不同基因型棉花根系对局部供磷的响应特征

• 作者: 候银莹 冯琳 叶祖鹏 白旭明 陈波浪 韩伟 顾惠敏 魏广东 黄国平
• 来源期刊: 植物营养与肥料学报
• 关键词: 棉花 磷 局部供应 根形态 养分吸收
• 年，卷（期）: 2018,（5）
• 页码范围: 1303-1312
• 页数: 10页
• 字数: 6802字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11674/zwyf.17488

摘要

[目的]养分异质性存在于自然土壤或农田土壤,探讨不同基因型棉花根系对异质性养分的响应,对提高棉花磷利用效率具有重要意义.[方法]本试验在土培条件下,设磷均质供应和磷局部供应两种供磷方式,根箱自上而下分为三层(上层0-20 cm、中层20-40 cm、下层40-60 cm).磷均质供应方式下根箱每一层的磷肥用量均为P2O5100 mg/kg,磷局部供应方式下磷肥用量为P2O5300 mg/kg,全部集中施在中层(20-40 cm),上下两层均不施磷,两种供磷方式下氮钾肥均按N 150 mg/kg和K2O 5 mg/kg均匀加入至根箱各层(施钾量按75kg/hm2计算),利用根箱分层研究2种基因型棉花根系对局部供磷(20-40 cm)响应的差异.[结果]局部供磷能显著改变棉花的根系形态,磷低效基因型‘新陆早13号’和磷高效基因型‘新陆早19号’总根长、根系表面积、根系总体积、比根长、中层细根长度分别增加了38.0％、41.9％、97.6％、27.3％、35.9％和34.5％、21.7％、39.0％、22.5％、42.8％.棉花对局部供磷的响应存在基因型差异,磷高效基因型‘新陆早19号’的总根长、根系表面积、根系总体积、比根长、中层细根长度均显著高于磷低效基因型‘新陆早13号’,分别是磷低效基因型‘新陆早13号’的1.23、1.31、1.73、1.07、1.30倍.主成分分析表明,棉花根系的可塑性主要受养分供应方式影响,而根系的基本构架主要受基因型控制.偏最小二乘回归分析表明,总根长、中层(20-40 cm)细根(0-0.4 mm)长度、根系表面积和根系总体积的VIP值超过1,对地上磷吸收起着明显重要的作用,其中中层(20-40 cm)细根(0-0.4 mm)长度10％的增加量可以引起地上部磷吸收2.33％的增加,即中层(20-40 cm)细根(0-0.4 mm)长度对植株磷吸收的贡献最大.[结论]在局部供磷区,磷高效基因型棉花具有更高的环境适应能力.对于高效和低效基因型,都应采取局部供磷的方式,优化根系分布和生长,提高棉花获取异质性磷养分的能力,以发挥棉花的最大生物学潜力,提高养分利用率,减少肥料用量,保护生态环境.