Page 170 - 《广西植物》2023年第5期

５ 期 何至杭等: 水氮耦合对辣木幼苗根系形态特征的影响 ９ ３ ７

Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｍｏｒｉｎｇａ ｏｌｅｉｆｅｒａ ｉｓ ａ ｐｅｒｅｎｎｉａｌ ｔｒｏｐｉｃａｌ ｄｅｃｉｄｕｏｕｓ ｔｒｅｅ ｓｐｅｃｉｅｓꎬ ｗｈｉｃｈ ｈａｓ ｈｉｇｈ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｖａｌｕｅ ａｎｄ ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ
ｐｕｒｐｏｓｅ. Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｗａｔｅｒ (Ｗ) ａｎｄ ｎｉｔｒｏｇｅｎ (Ｎ) ａｄｄｉｔｉｏｎｓ ｏｎ ｔｈｅ ｒｏｏｔ ｇｒｏｗｔｈ ａｎｄ
ｔｒａｉｔｓ ｏｆ Ｍ. ｏｌｅｉｆｅｒａꎬ ｗｅ ｅｘｐｌｏｒｅｄ ｔｈｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｏｆ ｒｏｏｔ ｇｒｏｗｔｈ (ｅ.ｇ.ꎬ ｒｏｏｔ ｌｅｎｇｔｈꎬ ｓｕｒｆａｃｅ ａｒｅａꎬ ｖｏｌｕｍｅ ａｎｄ ａｖｅｒａｇｅ
ｄｉａｍｅｔｅｒ ｏｆ ｃｏａｒｓｅ ａｎｄ ｆｉｎｅ ｒｏｏｔｓ) ｏｆ Ｍ. ｏｌｅｉｆｅｒａ ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ ｔｏ ｔｈｅ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｏｉｌ ｗａｔｅｒ ａｎｄ ｎｉｔｒｏｇｅｎ
ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｉｅｓ. Ｔｈｅｒｅ ｗｅｒｅ ｔｈｒｅｅ ｓｏｉｌ Ｗ ｇｒａｄｉｅｎｔｓ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ４０％ (ｌｏｗ ｗａｔｅｒꎬ Ｗ１)ꎬ ６０％ (ｍｅｄｉｕｍ ｗａｔｅｒꎬ Ｗ２)ꎬ ８０％
(ｈｉｇｈ ｗａｔｅｒꎬ Ｗ３) ｏｆ ｆｉｅｌｄ ｓａｔｕｒａｔｅｄ ｗａｔｅｒ ｃａｐａｃｉｔｙ (ＳＷＣ)ꎬ ａｎｄ ｆｏｕｒ Ｎ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｌｅｖｅｌｓꎬ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｎｏ ｎｏｔｒｉｇｅｎ (Ｎ０ꎬ
￣１ ￣１ ￣１
０ ｇｐｌａｎｔ )ꎬ ｌｏｗ ｎｏｔｒｉｇｅｎ (Ｎ１ꎬ ０.６ ｇｐｌａｎｔ )ꎬ ｍｅｄｉｕｍ ｎｏｔｒｉｇｅｎ (Ｎ２ꎬ １.８ ｇｐｌａｎｔ )ꎬ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｎｏｔｒｉｇｅｎ (Ｎ３ꎬ ３.６
￣１
ｇｐｌａｎｔ ). Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ: (１) Ｗ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｈａｄ ｎｏ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏａｒｓｅ ａｎｄ ｆｉｎｅ ｒｏｏｔ
ｔｒａｉｔｓ. (２) Ｎ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｔｈｅ ｃｏａｒｓｅ ｒｏｏｔ ｌｅｎｇｔｈꎬ ｓｕｒｆａｃｅ ａｒｅａꎬ ｖｏｌｕｍｅꎬ ａｖｅｒａｇｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ ａｎｄ ｓｐｅｃｉｆｉｃ
ｒｏｏｔ ａｒｅａ (ＳＲＡ)ꎬ ｗｈｉｌｅ ｏｎｌｙ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄ ｆｉｎｅ ｒｏｏｔ ａｖｅｒａｇｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ ａｎｄ ＳＲＡ. (３) Ｔｗｏ￣ｗａｙ ＡＮＯＶＡ
ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ Ｗ ａｎｄ Ｎ ｏｎｌｙ ｄｒａｍａｔｉｃａｌｌｙ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｆｉｎｅ ｒｏｏｔ ｌｅｎｇｔｈꎻ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｓａｍｅ Ｗ
ｔｒｅａｔｍｅｎｔꎬ ｌｏｗ Ｎ ｐｒｏｍｏｔｅｄ ｂｕｔ ｈｉｇｈ Ｎ ｓｕｐｐｒｅｓｓｅｄ ｔｈｅ ｃｏａｒｓｅ ａｎｄ ｆｉｎｅ ｒｏｏｔ ｌｅｎｇｔｈꎬ ｓｕｒｆａｃｅ ａｒｅａ ａｎｄ ｖｏｌｕｍｅꎬ ｓｕｇｇｅｓｔｉｎｇ
ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｏｆ Ｎ１ ｗｉｔｈ Ｗ２ꎬ ｏｒ Ｎ１ ｗｉｔｈ Ｗ３ ｔｏ ｓｏｍｅ ｅｘｔｅｎｔ ｐｒｏｍｏｔｅｄ ｔｈｅ ｒｏｏｔ ｇｒｏｗｔｈ. Ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｉｎｄｉｃａｔｅｓ ｔｈａｔ ｓｉｎｇｌｅ
Ｗ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｄｏｅｓ ｎｏｔ ｃｈａｎｇｅ ｔｈｅ ｒｏｏｔ ｔｒａｉｔｓꎬ Ｎ１ ｐｒｏｍｏｔｅｓ ｂｕｔ Ｎ３ ｉｎｈｉｂｉｔ ｔｈｅ ｒｏｏｔ ｇｒｏｗｔｈꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏａｒｓｅ ｒｏｏｔ ａｒｅ ｍｏｒｅ
ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｔｏ Ｎ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｔｈａｎ ｆｉｎｅ ｒｏｏｔ ｔｈｕｓ ｔｈｅ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｏｆ Ｗ ａｎｄ Ｎ ｃａｎ ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ ｒｅｇｕｌａｔｅ ｔｈｅ ｒｏｏｔ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ Ｍ.
ｏｌｅｉｆｅｒａ. Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅꎬ ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｐｒｏｍｏｔｅ ｔｈｅ ｇｒｏｗｔｈ ａｎｄ ｂｉｏｍａｓｓ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍ. ｏｌｅｉｆｅｒａꎬ ｕｓａｇｅ ａｎｄ ｃｏｕｐｌｉｎｇ
ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ｏｆ ｗａｔｅｒ ａｎｄ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｒｅｓｔｒａｉｎｅｄ ａｎｄ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｅｎｈａｎｃｅ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ａｎｄ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｉｎ
ｐｒａｃｔｉｃｅｓ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｏｆ ｗａｔｅｒ ａｎｄ ｎｉｔｒｏｇｅｎꎬ ｒｏｏｔ ｔｒａｉｔｓꎬ ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎꎬ ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄ ｓｐｅｃｉｅｓꎬ ｔｒｏｐｉｃｓ

在生产上ꎬ水分和氮肥两个因子的相互作用 根系生长影响的研究ꎬ有助于了解植物在不同水
下ꎬ共同对作物的生长发育以及对资源利用效率 氮条件的响应机理ꎬ以及寻找植物的最适水和氮
产生影响的现象ꎬ称为水氮耦合( 姚锋先ꎬ２０１１)ꎮ 的组合方式ꎬ作为植物栽培实践的指导方案ꎮ
研究表明ꎬ提高作物的水氮利用率和产量水平有 辣木 ( Ｍｏｒｉｎｇａ ｏｌｅｉｆｅｒａ)ꎬ 主 要 生 长 在 热 带 地
助于合理利用农业资源ꎻ合适的氮素水平有利于 区ꎬ其叶片和果荚含有各种有益成分ꎬ种子含有的
作物吸收和利用土壤水分ꎬ提升水分利用效率( 谢 活性凝结成分可以净化水质( 饶之坤等ꎬ２００７)ꎮ
志良和田长彦ꎬ２０１１)ꎮ 施加氮素对作物根系呼吸 近年来ꎬ辣木的营养成分以及药理作用研究取得
及形态会产生显著的影响( Ｌｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ２０１５)ꎮ 有研 了良好进展ꎬ其中ꎬ辣木叶的醇提物具有自由基清
究发现水分和氮素在藜麦(Ｃｈｅｎｏｐｏｄｉｕｍ ｑｕｉｎｏａ) 的 除能力(周伟等ꎬ２０１７)ꎬ并且辣木叶在饲料应用、
生长过程有协同作用ꎬ合适的灌溉量可以促进氮 食品领域以及医疗应用有广阔前景( 巩思佳等ꎬ
肥的吸收ꎬ进而显著提高藜麦的产量、干物质累积 ２０２１)ꎮ 辣木具有重要的经济价值和实用价值ꎬ辣
和氮素累积(王斌等ꎬ２０２０)ꎻ合适的水氮添加可以 木的栽培技术也变得日益重要ꎮ 鉴于辣木产业在

提高马铃薯(Ｓｏｌａｎｕｍ ｔｕｂｅｒｏｓｕｍ) 的产量及商品率ꎬ 我国的迅速发展ꎬ在不同栽培以及管理方式下辣
并且可以提高土壤的酶活性( 王顺等ꎬ２０２１)ꎻ对于 木对养分需求的极大差异( 程世敏等ꎬ２０２１)ꎬ目前
棉花(Ｇｏｓｓｙｐｉｕｍ ｓｐｐ.) 而言ꎬ合适的灌溉量以及施 对辣木栽培的研究主要集中在氮磷钾的施用( 李
肥量在一定程度上可以促进其植株的生长和产量 玲等ꎬ２０１５ꎻ程世敏等ꎬ２０２１)、遮光处理( 袁淑娜
的增加ꎬ对于株高、叶片数和结铃率等指标均有提 等ꎬ２０２１)、水胁迫(任保兰等ꎬ２０２１)对辣木生长的
高效应(尔晨等ꎬ２０２１)ꎻ一定的水氮配比可以降低 影响ꎬ以及对辣木光合作用特征的探讨( 魏安超和
生育期菘蓝( Ｉｓａｔｉｓ ｉｎｄｉｇｏｔｉｃａ) 的耗水量ꎬ改善水和 张大为ꎬ２０２１)等ꎮ 根系是植物营养和水分吸收的
氮在作物 －土壤水分系统中的良性循环( 王玉才 重要器官ꎬ而在氮肥和水的耦合效应对辣木生长
等ꎬ２０２１)ꎮ 作为植物获取水分和养分的主要器 影响方面的研究较为缺乏ꎬ两者对辣木根系特征
官ꎬ根系对于作物生长有至关重要的作用( 刘戈菊 影响的研究更少ꎮ 本研究以华南季风区为研究区
等ꎬ２００９)ꎬ因此加强对不同浓度水氮耦合对作物 域ꎬ以辣木为研究对象ꎬ采用盆栽试验ꎬ设置不同