摘要
[目的]根系构型影响作物的抗旱能力,研究磷肥施用深度调节苦荞根系分布的可行性,为贫瘠干旱地区苦荞的生长提供科学养分管理措施.[方法]以'黑丰1号'苦荞(Fagopyrum tataricum L.)为试验材料,进行根管土柱(直径25 cm、高50 cm)栽培试验,设置田间持水量65％～75％(W1)、45％～55％(W2)和35％～45％(W3)3种土壤水分条件,磷肥施用深度分别设置距离地表10 cm(P10)、20 cm(P20)、30 cm(P30)以及3层均匀施用(P-all)4种方式,共有12个处理.在苦荞幼苗三叶一心期进行处理,生长22天后取样,测定根系构型,并记录生物量.[结果]干旱胁迫抑制了苦荞植株生长、干物质量的积累以及根系发育,其中W3水分条件抑制作用最为明显,导致苦荞株高、茎粗和叶面积较W1水分条件分别下降17.20％、18.03％ 和23.17％;根长、根表面积和根体积分别下降16.97％、20.39％ 和17.39％;地上部干物质量和根系干物质量分别下降39.16％、28.60％.干旱胁迫促进根系下扎,增加深层土壤中的根系分布.与W1水分条件相比,W2、W3水分条件下0—10和10—20 cm土层平均根长分别下降30.18％ 和27.55％、41.83％ 和41.02％,根系干物质量分别下降36.62％ 和33.61％、49.72％ 和48.11％;而20—30和30—45 cm土层中的苦荞平均根长则分别增加33.53％ 和42.52％、31.74％ 和50.95％,根系干物质量分别增加13.70％ 和26.84％、5.85％ 和28.64％.深层施磷促进施磷层土壤根系生长,与P-all处理相比,P10处理10—20 cm土层根长平均增加18.96％,P20处理20—30 cm土层平均增加32.39％,P30处理30—45 cm土层平均增加28.73％,根系干物质量依次分别增加26.62％、30.74％ 和24.65％.方差分析结果表明,各水分处理条件下,0—10和10—20 cm土层根系干物质量均表现为P10处理显著高于其他施磷处理,且其他处理间差异也达显著水平;而20—30、30—45 cm土层根系干物质量则表现为P20、P30施磷处理显著高于其他处理.[结论]水分和施磷深度对苦荞苗期植株生长以及根系分布均有显著影响.在干旱胁迫下,增加磷肥的施用深度可促进苦荞根系在20—45 cm深土壤中的分布,显著扩大根系对土壤养分和水分的获取空间,并最终促进苦荞的生长.本试验条件下,采样仅限于苦荞苗期,在水分胁迫条件下磷肥以10 cm的施肥深度效果最佳.
基金项目
国家自然科学基金(31571604)
山西省应用基础研究项目(201801D221048)
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