程,成熟期砂姜黑土整株磷积累量比棕壤高46%。③花生荚果中磷积累主要来源于根系吸收,占750%~774%,来自茎叶转移的占226%~250%;砂姜黑土花生茎、叶中磷转移到荚果的绝对量大于棕壤,但其所占荚果磷积累比例小于棕壤。
关键词:旱地;土壤类型;花生;磷素积累;磷素分配
中图分类号:S565.206 文献标识号:A 文章编号:1001-4942(2013)06-0071-04
氮磷钾是花生生长发育所必需的营养元素,对花生的营养特性及产量有重要影响。目前有关氮磷钾施肥、品种基因型及种植制度等对作物氮磷钾吸收的影响报道较多[1-9],而对不同土壤类型花生植株磷素吸收与积累动态特性的研究报道甚少。本试验在旱作条件下,研究了砂姜黑土和棕壤花生植株磷素吸收与积累规律,以期为旱地花生科学施肥提供依据。
1 材料与方法
11 试验地概况
试验在莱西市姜山镇进行,位于东经120°12′~120°40′,北纬36°34′~37°09′,海拔约为51 m;地处温带半湿润季风气候区,干湿显著,雨热同季。2010年5~9月份平均气温225℃,总降雨量532 mm。供试土壤类型为砂姜黑土和棕壤,面积各为330 m2,每个土壤类型设6次重复(小区),每个小区30 m2,无灌溉条件。试验地耕层基础肥力见表1。
12 试验方法
试验田垄距85 cm,垄面宽50~55 cm,垄上行距30~35 cm,穴距15 cm,每穴2粒种子,花生播种密度约为157万穴/hm2,春播覆膜栽培。供试品种山花9号,5月15日播种,9月17日收获。播种前2周撒施氮磷钾三元复合肥750 kg/hm2(氮、磷、钾各含15%)并耕翻25 cm,之后旋耕平整土地。田间管理同当地大田生产。
13 样品采集、处理与测定
试验于花生出苗后 17、32、50、60、74、88、118 d(收获)取样,共取7次。取样时每重复取3穴(6株),将植株分为叶片、茎、根、果针和荚果五部分,然后分别105℃杀青1 h后,于80℃烘干至恒重后称重。磷含量用钒钼黄比色法测定[10]。并将测定结果的磷含量转换为单位土地面积上的花生植株或器官中的磷素积累量,其中植株数按种植密度计算。
14 数据分析
试验数据采用Word 2010、Excel 2010及DPS进行统计分析、作图。
2 结果与分析
21 花生植株磷积累
211 不同器官磷积累量 根系磷积累在出苗后35 d内砂姜黑土略低于棕壤,之后根系磷积累加快,且两种土壤的磷积累量差距逐渐拉大,至出苗后60 d,磷的积累量达到最大,砂姜黑土达到008 g/m2,比棕壤高33%。高峰期持续约30 d,之后开始下降,两种土壤的磷积累量差距逐渐缩小(图1a)。
出苗后35 d以内,两种土壤类型花生茎、叶的磷积累量无差异。随植株的生长发育,两种土壤类型茎、叶磷的积累量差距增大,在出苗后75 d
自子仁发育开始,两种土壤类型子仁磷积累量基本呈线性增加,砂姜黑土明显高于棕壤。成熟时砂姜黑土花生子仁磷积累量比棕壤高61%(图1d)。
212 整株磷积累 由图2可以看出,植株磷素积累呈“S”形曲线,符合Logistic方程,砂姜黑土为Y=42/(1+317e-00453x);棕壤Y=26/(1+543e-00609x),相关系数(r)分别为09919**和09944**。砂姜黑土花生积累量明显高于棕壤,收获时,砂姜黑土比棕壤植株磷素积累量高48%。
对上述方程求导,并计算植株磷素积累速率的特征值(表2)。进一步分析表明:整个生育期植株磷积累呈抛物线,生育前期和生育后期积累较慢,且每种土壤植株磷积累速率差异较大,棕壤植株磷平均积累速率为0013~0014 g/(m2·d),砂姜黑土为0019~0025 g/(m2·d)。生育中期磷积累较快,砂姜黑土与棕壤高峰值分别出现在出苗后66、76 d左右,平均积累速率砂姜黑土比棕壤高17%,积累速率峰值砂姜黑土比棕壤高20%。
与砂姜黑土相比,棕壤花生植株磷积累的快速增长期持续时间短(相对于砂姜黑土少15 d),而缓增期持续时间长(比砂姜黑土多18 d),表明棕壤花生生育后期磷积累“后劲”不足。
棕壤花生全生育期植株磷积累速率明显低于砂姜黑土花生,渐增期、快速增长期和缓增期的平均积累速率分别比砂姜黑土低263%、146%和48%。
22 成熟期各器官磷积累分配
由表3可知,磷积累主要存在于生殖体,砂姜黑土花生生殖体磷分配比例高于棕壤44个百分点。棕壤花生子仁磷积累量显著低于砂姜黑土74个百分点,而果壳磷积累量高于砂姜黑土30个百分点,这与棕壤花生出米率较低、秕果和空壳较多有关。
23 荚果磷积累来源
以根、茎、叶中养分最大积累量减去成熟时的积累量作为向荚果的转移量,进而计算转移比例[7]。表4结果表明:花生荚果中磷积累主要来源于根系吸收,约占750%~774%,说明花生荚果的充实主要来自根系的直接供应。砂姜黑土根系吸收磷比例高于棕壤,约高24个百分点。棕壤花生茎、叶中磷转移到荚果的比例高于砂姜黑土24个百分点。
3 结论与讨论
氮磷钾在参与花生蛋白质形成与转化、促进果多果饱、提高产量与品质等方面起着重要作用[11,12]。本试验结果表明,同等施肥水平下,砂姜黑土有利于花生对磷的吸收与积累,与棕壤比较,植株总积累量提高48%,所以,对于棕壤要想获得较高产量,必须保证植株营养状况的良好。
有研究表明,施用氮肥、有机肥或无机肥显著促进根、茎、叶对养分的吸收,提高植株氮磷钾积累量[13,14]。植株养分的变化对花生产量形成有一定的影响,不同土壤类型花生在不同的生育阶段,对养分的需求和分配不同。本试验表明,出苗前期,砂姜黑土与棕壤花生叶的磷积累量均为最高,茎次之,根系最小,同时其砂姜黑土与棕壤间差异较小。从出苗后45 d到100 d,花生开花下针与荚果发育的旺盛时期,根、茎、叶中磷积累量达到峰值,此时砂姜黑土花生根、茎、叶中磷积累量显著高于棕壤。有研究报道花生对磷的吸收在“饱果-成熟”阶段达到最大值[15],本研究与其得到相似结论。整个生育过程中,砂姜黑土花生子仁磷积累量显著高于棕壤,成熟期高61%。可见,子仁中磷的积累多少能反映出花生产量的高低,这与娄善伟等[16]对棉花植株营养及产量研究结论相似。
旱地花生成熟期植株磷累积量表现为砂姜黑土高于棕壤。荚果形成以后,磷在生殖器官的分配率迅速提高,而茎、叶中则逐渐减少,磷素的运转中心转移到生殖器官,这与李向东等[17]对夏花生营养积累研究一致。花生荚果中磷积累主要来源于根系吸收,占750%~774%,来自茎叶转移的占226%~250%;砂姜黑土花生茎、叶中磷转移到荚果的绝对量大于棕壤,但其所占荚果磷积累比例小于棕壤,说明砂姜黑土花生茎叶中的磷有过剩迹象。进一步提高花生营养体磷素转化率是砂姜黑土花生高效施磷有效途径之一。参 考 文 献:
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