劉忠良 劉麗濤 黃頌軍等
作者簡(jiǎn)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(shù)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(jié)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(zhǎng),花針期和結(jié)莢期是快速增長(zhǎng)期,飽果中后期是負(fù)增長(zhǎng);不同土體類型上其根系干物質(zhì)積累增長(zhǎng)規(guī)律一致,土壤類型只改變花生根系干物質(zhì)重絕對(duì)增長(zhǎng)量。
關(guān)鍵詞:花生;根系干物質(zhì)重;積累規(guī)律
中圖分類號(hào):S565.201 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào):A 文章編號(hào):1001-4942(2013)06-0051-04
花生根干物質(zhì)積累是花生根系生長(zhǎng)強(qiáng)弱的重要指標(biāo),對(duì)其進(jìn)行研究可以探明花生根系生育特點(diǎn)[1]、掌握花生根系生長(zhǎng)規(guī)律,對(duì)調(diào)控花生根系生長(zhǎng)、提高花生栽培水平、制定科學(xué)的栽培技術(shù)及指導(dǎo)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(zhǎng)的活土層平均在30 cm左右,花生種植品種較多。本試驗(yàn)用立蔓型花生品種,在深厚土體(人造土體,土層最深達(dá)300 cm,確?;ㄉ瞪L(zhǎng)受土壤結(jié)構(gòu)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(zhǎng)規(guī)律。1 材料與方法
11 試驗(yàn)地點(diǎn)和供試材料
試驗(yàn)于2010年在文登市侯家鎮(zhèn)小洛村技術(shù)隊(duì)試驗(yàn)田進(jìn)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(gòu)造
深厚土體為人工建造土體。構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)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(guò)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(guò)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(shí)1次。土體構(gòu)建深度及面積因取樣時(shí)期不同而不同,苗期取樣觀測(cè)區(qū)構(gòu)建深度為100 cm,花針期取樣觀測(cè)區(qū)構(gòu)建深度為200 cm,結(jié)莢期和飽果期取樣觀測(cè)區(qū)構(gòu)建深度為300 cm。
13 種植方式
試驗(yàn)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(shí)期設(shè)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(yàn)設(shè)普通土體觀測(cè)區(qū)與深厚土體觀測(cè)區(qū)對(duì)比試驗(yàn):
普通土體觀測(cè)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(cè)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(shí),用機(jī)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(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算。
2 結(jié)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(zhǎng)模擬
211 普通土體上的根干物質(zhì)重增長(zhǎng)模擬 試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用多項(xiàng)式方程對(duì)普通土體立蔓型花生根干物質(zhì)重增長(zhǎng)動(dòng)態(tài)進(jìn)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?yàn)榈谝黄诟牟杉瘯r(shí)間是播后第5天,最后一期根采集時(shí)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(guān)系數(shù)R2=09978,達(dá)極顯著水平,故可以用以上多項(xiàng)式模擬方程來(lái)進(jìn)行普通土體立蔓型花生根干物質(zhì)重增長(zhǎng)的預(yù)測(cè)。
212 深厚土體上的根干物質(zhì)重增長(zhǎng)模擬 試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用多項(xiàng)式方程對(duì)深厚土體立蔓型花生根干物質(zhì)重增長(zhǎng)動(dòng)態(tài)進(jìn)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?yàn)榈谝黄诟牟杉瘯r(shí)間是播后第5天,最后一期根的采集時(shí)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(guān)系數(shù)R2=09962,達(dá)極顯著水平,故可以用以上多項(xiàng)式模擬方程來(lái)進(jìn)行深厚土體立蔓型花生根干物質(zhì)重增長(zhǎng)的預(yù)測(cè)。
213 立蔓型花生在不同土體類型上的根干物質(zhì)重增長(zhǎng)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(shì)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(guò)普通土體。這說(shuō)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(gè)土體類型上立蔓型花生根干物質(zhì)重增長(zhǎng)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(jié)莢期)快速增長(zhǎng),100天后(飽果期)是先增后降。這說(shuō)明立蔓型花生在深厚土體上苗期根系還不發(fā)達(dá),花針期、結(jié)莢期根系生長(zhǎng)迅速(包括各級(jí)側(cè)根、根條數(shù)、根長(zhǎng)等指標(biāo)),對(duì)根干物質(zhì)重貢獻(xiàn)很大;而到了飽果期,隨著莢果的逐漸成熟,根系各個(gè)指標(biāo)的增長(zhǎng)慢慢趨向停止,營(yíng)養(yǎng)也逐漸
向果實(shí)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(shí)腐爛部分及部分根毛隨水流失,導(dǎo)致根重下降,所以根干物質(zhì)重呈先增后減的態(tài)勢(shì)。
22 不同土體立蔓型花生的根干物質(zhì)重增長(zhǎng)關(guān)鍵點(diǎn)
221 普通土體上根干物質(zhì)重增長(zhǎng)關(guān)鍵點(diǎn) 對(duì)方程(1)求一階導(dǎo)數(shù),得回歸方程的斜率方程(圖2)為:
方程(3)中,當(dāng)x=10654609時(shí),y普斜率=0,這時(shí)y普根重為最大值,y普根重(max)=432923 g。這說(shuō)明,普通土體上播種后第106天左右時(shí),根干物質(zhì)重達(dá)到最大值,之前處于遞增狀態(tài),之后處于遞減狀態(tài)。
對(duì)方程(3)求一階導(dǎo)數(shù),即方程(1)的拐點(diǎn)方程,可求得方程(3)的最大值、最小值。當(dāng)x=6483954時(shí),y普斜率(max)=006858 g/d;當(dāng)x=12804165時(shí),y普斜率(min)=-003356 g/d。這說(shuō)明,普通土體上播后第64天左右時(shí),根干物質(zhì)重增長(zhǎng)速率達(dá)到最大值,每天最大可增長(zhǎng)006858 g;播后第128天左右時(shí),根干物質(zhì)重減少速率達(dá)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(zhǎng)關(guān)鍵點(diǎn) 對(duì)方程(2)求一階導(dǎo)數(shù),得回歸方程的斜率方程(見圖2)為:
方程(4)中,當(dāng)x=11341310時(shí),y深斜率=0,這時(shí)y深根重為最大值,y深根重(max)=953893 g。這說(shuō)明,深厚土體上播后第113天左右時(shí),根干物質(zhì)重達(dá)到最大值,之前處于遞增狀態(tài),之后處于遞減狀態(tài)。
對(duì)方程(4)求一階導(dǎo)數(shù),即方程(2)的拐點(diǎn)方程,可求得方程(4)的最大值、最小值。當(dāng)x=7615791時(shí),y深斜率(max)=015499 g/d;當(dāng)x=130時(shí),y深斜率(min)=-015529 g/d。這說(shuō)明,深厚土體上立蔓型花生播后第76天左右時(shí),根干物質(zhì)重增長(zhǎng)速率達(dá)到最大值,每天最高可增長(zhǎng)015499 g;播后第130天左右時(shí),根干物質(zhì)重減少速率達(dá)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(zhǎng)
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(zhǎng)比率動(dòng)態(tài)大體相似(圖3)。說(shuō)明決定根干物質(zhì)分配的主導(dǎo)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(zhǎng)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(yíng)養(yǎng)供應(yīng)完全轉(zhuǎn)向莢果,包括根系的營(yíng)養(yǎng),導(dǎo)致花生根干物質(zhì)重凈增長(zhǎng)變?yōu)樨?fù)數(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(zhǎng)比值較大的時(shí)期。在這期間,第50天左右和90天左右,根干物質(zhì)重凈增長(zhǎng)比率出現(xiàn)了兩個(gè)峰值,而且在這兩個(gè)峰值之間根干物質(zhì)重凈增長(zhǎng)比率都處于較高水平。這說(shuō)明花針期到結(jié)莢后
期是花生根干物質(zhì)重凈增長(zhǎng)最快的時(shí)期。播后第50天左右的峰值正處于花針期,根系迅速生長(zhǎng),以保證開花結(jié)果期的營(yíng)養(yǎng)需要;第90天左右的峰值正處于結(jié)莢期,根系迅速生長(zhǎng)可保證籽粒形成的營(yíng)養(yǎng)需要。3 討論與結(jié)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(zhǎng)規(guī)律是一致的。苗期根干物質(zhì)重增長(zhǎng)較慢,花針期和結(jié)莢期是快速生長(zhǎng)期,飽果期是先增長(zhǎng)后降低。
對(duì)于花生根干物質(zhì)重絕對(duì)增長(zhǎng)而言,深厚土體根干物質(zhì)重增長(zhǎng)明顯強(qiáng)于普通土體,深厚土體是普通土體的2倍還多。這說(shuō)明土體類型可以改變花生根干物質(zhì)重的絕對(duì)數(shù)量,深厚土體明顯促進(jìn)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(zhǎng)比率動(dòng)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(zhǎng),之后一直到收獲都是負(fù)增長(zhǎng)。說(shuō)明決定根干物質(zhì)分配的主導(dǎo)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(zhǎng)出現(xiàn)兩個(gè)峰值,此時(shí)正處于花針期和結(jié)莢期。這說(shuō)明為了適應(yīng)花針期和結(jié)莢期花生本身特殊的生理需要,根系也迅速生長(zhǎng),是根干物質(zhì)重凈增長(zhǎng)最快的時(shí)期。參 考 文 獻(xiàn):
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