全 文 ：施肥深度对旱地小麦花后根系衰老的影响*
石
岩* *
位东斌
(山东莱阳农学院旱作研究所,莱阳 265200)
于振文1)
余松烈
(山东农业大学农学系, 泰安 271018)
摘要
研究了施肥深度对旱地小麦花后根系衰老的影响. 结果表明, 较深层次( 20~ 40cm)施肥, 其根中保护
酶系 SOD、CAT 活性可保持较高水平,根系活力和根可溶性蛋白质含量降低慢, 抑制膜脂过氧化产物 MDA 的
产生, 利于延迟根系衰老;施肥过浅( 0~ 20cm)和施肥过深( 60~ 80cm) , 根系衰老快,产量较低. 从整体看, 处理
2( 20~ 40cm 施肥)与处理 1(对照, 0~ 20cm 施肥)及处理 4( 60~ 80cm 施肥)差异显著, 与处理 3( 40~ 60cm 施
肥)差异较少.可以认为, 延迟旱地小麦根系衰老的施肥深度应在 20~ 40cm 左右.据此制定管理方案,以获得旱
地小麦的高产高效.
关键词
小麦
施肥深度
旱地
根系衰老
文章编号
1001- 9332( 2001) 04- 0573- 03
中图分类号
S147
24, S512
1
文献标识码
A
Influence of fertilization depth on root system senescence of upland wheat after anthesis. SHI Yan, WEI Dongbin
( I nstitute of Dry L and Crop , Laiyang Agr icultural College, L aiyang 265200) , YU Zhenwen, YU Song lie ( Depar t
ment of Agronomy , Shandong Agr icultural Univer sity , Taian 271018) . Chin. J . A ppl . Ecol . , 2001, 12( 4) : 573~
575.
A soil column study show ed that fertilization in a depth of 20~ 40cm sustained the activities of super oxide dismatase
( SOD) and catalase ( CAT ) in root system at a high level, meanwhile the roo t system vig or, the soluble pro tein content
in root system decr eased slow ly, and t he content of malondiadehyde ( MDA) in wheat root system decreased, w hich de
layed its senescence. It is considered that the depth ( 20~ 40cm) of fertilization could be used as an index for delaying
senescence.
Key words
Wheat, F er tilizer depth, Upland, Root system senescence.


1) 第 2作者.


* 国家自然科学基金资助项目( 39670431) .


* * 通讯联系人.


1999- 05- 20收稿, 1999- 07- 28接受.
1
引

言
肥料是小麦生长发育所必需的. 肥料的不同使用
方法直接影响作物的产量,对基施肥料侧条深施、种肥
伴施等方面已有不少报道[ 4, 7, 9~ 11] . 但有关基肥分层
深施与旱地小麦生长发育的关系尚缺乏研究.为了探
讨施肥深度对旱地小麦花后根系衰老及产量的影响,
我们设计了此项试验, 以期为旱地小麦高产高效制定
合理的管理措施.
2
材料与方法
2
1
试验材料与处理
试验于莱阳农学院农学系试验站进行, 用土柱栽培, 供试
土壤基础养分为有机质 1
45% , 全 N 0
11% , 速效 N87
6mg!
kg- 1 ,速效 P( P 2O5 ) 28
1mg!kg- 1 ,速效 K( K2O) 81
3mg!kg - 1.
设 4个处理 ,即处理 1(对照, 施肥于 0~ 20cm)、处理 2(施肥于
20~ 40cm)、处理 3(施肥于 40~ 60cm)和处理 4(施肥于 60 ~
80cm) . 土柱(面积 314cm2 )具体做法如下: 先将地表 0 ~ 30cm
土翻到一侧, 然后将 30cm 以下的土翻到另一侧. 用直径 21cm
的铁皮筒作模, 将直径 20cm 的塑料管直立放在挖好的深为
160cm 坑中, 用挖出的 30cm 以下土填至塑料管距管顶 30cm
处,剩余 30cm 填入挖出的地表 0~ 30cm 的土,并按施肥深度施
入肥料,每柱施纯 N 1g , P2O5 0
7g , K 2O 0
5g . 10 月 8 日播种,
每柱留 4 株苗, 供试品种为鲁麦 21, 每处理 15 个土柱. 次年 5
月 10 开始测定,将围土挖开,取出土柱, 按 0~ 20, 20~ 40, 40~
60, > 60cm 4 个层分别割开冲根测定.
2
2
试验测定项目
根系活力测定用 TTC 法[ 6] . 超氧物歧化酶( SOD) 活性参
照 Giannoplitis[ 3]及王爱国[ 8]的方法. 过氧化氢酶( CAT )活性测
定用 Chance法[ 2] . 可溶性蛋白质含量用考马斯亮蓝法[ 1] .丙二
醛( MDA)含量参考林植芳[ 5]的方法.
3
结果与分析
3
1
施肥深度对旱地小麦花后根系活力的影响
由表 1可见,土柱割开后旱地小麦花后根系活力
变化为: 0~ 20cm 开花至花后 30d处理 2为最高,开花
至花后 10d以处理 1、花后 20~ 30d以处理 4最低,处
理 2与其余 3个处理差异显著; 20~ 40cm开花至花后
30d处理 2 为最高, 开花以处理 1(对照)、花后 10~
应 用 生 态 学 报
2001 年 8 月
第 12 卷
第 4 期
































CHINESE JOURNAL OF APPLIED ECOLOGY, Aug . 2001, 12( 4)∀573~ 575
30d以处理 4最低,处理 2与其余 3个处理差异显著;
40~ 60cm 与 0~ 20cm 表现了相同的趋势, 但处理 2
与处理 3差异较少,与处理 1、4 差异显著; > 60cm 开
花及花后 10、30d以处理 2, 花后 20d 以处理 4 最高、
花后 10~ 30d以处理 1最低, 且处理 2与处理 3、4间
差异较少, 与处理 1差异显著. 说明增加施肥深度, 有
利于提高施肥层次的根系活力, 但以处理 2 ( 20 ~
40cm)施肥最好.
3
2
施肥深度对旱地小麦花后根系 SOD活性的影响
超氧物歧化酶( SOD)是生物防御活性氧伤害的重
要保护酶之一. 由表 1可知,土柱割开后旱地小麦花后
SOD活性变化为: 0~ 20cm 开花至花后 20d以处理 1、
花后 30d以处理 2 最高, 开花至花后 30d以处理 4最
低,处理 1与 2、3间差异较少, 与处理 4差异显著; 20
~ 40cm 自开花至花后 30d以处理 2最高,开花及花后
30d以处理 4、花后10d以处理 3、花后20d以处理1最
低,处理 2与处理 1、3、4间差异显著; 40~ 60cm 开花
及花后10和 30d以处理 3、花后20d以处理4最高,开
花至花后 30d以处理 1最低, 且处理 2、3、4 间差异较
少,与处理 1差异大; > 60cm 开花以处理 2、花后 10~
30d以处理 3 最高, 开花至花后 20d 以处理 1、花后
30d以处理 4最低,处理 2与处理 4(开花)、处理 1(开
花、花后 10d、20d)、处理 3(花后 20d)差异显著. 说明
施肥愈深, 愈利于提高施肥层次根系 SOD活性, 从总
体效果看,以处理 2施肥最好.
3
3
施肥深度对旱地小麦花后根系 CAT 活性的影响
由表 1可见,土柱割开后旱地小麦花后根系 CAT
活性变化为: 0~ 20cm 开花以处理 1、花后 10~ 30d以
处理 2最高,开花至花后 30d处理 4最低,且处理 2与
处理 1(花后 10、30d)、处理 3(开花、花 30d)、处理 4差
异显著; 20~ 40cm 自开花至花后 30d以处理 2 最高,
开花及花后 10和 30d以处理 4、花后 20d以处理 1最
低,处理 2与处理 1、4及处理 2(开花、花后 20、30d)差
异显著; 40~ 60cm 开花及花后 30d以处理 2、花后 10
及 20d以处理 3最高,且处理 1和 3无显著差异, 开花
以处理 1、花后 10~ 30d以处理 4 最低,处理 2、3间差
异较少, 与处理 1、4 差异显著; > 60cm 自开花至花后
30d以处理 3最高,且与处理 2差异较少,开花和花后
10d以处理 4、花后 20~ 30d以处理 1 (对照)最低,且
处理 4、处理 1无显著差异. 由上述知,深层施肥,可延
缓深层根系 CAT 活性下降, 从施肥效果看, 以处理 2
施肥最好.
表 1
施肥深度对旱地小麦花后根系活力、SOD和 CAT活性的影响
Table 1 Influence of fertili zer depth on root system vigor, SOD and CAT activity of upland wheat after anthesi s
项目
Item
土层深度
Soil depth
( cm)
开花后天数 Days after anthesis ( d)
处理 1 Treatment 1( CK)
0 10 20 30
处理 2 Treatment 2
0 10 20 30
处理 3 Treatment 3
0 10 20 30
处理 4 Treatment 4
0 10 20 30
根系活力 0~ 20 286
5B 298
3B 171
1B 96
4B 348
5A 333
7A 230
8A 131
6A 309
8B 226
4C 191
2B 113
7B 280
3B 247
3C 182
8B 103
7B
Root system vigor 20~ 40 237
1C 216
4B 181
7B 110
2B 410
8A 390
1A 271
3A 143
8A 321
4B 213
6B 182
4B 117
5B 241
6 C 207
3B 164
7B 97
3B
(
gTTC!g- 1FW!h- 1) 40~ 60 225
1B 192
7B 134
3B 71
2B 248
6A 253
6A 162
4A 91
8A 262
5A 235
1A 137
6B 110
2A 223
7B 179
4B 143
4B 79
8B
> 60 163
4B 126
5B 82
3B 53
7C 189
2A 176
8A 97
4A 82
7A 138
6C 165
1A 83
7B 67
3A 171
4B 169
1A 108
2A 76
3A
SOD 活性 0~ 20 302
4A 311
3A 251
7A 67
5A 291
6A 271
3B 212
3B 73
9A 286
5A 244
6B 209
1B 66
2A 251
5B 202
4C 199
8B 33
6B
SOD activity 20~ 40 287
8B 246
5B 198
3B 73
4B 318
2A 320
9A 251
4A 92
6A 301
3B 243
7B 218
2B 52
3C 274
1B 247
2B 208
7B 48
1C
( units!g- 1FW) 40~ 60 201
5C 179
2C 133
5C 68
7A 311
1A 272
0B 201
7B 69
6A 321
6A 313
1A 254
6B 79
1A 298
1B 309
5A 262
4A 71
6A
> 60 176
2B 113
7B 82
1B 65
8A 184
6A 172
7A 98
2A 70
9A 178
4A 181
2A 101
4B 71
2A 171
7B 170
8A 103
1A 61
9A
CAT活性 0~ 20 1320
1A 1041
2B 891
8A 173
2B 1291
3A 1209
7A 904
8A 201
2A 1185
3B 1203
7A 875
1A 168
7B 1043
6 C 976
5B 817
3B 162
9B
CAT activity 20~ 40 1102
3C 1143
4B 870
7B 178
5B 1306
7A 1267
2A 963
5A 230
8A 1201
5B 1231
2A 893
2B 192
6B 1011
4 C 1080
6B 901
9B 168
2B
(
molH2O2!g- 1 40~ 60 980
6C 1002
3B 802
4B 185
1B 1201
4A 1038
4B 873
8A 261
6A 1102
6B 1173
8A 902
7A 208
7B 987
5 C 891
6C 792
8B 178
3B
FW!min- 1) > 60 1061
4B 910
3B 816
6B 201
7A 1107
8B 982
6B 841
4B 207
8A 1186
3A 1030
5A 908
5A 212
4A 1021
2 C 901
4C 865
2B 203
5A
表 2
施肥深度对旱地小麦花后根系可溶性蛋白质和MDA含量的影响
Table 2 Influence of fertili zer depth on root system soluble protein content and MDA content of upland wheat after anthesis
项目
Item
土层深度
Soil depth
( cm)
开花后天数 Days after anthesis ( d)
处理 1 Treatment 1( CK)
0 10 20 30
处理 2 Treatment 2
0 10 20 30
处理 3 Treatment 3
0 10 20 30
处理 4 Treatment 4
0 10 20 30
可溶性蛋白质含量 0~ 20 7
5A 6
3A 3
8A 1
7A 7
3A 6
5A 3
9A 1
8A 6
9B 5
9B 3
2B 1
5B 6
8B 5
6B 3
1B 1
4B
Soluble protein content 20~ 40 6
7C 5
9B 4
1B 2
1A 8
3A 7
2A 4
7A 2
3A 7
8B 7
1A 4
5A 1
9B 6
9 C 5
8B 4
3B 1
7B
( mg!g- 1FW) 40~ 60 6
4C 5
7C 4
5B 2
1 B 7
6A 6
9A 5
3A 2
4A 7
2B 6
3B 4
6B 2
3A 7
1B 6
2B 4
6B 2
3A
> 60 5
8C 5
4B 3
7B 1
8 B 6
9A 5
7A 4
6A 2
3A 6
3B 6
1A 4
4A 1
9B 6
5B 5
8A 4
5A 2
1A
M DA 含量 0~ 20 4
6C 5
8B 7
6B 8
1 B 5
1B 5
3C 7
9B 8
7B 5
4B 6
7A 8
2B 9
3A 6
3A 6
9A 9
1A 10
4A
M DA content 20~ 40 5
3A 5
2B 7
4A 7
9A 4
6B 5
1B 6
2B 7
4B 5
2A 5
6A 6
7B 8
0A 5
6A 6
1A 7
8A 8
2A
(
mol!g- 1FW) 40~ 60 5
1A 6
8A 6
9B 7
8 B 4
9A 6
1B 6
5B 7
2C 4
7A 5
2B 6
9B 7
1C 4
8A 6
7A 7
9A 8
3A
> 60 5
2A 5
5A 6
9A 7
6A 4
7B 5
2B 6
7A 7
3B 4
9B 5
6A 6
8A 7
2B 4
8B 5
8A 6
9A 7
5A
574 应
用
生
态
学
报


















12卷
3
4
施肥深度对旱地小麦花后根系可溶性蛋白质含
量的影响
表2可知, 土柱割开后旱地小麦花后根系可溶性
蛋白质含量变化为: 0~ 20cm 开花以处理 1(对照)、花
后 10~ 30d以处理 2 最高, 开花至花后 30d 以处理 4
最低, 处理 1与 2无显著差异, 与处理 3、4差异显著;
20~ 40cm 开花至花后 30d以处理 2最高,开花及花后
20d以处理 1(对照)、花后 10和 30d以处理 4最低,处
理2与处理 1(花后 30d)、处理 3( 10、20d)无显著差
异; 40~ 60cm 自开花至花后 30d 以处理 1(对照)最
低,处理 2最高,且处理 2与处理 1、处理 3(开花、花后
10和 20d)、处理 4(开花、花后 10和 20d)差异显著; >
60cm 开花至花后 20和30d以处理2、花后 10d以处理
3最高,开花至花后 30d 处理 1(对照)最低, 且处理 2
与处理 1、处理 3(开花、花后 30d)、处理 4(开花)差异
显著,说明肥料表施不利于延缓花后下层根系衰老,从
总体效果看,以处理 2施肥最好.
3
5
施肥深度对旱地小麦花后根系 MDA含量影响
丙二醛( MDA)为膜脂过氧化产物,是膜脂过氧化
的指标之一.由表 2可见,土柱割开后花后根系 MDA
含量变化为: 0~ 20cm开花至花后 30d以处理 4最高,
开花及花后 20和 30d以处理 1、花后 10d以处理 2最
低,处理 1、2 与处理 3(花后 10、20d)及处理 4 差异显
著; 20~ 40cm 开花至花后 30d 以处理 2最低, 处理 4
最高,处理 2 与处理 1(开花、花后 20及 30d)、处理 3
(开花、花后 10 及 30d)、处理 4 差异显著; 40~ 60cm
开花至花后 10d以处理 1、花后 20和 30d以处理 4最
高,开花及花后 10和 30d以处理3、花后 20d以处理 2
最低, 处理 2(开花)与处理 1(开花、花后 10d)、处理 3
(开花)、处理 4无显著差异; > 60cm 开花及花后 10和
30d以处理 1(对照)、花后 20d以处理最高, 开花至花
后 20d以处理 2、花后 30d以处理 3最低, 处理 2(花后
20d)与处理 1、处理 3(花后 10 及 20d)、处理 4(花后
10、20及 30d)无显著差异,其余时期差异显著.由此说
明较深层次( 20~ 40cm )施肥可抑制花后根系 MDA
含量的增加,从而有利于延缓根系衰老

4
结

论
从不同施肥深度对旱地小麦花后根系衰老的影响
看, 20~ 40cm 施肥,根系活力、根系 SOD、CAT 活性及
可溶性蛋白质含量增加, MDA 含量减少, 即较深层次
( 20~ 40cm )施肥, 其根中保护酶系 SOD、CAT 活性可
保持较高水平, 根系活力和根可溶性蛋白质含量降低
慢,抑制膜脂过氧化产物 MDA 的产生,从而有利于延
迟根系衰老; 施肥过浅 ( 0~ 20cm)和施肥过深( 60~
80cm) ,由于其根中自由基代谢平衡被破坏, 过剩自由
基引发或加剧膜脂过氧化作用, 表现为根系 SOD、
CAT 活性低, MDA含量高,使根系活力和根可溶性蛋
白质含量降低快,根系衰老愈快. 从整体看, 处理 2( 20
~ 40cm 施肥)与处理 1(对照, 0~ 20cm 施肥)及处理 4
(60~ 80cm 施肥) 差异显著, 与处理 3 ( 40~ 60cm 施
肥)差异较少.由此可以认为,延迟旱地小麦衰老的施
肥深度应在 20~ 40cm 左右, 并可据此制定管理方案,
以获得高产高效.
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作者简介
石
岩,男, 1967 年生,博士, 副教授,主要从事旱地
作物生理生态研究和教学工作, 发表论文 40 余篇. T el: 0535
7332407, Email: yanshi@ lyac. edu. cn
5754 期














石
岩等:施肥深度对旱地小麦花后根系衰老的影响