發(fā)布時間：2017-12-12 15:15

  本文關(guān)鍵詞：深松措施下磷肥深施提高春玉米磷效率的生理機制

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【摘要】：當(dāng)代玉米品種根系呈現(xiàn)橫向緊縮、縱向延伸的特點,在增密和深松的栽培措施下,根重下移趨勢更加明顯。西遼河平原是內(nèi)蒙古自治區(qū)玉米主產(chǎn)區(qū),多年的小動力機械作業(yè)和高量施磷,造成土壤磷素養(yǎng)分表層富積而下層含量不足。土壤磷素養(yǎng)分空間分布與高產(chǎn)春玉米根系空間分布的匹配性變差,是影響磷吸收效率的重要原因。為揭示深松措施下磷肥深施對春玉米磷吸收效率調(diào)控的生理機制,于2013～2015年,在西遼河平原灌區(qū),以鄭單958和先玉335為試材,采用大田試驗和土柱栽培相結(jié)合的方法,研究了深松及深松措施下磷肥深施對春玉米根冠特征、生理特性、物質(zhì)積累、產(chǎn)量和磷吸收效率的影響,主要結(jié)論如下：1.深松改善了春玉米根冠結(jié)構(gòu)、延緩衰老,提高春玉米物質(zhì)生產(chǎn)能力和磷吸收效率。深松提高了春玉米LAI,中上部葉片表現(xiàn)尤為明顯,葉片SOD和POD活性提高,MDA含量降低,葉片衰老的減緩,使LAI高值維持期增長,Pn和NAR得以提高；促進了根系的縱深分布,根條數(shù)和比根長增加,根幅減��；使根系活力和活躍吸收面積得以提高,根系活力60cm以下土層表現(xiàn)明顯,活躍吸收面積0-20cm土層表現(xiàn)明顯；使根系的SOD和POD活性增強,MDA含量降低。根冠結(jié)構(gòu)的改善和衰老的延緩使春玉米的干物質(zhì)和磷積累量增加,轉(zhuǎn)運更加通暢,對籽粒的貢獻率更高,春玉米籽粒產(chǎn)量和磷吸收效率得以提高。鄭單958對深松的反應(yīng)更為敏感。2.深松措施下不同施磷深度處理春玉米的根冠特征、生理特性和物質(zhì)生產(chǎn)能力存在一定差異,影響到磷的吸收效率。LAI、葉片的SOD、POD活性、Pn和NAR各施磷深度處理均表現(xiàn)為P12P6P18P24, MDA含量表現(xiàn)為P6P24P18P12。根干重0-20cm土層表現(xiàn)為P6P12P18P24,20-40cm表現(xiàn)為P24P18P12P6,總根重表現(xiàn)為P12P6P18P24。根條數(shù)10cm土層處表現(xiàn)為P6P12P18P24,20cm土層處表現(xiàn)為P12P6P18P24,30cm土層處表現(xiàn)為P24P12P18P6。比根長表現(xiàn)為P12P6P18P24。0-20cm土層根系活力、SOD、POD活性在旋耕措施下均表現(xiàn)為P12P6P18P24,深松+旋耕措施下表現(xiàn)為P12P18P6P24, MDA含量旋耕措施下表現(xiàn)為P24P18P6P12,深松+旋耕措施下表現(xiàn)為P24P18P12P6。春玉米干物質(zhì)及磷的積累量、轉(zhuǎn)運量及對籽粒貢獻率均表現(xiàn)為P12P6P18P24,磷吸收效率、收獲指數(shù)、偏生產(chǎn)力以及籽粒產(chǎn)量均以P12處理最高。處理間差異在深松措施下尤為明顯,品種間鄭單958較先玉335明顯。3.土柱栽培條件下進一步證實磷肥深施對春玉米生理特性和磷吸收效率具有一定的影響,但適宜施磷深度與大田試驗不同。各施磷深度處理春玉米LAI、葉片的SOD、POD活性、Pn、LAD和NAR均表現(xiàn)為P18P12P6P24, MDA含量表現(xiàn)為P24P6P12P18。根干重0-10cm、10-20cm土層均表現(xiàn)為P18P12P6P24,20-30cm、30-40cm土層均表現(xiàn)為P18P24P12P6。根條數(shù)10cm土層表現(xiàn)為P6P12P18P24,20cm土層表現(xiàn)為P12P18P6P24,30cm、40cm土層均表現(xiàn)為P18P24P12P6。比根長表現(xiàn)為P18P12P6P24,其中P18與其它處理之間的差異均達到了顯著水平(p0.05)。10～20cm土層根系活力表現(xiàn)為P18P12P6P24,活躍吸收面積表現(xiàn)為P12P18P6P24。P18處理具有較高的干物質(zhì)及磷的積累量、轉(zhuǎn)運量以及對籽粒的貢獻率,磷吸收效率、收獲指數(shù)、偏生產(chǎn)力以及籽粒產(chǎn)量均高于其它處理。由于土柱在水平空間的限制和土壤容重的減小,導(dǎo)致根系進一步下移,從而造成土柱栽培條件下適宜施磷深度(18cm)較大田適宜施磷深度(12cm)更深。4.土柱栽培下分層施磷處理春玉米根冠特征、生理特性和物質(zhì)生產(chǎn)能力總體上優(yōu)于CK。各分層施磷處理LAI、SOD、POD活性、Pn、LAD和NAR均表現(xiàn)為PIV (6cm、12cm、18cm處各1/3)PⅢ(12cm處2/3、18cm處1/3)PⅡ (12cm處全量施入)PⅠ (12cm處2/3、6cm處1/3),MDA含量表現(xiàn)為PⅠPⅡPⅢPⅣ。根干重0-10cm土層表現(xiàn)為PⅠPⅣPⅡPⅢ,10～20cm土層表現(xiàn)為PⅡPⅢPⅠPⅣ,20～30cm和30～0cm土層均表現(xiàn)為PIVP ⅢpⅡpⅠ。o根條數(shù)10cmm土層處表現(xiàn)為PⅣPⅠPⅡPⅢ,20cm以下土層均表現(xiàn)為PⅣPⅢPⅡPⅠ。比根長表現(xiàn)為pⅣpⅠpⅡpⅢ,其中PⅣ除與PⅠ之間的差異不顯著外,與其它處理間差異達到了顯著水平(p0.05)。10-20cm土層根系活力表現(xiàn)為pⅡpⅢpⅣpⅠ,活躍吸收面積表現(xiàn)為PⅡpⅢpⅠpⅣ。pⅣ處理春玉米具有較高的干物質(zhì)及磷的積累量、轉(zhuǎn)運量,對籽粒的貢獻率較高,磷素吸收效率、收獲指數(shù)、偏生產(chǎn)力以及籽粒產(chǎn)量均高于其它處理。5.對多年小動力機械作業(yè)的玉米產(chǎn)區(qū),深松配以適度的磷肥深施能提高春玉米磷的吸收效率,是減磷增效的有效途徑。
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S513
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本文編號：1282963