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胡家钰1(
), 高兵阳1, 高怡帆1, 袁世仑1, 齐欣1, 黄玉芳1, 闫军营2, 赵亚南1(
), 叶优良1(
)
收稿日期:2023-09-25
接受日期:2023-11-30
出版日期:2024-08-16
发布日期:2024-08-27
通信作者:
联系方式:
胡家钰,E-mail:Hujiayu960@163.com。
基金资助:
HU JiaYu1(
), GAO BingYang1, GAO YiFan1, YUAN ShiLun1, QI Xin1, HUANG YuFang1, YAN JunYing2, ZHAO YaNan1(
), YE YouLiang1(
)
Received:2023-09-25
Accepted:2023-11-30
Published:2024-08-16
Online:2024-08-27
摘要:
【目的】探明镁肥适宜用量对花生养分吸收运转和光合特性的影响,为花生高产高效提供理论支持。【方法】于2021和2022年在河南新乡开展田间试验,设置施MgSO4 0、20、40、60 kg·hm-2等4个镁肥用量,研究镁肥用量对花生生长发育、养分吸收、光合特性、光合限速酶及抗氧化酶的影响。【结果】合理施镁显著影响花生株高,各生育时期均以施镁肥40 kg·hm-2花生株高达到最大值;对分枝的影响最主要发生在花针期,施镁处理与不施镁相比平均增加分枝数8.8%;施镁显著影响花生干物质积累,成熟期施镁与不施镁相比增加3.5%—15.1%;施镁对产量、单株果数、百果重、百仁重提升有显著影响,其产量、单株果数、百果重、百仁重增幅分别为7.6%—15.5%、2.4%—18.1%、1.5%—11.1%、3.5%—10.9%,且均以施镁肥40 kg·hm-2时达到最大值。成熟期4个处理花生平均氮素吸收量分别为197.3、206.8、217.9、204.8 kg·hm-2;磷素吸收量为37.1、40.1、42.3、39.4 kg·hm-2;钾素吸收量为75.6、79.7、81.1、78.5 kg·hm-2;钙素吸收量为38.5、45.4、46.8、42.3 kg·hm-2;镁素吸收量为20.9、25.4、26.6、23.6 kg·hm-2。施镁肥40 kg·hm-2时氮、磷、钾、钙和镁的吸收量均达到最大,比不施镁分别提高10.4%、14.0%、7.3%、21.6%、27.3%。合理施镁能显著提高花生叶片SPAD值、净光合速率、Rubisco酶活性和抗氧化酶活性。各生育时期的SPAD值均在施镁肥40 kg·hm-2时达到最大;施镁对花生上中部叶片光合性能的改善明显,结荚期净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)的变化分别为2.7%—10.3%、-3.7%—15.8%、-6.6%—5.9%、-8.2%— -3.0%;结荚期Rubisco酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性分别提高2.7%—9.1%、0.6%—5.3%、2.1%—7.3%,脯氨酸含量(PRO)降低3.3%—10.3%。【结论】合理施用镁肥可以促进花生的生长,提高养分吸收和产量,改善花生光合特征,延缓叶片衰老。在本试验土壤交换性镁243 mg·kg-1条件下施镁肥40 kg·hm-2效果最好。
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表1
镁肥用量对花生产量及产量构成的影响"
| 年份 Year | 处理 Treatment | 产量 Yield (kg·hm-2) | 单株果数 Pods per plant(No.) | 百果重 100-pod weight (g) | 百仁重 100-kernel weight (g) | 出仁率 Kernel rate (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 2021 | T1 | 4717±84.03c | 12.7±0.83b | 148.9±6.05b | 60.3±1.05c | 72.9±1.97b |
| T2 | 5288±149.89b | 13.6±0.97ab | 153.5±6.28ab | 63.5±2.11b | 74.5±1.44ab | |
| T3 | 5463±84.03a | 15.0±1.06a | 158.2±3.76a | 66.9±1.43a | 76.1±0.62a | |
| T4 | 5156±110.44b | 13.1±1.13b | 151.1±1.35ab | 62.4±2.06bc | 74.3±2.07ab | |
| 2022 | T1 | 4438±85.39c | 16.4±0.52b | 198.5±6.49b | 72.5±3.10b | 68.5±1.11b |
| T2 | 4875±239.79b | 18.2±1.36a | 214.9±14.90ab | 76.6±1.78a | 70.2±3.03ab | |
| T3 | 5200±108.01a | 19.0±0.68a | 220.5±9.78a | 77.7±1.16a | 71.9±1.60a | |
| T4 | 4700±135.40b | 16.8±0.79b | 215.1±11.23ab | 75.9±3.28ab | 69.4±0.38ab |
表2
镁肥用量对花生叶片SPAD值的影响"
| 年份 Year | 处理 Treatment | 生育时期 Growth stage | |||
|---|---|---|---|---|---|
| 花针期 Pegging stage | 结荚期 Pod-setting stage | 饱果期 Pod-filling stage | 成熟期 Mature stage | ||
| 2021 | T1 | 42.9±2.88a | 47.8±1.03b | 47.7±2.39b | 42.5±2.30b |
| T2 | 43.4±2.05a | 49.7±0.36a | 49.1±2.03ab | 43.3±1.27ab | |
| T3 | 45.5±1.96a | 51.4±0.85a | 50.9±0.70a | 45.7±0.95a | |
| T4 | 44.6±0.50a | 51.2±1.54a | 50.7±0.68a | 44.5±1.89ab | |
| 2022 | T1 | 43.9±1.74b | 50.9±1.47b | 47.5±1.24b | 46.2±1.37b |
| T2 | 45.1±1.52ab | 52.3±1.32a | 49.7±1.35a | 48.2±1.43ab | |
| T3 | 47.1±1.20a | 52.6±1.49a | 50.8±0.70a | 48.8±1.37a | |
| T4 | 46.8±0.92a | 51.1±1.11a | 50.6±1.89a | 47.8±1.47ab | |
表3
镁肥用量对花生叶片光合特性的影响"
| 叶片 Leaf | 上部叶片 Upper leaves | 中部叶片 Middle leaves | 下部叶片 Lower leaves | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 生育时期 Growth stage | 处理 Treatment | 净光合速率 Pn (μmol·m-2·s-1) | 气孔导度 Gs (mol·m-2·s-1) | 胞间CO2浓度 Ci (μmol·mol-1) | 蒸腾速率 Tr (mmol·m-2·s-1) | 净光合速率 Pn (μmol·m-2·s-1) | 气孔导度 Gs (mol·m-2·s-1) | 胞间CO2浓度 Ci (μmol·mol-1) | 蒸腾速率 Tr (mmol·m-2·s-1) | 净光合速率 Pn (μmol·m-2·s-1) | 气孔导度 Gs (mol·m-2·s-1) | 胞间CO2浓度 Ci (μmol·mol-1) | 蒸腾速率 Tr (mmol·m-2·s-1) | |
| 花针期 Flowering pegging stage | T1 | 46.050±1.505b | 0.726±0.041b | 214.625±3.574a | 5.369±0.110b | — | — | — | — | — | — | — | — | |
| T2 | 47.663±1.617ab | 0.740±0.042b | 209.063±4.038ab | 5.524±0.112ab | — | — | — | — | — | — | — | — | ||
| T3 | 48.888±1.111a | 0.818±0.031a | 205.625±6.023b | 5.748±0.139a | — | — | — | — | — | — | — | — | ||
| T4 | 47.394±1.514ab | 0.773±0.039a | 211.625±3.099ab | 5.717±0.225a | — | — | — | — | — | — | — | — | ||
| 结荚期 Pod-setting stage | T1 | 46.517±0.695b | 0.736±0.052ab | 216.750±4.646a | 5.477±0.129b | 28.667±0.593b | 0.551±0.044b | 253.000±5.818a | 4.298±0.245ab | 14.533±0.213b | 0.312±0.011c | 259.750±6.124a | 2.688±0.096b | |
| T2 | 47.950±0.510a | 0.709±0.035b | 207.667±2.018b | 5.644±0.233ab | 29.450±1.773b | 0.587±0.023ab | 245.333±8.869ab | 4.014±0.208b | 15.725±0.618a | 0.434±0.017b | 251.667±3.174b | 2.818±0.062ab | ||
| T3 | 48.925±1.333a | 0.791±0.043a | 202.750±2.184b | 5.800±0.110a | 31.625±0.945a | 0.638±0.046a | 232.333±13.958b | 4.501±0.081a | 14.833±0.568ab | 0.451±0.042b | 245.917±3.872b | 2.749±0.055ab | ||
| T4 | 48.100±0.729a | 0.759±0.021ab | 208.083±6.652b | 5.790±0.219a | 29.433±1.414b | 0.611±0.031a | 240.750±8.582ab | 4.191±0.204ab | 15.200±0.310ab | 0.506±0.019a | 250.333±5.598b | 2.879±0.150a | ||
| 饱果期 Pod-filling stage | T1 | 28.517±1.507b | 0.280±0.026ab | 221.750±5.322a | 4.538±0.043b | 6.568±1.045b | 0.035±0.003c | 254.333±6.080a | 2.378±0.090c | 4.098±0.065b | 0.022±0.002c | 279.583±11.874a | 0.526±0.031b | |
| T2 | 29.083±1.483b | 0.315±0.028a | 210.583±4.289ab | 4.633±0.150ab | 8.978±1.398a | 0.037±0.006c | 248.583±3.957ab | 2.733±0.151b | 4.210±0.084ab | 0.036±0.002a | 273.000±9.926ab | 0.652±0.015a | ||
| T3 | 31.433±0.712a | 0.284±0.022ab | 206.000±1.515b | 4.747±0.052a | 9.748±1.045a | 0.063±0.007b | 240.083±5.109b | 3.202±0.082a | 4.241±0.105a | 0.032±0.002b | 256.500±13.234b | 0.678±0.012a | ||
| T4 | 29.308±0.722b | 0.272±0.017b | 209.083±1.424b | 4.641±0.161ab | 7.831±1.443ab | 0.081±0.014a | 239.750±17.236b | 2.533±0.165c | 4.169±0.058ab | 0.022±0.002c | 256.167±9.199b | 0.545±0.021b | ||
| 成熟期 Mature stage | T1 | 13.892±0.709b | 0.111±0.007b | 231.417±4.999a | 2.610±0.070b | 6.147±0.428c | 0.033±0.004b | 257.667±4.380a | 0.976±0.088b | 2.833±0.055c | 0.021±0.001c | 305.333±9.092a | 0.458±0.006c | |
| T2 | 15.075±1.093ab | 0.120±0.005ab | 223.667±4.009ab | 2.803±0.098ab | 7.793±0.220b | 0.035±0.005b | 251.750±8.500ab | 1.288±0.109a | 3.318±0.058a | 0.030±0.002a | 301.917±11.641ab | 0.499±0.009a | ||
| T3 | 16.008±0.676a | 0.128±0.009a | 217.333±4.119b | 2.886±0.088a | 8.600±0.175a | 0.042±0.005a | 247.333±3.991b | 1.130±0.175ab | 3.346±0.050a | 0.027±0.002b | 296.500±14.180ab | 0.481±0.010b | ||
| T4 | 14.825±0.988ab | 0.109±0.014b | 221.917±7.753b | 2.720±0.191ab | 7.646±0.420b | 0.043±0.003a | 250.583±6.602ab | 1.176±0.182ab | 3.078±0.099b | 0.022±0.001c | 285.333±9.572b | 0.480±0.016b | ||
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