磷肥對橡膠幼苗根系生長的影響試驗初報

魏孔亮 馮俊 林勁松 符學知 劉俊良

摘? ?要? ?采用水培法實施磷肥對橡膠幼苗根系生長發育的影響試驗，觀測營養液中橡膠幼苗根系在磷素作用下的生長情況。結果表明，磷肥濃度1.0 mg·kg-1、8.0 mg·kg-1處理對幼苗根系分別呈現促進伸長和增重的作用。磷肥1.0 mg·kg-1處理下，橡膠幼苗根系伸長量和生物量與其他處理之間差異達到極顯著，其伸長總量最高;8.0 mg·kg-1的磷濃度最適合橡膠幼苗根系增重，該處理下主根烘干重達到最高峰，增幅為不施磷肥對照的15%。

關鍵詞? ?磷肥;橡膠幼苗;根系生長;根重

中圖分類號：S56? ?文獻標志碼：A? ? DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.25.005

磷（P）是植物生長的必需元素之一，在植物生長代謝過程中至關重要，尤其是在植物光合作用、磷酸化作用之后與多種代謝有關的重要活動（krebs循環和N代謝等）中起到了重要的作用[1]。在我國，天然橡膠是典型的資源約束型產業，受自然條件的明顯約束，僅在熱帶地區可大面積種植，其中海南島橡膠種植面積最大。橡膠根系生長發育過程中，磷肥的作用無可替代，它能促進根系的生長發育[2]。一些研究表明，低磷脅迫能促進植物根系快速生長發育，如有簇生根的形成、根系表面積增大、細根量增加、根毛密度增多等[3-4]。由于熱帶土壤含有對磷肥極強吸附作用的物質如無定型氧化鐵、鋁等，再加上磷肥在熱帶土壤中的移動性差，因此即使在膠園內磷肥使用量（0.8～1.0 kg/株）超出建議施肥量（0.5 kg/株），依然存在部分橡膠樹根系對磷肥吸收不充分而出現缺磷的現象[5]。植物營養液是一種多元復合營養的液態營養物質，其雜質少并且濃度不及固體肥料高，更易于被植物根系吸收[6]。張磊等研究表明，植物營養液可以增加植物根系活力，強化根系發育，起到促進植物根系生長的作用[7]。營養液中的磷肥濃度變化是否會對根系生長發育產生影響，這需要探索。為此，本試驗以橡膠幼苗根系為對象，觀察其在植物營養液中，不同濃度的磷肥處理下的生長發育狀況，為提高磷肥利用率，促進橡膠幼苗生根、快長，進而達到“減施增效”的目標提供一些理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

營養液配方：大中量元素參照Hoagland配方，并做適當調整，將KH2PO4用等量的KCl替換;微量元素用Arnon配方，具體用量見表1（上海植物生理學會，1985）。

1.2 試驗方法

試驗于2019年3—5月在本單位試驗基地開展。設置6個磷肥濃度處理，處理T1、T2、T3、T4、T5、T6營養液依次為含有效磷（P2O5）0.5、1.0、2.0、4.0、8.0、16.0 mg·kg-1，以清水為對照（CK），每處理重復5次。營養液用Na3PO4·4H2O調節，營養液配方里的KH2PO4用等量的KCl替換。營養液每周加1次，每次50 mL。液培橡膠幼苗35 d后，不再加入營養液，開始觀測根系生長情況。觀測方法：在各個處理的每次重復中選取4條側根作為觀測對象，標記并記錄生長量，每7 d觀測1次，共測4次;第4次測完后將小苗從培養瓶中取出，稍晾干后分主根和側根兩部分測定長度，烘干后再測重量。

1.3 數據統計

原始數據的整理、圖表的生成均由Excel軟件處理，方差分析、相關性分析用SAS統計軟件處理，均數間比較用Duncan測驗，5%水平顯著用小寫字母表示，1%水平顯著用大寫字母表示。所有數據皆為5次重復的平均值。

2 結果與分析

2.1 不同濃度磷肥處理對橡膠幼苗根系伸長量的影響

從圖1可以看出，每個處理伸長量增長都是第一次測定值最大，后面逐漸減小，即隨著生長時間而呈遞減的趨勢。出現這種情況的主要原因可能與磷濃度和pH變化有關，施入的磷素由于被根系吸收或者受到其他影響，濃度隨著時間的推移而降低，影響了根系的生長，從而使伸長量表現為下降的趨勢。

從各處理的總量來看，1.0 mg·kg-1伸長量總是位于最高點，隨濃度降低和升高伸長量都呈下降趨勢，說明本試驗條件下，1.0 mg·kg-1的磷濃度最適合橡膠幼苗根系生長，過高或過低都不利于根系的生長發育。

試驗數據的方差分析和多重比較結果見表2、表3，可以看出：T2與T4、T5、CK、T6之間差異達到極顯著水準，與T1、T3之間差異達到顯著水準。即在營養液培養條件下T2是最適合橡膠幼苗根系生長的磷濃度，T1、T3次之，也屬于適合根系生長的范圍。在本試驗最高磷濃度T6處理下，橡膠幼苗根系平均生長量僅為對照的90.9%，但與對照間差異不顯著。

2.2 不同濃度磷肥處理對橡膠幼苗根系生物量的影響

從圖2可以看出，不同濃度磷處理對橡膠幼苗根系主根干重影響沒有表現出規律性，從0 mg·kg-1到

2 mg·kg-1先呈下降趨勢，0.375 g下降到0.225 g，減幅為40%，隨后升高，在8 mg·kg-1處理時達到主根烘干重的最高峰，增幅為對照的15%;而側根在各個磷濃度下干物重變化不大，分析主要原因是側根在營養液培養下含水量大，烘干后的干物質量極少。

3 討論與結論

營養液中磷肥對根系生物量及根長的影響，可能因試驗時間的長短不同而得出不同的結論。短期缺磷常增加根重及根長[8]，長期缺磷則降低根重及根長[9]。本幼苗磷肥試驗屬于一個短期研究，在營養液培養條件下，磷肥沒有受到介質的固定，橡膠幼苗根系在很低濃度下就可以正常生長，其中伸長和增重作用分別以1 mg·kg-1和8 mg·kg-1處理效果最好，16 mg·kg-1和2 mg·kg-1處理最差，未隨濃度變化而呈現規律性。另外，在低磷情況下，橡膠幼苗主根生物量增加，但隨磷肥濃度提高而減少，在2 mg·kg-1處理下達到最低;而后再隨著磷的增加生物量又提高。可能是這些生長在低磷營養液中的根系，提供了缺磷脅迫的信號，誘導了地上部同化物向根系的分配，促進了橡膠幼苗根系的生長，這也許就是橡膠幼苗根系對低磷環境的生理適應機理，但這個誘導作用會隨著磷濃度的增加而逐漸消失。在到達較高磷濃度時，磷肥主要表現出對根系的促進作用，使其生物量得到增加。

參考文獻：

[1] 左天覺著，朱尊權等譯.煙草的生產、生理和生物化學[M].上海：上海遠東出版社，1993.

[2] 王羽.橡膠幼苗吸磷特性的初步研究[D].海口：海南大學，2010.

[3] Anuradha M， Narayanan A . Promotion of root elongation by phosphorus deficiency[J]. Plant and Soil， 1991， 136（2）： 273-275.

[4] Lisa CW， Sebastien PCR， Alasrair HF， et al. Phosphate avail ability regulates root system architecture in Arabidopsis[J]. Plant physoil， 2001， 126： 875-822.

[5] 滕天廣.橡膠樹根系-磷肥的耦合效應研究[J].中國熱帶農業，2018（1）：49-53.

[6] 李秋杰，張竹南.不同營養液對鵝掌柴生長的影響[J].長江大學學報（自科版），2017，14（18）：18-21.

[7] 張磊，劉景輝，徐勝濤，等.植物生長營養液對干旱復水馬鈴薯根系及光合特性的影響[J].灌溉排水學報，2013，32（2）：104-106.

[8] Anghinoni I， Barber S A. Phosphorus influx and growth charac-teristics of com roots as influenced by phosphorus supply[J]. Agron. J.， 2001， 72： 685-688.

[9] Mollier A， Pellerin S. Maize root system growth and development as influenced by phosphorus deficiency[J]. J. Exp. Bot.， 1999， 50： 487-497.

（責任編輯：丁志祥）