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硝酸稀土对兰州百合植株生长和鳞茎产量的影响



全 文 :硝酸稀土对兰州百合植株生长和鳞茎产量的影响
黄 鹏,安泽山,陈 敏,薛世海
( 甘肃农业大学农学院,甘肃 兰州 730070)
摘 要: 在陇中半干旱区坡耕地大田栽培条件下,以兰州百合为试验材料,研究了硝酸稀土对兰州百合植株的生
长特性及鳞茎产量的影响。结果表明,硝酸稀土具有降低兰州百合植株高度、增大茎秆粗度和单叶面积、提高鳞
茎产量的作用,其中以浸种和叶面喷施相结合的处理效果最为明显,田间植株高度较对照降低 5. 4%,茎秆粗度、
平均单叶面积分别较对照提高 15. 3%和 13. 8%,鳞茎增产率达 7. 9%。
关键词: 硝酸稀土; 兰州百合; 生长性状; 鳞茎产量
中图分类号: S644. 1; S606 + . 2 文献标识码: A 文章编号: 1673 - 6257 ( 2011) 02 - 0076 - 04
收稿日期: 2010 - 04 - 26; 最后修订日期: 2010 - 07 - 26
基金资助: 甘肃省教育厅资助项目 ( 0502 - 08) 。
作者简介: 黄鹏 ( 1955 - ) ,男,理学学士,研究员,硕士生导
师。主要从事作物高效种植、农业化学分析、农业推广理论
研究。
我国是世界上稀土资源最丰富的国家,储藏
量居世界首位[1]。将稀土用于农业方面的试验研
究开始于 20 世纪 70 年代,目前农用稀土以硝酸
稀土为主[2]。因为稀土元素能促进植物生根、发
芽、幼苗生长,提高叶绿素含量和光合强度,从而
有利于光能的吸收和转化,加速根系对磷、钾的吸
收和运转,提高某些生化酶的活性,促进物质代
谢,增强抗逆能力,从而提高农作物产量和品
质[3]。经过硝酸稀土处理的各类农作物如大麦、玉
米、西瓜、樱桃、草莓、油菜、花生、马铃薯、苜
蓿、烟叶等大多表现增产或改善其品质的效
果[4 - 11]。兰州百合 ( Lilium davidii var. unicolor )
是一种经济价值极高的特种蔬菜和高档的名贵花
卉,更是食用百合中的极品,是我国栽培面积最大
的百合之一,人们对它的栽培技术和利用的研究也
比较广泛[12,13]。栽培和加工生产已逐步走向规模
化、产业化的发展轨道,成为发展地方经济的特色
优势产业之一[14]。长期以来,对兰州百合的栽培
技术研究主要集中在种植模式,N、P 化肥的施肥
配方等方面[15 - 17],而对微量元素和稀土元素的应
用研究甚少。本试验研究旨在探索稀土在影响百合
生长性状、提高其鳞茎产量和改善品质等方面的作
用,为生产应用提供依据。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
试验于 2007 ~ 2008 年在位于黄土高原陇中半
干旱区的甘肃省榆中县山区进行,试区海拔约
2 100 m,无霜期 140 d,≥10℃的积温为 2 050℃,
年降水量约 450 mm,年均气温 6. 8℃。试验地为坡
耕地,土壤类型为黄绵土,0 ~ 20 cm 土壤 pH 8. 1,
有机质 8. 8 g /kg,全氮 0. 68 g /kg,全磷 ( P2 O5 )
0. 73 g /kg,碱解氮 55 mg /kg,速效磷 ( P ) 7. 5
mg /kg,速效钾 ( K ) 120 mg /kg,前茬作物为小
麦。供试兰州百合种球为当地繁殖品种,平均个体
重约为 30 g。硝酸稀土为固体硝酸复合稀土,有效
物质含量为 399 g /kg。
1. 2 设计与方法
试验采用单因素随机区组设计,共设 4 个处
理,T1: 浸种 +叶面喷水; T2: 浸种 +叶面喷施稀
土; T3: 浸水 +叶面喷施稀土; T4: 浸水 +叶面喷
水 ( CK) 。小区面积 30 m2 ( 6 m × 5 m) ,3 次重
复。于 2007 年 10 月 30 日按行距 ( 30 cm + 15
cm) 、株距 15 cm 的规格栽植。具体实施方法是用
浓度为 0. 02%的溶液浸种,浓度为 0. 01%的溶液
叶面喷施。播前将 T1、T2 处理百合种球连根完全
浸于溶液中 30 min,晾干后播种,T3、T4 处理用
清水平行处理。苗齐后 ( 4 月 20 日) 进行第 1 次
叶面喷施,选择晴朗无风天气进行,T2、T3 将溶
液均匀喷洒于叶面上,以全株均匀喷湿为度,T1、
T4 喷清水。以后每 15 d 喷洒 1 次,在现蕾期前喷
施完毕,共喷施 3 次,其他栽培管理按当地的高效
栽培管理措施进行。
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1. 3 测定项目及方法
植株形态: 每小区随机取 10 株挂牌标记,植
株高度用卷尺测定其地面至植株生长点的长度,茎
秆粗度用游标卡尺在距地面 2 cm 处测定,叶面积
用 CI - 203 激光叶面积仪测定。
鳞茎产量: 收获期 ( 10 月底) ,将各小区鳞茎
全部挖出,除去泥土称其鲜重,折合成单产。
2 结果与分析
2. 1 不同处理对兰州百合植株生长性状的影响
2. 1. 1 不同处理对兰州百合株高的影响
兰州百合田间植株高度的动态变化,不论是何
种处理,总的趋势是 ( 图 1 ) : 随着生育时期的推
进,第 1 次 ( 苗期) 到第 3 次 ( 现蕾期) 测定表现
的生长曲线斜率较大,表示株高为快速增长阶段,
第 3 次到第 6 次 ( 盛花期) 表现为缓慢增长阶段,
同时达到了最大值,在以后的生育时期株高不再增
加。从不同试验处理统计的结果看,T1、T2 两个
经浸种处理的田间表现为出苗比较均匀,发育较
早,第 1 次测定时,株高较未浸种的 T3、T4 处理
高出约 15. 5%,表明稀土浸种能刺激种球内含物
质,有利于萌发,早出苗。以后随着生育时期的推
进,对照 T4 的生长速度超过了 T2、T3 两个叶面喷
施稀土的处理,T1 处理继续保持高度最大,但其
生长速度低于 T4 处理,最后株高测定结果是 T1 >
T4 > T2 > T3。表明浸种可刺激百合种球的萌发,使
田间早出苗,而叶面喷施稀土对百合茎秆的生长有
一定的抑制作用,短粗健壮的茎秆对改善田间光照
和通风条件以及其他逆境胁迫具有一定的积极
作用。
图 1 不同处理株高动态
2. 1. 2 不同处理对兰州百合茎秆粗度的影响
茎秆粗度是反应植株生长健壮程度的重要指
标,茎秆粗,则硬度强,能使其根系发达、叶片舒
展,植株的抗倒伏性强,光合作用和吸收养分充
分。田间观测显示,百合植株茎粗与地下鳞茎的直
径大小和质量呈正相关[17],茎秆越粗,地下鳞茎
的质量越大。从茎粗动态变化来看 ( 图 2 ) ,随着
生育时期的推进,不同稀土处理对兰州百合植株茎
秆粗度的影响差异较大。浸种处理 T1、T2 在苗期
就表现出较大优势,第 1 次测定 ( 幼苗期) 茎粗较
两个未浸种处理大 5%以上。而后由于包在主茎上
的叶片逐渐向上生长而展开,各处理茎粗测定值表
现有所下降。现蕾 ( 6 月 15 日) 至盛花期 ( 7 月 30
日) ,各处理茎粗呈一个匀速的增长过程,开花末期
时各处理茎粗均达到最大值。其中 T2 处理表现增速
最大,最终茎粗值最大,为 8. 99 mm,与其他处理间
的差异达显著水平。T4 茎粗最小,为 7. 80 mm,T2
较 T4 ( CK) 增加 15. 3%。T1、T3较 T4增加 5. 3%。
盛花期后,植株开始枯萎,茎粗不再增加。
图 2 不同处理茎粗生长动态
2. 1. 3 不同处理对兰州百合叶面积的影响
叶片主要是承担物质的同化和吸收,绿叶数越
多,总叶面积越大,光合作用越强,产生的养分越
多,向地下鳞茎输送的养分也就越多,有利于鳞茎
的发育。因此,在生产上提高单株叶面积指数是提
高作物产量的有效措施。百合叶面积可反映出植株
的生长势,叶面积大则生长势强,发育快。从不同
处理兰州百合叶面积动态变化看 ( 图 3 ) ,随生育
期的推进,不同稀土处理对叶面积的影响也呈明显
差异。出苗期到现蕾期为快速增长阶段,往后则为
缓慢增长,直到第 5 次 ( 谢花期) 测定时达到最大
值。在苗期,经浸种的 T1、T2 处理植株生长旺盛,
平均叶面积大于未浸种的 T3、T4 处理,其中 T2 较
T4 高出 14. 3 %,使平均叶面积优势一直保持到了
现蕾中期 ( 6 月 15 日左右) ,此后的生育时期,经
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浸种 +叶面喷施的 T2 处理继续保持最大的平均叶
面积,经 3 次叶面喷施的 T3 处理由于一直保持较
大的增长速率,在现蕾后期 ( 6 月 30 日左右) 超
过了 T1 处理。当各处理植株地上部分生物生长量
达到极限时 ( 谢花期) ,对平均叶面积统计分析的
结果表明,T2 与 T1、T3 处理的差异显著 ( p <
0. 05) ,T2 较 T4 处理增加 13. 8%,差异达极显著
水平 ( p < 0. 01 ) ,而 T1 与 T3 处理之间差异不显
著,但 T1、T3 与 T4 处理之间差异显著。可见,适
宜浓度的稀土浸种根外喷施,均可提高百合植株的
平均叶片面积,从而提高叶绿素含量,增强光合作
用,为光合生物量的积累提供物质基础。
图 3 不同处理叶面积动态
2. 2 不同处理对兰州百合鳞茎产量的影响
兰州百合收获的是鳞茎,其鳞茎的产量即是最
终的经济产量。由表 1 看出,在其他栽培管理措施
相同的情况下,硝酸稀土的施用对百合鳞茎有较好
的增产效果,不同施用方式对百合的产量也有较大
的影响。与 T4 ( CK) 处理相比,T2 处理产量最
高,达到 18 502 kg /hm2,增产率为 7. 90%,达到
极显著水平 ( p < 0. 01) ; 其次是 T3 和 T1 处理,分
别较 T4 ( CK) 处理增产 4. 31%和 3. 17%,产量差
异也达到了显著水平 ( p < 0. 05) ; 而 T3 与 T1 处理
产量差异不显著,表明浸种和叶面喷施相配合具有
较好的增产效用。
表 1 不同处理的百合鳞茎产量比较
处理 单株重 ( g /株) 产量 ( kg /hm2 ) 增产率 ( % )
T1 59. 71 17 691bAB 3. 17
T2 65. 45 18 502aA 7. 90
T3 61. 04 17 887bA 4. 31
T4 ( CK) 54. 50 17 147cB —
注: 不同大、小写字母分别表示 0. 01 和 0. 05 水平差异显著。
3 小结与讨论
从兰州百合整个生育期的表现看,应用硝酸稀
土浸种或叶面喷施都有利于植株生长。在苗期,浸
种处理的植株的株高、茎粗、叶面积都比较大。出
苗后经过硝酸稀土叶面喷施处理的植株的生长势明
显优于对照,株高降低,茎秆粗度和叶面积增大。
对于浸种和叶面喷施配合处理的植株,在生长前
期,由于浸种处理的效应,植株生长较快,后期由
于叶面喷施的效应,植株叶面积得到较快的增长,
增强了光合作用,促进植株对养分的吸收,为百合
鳞茎的高产奠定了基础。从百合鳞茎的产量分析可
知,分别经过浸种或叶面喷施稀土单项措施后,其
产量都有不同程度的增长,但增产幅度较小,而经
过浸种和叶面喷施的配合措施,可较大幅度地提高
百合鳞茎的产量,显现出最佳的效果。
目前对稀土在作物栽培方面的应用已有较多研
究,尤其在稀土对作物种子萌发、生长发育、抗逆
性、产量等方面报道较多[18]。聂呈荣等人研究表
明,硝酸稀土处理的花生幼苗,主根直径增大、主
茎高度降低、单株叶面积增大、叶片增厚,光合作
用增强,利于提高花生产量[7]。刘彦江等对紫花苜
蓿施用稀土,能使其生长势强,叶色浓绿,根系发
达,茎叶茂盛、高大,产草量大幅度提高[11]。杨
祁峰等人对马铃薯施用稀土的研究也证明,稀土能
有效促进马铃薯营养生长,植株生长健壮,叶片大
而肥厚,叶色光亮,光合作用强,生育期延长,单
株经济性状得到改善,生物产量块茎所占比率明显
提高[6]。本试验中硝酸盐稀土浸种或叶面喷施的单
项处理均能使兰州百合的生长性状得到改善,使百
合鳞茎产量得到一定幅度的提高,而浸种和叶面喷
施的配合措施使兰州百合的生长性状得到协调、持
续的改善,使百合鳞茎产量得到较大幅度的提高,
与上述研究的结论基本一致。
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Effect of the rare earth nitrate on plant growth and bulb yields of Lilium davidii var. unicolor
HUANG Peng,AN Ze-shan,CHEN Min,XUE Shi-hai ( Agronomy of Gansu Agriculture University,Lanzhou Gansu
730070)
Abstract: Under field cultivation condition in semiarid sloping tillage in Longzhong,taking the Lilium davidii var. unicolor
as experiment materials,study the effect of the rare earth nitrate on growth characters and bulb yields of Lilium davidii var.
unicolor. The results showed that the application of rare earth nitrate reduced height of plants,increased stem diameter and
single-leaf area and enhanced the bulb yields,espetially the treatment of combined the two ways of soaking and spraying was
most apparent. Field plant height reduced 5. 4% than that of control. Stem diameter,the average single leaf area and bulb
yields respectively increased 15. 3%,13. 8% and 7. 9% than of the control .
Key words: rare earth nitrate; Lilium davidii var. unicolor; growth characters; yield of bulb
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