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油用向日葵磷素积累分配规律研究



全 文 :第 32 卷 第 1 期
2011 年 1 月
内 蒙 古 农 业 大 学 学 报
Journal of Inner Mongolia Agricultural University
Vol. 32 No. 1
Jan. 2011
油用向日葵磷素积累分配规律研究
*
张 君1,2, 张润生1* , 段 玉2, 妥德宝2,
赵沛义2, 李焕春2, 安 昊2, 刘亚红
(1. 内蒙古农业大学农学院,呼和浩特 010018;2.内蒙古农牧业科学院,呼和浩特 010031)
摘要: 为进一步提高向日葵的栽培技术及肥料利用率,本试验选用油用型向日葵品种 S31 作为供试材料,采用田间
试验和室内分析化验相结合的方法,研究了向日葵各器官对磷素的积累分配规律及磷肥施肥肥效。结果表明:向日
葵植株磷素积累量呈“S”型增长趋势,成熟期时,各器官磷素积累量表现为籽实 >茎秆 >叶片 >花盘。在出苗 70d
时(终花期)茎、叶、花盘磷素吸收量达到最大值;籽实的磷素吸收量呈直线上升趋势,在 110d 时(成熟期)达到最大
值。向日葵磷素的日积累量呈单峰曲线变化,OPT 处理磷素吸收速率变化幅度最大,最大值为 31. 01mg /(株·d) ;
CK处理磷素吸收速率变化幅度最小,最大值为 21. 48mg /(株·d)。磷素在叶片中的分配苗期最高,到成熟期时下
降到 17% ~21%;磷素在茎中的分配表现为先升高后下降的趋势。向日葵施用磷肥增产 8. 7%,每 kg 磷(P2O5)增产
向日葵 2. 7kg,施用磷肥的肥料利用率(P2O5)为 19. 3%,生产 1t向日葵吸收 P2O59. 6kg。
关键词: 向日葵; 磷肥; 吸收; 积累; 分配
中图分类号: S565. 501 文献标识码: A 文章编号:1009 - 3575(2011)01 - 0058 - 05
STUDY ON THE REGULARITY OF P DISTRIBUTION AND
ACCUMULATION OF OIL - SUNFLOWERS
ZHANG Jun1,2, ZHANG Run - sheng1* , DUAN Yu2,
TUO De - bao2, LI Huan - chun2, AN Hao2, LIU Ya - hong
(1. College of Agronomy,Inner Mongolia Agriculture University,Huhhot 010018,China;
2. Inner Mongolia Academy of Agriculture and Husbandry Sciences,Huhhot 010031,China)
Abstract: In order to improve the utilization of sunflower's cultivation techniques and phosphate fertilizer,this study chose the oil -
sunflower variety named S31,the research studied the effect of the regularity of phosphorus's absorption,distribution,accumulation and
phosphate fertilizer through the methods combined field experiments,indoor chemical analysis and biological statistics. In result,the
phosphorus accumulation of sunflower showed the S curve. In the 110th day of emergence (mature stage) ,the phosphorus accumula-
tion of organ showed grain > stem > leaf > disc. In the 70th day of emergence (end of flowering) ,the P content of leaf,stem and disc
reached to the maximum,and the grain phosphorus uptake of sunflowers showed a trend of the upward linear;in the 110th day of emer-
gence (mature stage) ,the P content reached to the maximum. The day accumulation of phosphorus of sunflower showed a single peak
curve. The phosphorus absorption rate changed maximally in OPT treatment,and the maximum was 31. 01mg / (plant o days) ,while
it changed minimally in CK treatment,and the maximum was 21. 48mg / (plant o days). The phosphorus distributed in leaves reached
the highest in the seedling state,and it reduced to17% ~ 21% in the mature stage. The distribution of phosphorus in stem showed that
increased first and then decreased. The sunflower using phosphate fertilizer increased the yield by 10%;and the phosphate fertilizer in-
creased the yield of sunflower 2. 7 kg per kilogram. The utilization rate of phosphate fertilizers was 19. 3%,and 9. 6 kg potassium was
absorbed to produce 1 t sunflower grains.
Key words: Sunflower; phosphate fertilizer; uptake; accumulation; distribution;
* 收稿日期: 2010 - 10 - 28
基金项目: 国家向日葵产业技术体系(NYCYTX -21) ;国际植物营养研究所(IPNI)中国项目部
作者简介: 张君(1982 -) ,男,硕士研究生,主要从事作物栽培生理研究.
* 通讯作者
磷是植物生长必需的三大营养元素之一。在植
物生长过程中,需要磷进行光合作用、呼吸作用、细
胞功能、基因转移和再生。高产作物需要大量的磷,
在植物组织中磷是可以移动的,并集中于生长最旺
盛的部位,因此,植物吸收的磷大部分转运和储藏在
果实和籽粒中[1,2]。向日葵是需磷量较多的植物,是
内蒙古地区主要的经济作物之一,而且向日葵具有
耐盐碱、适应性强和耐贫瘠土壤的特点。长期以来,
农民习惯上对向日葵的化肥施用量没有定量的概
念,氮磷钾肥比例严重失调,基本上是重氮轻磷不施
钾,从而导致向日葵产量和品质的下降[3,4]。本试验
对河套地区主栽的油用型向日葵品种 S31 的磷素吸
收、分配积累规律进行了研究,旨在为油用向日葵高
产、优质栽培的合理、有效施肥提供理论依据。
1 材料与方法
1. 1 试验地点
本试验于 2008 年在内蒙古河套灌区五原县农
业局试验地进行(N 41°04 58. 4″E108°15 49. 5″H
1030m) ,土壤为灌淤粘土,根层 0 - 20cm 有机质含
量为 0. 37%、铵态氮含量 11. 6 mg /L、硝态氮含量
23. 1 mg /L、全钾含量 149. 3 mg /L、速效磷 11. 7 mg /
L、速效钾 105. 2mg /kg、pH为 8. 58。
1. 2 供试材料和试验设计
本试验选用油用向日葵(S31)为试验材料。试
验设 CK,OPT - N(PK) ,OPT - P(NK) ,OPT - K
(NP) ,OPT(NPK)5 个处理,随机区组设计,3 次重
复,N - P2O5 - K2O 的用量(kg /hm
2)分别为 0 - 0 -
0,0 - 135 - 60,195 - 0 - 60,195 - 135 - 0,195 - 135
- 60。氮肥品种为尿素(N 46%) ;磷肥品种为重过
磷酸钙(P2O5 46%) ;钾肥品种为氯化钾(K2O
60%) ,磷钾肥全部作种肥 1 次施用,氮肥 40%作种
肥,剩余 60%现蕾期 1 次追施。小区净面积 30m2
(7. 5 × 4) ,行距 50cm,株距 33cm,田间管理同一般
大田生产。
1. 3 试验方法
向日葵于 5 月 27 日播种,6 月 5 日出苗。生育
期间从 6 月 16 日开始至成熟,每隔 20d取样 1 次,分
别在苗期(6 月 16 日)、现蕾期(7 月 6 日)、始花期
(7 月 26 日)、终花期(8 月 15 日)、灌浆期(9 月 4
日)、成熟期(9 月 24 日)各取样 1 次,共取样 6 次。
苗期每小区取样 10 株,其他时期每小区取 5 株。将
各器官分离进行鲜重测定。之后先将样品在 105℃
条件下杀青 30min,再在 80℃条件下烘干至恒重进
行干重测定并保存样品进行分析测定。植株磷含量
测定采用 H2SO4 - H2O2 消煮 -钒钼黄比色法。成
熟末期,各处理取样 6 株进行室内考种,进行理论产
量计算。
1. 4 数据分析方法
本文中所有图和表均利用 Microsoft Excel 2003
制作;利用 SAS统计软件,进行了数据的差异显著性
检验和相关性分析。
2 结果与分析
2. 1 不同施肥处理对向日葵各器官磷素(P2O5)积
累量的影响
由图 1 ~图 6 可以看出,不同施肥处理下向日葵
从出苗期到成熟期植株磷素积累量呈现出“S”型增
长趋势,各器官磷素积累量表现为先升高后下降的
趋势。各处理间进行比较,现蕾期后,OPT 处理的磷
素积累量均高于其他处理,说明平衡施肥可有效提
高向日葵的磷素积累量。CK 处理的磷素积累量在
整个生育时期均处于最低,与其他处理差异明显,而
OPT - N,OPT - P,OPT - K 处理的磷素积累量在各
器官中变化较小,无明显差异。各器官间进行比较,
磷素积累量达最大值时,表现为籽实 >茎秆 >叶片
>花盘,在始花期前,叶片的磷素积累量大于茎秆,
植株主要进行叶数增加和叶片的形态建成;之后随
着植株的增高,茎秆的磷素积累量超过叶片,并呈迅
速增长趋势,植株的生长中心由叶片转移到茎秆。
在出苗 70d左右时,植株茎叶的磷素积累积累量达
到最大值,叶片积累积累量为 0. 20 g /株 ~ 0. 36g /
株;茎秆积累量为 0. 22 g /株 ~ 0. 46 g /株;其后呈现
逐渐下降趋势,生长中心由茎叶转向花盘。花盘的
磷素积累量呈平缓变化趋势,在 70d(终花期)时达
到最大值,积累量为 0. 13 g /株 ~ 0. 28 g /株,OPT - N
处理的花盘积累量在出苗后 90d(灌浆期)时达到最
大值 0. 26 g /株,峰值较其他处理推迟 20d 出现。叶
片在整个生育期内磷素积累量均高于花盘,籽实磷
素积累量呈直线上升趋势,在出苗后 90d(灌浆期) ,
磷素积累量高出茎叶及花盘,在 110d(成熟期)时达
到最大值 0. 73g /株 ~ 1. 08g /株。整个植株在现蕾期
前由于植株矮小,磷素积累较缓慢,此后磷素积累量
呈直线升高趋势,后期随着叶片的衰老,发生磷素的
转移,使磷素的积累量有所下降。植株磷素积累量
在灌浆末期达到最大值为 0. 99g /株 ~ 1. 5g /株。
95第 1 期 张 君等: 油用向日葵磷素积累分配规律研究
图 1 不同施肥处理叶片磷素吸收量的变化
Fig. 1 The variation of P uptake in leaf in
different fertilizer treatment
图 2 不同施肥处理茎磷素吸收量的变化
Fig. 2 The variation of P uptake in stem in
different fertilizer treatment
图 3 不同施肥处理花盘磷素吸收量的变化
Fig. 3 The variation of Puptake in disk in
different fertilizer treatment
图 4 不同施肥处理全株磷素吸收量的变化
Fig. 4 The variation of P uptake in plant in
different fertilizer treatment
图 5 OPT处理下各器官磷素吸收量变化
Fig. 5 The variation of P uptake in sunflower
organs in OPT treatment
图 6 OPT - P 处理下各器官磷素吸收量变化
Fig. 6 The variation of P uptake in sunflower
organs in OPT - P treatment
06 内 蒙 古 农 业 大 学 学 报 2011 年
2. 2 向日葵磷素(P2O5)日积累量变化
由图 7 可以看出,向日葵磷素的日积累量呈单
峰曲线变化,OPT、OPT - N、OPT - P 处理峰值出现
在终花期;CK、OPT - K 处理峰值出现在灌浆期,积
累量高峰期比其它处理推后 20d。进入灌浆期后,磷
素的日积累量迅速下降,至成熟期,由于向日葵各器
官的衰老磷素吸收速率趋于停顿。各处理间进行比
较,OPT处理磷素吸收速率变化幅度最大,在出苗后
70d左右吸收速率达到最大值 31. 01mg /株·d,CK
处理磷素吸收速率变化幅度最小,峰值出现在出苗
后 90d左右,达 21. 48mg /株·d,其他施肥处理间无
明显的差异,时高时低。由此可见,平衡施肥可有效
提高向日葵的磷素吸收速率,增加磷素的吸收量。
图 7 向日葵磷素日积累量变化
Fig. 7 The variation of P day accumulation in sunflowers
2. 3 磷素(P2O5)在向日葵各器官的分配
由图 8 可见,随着向日葵生长发育进程的推进,
植株生长中心的转移,向日葵吸收的磷素在各营养
器官内的分配也发生变化。磷素在叶片中的分配以
苗期为最高,此后随着生育期的推进而逐渐下降,在
始花期有 48%以上的磷素分配到叶片,用于叶数的
增加和叶片形态建成,到成熟期由于磷素向生殖器
官的转移和分配,磷素在叶片中的分配率下降到
17% ~21%。磷素在茎中的分配表现为先增高后下
降又增高的趋势,在出苗后 30d(现蕾期)时出现第 1
高峰为 33% ~ 47%,在出苗后 70d 左右时(终花期)
出现第 2 高峰为 40% ~45%。磷素在花盘中的分配
率整个生育期都呈平缓的先升高后下降趋势,到终
花期时分配率达到最大为 21% ~ 25%,之后由于向
籽实中的转移,磷素在花盘中的分配有所下降。磷
素在籽实中的分配呈直线上升趋势,在成熟期时达
到最大值为 73. 9% ~78. 1%。
图 8 不同施肥处理下各器官磷素分配
Fig. 8 The distribution of P in organs in
different fertilizer treatment
2. 4 磷肥施肥肥效及肥料利用率分析
由附表可以看出,向日葵 OPT 的产量水平为
4 547kg /hm2,与对照相比,施用磷肥可提高向日葵
产量,在 0. 05 水平下差异显著。向日葵施用磷肥增
产 8. 7%,每 kg 磷(P2O5)增产向日葵 2. 7kg,施用磷
肥的肥料利用率(P2O5)为 19. 3%,生产 1t向日葵吸
收 P2O5 9. 6kg。
16第 1 期 张 君等: 油用向日葵磷素积累分配规律研究
附表 向日葵磷肥施肥肥效及肥料利用率
Tab. 1 Effect of K and P use efficiency of sunflowers
处理
treatment
磷素用量 P
dosage(kg /hm2)
磷素吸收量 P
uptake(kg /hm2)
产量 Yield
(kg /hm2)
增产率
Growth rate
(%)
增产量
increase of
yield(kg /kg)
磷肥利用率
use efficiency
of P(%)
吸收磷量 P
uptake(kg / t)
CK 0 58. 8 3 770C
OPT - P 0 72. 2 4 182B
OPT 135 84. 3 4 547A 8. 7 2. 7 19. 3 9. 6
注:表中 A、B表示在 0. 05 水平下的差异显著
Note:letters stand for significant different at 0. 05 level respectively.
3 结论
3. 1 不同施肥处理下向日葵植株磷素吸收量呈“S”
型增长趋势,OPT处理的磷素吸收量均高于其他处
理,合理平衡施肥可有效提高向日葵的磷素吸收量。
3. 2 向日葵磷素的日积累量呈单峰曲线变化,OPT
处理磷素吸收速率变化幅度最大,CK 处理磷素吸
收速率变化幅度最小。向日葵磷素的日积累量呈单
峰曲线变化。
3. 3 磷素在叶片中的分配以苗期为最高。磷素在
茎中的分配表现为先增高后下降又增高的趋势。磷
素在花盘中的分配率整个生育期都呈平缓的先升高
后下降趋势。磷素在籽实中的分配呈直线上升趋
势,在成熟期时达到最大值为 73. 9% ~78. 1%。
3. 4 向日葵施用磷肥增产 8. 7%,每 kg 磷(P2O5)
增产向日葵 2. 7kg,施用磷肥的肥料利用率(P2O5)
为 19. 3%,生产 1t向日葵吸收 P2O5 9. 6kg。
参 考 文 献:
[1] 浙江农业大学. 植物营养与肥料〔M〕. 北京:中国农业
出版社,2004,7:101 - 112.
[2] 中国磷肥应用研究现状与展望学术讨论会〔M〕.北京:
中国农业出版社,2005,4:134 - 142.
[3] 段玉,妥德宝,赵沛义,等.氮磷钾化肥对内蒙古优势作
物产量和品质的影响〔C〕.土壤钾素动态与钾肥管理.
第 11 次钾素讨论会论文集,160 - 165.
[4] 安玉麟,郭富国,杨文耀. 河套黄灌区油用向日葵氮磷
钾肥料效应分析〔J〕. 华北农学报,2007,22(5) :147 -
151.
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