全 文 ：酸性土壤上肥田萝卜和小麦对低品位磷矿粉
的吸收差异*
赵
冰* *
张福锁
毛达如
(中国农业大学植物营养系, 北京 100094)
摘要
根据对肥田萝卜和小麦生长于不同 P处理下的网膜分隔三室及二室模拟栽培系统的试验, 分析了肥
田萝卜和小麦对酸性土壤上低品位磷矿粉不同处理的吸收效果.结果表明, 肥田萝卜对磷矿粉的吸收受到根系
活动范围的限制, 它可以有效利用施在根室区的低品位磷矿粉, 干物重增加幅度达 23
3% , 比对照有极显著的
提高; 不论根室区是否施磷矿粉,肥田萝卜对于施在外室区(与根室区用网膜相隔)的低品位磷矿粉都具有微弱
的利用能力, 认为这是少量渗入到外室的根分泌的有机酸的活化作用. 不过肥田萝卜对这一部分 P的利用量不
足以显著提高植株的干物重; 小麦对于施在根室或外室区的低品位磷矿粉均不能有效利用.
关键词
酸性土壤
肥田萝卜
小麦
低品位磷矿粉
Difference in P uptake from lowgrade rock phosphate by radish and wheat on acid soil. Zhao Bing, Zhang Fusuo
and Mao Daru ( Dep t of Plant Nutrition, China Agr icultural Univer sity , Beij ing 100094) . Chin. J . A pp l . Ecol. ,
1999, 10( 5) : 573~ 575.
Based on the simulating cultivation experiments w ith three and two seperated compartments, the uptake effect of low
grade r ock phosphate by radish ( Raphanus sativ us ) and wheat ( T r iticum aes tiv um) w as analyzed. The P uptake by
radish w as restricted by the range of its root action. Radish could efficiently utilize rock phosphate in r ootcompart
ment, and its dry w eight was incr eased by 23. 3% . Whether the rock phosphate was applied in rootcompar tment or
no t, radish could only slightly utilize the rock phosphate applied in outercompar tment, suggesting that it was activ at
ed by the small amount of organic acids infiltrating into outercompar tment. T his small part of phosphate utilized by
radish could not obviously increase its dr y w eight . Wheat could not efficiently utilize lowgr ade rock phosphate,
whether it was applied to rootcompartment or outercompartment.
Key words
Acid soil, Radish, Wheat, Lowgrade rock phosphate.


* 国家自然科学基金资助项目( 39425013) .


* * 通讯联系人.现在中国农业大学园艺学院工作.


1997- 07- 14收稿, 1998- 10- 30接受.
1
引

言


肥田萝卜( Raphanus sativ us )主要以冬绿肥栽培
于中国长江以南地区,具有耐酸、耐瘠、生育期短, 对土
壤中难溶性 P、K等养分利用能力强等特点. 李庆逵[ 1]
等曾于 50年代在南方酸性土壤上研究了肥田萝卜施
用高品位磷矿粉后的生长效果. 认为肥田萝卜能够增
产81%(与施骨粉对照第一年肥效) , 在对照植物中,
小麦( Tri ticum aest ivum )可以增产 8% (与施过磷酸
钙对照第一年肥效) .两种植物对低品位磷矿粉的利用
效果以及根际效应如何, 目前尚不清楚.本文采用网膜
分隔三室及二室模拟栽培系统,试图回答这一问题.
2
材料与方法
2. 1
供试材料
供试植物为江西赣州地区产肥田萝卜和京冬 6 号小麦. 供
试土壤为江西鹰潭酸性土壤(红壤) ,其理化性状是: pH4. 87, 有
机质 6. 8g!kg- 1, 有效磷5. 4mg!kg- 1 ,全 N0. 63g!kg - 1. 供试磷
矿粉为湖南新晃磷矿粉,其理化性状是: pH7. 4, 全 P16% ,水溶
性 P 0. 38g!kg - 1, 枸溶性 P4. 9g!kg- 1 .
2. 2
培养方法与试验设计
采用网膜分隔三室及二室模拟栽培系统, 网膜采用 400 目
(孔径 30
m)的尼龙网(图 1) . 尼龙网允许水分和养分离子通
过,但根不能穿过.红壤风干后过 2mm 筛, 按砂土比 1∀3 混入
河砂(河砂先用自来水反复冲洗, 再用 0. 5%稀盐酸浸泡 8h 后
晾干使用) .按设计要求将磷矿粉(过 100 目筛)和硝酸钾 (化学
纯)混入土壤, 充分拌匀后装盆. 每个根室装土 80g , 外室装土
380g, 装后稍稍压实,保持土壤容重 1. 3g!cm- 3 .


试验共设 2 个.试验# 设 4 个处理, 4 次重复. 其中处理 1、
3 种肥田萝卜; 处理 2、4 种小麦; P( 1)外室施入磷矿粉 50mg!
kg- 1 , P( 0)不施;所有根室均施入磷矿粉 5mg!kg- 1 ;所有外室
和根室再施入硝酸钾 1000mg!kg - 1. 每盆保持肥田萝卜 30 株
苗,小麦 20 株苗. 植物生长 35d 后收获测定. 试验 ∃设 6 个处
理, 3 个重复.其中处理 1、3、5 种肥田萝卜; 处理 2、4、6 种小麦;
处理 1、2 的根室和外室均施入磷矿粉 200mg!kg - 1, 处理 3、4
的根室和处理 5、6 的外室均施入磷矿粉 200mg!kg- 1 ; 均施入
硝酸钾 1000mg!kg- 1 . 每盆保持肥田萝卜 25 株苗, 小麦 20 株
苗. 从出苗第10d开始 , 每隔10d追施硝酸钾50mg!kg- 1 , 共追
应 用 生 态 学 报
1999 年 10 月
第 10 卷
第 5 期
































CH INESE JOURNAL OF APPLIED ECOLOGY , Oct. 1999, 10( 5)∀573~ 575
图 1
网膜分隔栽培系统示意图
Fig. 1 Cult ivating system by seperated w ith net ( cm) .
3 次, 植物生长 40d 后收获测定.
2. 3
测定方法
先将植株分地上部与地下部收获, 然后小心移走尼龙网
膜,用不锈钢刀刮平土面, 在土面另一侧轻轻插入所取土层厚
度的有机玻璃板,将挤出盒面的土层用刀仔细切下, 装袋烘干
后测定.试验#切土层 11 层( 0~ 1、1~ 2、2~ 4、4~ 6、6~ 8、8~
10、10~ 15、15~ 20、20~ 30、30~ 40 和 40~ 50mm ) , 试验∃切
土层 18 层( 0~ 1、1~ 2、2~ 3、3~ 4、4~ 5、5~ 6、6~ 7、7~ 8、8~
9、9~ 10、10~ 12、12~ 14、14~ 16、16~ 18、18 ~ 20、20~ 30、30
~ 40 和 40~ 50mm) .
土壤有效 P( BrayIP)采用 0. 03mol!L - 1 NH4F0. 025mol!
L - 1 HCl浸提,钼锑抗比色法测定;植物全 P采用干灰化法前处
理(马福炉中 500 % 干灰化, 1∀1 盐酸溶解,过滤) , 钒钼黄比色
法测定.
3
结果与分析
3. 1
供磷状况对植株生长及植株含 P量的影响
3. 1. 1
植株生物量的比较
植株生物量(以干重表
示)是比较植株生长状况好坏的一个重要指标.在试验
#中设计了 2 种施 P 水平: P ( 1) 为外室施磷矿粉
50mg!kg- 1, P( 0)为外室施磷矿粉 0mg!kg- 1.结果表
明,不论肥田萝卜还是小麦, 其不同处理 (施 P 水平)
之间的干重均无显著性差异. 在试验 ∃中设计了 3种
施 P 水平: P( 1)为外室和根室同时施磷矿粉 200mg!
kg- 1, P ( 2)为根室施磷矿粉 200mg!kg- 1, P( 3)为外室
施磷矿粉 200mg!kg- 1.结果发现, 肥田萝卜不同处理
(施 P 水平 )之间的干重存在明显差异. 其中 P( 3)
( 1. 89 & 0. 14g!pot- 1)明显低于 P( 1) ( 2. 32 & 0. 09g!
pot- 1)和 P( 2) ( 2. 33 & 0. 11g!pot- 1) ,差异达到极显著
( P< 0. 01) . 但 P( 1)与 P( 2)干重差异不明显, 说明肥
田萝卜可以有效利用施在根室的低品位磷矿粉,它与
单纯施在外室的相比较,干重增加幅度达 23. 3%. 不
同施 P 水平之间小麦干重差异不明显,说明小麦不能
有效利用低品位磷矿粉.
3. 1. 2
植株含 P 量的比较
肥田萝卜在 2个试验中,
均表现植株地下部含 P 量(平均 0. 15%)明显高于地
上部(平均 0. 045%) . 但同一部位的不同处理之间差
异不显著. 小麦则表现出植株地下部含 P 量 (平均
0. 088%)与地上部含 P 量(平均 0. 071% )一致. 而且
同一部位的不同处理之间差异不显著. 这一结果表明,
肥田萝卜比小麦更容易在根部累积 P.
3. 2
供 P 状况对植株根际 Bray IP 的影响
3. 2. 1
肥田萝卜根际 Bray IP 的亏缺范围
由图 2a
和图 3a可以看出, 肥田萝卜在外室施入磷矿粉的情况
下其根际 BrayIP 存在着很明显的亏缺, 但亏缺范围
较窄,大约 5mm 左右, Bray IP 值从距根面 5mm 以外
的平均14mg!kg- 1下降至距根面 1mm 时的平均 6mg!
kg- 1,平均降幅达 133. 3% .当外室不施磷矿粉时, 不
论根室是否施磷矿粉, 都表现根际 Bray IP 的亏缺,
Bray IP 值基本在 6mg!kg - 1左右, 这一结果说明肥田
萝卜有能力利用施在外室的磷矿粉, 不过利用的数量
很有限.
图 2
试验#的肥田萝卜和小麦根际的 BrayIP
Fig. 2 BrayIP ( acailable P ) concent ration in rhizosphere of radish and
w heat in the ex perim ent # .
图 3
试验∃的肥田萝卜和小麦根际的 BrayIP
Fig. 3 BrayIP concent rat ion in rhizosphere of radish and w heat in the ex
periment ∃ .
574 应
用
生
态
学
报


















10卷
3. 2. 2
小麦根际 Bray IP 的亏缺范围
由图 2b和图
3b可以看出, 小麦在外室施人磷矿粉的情况下, 其根
际Bray IP 亏缺不明显, 不过由于试验 ∃的外室施磷
水平( 200mg!kg- 1)高于试验#的( 50mg!kg - 1) ,所以
试验∃有比较微弱的亏缺现象, 这部分可能是试验误
差造成的.总的来看,小麦对施在外室的磷矿粉是不能
有效利用的.
4
讨

论
由试验结果可知, 肥田萝卜活化利用低品位磷矿
粉的能力是比较强的, 应该充分利用这种绿肥的富 P
效果来增肥地力,迅速提高酸性土壤有效 P水平.
肥田萝卜与白羽扇豆、油菜等植物一样活化利用
难溶性磷酸盐的能力主要与其根系分泌有机酸的特性
有关[ 1, 3] , 肥田萝卜在缺磷时主要分泌大量的酒石酸,
它通过螯合作用来活化包括磷矿粉在内的各种形态的
难溶性磷.本文利用隔网栽培法也间接证明, 肥田萝卜
可以通过根系分泌有机酸的方式来活化根系不能穿过
的外室土壤中的磷矿粉. 因为分析结果表明施磷矿粉
的外室近网膜区( 0~ 5mm 左右)土壤 Bray IP 严重亏
缺,亏缺值已接近外室土壤不施磷矿粉的水平.初步认
为,主要是因为肥田萝卜在缺 P 胁迫时根系分泌大量
的有机酸,这些有机酸以液体形式随土壤溶液扩散进
入外室区(透过尼龙网膜) ,遇到外室土壤中磷矿粉时,
就会通过螯合作用活化部分 P 素, 然后再随着土壤溶
液扩散回根室, 再被植物根系吸收.于是在外室近网膜
区出现一部分土壤 BrayIP 的亏缺. 不过由于根分泌
的有机酸进入外室区的数量比较少, 因此活化的难溶
P也比较少, 植物吸收很有限, 土壤 Bray #P 的亏缺
范围较窄.从试验结果可知, 单纯这部分 P 不足以影
响到植株生物量的显著变化.
研究结果发现, 不论肥田萝卜根室土壤是否施入
磷矿粉,只要外室土壤施入磷矿粉,外室近网膜区(根
际范围)的 BrayIP就出现同样程度的亏缺. 有关这一
现象如何解释, 作者认为可能是肥田萝卜对施入磷矿
粉的根室土壤仍然感受缺 P 胁迫(因为磷矿粉是难溶
性磷) ,这样肥田萝卜就出现相同的分泌有机酸等胁迫
反应, 最后造成基本相同的根际 BrayIP 的亏缺.从小
麦的研究结果来看, 它对酸性红壤上的低品位磷矿粉
基本不能有效利用, 这与前人的研究结果大致相
同[ 2, 4, 5] .
参考文献
1
李庆逵、何金海、胡祖光. 1954.磷灰石肥效的第二次报告. 土壤学
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2
Dinkelaker, B. , Roemheld, V. et al . 1989. Cit ric acid excret ion and
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nus albus L. ) Plan t , Cell and E nv ironment , 12: 285~ 292.
3
Haynes, R. J. 1992 . Relat ive ability of a range of crop species to use
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4
Hof fland, E. , Findenegg, G. R. et al . 1989. Solubilizat ion of rock
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5
Van Raij, B. , Van Diest , A. 1979. Ut ilizat ion of phosphate from dif
f erent sources by six plant species. Plant and Soi l , 51: 577~ 589.
作者简介
赵
冰,男, 1969 年生,农学博士, 讲师,研究方向是
蔬菜根际营养,已发表论文 4 篇, 专著 1 部. Email: g yan @ pub
lic. east. cn. net
5755 期









赵
冰等:酸性土壤上肥田萝卜和小麦对低品位磷矿粉的吸收差异