磷肥用量对盐地条件下油菜干物质积累和分配的影响

作者: 刘荣 尤晶晶 郑经东 王龙 左青松

磷肥用量对盐地条件下油菜干物质积累和分配的影响0

摘要 在江苏沿海滩涂试验田,以秦优10号为试验材料,设置0、30、60、90、120和150 kg/hm2 6个磷肥施用量水平,研究盐地条件下磷肥用量对油菜各时期干物质积累和分配的影响。结果表明,施用磷肥能显著增加各个时期不同器官的干物质积累量。其中根系的干物质积累量增加幅度最大。在苗期,施用磷肥显著增加了干物质在根系中的分配比例,但降低了其在叶片中的分配。在初花期,施用磷肥显著增加了干物质在根系和叶片中的分配比例,但降低其在茎秆中的分配。在成熟期,施用磷肥显著增加了干物质在根系和籽粒中的分配比例,降低了其在茎秆和果壳中的分配,说明施磷肥可以促进油菜根系的生长发育,良好的根系发育反之能够促进初花期的叶片生长,最终促进养分向籽粒的运输,从而达到增产的目的。推荐此区域的磷肥用量为120 kg/hm2。

关键词 油菜;盐地;干物质;积累;分配

中图分类号 S 143.2  文献标识码 A  文章编号 0517-6611(2022)06-0132-03

doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2022.06.031

开放科学(资源服务)标识码(OSID):

Effects of P Rate on Biomass Accumulation and Partitioning of Canola ( Brassica napus  L.) in Saline Soil

LIU Rong1,YOU Jing-jing2, ZHENG Jing-dong2 et al

(1.Planting Center of Guangming Food Group Shanghai Chuandong Farm Co., Ltd.,Dafeng,Jiangsu  225141;2. Jiangsu Key Laboratory of Crop Genetics and Physiology,Yangzhou University, Yangzhou, Jiangsu 225009)

Abstract A field experiment was conducted to investigate the effects of P rate (0, 30, 60, 90, 120 and 150 kg/hm2) on the biomass accumulation and partitioning of canola ( Brassica napus  L.) in saline soil. The results showed that P supply increased biomass accumulation in all organs at all the growth stages. The root had the most increment among different organs. At seedling stage, P supply increased the biomass partitioning in root but decreased this partitioning in leave. At flowering stage, P supply increased the biomass partitioning in root and leave but decreased these in stem. At maturity stage, P supply increased the biomass partitioning in root and seed but decreased these in stem and shell. These results suggested that P supply improved root growth, and in turn, great root system enhanced the leave development at flowering stage, and finally improved the nutrient transporting to seed, resulting in increased seed yield. We recommended the P fertilizer at the rate of 120 kg/hm2 in this saline soil.

Key words Canola;Saline soil;Biomass;Accumulation;Partitioning

基金项目 江苏省作物遗传生理重点实验室开放课题 (YCSL201909)。

作者简介 刘荣(1987—),男,江苏淮安人,农艺师,硕士,从事农业生产及生理研究。*通信作者,副教授,博士,硕士生导师,从事油菜栽培技术研究。

收稿日期 2021-09-22;修回日期 2021-11-12

目前,世界上大量耕地面临盐碱化威胁,土壤盐碱化已成为日益受关注的环境问题[1]。盐碱土对植物的危害主要表现在盐离子对植物的直接毒害,破坏渗透平衡使植物脱水,破坏细胞膜完整性,而植物通过形态结构变化如改变根冠比、离子吸收、渗透调节等方面对抗盐胁迫[2-4]。油菜是我国主要的油料作物,菜籽油的营养价值较高,国产食用植物油脂中约50%来自菜籽油[5-7],因此,大力发展油菜生产对我国食用油脂安全至关重要。江苏作为我国传统的油菜种植大省,2000年前后油菜种植面积超过66.67万hm2,位列全国第五,单产水平全国首位[8]。随着2004年粮食作物的比较效益显著提升以来,油菜种植面积开始下降,2008年对油菜籽实行托市收购政策,2008—2011年油菜种植面积有所回升,约46.67万hm2,以后又逐渐下降,2015年国家的油菜籽临时收储政策取消,近几年油菜种植面积仍呈下降趋势,据

江苏省农业农村厅统计,2019年油菜收获面积不足26.67万hm2[9-10]。如何增加油菜种植面积是保证江苏油菜产业发展的关键。江苏省是我国沿海滩涂面积最大的省份,现有沿海滩涂总面积68.7万hm2,约占全国滩涂总面积的25%,其中未围垦的滩涂44.6万hm2,目前仍以每年1 300 hm2的速度不断增长,成为开发潜力巨大的国土资

源[11-12]。油菜植株相

对高大,生长量大,种植油菜后土壤有机质含量和速效养分含量显著增加,对后茬作物的增产有促进作用[13-14],同时油菜生长过程中根系分泌有机酸,可有效缓解盐碱逆境,因此,结合江苏当地资源,发展江苏盐碱地油菜生产可显著改良土壤环境和增强江苏油菜生产能力。氮、磷、钾是作物生长需求的三大营养元素,沿海盐土土壤碱解氮和速效磷含量较低,土壤速效钾含量较高,关于盐分条件下氮肥用量对作物生长的影响研究较多[15-17]。笔者通过不同磷钾肥用量试验,研究盐地条件下磷肥对油菜生长的影响,从而为江苏沿海油菜生产上制定合理的磷肥施用量提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2020—2021年在江苏大丰市上海农场进行。播种前取20 cm耕作层土壤样品测定土壤理化性状,碱解氮、速效磷和速效钾含量分别为58.5、10.3和179.6 mg/kg,土壤总盐分含量2.742 g/kg,pH 8.1。

1.2 试验材料

以陕西省咸阳市农业科学院选育的杂交油菜品种秦优10号为供试材料。

1.3 试验设计

于10月13日人工开沟播种,小区长60 m、宽2 m。设置不同的磷肥用量(P2O5)处理,分别为0、30、60、90、120和150 kg/hm2。磷肥用过磷酸钙(12% P2O5),各小区施氮(N)和钾(K2O)用量相同,分别为270和75 kg/hm2,氮肥选用尿素(46% N),钾肥用硫酸钾(52% K2O),各小区施硼肥(硼砂,12%B)4.5 kg/hm2;氮肥按基∶苗∶薹肥比例5∶2∶3 施用,磷、钾、硼肥全部基施。4~5 叶期定苗,留苗密度为45万株/hm2。

1.4 测定项目与方法

苗期和初花期连续取样10株,按根、茎、叶和花分开,烘干、称重;成熟期连续取样10株,晾干后按根、茎、果壳和籽粒分开,烘干、称重。

1.5 数据处理

利用 Microsoft Excel 2007 进行数据处理,DPS 7.05 软件进行方差分析和显著性检验,利用Origin 画图。

2 结果与分析

2.1 不同处理苗期干物质积累量差异

由图1可知,盐地条件下施磷肥促进油菜苗期生长。油菜苗期根系、叶片和全株的干物质积累量分别为66.27~110.36、746.01~928.54和812.28~1 038.90 kg/hm2。120 kg/hm2磷肥用量范围内,油菜苗期各器官干物质积累量随磷肥用量增加而显著增加。相比对照,120 kg/hm2处理下根系、叶片和全株干物质积累量增加了66.53%、24.47%和27.90%。120和150 kg/hm2处理间无显著差异。

2.2 不同处理初花期干物质积累量差异

由图2可知,盐地条件下施磷肥对于油菜初花期生长具有促进作用。不同处理条件下初花期油菜全株干物质积累量为4 476.46~6 630.68 kg/hm2,在150 kg/hm2处理下达到最大值。相比对照,全株干物质积累量在150 kg/hm2处理下增加了48.12%。不同处理下初花期根系、叶片和茎秆干物质积累量分别为402.22~678.04、2 038.85~2 743.64和2 035.39~3 209.00 kg/hm2。不同器官干物质积累最大值均出现在150 kg/hm2处理下。相比对照,150 kg/hm2处理下根系、叶片和茎秆干物质积累量增加了68.57%、34.57%和57.66%。120和150 kg/hm2处理下全株和不同器官干物质积累无显著差异。

2.3 不同处理成熟期干物质积累量差异

由图3可知,盐地下增施磷肥对成熟期油菜生长起促进作用。不同处理条件下油菜成熟期全株干物质积累量为8 035.58~12 556.49 kg/hm2,最大值出现在150 kg/hm2处理下,相比对照,其增加幅度为56.26%。不同处理下成熟期根系、茎秆、果

壳和籽粒干重分别为571.78~988.67、3 433.26~5 094.16、1 962.85~2 966.10和2 067.69~3 507.57 kg/hm2。120 kg/hm2 磷肥用量下,成熟期不同器官干物质积累量随着磷肥用量的增加而显著增加。相比对照,120 kg/hm2处理下根系、茎秆、果壳和籽粒干物质积累量增幅分别为69.91%、47.15%、49.70%和67.10%。120和150 kg/hm2处理下全株和不同器官干物质积累量无显著差异。

2.4 不同处理各时期干物质分配比例差异

由表1可知,油菜苗期干物质主要分配在叶片(89.38%~91.84%),根系中分配比例较小(8.16%~10.62%)。120 kg/hm2磷肥用量范围内,根系干物质积累显著增加,而叶片显著降低。相比对照,120 kg/hm2处理下根系干物质分配比例增加了30.15%,叶片干物质分配比例降低了2.68%。120 kg/hm2处理与150 kg/hm2处理无显著差异。

初花期干物质主要分配在叶片中(45.35%~48.93%),其次是茎秆(41.28%~45.54%),分配比例最低的是根系(8.99%~10.26%)。90 kg/hm2磷肥用量范围内,随着磷肥用量的增加,根系和叶片干物质分配比例显著增加,但茎秆降低。相比对照,120 kg/hm2处理下根系和叶片的干物质分配比例分别增加了14.13%和6.58%,茎秆的干物质分配比例则降低了9.35%。120 kg/hm2处理与150 kg/hm2处理根系、茎秆和叶片均无显著差异。

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