异质供磷对柑橘砧木幼苗生长的影响及其生理机制研究

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柑橘是我国第二大水果,也是南方地区种植面积最大的水果,对我国的国民经济起着重要作用。我国柑橘的主产区土壤含磷量普遍偏低,严重影响着柑橘的产量和品质。目前,生产者多采用撒施、穴施或通过水肥一体化技术来补充柑橘所需的磷素营养,这些施磷方式是造成土壤磷素异质分布的主要原因,然而土壤磷素异质对柑橘砧木幼苗生长发育的影响却鲜有研究。本研究以柑橘砧木幼苗为研究对象,通过设置不同磷浓度梯度的水培试验,并结合异质供磷的根箱土培试验,研究不同的供磷水平对十种柑橘砧木幼苗生长发育及其磷效率的影响,筛选出适宜不同柑橘幼苗生长的磷浓度。并从中选取三种柑橘幼苗品种,系统研究了柑橘幼苗根系和地上部在不同供磷措施下的生长状况,探讨和评价了异质供磷调控措施对柑橘幼苗根系和地上部生长过程的影响,主要结论如下:(1)磷有效性显著影响不同柑橘砧木幼苗的生长和养分积累。中、高水平的供磷量虽可提高砧木植株的生物量,但降低了根冠比。就根系生物量而言,粗柠檬(Citrus jambhiri Lush)和酸橘(Citrus reticulata Blanco)的根系生物量在1.00mmol/L磷水平下最大;香橼(Citrus medica L.)、酸橙(Citrus aurantium L.)、红黎檬(Citrus limonia Osb.)、枳壳(Poncirus trifoliate(L.)Raf.)、枸头橙(Citrus aurantium L.)和枳橙(hybird of Citrus sinensis Osbeck.×Poncirus trifoliate Raf)六个砧木幼苗的根干重在0.50mmol/L磷水平下最大,红橘(Citrus reticulata Blanco cv.Red tangerine)和香橙(Citrus junos Sieb.ex Tanaka)的根干重则在0.01mmol/L磷水平下最大。对于地上部,除粗柠檬、酸橙和枳橙三个砧木地上部干重在0.50mmol/L磷水平下最大外,其它七种砧木植株的地上部干重均在1.00mmol/L磷水平下最大;低磷提高了除枳壳外的九个砧木植株的根冠比。就养分而言,中、高水平的供磷量提高了砧木植株体内氮、磷、钾和镁的含量及累积量。综合指标评价显示,不同柑橘砧木幼苗品种对低磷胁迫的响应有明显差异。(2)不供磷及供磷水平大于或等于2.00mmol/L时会严重抑制红橘、酸橘和红黎檬三个砧木幼苗根系和地上部的生长及对养分的吸收。1.00-1.50mmol/L的供磷水平可满足红橘和红黎檬砧木幼苗的正常生长及对养分的平衡吸收,而酸橘适宜的供磷范围为0.50-1.00mmol/L。相关性分析表明,供磷水平与三个砧木幼苗根系的总长、总表面积,株高,叶面积,各部位的干重及总干重,养分累积量,磷效率指标呈显著的非线性一元二次回归相关关系。(3)与不施磷的对照处理相比,五种供磷措施均提高了酸橘和红黎檬砧木幼苗不同部位的氮、磷、钾累积量及总养分累积量,促进了地上部的生长及各部位干物质的积累。局部供磷的方式较均匀供磷更有利于红黎檬砧木幼苗生长,添加了腐植酸的局部供磷方式最有利于酸橘砧木幼苗生长。(4)水磷异质分根局部供应处理促进了酸橘地上部的伸长生长,增大了其叶面积和地上部干重。单侧供磷有利于酸橘地上部对氮、磷、钾的吸收和累积。水磷异质分根局部供应处理降低了红橘叶片及植株总干物质积累量。(5)氮磷异质分根局部供应的处理不利于酸橘的地上部生长,降低了酸橘的株高、叶面积、叶片及地上部的干物质积累量,但促进了红橘地上部的生长,提高了红橘的株高、茎粗和茎叶干物质的形成和积累。氮磷异质分根局部供应降低了酸橘地上部对氮、磷养分的吸收量,但均不同程度地提高了红橘地上部氮、磷和钾的累积量。(6)钾磷异质分根局部供应处理不利于红橘砧木幼苗地上部的生长,降低了叶片及植株总干物质积累量,钾磷单侧供应的方式有利于红橘地上部对氮、磷养分的吸收;钾磷分开两侧供应的方式明显降低了酸橘地上部的干物质积累量。单侧供磷的措施最有利于酸橘干物质的形成与积累及地上部对氮、钾养分的吸收。(7)在水磷异质、氮磷异质、钾磷异质的分根处理中,水、氮、钾均匀供应于根的两侧,磷仅在一侧供应的方式最有利于红橘和酸橘砧木根系的形态建成和根系干物质的形成与积累。局部供磷一侧的根系生长优于局部供氮或供钾一侧的根系。
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