新疆农业科学 ›› 2023, Vol. 60 ›› Issue (4): 823-831.DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2023.04.005
收稿日期:
2022-08-20
出版日期:
2023-04-20
发布日期:
2023-05-06
通信作者:
陈波浪(1979-),男,湖南汨罗人,教授,硕士生导师,研究方向为养分资源高效利用,(E-mail)作者简介:
张宸(1994-),男,四川富顺人,硕士研究生,研究方向为养分资源高效利用,(E-mail)624147418@qq.com
基金资助:
ZHANG Chen(), LIANG Yue, YIN Hao, ZHANG Yingrong, CHEN Bolang()
Received:
2022-08-20
Online:
2023-04-20
Published:
2023-05-06
Correspondence author:
CHEN Bolang(1979-), male, native place:Hunan. professor, research field: High-efficiency nutrient resource utilization, (E-mail)Supported by:
摘要:
【目的】研究氮肥形态和品种对棉花根系形态与氮素积累量的影响,分析品种与氮肥形态的互作机制,为棉花合理选择氮肥形态和品种提供理论基础。【方法】试验于2020年设在新疆农业大学农科楼培养室,设置2个品种(新陆早45号和新陆早48号)与4个施肥处理(不施氮肥(CK)、施尿素(N1)、施硫酸铵(N2)、施硝酸钙(N3))双因素完全随机根箱培养试验,氮肥施用量为300 kg/hm2,播种后90 d采样,测定根系形态参数指标和氮素积累量。【结果】棉花根系形态和氮素积累量变化规律为N3>N1>N2>CK,N3处理的根系形态参数(总根长、干物质质量(P<0.05)、表面积、体积)和根部、茎部、叶部(P<0.05)和植株氮素积累量显著高于N2和CK处理(P<0.01),比N2分别平均提升24.66%、33.93%、19.61%、18.57%和52.64%、50.95%、16.20%、28.09%,比CK处理分别平均提升40.57%、61.09%、38.65%、33.31%和103.02%、119.59%、57.40%、76.12%,与N1处理无显著性差异。棉花品种和氮素形态对根系形态与氮素积累的交互作用无显著性差异。新陆早48号的根系总根长、根系体积显著高于新陆早45号(P<0.01),分别平均提升9.16%和7.01%,根部、茎部(P<0.05)、叶部和植株的氮素积累量也显著高于新陆早45号(P<0.01),分别平均提升15.28%、7.75%、9.55%和9.86%。新陆早45号根冠比的CK处理和比根长的N2处理,显著低于其他处理,新陆早48号根冠比和比根长各处理之间无显著性差异。【结论】硝态氮肥比尿素和铵态氮肥更利于棉花根系形态发育和氮素积累量的增加。新陆早48号根系总根长、根系体积和植物氮素积累量显著高于新陆早45号,且根冠比与比根长在不同处理间无显著性差异,品种优势明显。
中图分类号:
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因子 Factor | 根系干物质重量 Root dry matter weight (g/plant) | 根系总长度 Total root length (cm/plant) | 根系体积 Root volume (cm3/plant) | 根系表面积 Root surface area (cm2/plant) | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
F值 | P值 | F值 | P值 | F值 | P值 | F值 | P值 | |
V | 1.15 | >0.05 | 17.06 | <0.01 | 15.08 | <0.01 | 1.40 | >0.05 |
N | 3.65 | <0.05 | 48.49 | <0.01 | 60.62 | <0.01 | 25.87 | <0.01 |
V×N | 1.41 | >0.05 | 3.84 | <0.05 | 0.80 | >0.05 | 0.44 | >0.05 |
表1 棉花品种与氮肥形态对根系形态的方差与互作效应
Tab.1 The variance analysis and interaction effect of cotton variety and nitrogen fertilizer form on root morphology
因子 Factor | 根系干物质重量 Root dry matter weight (g/plant) | 根系总长度 Total root length (cm/plant) | 根系体积 Root volume (cm3/plant) | 根系表面积 Root surface area (cm2/plant) | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
F值 | P值 | F值 | P值 | F值 | P值 | F值 | P值 | |
V | 1.15 | >0.05 | 17.06 | <0.01 | 15.08 | <0.01 | 1.40 | >0.05 |
N | 3.65 | <0.05 | 48.49 | <0.01 | 60.62 | <0.01 | 25.87 | <0.01 |
V×N | 1.41 | >0.05 | 3.84 | <0.05 | 0.80 | >0.05 | 0.44 | >0.05 |
图1 根系形态指标在不同氮肥形态的测定值 注: 不同小写字母表示差异在P<0.05水平具有显著性
Fig.1 Root morphological indexes measured in different nitrogen fertilizer forms Note: Different lowercase letters indicate significant difference at P<0.05 level
因子 Factor | 根冠比 Root:Shoot ratio | 比根长 Specific root length(m/g) | ||
---|---|---|---|---|
F值 | P值 | F值 | P值 | |
V | 2.178 | >0.05 | 0.455 | >0.05 |
N | 3.685 | <0.05 | 1.592 | >0.05 |
V×N | 0.943 | >0.05 | 2.924 | >0.05 |
表2 棉花种类与氮肥形态对棉花根冠比与比根长的方差与互作效应
Tab.2 Variance analysis and interaction effects of cotton types and nitrogen fertilizerforms on cotton root-shoot ratio and specific root length
因子 Factor | 根冠比 Root:Shoot ratio | 比根长 Specific root length(m/g) | ||
---|---|---|---|---|
F值 | P值 | F值 | P值 | |
V | 2.178 | >0.05 | 0.455 | >0.05 |
N | 3.685 | <0.05 | 1.592 | >0.05 |
V×N | 0.943 | >0.05 | 2.924 | >0.05 |
因子 Factor | 根系氮积累量 Root N accumulation (mg/plant) | 茎部氮素积累量 Accumulation in stem (mg/plant) | 叶部氮素积累量 Accumulation in leaves (mg/plant) | 植株氮素积累量 Plant N accumulation (mg/plant) | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
F值 | P值 | F值 | P值 | F值 | P值 | F值 | P值 | |
V | 8.93 | <0.01 | 4.36 | <0.05 | 10.89 | <0.01 | 19.58 | <0.01 |
N | 14.97 | <0.01 | 12.84 | <0.01 | 4.58 | <0.05 | 19.18 | <0.01 |
V×N | 0.60 | >0.05 | 0.24 | >0.05 | 0.15 | >0.05 | 0.44 | >0.05 |
表3 棉花种类与氮肥形态对氮素积累的方差与互作效应
Tab.3 Analysis of variance and interaction effects of cotton types and nitrogen fertilizer forms on nitrogen accumulation
因子 Factor | 根系氮积累量 Root N accumulation (mg/plant) | 茎部氮素积累量 Accumulation in stem (mg/plant) | 叶部氮素积累量 Accumulation in leaves (mg/plant) | 植株氮素积累量 Plant N accumulation (mg/plant) | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
F值 | P值 | F值 | P值 | F值 | P值 | F值 | P值 | |
V | 8.93 | <0.01 | 4.36 | <0.05 | 10.89 | <0.01 | 19.58 | <0.01 |
N | 14.97 | <0.01 | 12.84 | <0.01 | 4.58 | <0.05 | 19.18 | <0.01 |
V×N | 0.60 | >0.05 | 0.24 | >0.05 | 0.15 | >0.05 | 0.44 | >0.05 |
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