Page 171 - 《广西植物》2023年第5期
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的土壤水分和施氮梯度ꎬ通过设定不同的水氮组 1.3 试验设计
合处理探讨这些处理对辣木生长的影响ꎬ并分析 根据本地区的降雨量、农作物施氮量并结合相
辣木根系生长状况和形态结构对不同水氮耦合处 关试验的施氮水平(彭钟通等ꎬ2021)ꎬ本研究采用
理的响应特征ꎬ拟回答以下科学问题:(1) 不同水 水氮组合处理ꎬ 设置 3 个水分梯度ꎬ 分别为 40%
分梯度和施氮梯度如何影响辣木根系生长和结构 (W1)、60%(W2)、80%(W3)田间饱和持水量ꎬ以及
 ̄1
特征ꎻ(2)如何通过合适的水氮组合改善辣木根系 4 个氮水平ꎬ包括 0 gplant ( N0)、0.6 gplant  ̄1
 ̄1
 ̄1
的生长ꎮ 本研究结果将为改善辣木根系生长状况 (N1)、1.8 gplant (N2)、3.6 gplant (N3)ꎬ共组
提供数据支持ꎬ为华南地区辣木的水氮管理和合 合成 12 种处理ꎬ每个处理设置 6 个重复ꎮ
盆栽试验自 2017 年 6 月 9 日启动ꎬ根据土壤
理栽培提供科学依据ꎮ
基质的饱和含水量、试验设计的水处理梯度和氮
1 材料与方法 处理梯度ꎬ分别计算好每种处理所需的水和氮的
量ꎬ并将氮溶解与相应处理添加的水中ꎬ保证水分
1.1 研究区域概况 梯度达到设计的百分比ꎬ施用频率为每两周一次ꎬ
本研究的盆栽试验设在广州市天河区华南农 每株植物施用量( 表 1)ꎮ 试验过程中ꎬ对辣木进
行常规的日常管理工作ꎬ180 d 后ꎬ收获所有盆栽
业大学生态学教学基地ꎮ 该区域处于南亚热带季
风气候区(113°21′26″ E、23°9′26″ N)ꎬ年平均温 的根系ꎬ然后进行根系扫描及数据处理ꎮ
1.4 测定项目和方法
度为 21.8 ℃ ꎬ年降水量为 1 638 mmꎬ降水集中于
1.4.1 根系测定 细根( <2 mm) 是水分和养分吸
每年的 4—9 月ꎬ占年降水量的 80%ꎬ热量充足( 吴
收的主要器官ꎬ而粗根( >2 mm) 则是生物量的主
永彬和冯志坚ꎬ2006)ꎮ
要组成部分ꎮ 本试验中ꎬ将收获的辣木从茎基部
1.2 试验材料
剪断ꎬ尽量保持根系的完整ꎬ仔细挑出残留在土壤
本研究中选用的辣木品种为 Moringa oleifera
中的根系ꎬ把全部根系装入袋中ꎬ避免根的水分蒸
‘PKM Ⅰ’ꎬ挑选光亮饱满的种子在自来水中浸泡
发ꎬ立即带回实验室清洗干净ꎮ 将根系按直径大
6 hꎬ放置晾干后将种子播种于盛有干净河沙的托
小区分为细根和粗根ꎬ分别铺在吸湿纸上ꎬ使根系
盘中ꎬ待萌芽后生长 7 ~ 10 dꎬ选择生长状况良好且
平展ꎬ使用 LA ̄S 植物图像分析仪对根系进行扫
长势基本一致的幼苗ꎬ将其转移到盛有培育基质
描ꎬ得到每株辣木幼苗粗根和细根的根长、根表面
的花盆中ꎬ花盆规格为 30 cm(上口径) ×30 cm(下
积、根体积等指标ꎮ 将扫描好的粗根和细根分别
口径)ꎬ高 26 cmꎬ每个花盆内仅栽培 1 株幼苗ꎮ 试
放入牛皮纸袋ꎬ在电热恒温鼓风箱中ꎬ烘干至恒重
验 中 选 用 的 氮 肥 为 尿 素 [ CO ( NH ) ]ꎬ 含
2 2
后进行称重ꎬ重量精确到 0.01 gꎮ
N 46.0%)ꎮ 栽培基质为赤红壤与营养土混合物ꎬ
1.4.2 根系指标计算 结合试验中测得粗根和细
两者比例为 7 ∶ 1ꎬ每个花盆盛有的基质均为 4 kgꎮ
根的根长和根表面积ꎬ计算辣木的比根长和比表
混合后测定基质中有机质含量为 48.73 gkg ꎬ全
 ̄1
面积ꎮ 具体公式如下:
 ̄1
 ̄1
氮含量为 1.36 gkg ꎬ全磷含量为 0.25 gkg ꎮ
根长(cm)
 ̄1
盆栽试验所用的赤红壤挖自华南农业大学树木园 比根长(cmg )= 根干重(g) ꎻ
表层土壤( 深度为 0 ~ 20 cm)ꎬ将土样混合后自然 2
2  ̄1 根表面积(cm )
比表面积(cm g )= ꎮ
风干ꎬ除杂、研碎后过 3 mm 的网筛ꎮ 经试验测定ꎬ 根干重(g)
该红壤的田间持水量为 25%ꎬ与华南地区壤土田 1.5 数据处理
间持水量相近(劳同浩等ꎬ2013ꎻ韩学琴等ꎬ2018)ꎮ 所有图表利用 Excel 2016 进行数据整理并绘
试验中ꎬ将不同处理的盆栽苗随机地摆放在温室 制ꎬ使 用 SPSS 26. 0 进 行 单 因 素 方 差 ( one ̄way
大棚的高 0.8 m 铁架上进行ꎬ大棚内空气流通ꎬ光 ANOVA) 和 双 因 素 方 差 ( two ̄way ANOVA) 分 析ꎮ
照强度、空气温湿度等环境条件与外界相似ꎮ 控 使用单因素方差分析检测相同氮处理不同水处理
制变量仅为水和氮的添加量不同ꎬ其他处理均保 间的各根系参数间差异以及相同水条件下不同氮
持一致ꎮ 处理的各根系参数间差异时ꎬ 使用双因素方差分