施磷水平对燕麦幼苗形态特征及生理特性的影响

丛龙丽，高 凯，刘之浩，刘忠国，黄佳媛，卢 轩，杨 宁 马小新

（1.内蒙古民族大学 农学院，内蒙古 通辽 028043；2.通辽市科尔沁左翼中旗科尔沁湿地公园管护中心 丰库牧场，内蒙古 通辽 029300；3.通辽市科尔沁左翼中旗林业和草原工作站，内蒙古 通辽 029300；4.赤峰市松山区三座店水库移民服务中心，内蒙古赤峰 024037）

磷在植物生长发育过程中起着重要作用[1］，尽管在植物营养元素中所占比例仅为0.2%~0.4%，但对植株分蘖、花序、干物质积累、种子产量等动态变化均具有重要影响[2］。索炎炎等[3］研究表明，施磷较不施磷显著提高花生株高和侧枝长度，增加花生饱果数、饱果重、百果重和产量；游永亮等[4］研究表明，磷肥对饲用小黑麦产草量、营养品质以及土壤养分等相关指标均有促进作用。苗期是植物生长的主要阶段，很多研究表明，植物苗期生长发育及其各项生理指标对磷添加较敏感。王海龙等[5］研究表明，增施磷肥显著促进小麦苗期生长，显著提高小麦地上部生物量、根部生物量、根冠比、株高、分蘖、根系活力等。作物的磷肥临界期一般在苗期[6］，前期施用磷肥可促进燕麦根系和分蘖的发育，形成壮苗，后期施磷能使籽粒饱满，促进早熟；另外，磷素对燕麦氮素利用具有促进作用，增产效果明显[7-8］。

燕麦（Avena sativaL．）属禾本科燕麦属一年生草本植物，其根系发达，分蘖能力强，产量高，品质优良，是世界性广泛种植的粮饲兼用作物[9］。磷肥是燕麦生长发育过程中不可缺少的元素之一，研究发现，合理施磷对燕麦产量、品质有明显的促进作用[10-13］。目前，有关磷肥对燕麦苗期形态、生理指标特性的影响的研究较少。鉴于此，笔者选用燕麦品种“牧达”作为试验材料，探索了燕麦苗期形态指标以及相关生理指标变化特征，以期揭示燕麦苗期在不同施磷水平下的生长机制，为燕麦磷肥管理提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料 试验材料为燕麦品种“牧达”，由北京正道生态科技有限公司提供。磷肥用磷酸二氢钠（NaH2PO4分析纯）代替，盆土采用蛭石与田间沙土（用蒸馏水冲洗干净后，并用0.5 mm过筛）以1∶1比例混合而成，花盆规格为上内直径30 cm，下内直径25 cm，高35 cm。

1.2 试验设计 试验于2021 年4 月18 日在内蒙古民族大学西拉木伦校区进行，设0、102、204、306、408 kg·hm-2共5个施磷水平，分别用P0、P5、P10、P15、P20表示；施磷深度统一为5 cm。试验采用单因素随机区组设计，共5个处理，4次重复。

将盆土装入花盆中，当土层表面距离花盆上口外沿5 cm时一次性施入相应水平的磷肥，当土层距离花盆上口外沿1 cm时播种燕麦种子20粒，覆土1 cm。播种后每5 d，每处理浇灌相同无磷营养液500 mL（营养液中除磷以外的大量元素和微量元素参照文献[14-16］的通用配方，用0.1 mol·L-1HCI和0.1 mol·L-1KOH调节营养液的pH为6.7~7.3），其余时间视情况补充水分，并进行常规管理。

1.3 测定指标与方法 2021年5月15日，在每个花盆中随机选取5株测量其株高和叶面积后带回室内测量可溶性糖、可溶性淀粉、可溶性蛋白。

株高：取样前，从每个花盆中选择生长正常、长势均匀的植株，用卷尺直接测量茎基部到植株顶端的距离，并计算其平均值。叶面积：在每个花盆中选择生长正常、长势均匀的植株，用叶面积仪测量每株植株的倒二叶的叶面积，并计算其平均值。可溶性糖、可溶性淀粉含量采用硫酸-蒽酮比色法[17］测定，可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝G-250染色法[18］测定。

1.4 数据分析 采用Microsoft Excel 2019进行数据整理并作图，采用DPS 7.05进行单因素分析，采用新复极差法（Duncan法）进行差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 磷肥施加对燕麦株高的影响 随施磷量的增加，燕麦苗期株高呈先增加后降低趋势，最大值出现在P15 处理条件下，为16.93 cm，显著高于P0、P5、P20 处理（P<0.05）；其次为P10 处理（15.84 cm），与P15 处理无显著差异；P0处理条件下株高最小，为11.83 cm，显著低于其他处理。见图1。

图1 燕麦苗期不同磷肥处理对株高的影响Fig.1 Effects of different phosphate fertilizer treatments on plant height of oat at the seedling stage

2.2 磷肥施加对燕麦叶面积的影响 随施磷量的增加，燕麦苗期叶面积呈先增加后降低趋势，最大值出现在P15处理条件下，为451.27 mm2，显著高于P0和P20处理（P<0.05），与P5、P10处理差异不显著；其次为P10处理，为419.53 mm2，与P5、P15均无显著差异；最小值出现在P0处理条件下，为286.81 mm2，显著低于其他处理。见图2。

图2 燕麦苗期不同磷肥处理对叶面积的影响Fig.2 Effects of different phosphate fertilizer treatments on leaf area of oat at the seedling stage

2.3 磷肥施加对燕麦生理指标的影响

2.3.1 对可溶性糖含量的影响 随施磷量的增加，燕麦植株内可溶性糖含量呈先增加后降低趋势，最大值出现在P15处理条件下，为4.35 mg·g-1，显著高于P0处理（P<0.05），与其他处理无显著差异；最小值出现在P0处理条件下，其为2.76 mg·g-1，显著低于P15处理，与其他处理无显著差异。见图3。

图3 燕麦苗期不同磷肥处理对可溶性糖含量的影响Fig.3 Effects of different phosphate fertilizer treatments on soluble sugar content of oat at the seedling stage

2.3.2 对可溶性淀粉含量的影响 随施磷量的增加，燕麦植株内可溶性淀粉含量呈先增加后降低趋势，最大值出现在P15处理条件下，为6.68 mg·g-1，显著高于P0处理（P<0.05），与其他处理无显著差异；最小值出现在P0处理条件下，为5.10 mg·g-1，显著低于P15处理，与其他处理无显著差异。见图4。

图4 燕麦苗期不同磷肥处理对可溶性淀粉含量的影响Fig.4 Effects of different phosphate fertilizer treatments on soluble starch content of oat at the seedling stage

2.3.3 对可溶性蛋白含量的影响 随施磷量的增加，燕麦植株内可溶性蛋白含量呈先增加后降低趋势，最大值出现在P15 处理条件下，为4.10 mg·g-1，显著高于P0 处理（P<0.05），与其他处理无显著差异；最小值出现在P0处理条件下，为2.66 mg·g-1，显著低于P15处理，与其他处理无显著差异。见图5。

图5 燕麦苗期不同磷肥处理对可溶性蛋白含量的影响Fig.5 Effects of different phosphate fertilizer treatments on soluble protein content of oat at the seedling stage

3 讨论与结论

磷素是植物体细胞核和蛋白质的重要组成成分，是限制植物代谢反应和生长的主要元素之一，对植物生长发育各阶段均具有重要影响。大量研究表明，磷肥可有效提高植物产量、各器官生物量、株高、分蘖数等[10-13，19］。玉米苗期添加磷肥，可有效提高其株高、叶面积、地上部和根系干重[20］。也有研究表明，在麦类植物起身拔节阶段，磷可以提高光合作用的强度、促进植物体内碳水化合物和蛋白质的代谢及运输，从而使株高、叶面积增大[21］。本研究结果发现，燕麦苗期增施磷肥可有效提高燕麦株高、叶面积，此结果与王海龙等[5］、王璐等[10］研究结果相似。

外界环境变化时，植物的形态、结构、生理生化等各方面都会有相应的响应[22］。核桃幼苗期施加磷肥，可有效提高可溶性糖、可溶性淀粉、可溶性蛋白含量[23］。本研究结果发现，燕麦苗期阶段施用磷肥可有效提高燕麦可溶性糖、可溶性淀粉、可溶性蛋白含量，但过量施磷反而会降低其含量，这与GUAN等[24］研究结果相似。其原因可能是由于随施磷量增加，供给植株生长发育的营养物质随之增加，其光合作用增强，植株生长速度随之加快，植物体内营养物质积累增多，可溶性糖、可溶性淀粉、可溶性蛋白含量也随之增加，但过高或过低的施磷量均会导致植物叶绿体的光能转换和利用效率的降低，可溶性糖、可溶性淀粉、可溶性蛋白含量也会随之降低。

本研究结果表明，燕麦苗期形态指标以及生理指标对施磷量变化所表现出的差异各不相同，但其存在相同的变化规律。随施磷量的增加，燕麦株高、叶面积、可溶性糖含量、可溶性淀粉含量、可溶性蛋白含量均呈先增加后降低趋势，并在施磷量为306 kg·hm-2处理条件下达到最大值。综合分析，饲用燕麦较合适的施磷量为306 kg·hm-2。