中国农业科学 ›› 2023, Vol. 56 ›› Issue (4): 635-648.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2023.04.004
刘娜(), 谢畅, 黄海云, 姚瑞, 徐爽, 宋海玲, 于海秋, 赵新华, 王婧, 蒋春姬, 王晓光()
收稿日期:
2022-06-03
接受日期:
2022-10-09
出版日期:
2023-02-16
发布日期:
2023-02-24
通信作者:
王晓光,E-mail:wxg@syau.edu.cn
联系方式:
刘娜,E-mail:syauln@163.com。
基金资助:
LIU Na(), XIE Chang, HUANG HaiYun, YAO Rui, XU Shuang, SONG HaiLing, YU HaiQiu, ZHAO XinHua, WANG Jing, JIANG ChunJi, WANG XiaoGuang()
Received:
2022-06-03
Accepted:
2022-10-09
Published:
2023-02-16
Online:
2023-02-24
摘要:
【目的】针对辽宁省花生产地速效钾含量偏低,钾肥施用量不足的现状,探究不同钾水平对花生根系、根瘤特性、主要养分吸收速率以及产量的影响,以期明确最佳的钾肥施用量,为当地的花生生产提供理论依据和参考。【方法】本试验于2018—2019年在沈阳农业大学进行,以农花9号为试材,设0(CK)、112.5 kg·hm-2(T1)、225 kg·hm-2(T2)和337.5 kg·hm-2(T3)4个钾肥处理,采用大田随机区组试验,研究了不同施钾量对花生根系干物质积累、根系形态、根瘤特性、植株养分吸收和产量的影响。【结果】2年试验结果表明,施钾对花生根系干重影响不大,各处理的根系干物质积累量无显著差异;与未施钾肥的CK相比,T2处理的施钾量可显著增加花生的总根长、总根表面积和总根体积;根瘤对钾素较敏感,在施钾量为112.5 kg·hm-2时,根瘤数量及干重在各时期均达到最大,钾素的施入促进了根瘤在花生结荚期的衰老;增施钾肥提高了植株氮、磷、钾素的最大积累速率、平均积累速率和最大积累量,延长了氮和钾的活跃积累期;施钾225 kg·hm-2时单株荚果数等产量构成因素及产量均高于其他处理。【结论】施钾量为225 kg·hm-2(T2)时,最有利于花生根系生长和养分吸收,增产效果最好;在施钾量为112.5 kg·hm-2(T1)时,最有利于根瘤的生长,增产效果次之。
刘娜, 谢畅, 黄海云, 姚瑞, 徐爽, 宋海玲, 于海秋, 赵新华, 王婧, 蒋春姬, 王晓光. 施钾量对花生根系和根瘤特性、养分吸收及产量的影响[J]. 中国农业科学, 2023, 56(4): 635-648.
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表3
施钾量对花生根系干物质积累的影响"
年份 Year | 处理 Treatment | 生育时期 Growth stage | |||
---|---|---|---|---|---|
苗期 Seedling stage (g/plant) | 开花下针期 Pegging stage (g/plant) | 结荚期 Pod-setting stage (g/plant) | 成熟期 Maturity stage (g/plant) | ||
2018 | CK | 0.20±0.04a | 0.90±0.03a | 0.53±0.04a | 0.75±0.13a |
T1 | 0.19±0.05a | 0.83±0.19a | 0.74±0.28a | 0.75±0.28a | |
T2 | 0.19±0.03a | 1.24±0.35a | 0.99±0.27a | 0.83±0.14a | |
T3 | 0.18±0.05a | 0.96±0.06a | 0.87±0.32a | 0.90±0.17a | |
2019 | CK | 0.30±0.03a | 0.87±0.32a | 0.81±0.12a | 0.75±0.07a |
T1 | 0.32±0.01a | 0.85±0.23a | 0.74±0.05a | 0.74±0.12a | |
T2 | 0.35±0.02a | 1.07±0.12a | 0.81±0.09a | 0.79±0.17a | |
T3 | 0.33±0.06a | 0.82±0.15a | 0.77±0.14a | 0.69±0.08a |
表4
施钾量对花生根系形态的影响"
形态指标 Morphological index | 年份 Year | 处理 Treatment | 生育时期 Growth stage | |||
---|---|---|---|---|---|---|
苗期 Seeding stage | 开花下针期 Pegging stage | 结荚期 Pod-setting stage | 成熟期 Mature stage | |||
总根长 Total root length (cm) | 2018 | CK | 577.37±29.06b | 797.88±56.89d | 655.48±25.68b | 664.38±21.99b |
T1 | 586.44±24.97b | 997.46±35.83c | 664.70±39.85b | 676.64±27.21ab | ||
T2 | 634.16±27.19ab | 1192.64±47.33a | 736.82±38.82a | 701.72±20.47a | ||
T3 | 681.83±23.56a | 1143.73±51.9b | 715.14±29.85ab | 703.95±10.30a | ||
2019 | CK | 576.42±21.50c | 762.42±28.74b | 739.08±75.84b | 669.04±109.31b | |
T1 | 690.27±47.49b | 842.29±3.12ab | 789.25±86.63b | 882.29±92.76a | ||
T2 | 779.67±50.46a | 938.85±12.59a | 921.72±91.13a | 903.14±57.24a | ||
T3 | 644.73±6.81bc | 820.62±29.52ab | 811.02±57.55b | 718.63±55.03ab | ||
总根表面积 Total root surface area (cm2) | 2018 | CK | 83.78±4.71b | 182.13±3.29b | 115.57±10.23b | 125.93±18.20b |
T1 | 87.93±3.58b | 203.48±11.17a | 155.24±18.30ab | 148.93±12.89ab | ||
T2 | 110.61±15.10a | 216.70±9.22a | 179.06±26.14a | 161.95±11.54a | ||
T3 | 101.65±9.98a | 208.52±11.10a | 136.84±29.68ab | 138.72±10.14ab | ||
2019 | CK | 82.20±2.90b | 108.67±3.22b | 122.61±11.42b | 208.63±47.95b | |
T1 | 106.74±9.22a | 120.84±12.31ab | 145.43±12.35ab | 261.43±11.31a | ||
T2 | 116.59±7.76a | 146.35±3.52a | 165.25±23.08a | 277.18±5.98a | ||
T3 | 92.81±2.98b | 113.22±12.43b | 127.40±20.64b | 199.01±27.21b | ||
总根体积 Total root volume (cm3) | 2018 | CK | 1.19±0.12b | 2.11±0.13b | 1.87±0.25b | 1.88±0.06b |
T1 | 1.22±0.05b | 2.42±0.11ab | 2.06±0.12ab | 1.92±0.07ab | ||
T2 | 1.50±0.07a | 2.69±0.31a | 2.34±0.16a | 2.05±0.13a | ||
T3 | 1.45±0.10a | 2.41±0.14ab | 1.95±0.14b | 1.89±0.05b | ||
2019 | CK | 0.94±0.08b | 1.05±0.28b | 1.63±0.23ab | 1.43±0.30c | |
T1 | 1.32±0.15a | 1.37±0.16ab | 2.15±0.33ab | 2.00±0.20ab | ||
T2 | 1.39±0.11a | 1.82±0.13a | 2.36±0.43a | 2.18±0.24a | ||
T3 | 1.07±0.08b | 1.28±0.17b | 1.60±0.40b | 1.55±0.18bc |
表5
花生根系干物质积累与形态的相关性分析"
皮尔逊相关系数 Pearson correlation coefficient | 根干重 Root dry weight | 总根长 Total root length | 总根表面积 Total root surface area | 总根体积 Total root volume |
---|---|---|---|---|
根干重 Root dry weight | 1 | |||
总根长 Total root length | 0.784** | 1 | ||
总根表面积 Total root surface area | 0.774** | 0.589* | 1 | |
总根体积 Total root volume | 0.845** | 0.705** | 0.815** | 1 |
表7
施钾量对花生氮、磷、钾积累动态模型及其参数的影响"
养分 Nutrient | 年份 Year | 处理 Treatment | 模拟方程 Simulation equation | Vmax (mg·d-1) | Tmax (d) | V (mg·d-1) | Taas (d) | Ymax (mg) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
氮 Nitrogen | 2018 | CK | W=917.98/(1+181.31e-0.10t) | 23.43 | 50.93 | 15.62 | 58.77 | 917.98 |
T1 | W=1404.28/(1+139.80e-0.08t) | 28.93 | 59.95 | 19.29 | 72.82 | 1404.28 | ||
T2 | W=1574.11/(1+121.43e-0.08t) | 31.56 | 59.84 | 21.04 | 74.81 | 1574.11 | ||
T3 | W=1297.40/(1+137.47e-0.08t) | 26.66 | 59.90 | 17.77 | 72.99 | 1297.40 | ||
2019 | CK | W=1096.71/(1+263.33e-0.09t) | 25.66 | 59.78 | 17.11 | 64.10 | 1096.71 | |
T1 | W=1142.15/(1+187.86e-0.09t) | 24.44 | 61.16 | 16.29 | 70.09 | 1142.15 | ||
T2 | W=1457.70/(1+103.53e-0.07t) | 25.87 | 65.35 | 17.25 | 84.51 | 1457.70 | ||
T3 | W=1379.85/(1+104.19e-0.07t) | 22.80 | 70.29 | 15.20 | 90.77 | 1379.85 | ||
磷 Phosphorus | 2018 | CK | W=49.47/(1+46.08e-0.05t) | 0.66 | 72.27 | 0.44 | 113.21 | 49.47 |
T1 | W=58.75/(1+59.73e-0.06t) | 0.81 | 73.96 | 0.54 | 108.50 | 58.75 | ||
T2 | W=90.76/(1+102.49e-0.06t) | 1.31 | 80.24 | 0.87 | 103.99 | 90.76 | ||
T3 | W=67.74/(1+181.40e-0.07t) | 1.18 | 74.51 | 0.79 | 85.96 | 67.74 | ||
2019 | CK | W=54.66/(1+156.12e-0.06t) | 0.79 | 86.93 | 0.53 | 103.27 | 54.66 | |
T1 | W=55.26/(1+104.2e-0.06t) | 0.84 | 76.31 | 0.56 | 98.52 | 55.26 | ||
T2 | W=62.97/(1+78.44e-0.06t) | 0.88 | 78.46 | 0.58 | 107.91 | 62.97 | ||
T3 | W=62.02/(1+98.03e-0.05t) | 0.84 | 85.07 | 0.56 | 111.32 | 62.02 | ||
钾 Potassium | 2018 | CK | W=280.42/(1+261.42e-0.12t) | 8.06 | 46.76 | 5.37 | 52.17 | 280.42 |
T1 | W=387.73/(1+137.06e-0.10t) | 9.47 | 50.36 | 6.31 | 61.41 | 387.73 | ||
T2 | W=535.92/(1+94.30e-0.08t) | 10.69 | 56.97 | 7.13 | 75.19 | 535.92 | ||
T3 | W=474.72/(1+103.62e-0.08t) | 9.10 | 60.50 | 6.07 | 78.23 | 474.72 | ||
2019 | CK | W=311.06/(1+162.44e-0.10t) | 7.51 | 52.69 | 5.01 | 62.11 | 311.06 | |
T1 | W=334.87/(1+173.73e-0.09t) | 7.94 | 54.35 | 5.30 | 63.22 | 334.87 | ||
T2 | W=348.27/(1+110.26e-0.09t) | 8.10 | 50.57 | 5.40 | 64.52 | 348.27 | ||
T3 | W=344.74/(1+149.98e-0.09t) | 8.09 | 53.36 | 5.40 | 63.90 | 344.74 |
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