【文献速递】磷添加对紫花苜蓿生物量、根系特性及化学计量特征的影响

文摘   三农   2024-12-10 16:06   内蒙古  

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引用本文

DOI:10.16742/j.zgcdxb.20230216

丛龙丽,高凯,刘之浩,等. 磷添加对紫花苜蓿生物量、根系特性及化学计量特征的影响[J].中国草地学报,2024,46(11):66-73.

CONG Longli,GAO Kai,LIU Zhihao,et al.Effects of phosphorus addition on biomass, root characteristics and stoichiometric characteristics of alfalfa [J].Chinese Journal of Grassland,2024,46(11):66-73.


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磷添加对紫花苜蓿生物量、根系特性及化学计量特征的影响




丛龙丽1高凯2,3,*刘之浩4,刘忠国5,徐明亮2

1.通辽市农牧科学研究所;2.内蒙古民族大学;3.生态文明与绿色发展研究院;4.巴林左旗林业和草原局;5.中化现代农业(内蒙古)有限公司


摘要 & 关键词

采用盆栽试验研究不同施磷深度(距离表土5、10、15、20 cm,分别记为D5、D10、D15、D20)和施磷水平(0、52、104、156、208 kg/hm2,分别记为P0、P1、P2、P3、P4)对紫花苜蓿的影响,以期为紫花苜蓿科学施磷提供理论依据。结果表明:施磷处理的紫花苜蓿地上生物量、地下生物量、总生物量均显著高于不施磷对照(P<0.05),其中,地上生物量和总生物量最大值出现在D10P4处理、地下生物量最大值出现在D5P1处理,其值分别为524.98、817.54、374.46 g/m2;紫花苜蓿根系长度、根体积以及根尖数最大值均出现在D15P3处理,分别为7288.48 cm、371.51 cm3、3698个/株;根冠比、茎叶比最大值出现在D20P0和D20P1处理,分别为2.00、1.19;综上,施磷深度15 cm、施磷水平208kg/hm2组合较适宜紫花苜蓿的生长和发育。




磷添加;紫花苜蓿;产量;根系特征;化学计量特征












照片由作者提供

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紫花苜蓿(Medicago sativa)是豆科多年生草本植物,具有抗逆性强、高产、优质等优点,作为优质的牧草饲料在全世界范围内被广泛种植。紫花苜蓿具有一定的固氮能力,可以有效改善土壤理化性质,培肥地力,具有优良的生态性能。这使其对氮肥的需求相对较低,而对磷肥更为敏感。同时,我国大部分土壤中有效磷含量较低,为限制紫花苜蓿生产的主要因素之一。前人初步明确了紫花苜蓿的施磷量、施磷时间、施磷方式和施磷组合,为紫花苜蓿磷肥科学管理提供了理论依据,但目前关于紫花苜蓿分层施加磷肥的研究较少。植物根系作为重要器官,但是分层次施磷素对紫花苜蓿根系的影响还少有人探究。鉴于此,本研究设置不同施磷量和施磷深度,探讨磷肥对紫花苜蓿的影响,以期为紫花苜蓿高产优质栽培提供理论依据和技术支撑。



01  材料与方法



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1.1 试验设计

紫花苜蓿为北京佰青源畜牧业科技发展有限公司引进的品种骑士T(美国Dairyland seed公司培育)。磷肥选用磷酸二氢钠(NaH2PO4分析纯,P2O559.167%)。试验设置施磷量和施磷深度两个因素,施磷量设0、52、104、156、208 kg/hm2共5个梯度(以P2O5量为标准),分别用P0、P1、P2、P3、P4表示;施磷深度设距离表土5、10、15、20 cm共4个梯度,分别用D5、D10、D15、D20表示。
试验采用盆栽方式,盆土为蛭石与0.5 mm过筛并清洗的田间沙土1:1混合土样(经测量此盆土不含有任何营养物质)。花盆规格为上内直径35 cm,下内直径30 cm,高30 cm。磷肥为一次性施入,当花盆内盆土距离花盆上沿到达20 cm、15 cm、10 cm、5 cm后,按照试验设计要求撒入相应的磷肥。于2021年5月3日种植紫花苜蓿,紫花苜蓿播种深度为2 cm,幼苗长至5 cm时定株,每盆保留30株。出苗后每间隔5 d向每盆浇灌500 mL相同无磷营养液,其余时间视盆土水分状况进行统一的水分管理。
1.2 测定指标与方法

紫花苜蓿生物量测定:在紫花苜蓿现蕾期时齐土面全部刈割,称重并进行茎叶分离,同时将根系全部挖出并清洗干净,105 ℃下杀青30 min后,75 ℃下烘干至恒重,称取干物质重量。

根系特征分析:在每盆内选取5株完整根系,利用万深根系扫描仪(型号:MRS-9600TFU2L)进行根长、体积、根尖数(总根尖数量,终止连接点的数量)指标的测定。

1.3 数据分析
试验数据用Excel 2019和DPS 7.05统计软件进行整理和统计分析,采用新复极差法(Duncan法)进行双因素方差分析。

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02  结果与分析



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2.1 磷添加对紫花苜蓿各生物量的影响

由图1可知,施磷条件下紫花苜蓿地上生物量、地下生物量和总生物量均显著高于不施磷对照(P<0.05),最大值分别出现在D10P4、D5P1、D10P4处理,分别为524.98、374.46、817.54 g/m2。地上生物量在相同施磷深度下,P1、P2、P3、P4处理均显著高于P0处理(P<0.05),最大值均出现在P4水平;相同施磷水平下,最大值分别出现在D15、D15、D10、D10、D10深度。地下生物量在相同施磷深度下,最大值分别出现在P1、P2、P1、P2水平,且均显著高于P0水平(P<0.05);相同施磷水平下,最大值分别出现在D15、D5、D10、D5、D5深度;总生物量在相同施磷深度下,各施磷水平均显著高于P0水平(P<0.05),最大值分别出现在P4、P4、P1、P2水平;在相同施磷水平下,各施磷深度间的差异趋势各不相同,最大值分别出现在D15、D5、D10、D5、D10深度。


2.2 磷添加对紫花苜蓿根冠比和茎叶比的影响

由图2可知,根冠比和茎叶比的最大值分别出现在D20P0、D20P1处理,分别为2.00、1.19;最小值分别出现在D20P4、D20P0处理,分别为0.28、0.41。在相同施磷深度下,根冠比最大值均出现在P0水平,且均显著高于其他水平(P<0.05);在相同施磷水平下,最大值分别出现在D20、D5、D10、D15、D5深度。在相同施磷深度下,茎叶比最大值分别出现在P3、P2、P0、P1水平,在D20深度P1水平显著高于其他水平(P<0.05);在相同施磷水平下,茎叶比最大值分别出现在D15、D20、D10、D5、D20深度,在P1水平下,D20深度显著高于其他(P<0.05)。


2.3 磷添加对紫花苜蓿根系形态的影响

由表1可知,根系长度、体积、根尖数最大值均出现在D15P3处理,分别为7288.48 cm、371.51 cm3、3698个/株;最小值分别出现在D15P0、D15P0、D5P0处理,分别为326.78 cm、2.46 cm3、215个/株。在相同施磷深度下,各施磷水平的紫花苜蓿根系长度均显著高于P0水平(P<0.05),最大值分别出现在P2、P4、P3、P4水平;在相同施磷水平下,最大值分别出现在D20、D10、D5、D15、D20深度。在相同施磷深度下,紫花苜蓿根系体积最大值分别出现在P2、P2、P3、P3水平,且均显著高于P0、P4处理(P<0.05)。在相同施磷深度下,各施磷水平紫花苜蓿根尖数量最大值均出现在P3水平,且均显著高于P0、P1、P2水平(P<0.05);在相同施磷水平下,各施磷深度间存在差异,P0、P1、P4水平均在D20深度出现最大值,且均显著高于D5(P<0.05),在P2水平下各施磷深度处理间差异不显著。


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03  结论



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在不同施磷处理条件下紫花苜蓿地上生物量、总生物量最大值均出现在P4处理下;根系长度、根体积以及根尖数最大值均出现在施磷深度D15和施磷量P3处理下,根冠比、茎叶比最大值均显著高于未施磷处理(P<0.05)。综合分析,施磷深度为15 cm、施磷水平为208 kg/hm2合下较适宜紫花苜蓿的生长和发育。




制作:胡晓然

校对:陶彦彤

审核:胡卉芳






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