全 文 :
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收稿日期:2013 - 03 - 26
基金项目:贵州省重大科技专项计划项目(编号:黔科合重大专项
[2009]6001)。
作者简介:陈 宁(1986 -) ,女,河南信阳人;硕士研究生,研究方向:水
肥高效利用;E-mail:chenning1127@ 126. com。
通讯作者:钱晓刚,教授,硕士生导师,研究方向:植物营养与土壤学。
黔薏苡 1 号干物质积累及生长发育动态研究
陈 宁, 姜文婷, 魏心元, 钱晓刚
(贵州大学农学院, 贵阳 550025)
Study on the Dry Matter Accumulation and Dynamic Growth of
Guizhou Coix No. 1
CHEN Ning,JIANG Wen-ting,WEI Xin-yuan,QIAN Xiao-gang
摘要:以黔薏苡 1 号为实验材料,采用盆栽试验方法研究了薏
苡干物质积累特性。结果表明:薏苡干物质积累的动态变化和
株高生长动态满足逻辑斯蒂函数,表现为“S”型曲线。薏苡各
器官干物质积累速率变化规律为:生育初期缓慢,在中期迅速
加快,后期逐渐下降。薏苡干物质的分配动态:在整个生育期,
叶占全株干物质百分比逐渐下降;根占全株干物质百分比在拔
节期略有上升,而后逐渐下降;茎全株干物质百分比先逐渐上
升,在成熟期下降。
关键词: 薏苡;干物质积累;生长发育
中图分类号: S 519 文献标志码: A
文章编号: 1001 - 4705(2013)08-0085-03
薏苡属禾本科薏苡属,为一年生或多年生草本植
物。薏苡的营养价值很高,被誉为“世界禾本科植物
之王”和“生命健康之禾”,最近又被列为防癌食品,因
此身价倍增。薏苡是贵州具特色优势的小宗粮豆作
物,大力发展特色农业是贵州省“十二·五”农业发展
的主要任务之一。因此,大力发展薏苡特色产业是贵
州省特色农业发展的主要任务。虽然贵州的生态环境
适合薏苡的种植,但贵州薏苡配套生产技术目前还缺
乏系统研究,薏苡单产水平较低。由贵州大学、黔西南
州农科所培育出来的黔薏苡 1 号是贵州省首个小杂粮
国审新品种。本试验通过对黔薏苡 1 号不同生育期干
物质积累动态的研究,揭示其生长发育规律,以期为制
定高产栽培措施提供理论依据。
1 材料与方法
1. 1 供试材料及地点
试验以黔薏苡 1 号为供试材料,地点在贵州大学
·58·
问题探讨 陈 宁 等:黔薏苡 1 号干物质积累及生长发育动态研究
DOI:10.16590/j.cnki.1001-4705.2013.08.064
盆栽场进行。试验土壤 pH 为 7. 09,养分含量为有机
质 29. 92 g /kg,全氮 1. 52 g /kg,全磷 0. 83 g /kg,全钾
14. 18 g /kg,碱解氮 151. 84 mg /kg,速效磷 35. 0 mg /
kg,速效钾 185 mg /kg。
1. 2 试验设计与方法
1. 2. 1 土壤处理
试验前按盆栽规范对土壤处理(风干、破碎、过
筛)并进行称重装桶。盆栽试验采用 25 cm × 30 cm塑
料桶,每盆装土 18 kg。肥料用量与管理按土壤农业化
学研究法提供的方法进行。
1. 2. 2 播 种
试验于 2012 年 4 月 19 日播种,选用饱满有光泽
的薏苡种子浸泡 48 h,并用种子量 0. 4%的 20%的粉
锈宁药剂拌种后进行播种。播种深度为覆土后距土面
3 cm左右,每盆种 5 株以保证出苗,在出苗后,每盆留
2 株健壮植株进行试验。
1. 2. 3 取样与测定
在分蘖(出苗 25 d)、拔节、孕穗、抽穗扬花及成熟
期收获时分别取样。每次取 12 株,取样后立即洗净,
随机分为 3 组,在 105 ℃烘 30 min杀青,70 ℃烘干,测
定植株干重。试验结束后,以 3 组的平均值作为单株
值进行分析。
2 结果与分析
2. 1 黔薏苡 1 号单株干物质积累量
对黔薏苡 1 号进行不同时期取样,测定不同时期
根茎叶籽粒等各部分干物质含量积累情况,结果如
表 1。
表 1 薏苡各生育期干物质含量积累(g)
项目
分蘖期
(25 d)
拔节期
(50 d)
孕穗期
(75 d)
抽穗扬花期
(100 d)
结实成熟期
(125 d)
根 0. 100 1. 600 4. 825 7. 503 5. 645
占该时期比例(%) 20 24 16 15 9
茎 0. 136 2. 025 14. 413 25. 986 24. 148
占该时期比例(%) 27 30 46 51 39
叶 0. 264 3. 100 11. 813 12. 735 9. 980
占该时期比例(%) 53 46 38 25 16
穗 4. 480 22. 786
占该时期比例(%) 9 36
全株 0. 500 6. 725 31. 050 50. 704 62. 559
注:括号内为出苗后天数。
从表 1 可以看出,从出苗到分蘖期薏苡生长发育
速度非常缓慢,干物质积累较少,出苗后 25 d 全株积
累量为 0. 5 g,其中根、茎、叶各占该时期的比例为
20%、27%、53%,叶的干物质积累比例最大,远超过茎
和根的干物质比例。
拔节期:薏苡植株的生长速度缓慢增长,整个植株
光和能力还较弱,光和产物积累较慢,各器官干物质含
量略有变化。根和茎的干物质百分比呈增长趋势,叶
的干物质百分比呈下降趋势。
拔节期到抽穗扬花期:薏苡植株的生长发育进入
高峰期,植株的干物质积累量迅速增加。这一时期,薏
苡由营养生长开始转向生殖生长,营养生长和生殖生
长同时并进。
结实成熟期:植株的生长速度开始减慢,同化产物
主要向籽粒输送,籽粒的干物质百分比达到 36%,仅
次于薏苡茎的干物质百分比 39%,这一时期,根和叶
所占干物质百分比达最低。
2. 2 黔薏苡 1 号各器官干物质积累动态
随着植株的生长发育,薏苡各器官的干物质含量
积累呈不同的动态变化(如图 1)。在薏苡整个生育期
中,植株的干物质积累的动态变化满足逻辑斯蒂函数,
表现为“S”型曲线。前期因植株较矮小,叶片数少,叶
片面积小,整个植株光和能力较弱,光和产物积累较
慢,拔节期后因叶面积的增大而干物质的积累速度大幅
度加快,后期又因植株的衰老,叶片的脱落,使得干物质
的积累速度减慢。根、茎、叶的干物质积累动态趋势大
致相同,在前期较为缓慢,在拔节期干物质积累速度较
快,在抽穗扬花期干物质积累量达到高峰期,而后成熟
期干物质量都略有下降。但成熟期是薏苡籽粒灌浆成
熟的时期,薏苡穗的干物质量在这一时期大幅度上升。
图 1 薏苡干物质积累动态
2. 3 黔薏苡 1 号株高的生长发育动态
对黔薏苡 1 号不同时期的株高进行测量,结果如
图 2。
由图 2 可以看出,薏苡株高的生长趋势动态满足
逻辑斯蒂函数,在分蘖期前薏苡幼苗生长缓慢,在拔
节以后薏苡茎秆伸长加速,株高增长最快,薏苡成熟齐
穗后薏苡株高基本不再增长。可以看出,薏苡株高的
生长趋势和干物质积累趋势基本相同。这也符合植物
生长的基本营养规律。
·68·
第 32 卷 第 8 期 2013 年 8 月 种 子 (Seed) Vol. 32 No. 8 Aug. 2013
图 2 薏苡株高生长动态变化
2. 4 黔薏苡 1 号各器官干物质积累速率
黔薏苡 1 号各器官干物质积累速率呈不同的动态
变化(如图 3)。从积累速率来看,根系的干物质积累
速率在孕穗期达到最快,为 0. 129 g /(株·d) ,以后则
缓慢下降,在成熟期根系干物质积累出现停止甚至负
增长。茎的干物质积累速率在拔节期前缓慢增长,在
拔节期至孕穗期出现一个快速增长的阶段,在孕穗期
达到最大积累速率 0. 496 g /(株·d) ,这个阶段也是
植株株高快速增长的阶段。孕穗期后植株由营养生长
转入生殖生长阶段,茎的干物质积累速率开始缓慢下
降。叶的干物质积累速率和茎的干物质积累速率的变
化趋势基本一致,在孕穗期达到干物质积累速率的最
大值 0. 349 g /(株·d) ,之后则随着植株的衰老枯萎
而迅速下降,在成熟期呈现负增长。全株干物质积累
速率以孕穗期最高,单株日增加量为 0. 973 g /(株·
d) ,之后逐渐降低,此变化与茎、叶的变化趋势基本一
致,而在成熟期比茎、叶的干物质积累速率下降略缓的
原因是此时期穗的干物质积累显著提高,达到 0. 732
g /(株·d)。
图 3 薏苡各器官干物质积累速率
2. 5 黔薏苡 1 号各器官干物质的分配率
从干物质在各器官中分配来看(如图 4) ,整个生
育期中,根积累的干物质比例最低,其次是叶;在分蘖
期,叶片积累的干物质比例最高,占全株的 53%,以后
逐渐下降,至成熟时,仅占全株干物质积累量的 16%。
茎积累的干物质比例从分蘖期到抽穗扬花期逐渐增
加,最高在抽穗扬花期达到全株干物质量的 51%,之
后降低到 39%。在植株抽穗后,随着同化物不断向籽
粒转移,籽粒中积累的干物质量不断增加,至成熟时积
累的干物质含量占全株干物质的 36%。
图 4 薏苡各器官干物质分配动态
3 结论与讨论
3. 1 黔薏苡 1 号全株干物质积累的动态变化满足逻
辑斯蒂函数,表现为“S”型曲线。薏苡在分蘖期前生
长发育较缓,干物质积累少,拔节期和孕穗期生长速度
迅速加快,各器官干物质积累迅速增加,在抽穗扬花期
干物质积累量达到高峰,成熟期略有减少。说明在拔
节期和孕穗期前期内对薏苡的生长尤为关键,要保证
薏苡充足的养分和光照,促进该时期薏苡营养体的生
长有利于提高薏苡的产量。
3. 2 薏苡的株高生长发育动态和干物质积累动态基
本一致。
3. 3 薏苡各器官干物质积累速率变化规律为:生育初
期缓慢,在中期迅速加快,后期逐渐下降。
3. 4 薏苡干物质的分配动态:叶占全株干物质百分比
逐渐下降;根占全株干物质百分比在拔节期略有上升,
而后逐渐下降;茎全株干物质百分比先逐渐上升,在成
熟期下降。
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问题探讨 陈 宁 等:黔薏苡 1 号干物质积累及生长发育动态研究