施肥與不施肥條件下向日葵干物質(zhì)積累特點(diǎn)研究

施肥與不施肥條件下向日葵干物質(zhì)積累特點(diǎn)研究

向日葵根據(jù)用途分為食用型和用型。這是世界上的第二種油類材料。它具有很強(qiáng)的耐鹽性，享有“抗堿先鋒”和“優(yōu)良水處理品”的美譽(yù)。分類f1f。寧夏位于西北地區(qū)東部、黃河中上游,地處中溫帶半干旱、干旱區(qū),降水稀少,蒸發(fā)強(qiáng)烈,易形成鹽堿地。據(jù)1985年第2次土壤普查結(jié)果,寧夏地區(qū)鹽土面積13.7萬(wàn)hm２,堿土面積1.6萬(wàn)hm２。因此,向日葵已經(jīng)成為寧夏地區(qū)鹽堿地改良的首選作物［７－１０］,因此,近年來(lái)向日葵種植面積逐年擴(kuò)大,并已成為鹽堿地地區(qū)農(nóng)民增收的產(chǎn)業(yè)之一。但截止目前,生產(chǎn)上仍缺乏有關(guān)鹽堿地改良植物的高效栽培技術(shù)與合理施肥技術(shù),其主要原因是對(duì)植物干物質(zhì)累積規(guī)律及各器官分配特點(diǎn)不十分清楚,進(jìn)而影響了合理施肥。該研究旨在探明鹽漬化土壤向日葵干物質(zhì)積累及分配特點(diǎn),以準(zhǔn)確了解向日葵的生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律,為向日葵高產(chǎn)高效栽培與合理施肥提供理論依據(jù)。1材料和方法1.1kws203供試食用葵為當(dāng)?shù)仄贩N“三道眉”,油用葵為“KWS203”。供試肥料:尿素(N46%),重過(guò)磷酸鈣(P２O５46%),硫酸鉀(K２O50%)。1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)與施肥試驗(yàn)分別在固原市原州區(qū)三營(yíng)鎮(zhèn)金堡村(食用葵)、鹽池縣花馬池鎮(zhèn)柳楊堡村(油用葵)、惠農(nóng)區(qū)禮和鄉(xiāng)永屏村(油用葵)和平羅前進(jìn)農(nóng)場(chǎng)(油用葵)進(jìn)行。土壤類型分別為黑壚土、風(fēng)沙土、輕度鹽化土和堿化龜裂堿土,肥力水平較低。試驗(yàn)采用大田對(duì)比設(shè)計(jì)。設(shè)不施肥和施肥均2個(gè)處理,3次重復(fù),隨機(jī)區(qū)組排列。施肥處理氮、磷、鉀用量分別為N12kg/667m２、P２O５9kg/667m２、K２O6kg/667m２。施肥方法為70%氮肥和全部磷、鉀肥結(jié)合整地基施,其余30%氮肥于現(xiàn)蕾期追施。食用葵于2008年3月30日播種,株行距35cm×70cm,種植密度為2381株/667m２,8月25日收獲;油用葵于2008年4月20日播種,株行距25cm×60cm,種植密度為2963株/667m２,9月2日收獲。全生育期食用葵灌水2次,油用葵灌水1次,惠農(nóng)、前進(jìn)產(chǎn)地的油用葵播種前泡水洗鹽,其它管理措施同大田。1.3植株鮮、干物質(zhì)測(cè)定在整地前采集土壤樣品(0~20cm),分析基礎(chǔ)土壤理化性質(zhì)(表1)。分別于3對(duì)葉期、7對(duì)葉期、現(xiàn)蕾期、開花期和成熟期在每個(gè)小區(qū)隨機(jī)采集植株樣品,分別測(cè)定不同生育時(shí)期不同器官的鮮重和干重;其中3對(duì)葉期采集10株,其余各個(gè)生育期采集5株。干物質(zhì)含量測(cè)定方法:將采回的植株按不同器官歸類,將其沖洗干凈且用濾紙吸干后剪碎,無(wú)損失置于烘箱,在105℃條件下殺青30h,然后將溫度降至65℃烘8~12h,冷卻,稱重;再用相同的方法烘干2h,再次稱重,至恒重為止。1.4統(tǒng)計(jì)分析軟件試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel2007、CurveExpert軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。試驗(yàn)中油葵數(shù)據(jù)采用3個(gè)地方的均值,生物產(chǎn)量指葉、莖、空盤和籽實(shí)總和。2結(jié)果與分析2.1不同施肥處理對(duì)油用葵干物質(zhì)累積量的影響由圖1、2可知,在供試土壤肥力條件下,食用葵和油用葵在施肥與不施肥情況下,其葉、莖、根和整株干物質(zhì)積累量均表現(xiàn)為“S”型生長(zhǎng)曲線,前期增長(zhǎng)緩慢,中期增長(zhǎng)快,后期增長(zhǎng)慢?；ūP干物質(zhì)積累量均呈緩慢上升趨勢(shì)。各器官干物質(zhì)總積累量從高到低依次為莖稈>葉片>花盤>根。由圖1可以看出,食用葵施肥處理的單株總干物質(zhì)累積量比不施肥處理增加226.72g/株,增加率47.47%。葉片干物質(zhì)累積量在前期施肥處理與不施肥處理差異不大,均緩慢增加,60~85d,施肥處理累積量比不施肥處理增大,前者每天以1.15g/株增加,后者每天以0.38g/株增加。85d以后,由于葉片開始干枯、脫落,葉片干物質(zhì)量有增加緩慢或減少趨勢(shì);莖稈和根在30~85d時(shí),累積量速度迅速增大,且施肥處理與不施肥處理有明顯差異,前者每天分別以2.00、0.74g/株增加,而后者每天分別以1.82、0.54g/株增加,85d以后,由于莖稈的枯萎,干物質(zhì)累積量均開始減少;花盤在60d以后形成,施肥處理與不施肥處理有明顯差異,前者每天以0.98g/株增加,后者每天以0.60g/株增加。施肥處理的籽實(shí)比不施肥處理增加31.5g/株,增加率為65.63%。由圖2可知,油用葵單株干物質(zhì)總累積量施肥比不施肥處理增加156.1g/株,增加率50.26%。施肥與不施肥處理的葉片干物質(zhì)累積量在前期差異不顯著,均緩慢增加,47~71d時(shí),葉片干物質(zhì)累積量前者比后者明顯增大,前者每天以0.74g/株增加,后者每天以0.35g/株增加。85d以后,葉片干物質(zhì)量呈減少趨勢(shì);莖稈、根在28~71d時(shí),累積速度迅速增大,且施肥處理與不施肥處理有明顯差異,前者每天分別以1.55、0.39g/株增加,而后者每天以1.07、0.29g/株增加,71d以后,干物質(zhì)量均開始減少;花盤在47d以后形成,施肥處理與不施肥處理有明顯差異,前者每天以0.70g/株增加,而后者每天以0.40g/株增加。施肥處理的籽實(shí)比不施肥處理增加2.04g/株,增加率為0.05%。2.2加工葵干物質(zhì)積累由表2可知,2種向日葵施肥處理干物質(zhì)累積量和籽實(shí)產(chǎn)量均高于不施肥處理。食用葵施肥處理各生育期干物質(zhì)總累積量為19.32t/hm２,籽實(shí)產(chǎn)量為2.47t/hm２,不施肥處理干物質(zhì)總累積量為12.57t/hm２,籽實(shí)產(chǎn)量為1.50t/hm２,前者較后者的干物質(zhì)總累積量和籽實(shí)產(chǎn)量分別高出53.70%和64.67%;油用葵施肥處理各生育期干物質(zhì)的總累積量為19.42t/hm２,籽實(shí)產(chǎn)量為2.80t/hm２,不施肥處理干物質(zhì)總累積量為12.20t/hm２,籽實(shí)產(chǎn)量為2.03t/hm２,前者較后者的干物質(zhì)總累積量和籽實(shí)產(chǎn)量分別高出59.18%和37.93%。食用葵干物質(zhì)總累積量和籽實(shí)產(chǎn)量與油用葵相比均差異不顯著。根據(jù)表2還可以得出,向日葵的干物質(zhì)積累可用Logistic方程y=a/(1+be－ｃｘ)加以模擬,具體模擬方程見(jiàn)表3。油用葵自出苗到干物質(zhì)積累量達(dá)到最高所需時(shí)間比食用葵短15d左右。油用葵干物質(zhì)積累量漸增期為0~41d,快增期為41~74d,緩增期為74d以后;食用葵干物質(zhì)積累量漸增期為0~57d,快增期為57~89d,緩增期為89d以后。由模擬方程得出,向日葵干物質(zhì)積累模擬曲線,無(wú)論食用葵還是油用葵,施肥與否,不同生育期干物質(zhì)積累的動(dòng)態(tài)變化均呈“S”型(圖3)。2.3不同生育期和施施者干物質(zhì)積累量的變化從表4、5可以看出,食用葵和油用葵不論施肥與否在現(xiàn)蕾以前干物質(zhì)主要分配在葉片中,7對(duì)葉期,食用葵葉片干物重占全株的50.76%~54.78%,油用葵葉片干物重占全株的57.44%~60.02%;進(jìn)入現(xiàn)蕾期以后,向日葵個(gè)體迅速生長(zhǎng)。在開花期時(shí),向日葵植株進(jìn)入營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)并進(jìn)高峰期,莖稈干物質(zhì)積累量在全株干物質(zhì)積累量所占比例最高,食用葵最高達(dá)41.80%~53.73%,油用葵最高達(dá)44.30%~45.64%;開花后,干物質(zhì)開始向盤籽中轉(zhuǎn)移,成熟期后,食用葵籽粒干重占全株干重21.25%~23.79%;油用葵籽粒干重占全株干重21.30%~31.85%。從不同生育期來(lái)看,施肥處理下,食用葵3對(duì)葉期、7對(duì)葉期、現(xiàn)蕾期、開花期和成熟期全株干物質(zhì)累積量分別占總累積量的0.07%、2.14%、12.94%、37.68%和47.17%,油用葵3對(duì)葉期、7對(duì)葉期、現(xiàn)蕾期、開花期和成熟期全株干物質(zhì)累積量分別占總累積量的0.10%、2.94%、15.90%、37.07%和43.99%;不施肥處理下,食用葵各生育期干物質(zhì)分別占總累積量0.09%、2.06%、12.61%、37.95%和47.28%,油用葵各生育期干物質(zhì)分別占總累積量的0.14%、2.94%、15.16%、35.51%和46.25%。可見(jiàn)施肥與否,向日葵干物質(zhì)累積比例基本相似,且食用葵和油用葵在不同生育期,干物質(zhì)累積比例也基本一致。無(wú)論施肥與否,無(wú)論食用葵還是油用葵各個(gè)時(shí)期干物質(zhì)積累量比例均隨生育期的變化而逐漸變大。從不同器官來(lái)看,無(wú)論食用葵還是油用葵,苗期各器官干物質(zhì)所占比例為葉片>莖稈>根,現(xiàn)蕾期為莖稈>葉片>根>花盤,開花期為莖稈>葉片>花盤>根,成熟期為莖稈>籽實(shí)>花盤>葉片>根。食用葵單株干物質(zhì)在葉片中的分配,隨著生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程的延續(xù)呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢(shì),由開始最高平均值67.01%左右下降到收獲時(shí)平均值15.72%左右;油用葵干物質(zhì)單株由開始最高平均值71.06%左右下降到收獲平均值約14.04%左右。莖稈是向日葵干物質(zhì)積累主要器官,無(wú)論油用葵還是食用葵,苗期和收獲期積累的干物質(zhì)占總量22%~36%,生育中期(現(xiàn)蕾期)占總量的將近一半。2.4不同時(shí)期油與食用葵主要植株干物質(zhì)含量隨生育期的變化從表6、圖4可以看出,食用葵和油用葵在不同時(shí)期干物質(zhì)含量是不同的,但總體趨勢(shì)一致。食用葵和油用葵各器官在3對(duì)葉期、7對(duì)葉期、現(xiàn)蕾期、開花期、成熟期干物質(zhì)含量由高到低依次為葉片>莖稈>根、葉片>根>莖稈、花盤>根>葉片>莖稈、根>葉片>莖稈>花盤、籽實(shí)>根>葉片>花盤>莖稈。油用葵和食用葵的根、葉、莖稈、盤干物質(zhì)含量隨生育期延長(zhǎng)呈增加態(tài)勢(shì),特別是根中干物質(zhì)含量變化較大,食用葵干物質(zhì)含量從3對(duì)葉期最低值從5.73%增加到開花期47.31%,油用葵干物質(zhì)含量從3對(duì)葉期最低值5.85%升到開花期36.98%。油用葵和食用葵植株干物質(zhì)含量均隨生育期延長(zhǎng)均呈上升趨勢(shì),且二者在不同時(shí)期干物質(zhì)含量差異不顯著。從圖4還可以看出,食用葵和油用葵在不同時(shí)期單株干物質(zhì)含量在施肥處理和不施肥處理下無(wú)顯著差異。3加工前后食用葵和油用葵不同生育期干物質(zhì)累積的相關(guān)性該試驗(yàn)結(jié)果表明,食用葵和油用葵不論施肥與否,向日葵干物質(zhì)積累量均隨生育期延長(zhǎng)呈“S”型生長(zhǎng)趨勢(shì),與其它作物相似［１１－１３］,前期增長(zhǎng)緩慢,中期增長(zhǎng)較快,后期增長(zhǎng)較慢,這一趨勢(shì)可用Logistic方程來(lái)模擬,其實(shí)測(cè)值與模擬值之間呈高度正相關(guān)(r=0.999＊＊)。食用葵和油用葵的干物質(zhì)在各器官的累積均隨生育期而變化。苗期干物質(zhì)的累積比例由高到低依次為葉片>莖稈>根,現(xiàn)蕾期為莖稈>葉片>根>花盤,開花期為莖稈>葉片>花盤>根,成熟期為莖稈>籽實(shí)