不同苧麻品種間根際環(huán)境的初步研究

周建霞，朱四元，劉頭明，湯清明，唐守偉

（中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所，湖南長(zhǎng)沙 410205）

根際通常是指植物根所占據(jù)或影響到的那部分土壤（rhizosphere）[1]。它是土壤水分、養(yǎng)分和有益或有害微生物進(jìn)入根系的門戶。研究作物根際環(huán)境對(duì)培育作物對(duì)土壤的適應(yīng)性、提高作物水肥利用率、防治作物根系病害有重要的意義[2]。

苧麻是我國(guó)的重要纖維特產(chǎn)經(jīng)濟(jì)作物，栽培面積甚廣。苧麻紡織品制成的服裝穿著不但涼爽，而且透氣漓汗，著裝輕飄無(wú)折，深受國(guó)內(nèi)外消費(fèi)者的青瞇。在苧麻栽培方面則需要研發(fā)和推廣新的苧麻繁殖技術(shù)和高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)規(guī)范化栽培技術(shù)，以利于提高種麻的比較效益和保證其可持續(xù)發(fā)展[3]。苧麻的高產(chǎn)栽培方面已有很多研究報(bào)道[5-7]，但是苧麻根際環(huán)境的研究還較少。在其它作物栽培方面，人們主要采用了測(cè)土配方施肥，測(cè)定地塊的養(yǎng)分含量，而苧麻是多年生作物，所以研究其根際土壤狀況則顯得尤為重要。本文試圖從不同品種根際環(huán)境的差異來研究其對(duì)苧麻產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。

1 試驗(yàn)材料和方法

1.1 材料

試驗(yàn)設(shè)在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所望城科技園苧麻試驗(yàn)地，苧麻品種為NC01、華苧4號(hào)、D801、96-1-2、圓葉青、CZ0601，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，一個(gè)因子，六個(gè)水平（品種），三次重復(fù)，小區(qū)面積為20m2，每個(gè)小區(qū)種植60株，苧麻于2007年春天扦插。土樣于2009年苧麻冬培前采取，苧麻產(chǎn)量性狀和品質(zhì)性狀均為2010年三季麻的試驗(yàn)數(shù)據(jù)的平均數(shù)。

1.2 方法

1.2.1 土樣的采取

在小區(qū)內(nèi)選取三點(diǎn)挖取5-15cm土層內(nèi)的苧麻根系。先抖落大塊不含根系的土壤，取根系表面的細(xì)粒土壤，裝入塑料袋內(nèi)，混勻，作為根際土壤。除去土中的石塊、植物根莖及可見土壤動(dòng)物，一部分過2mm篩后混勻于4℃冷藏備用，用于測(cè)定微生物含量和含水量，另一部分土壤風(fēng)干后碾碎，過2mm篩進(jìn)行土壤養(yǎng)分、酸度、酶活性等的分析。

1.2.2 土壤環(huán)境因子的測(cè)定

土壤養(yǎng)分測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)用重鉻酸鉀氧化還原滴定外熱法；土壤全氮采用半微量開氏法；土壤水解性氮測(cè)定采用堿解擴(kuò)散法；土壤全磷測(cè)定采用鉬銻抗吸光光度法；土壤有效磷采用NaHCO3浸提-鉬銻抗吸光光度法；土壤全鉀用火焰光度計(jì)法；土壤速效鉀用醋酸銨浸提-火焰光度法測(cè)定；pH用酸度計(jì)測(cè)定（水提法1：2.5）。土壤水分測(cè)量采用烘干法[8]。

細(xì)菌、放線菌及真菌分別用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基、高氏1號(hào)培養(yǎng)基及馬丁-孟加拉紅培養(yǎng)基培養(yǎng)。細(xì)菌37℃培養(yǎng)2-3日，放線菌、真菌28℃培養(yǎng)3-5日[9]。

酸性磷酸酶活性用苯磷酸二鈉比色法。土壤酸性磷酸酶活性以24小時(shí)后每克干土產(chǎn)生的苯酚微克數(shù)表示（μg苯酚/g土·24h）。脲酶采用苯酚鈉次氯酸鈉比色法測(cè)定。土壤脲酶的活性以24小時(shí)后每克干土產(chǎn)生的NH3-N的微克數(shù)表示（μgNH3-N/g土·24h）[10]。

1.2.3 苧麻產(chǎn)量和品質(zhì)性狀的測(cè)定

各小區(qū)對(duì)三季麻收獲時(shí)選代表株測(cè)定株高、莖粗、皮厚、測(cè)產(chǎn)計(jì)算鮮皮出麻率，計(jì)數(shù)各小區(qū)有效株數(shù),全部收獲測(cè)產(chǎn)。株高的測(cè)量從麻莖的基部到頂部；莖粗和皮厚的測(cè)定位置為株高三分之一處；鮮皮出麻率為原麻干重與鮮皮重的百分?jǐn)?shù)。

苧麻的纖維品質(zhì)主要測(cè)定纖維支數(shù)、強(qiáng)力、含膠率。利用LLY-06A型電子單纖維強(qiáng)力儀測(cè)定樣品的斷裂強(qiáng)力；利用OFDA纖維細(xì)度儀測(cè)定樣品的纖維細(xì)度；原麻含膠率采用化學(xué)脫膠方法脫膠進(jìn)行測(cè)定。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SAS8.0軟件進(jìn)行相關(guān)的統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 品種間根際微生物的差異

從表1中可以看出冬培前土壤中的三大類微生物只有細(xì)菌數(shù)量在品種間存在顯著差異。其中，從多到少依次為CZ0601，圓葉青，D801,96-1-2，NC01，華苧4號(hào)。真菌數(shù)目NC01最多，圓葉青最少。放線菌數(shù)目D801最多，圓葉青最少。

2.2 品種間土壤養(yǎng)分和pH的差異

從表2中可以看出根際土壤中速效養(yǎng)分的含量在各品種間都不存在顯著差異，有機(jī)質(zhì)的含量、全氮、全磷和全鉀在品種間存在顯著差異。其中，6個(gè)品種按根際土壤中有機(jī)質(zhì)含量的排序是D801＞96-1-2＞華苧4號(hào)＞圓葉青＞NC01＞CZ0601；6個(gè)品種按根際土壤中全氮含量的排序是96-1-2＞NC01＞D801＞華苧4號(hào)＞圓葉青＞CZ0601；6個(gè)品種按根際土壤中全磷含量的排序是，NC01＞華苧4號(hào)＞圓葉青＞96-1-2＞D801＞CZ0601；6個(gè)品種按根際土壤中全鉀含量的排序是NC01＞CZ0601＞D801＞ 華苧 4號(hào) ＞96-1-2＞ 圓葉青。

表1 品種間根際土壤中微生物含量的比較Tab.1 The comparisons ofthe microbial numbers amongdifferent ramie varieties'rhizosphere soils

表2 品種間根際土壤中養(yǎng)分含量的比較Tab.2 The comparisons ofthe soil nutrient contents amongdifferent ramie varieties'rhizosphere soils

2.3 品種間根際土壤酶活性和pH的差異

從表3中可以看出根際土壤中脲酶和酸性磷酸酶活性在品種間不存在顯著差異，其中脲酶活性最高的是D801，最低的是華苧4號(hào)，酸性磷酸酶的活性最高和最低的品種也是D801和華苧4號(hào)。根際土壤的pH方面，品種間存在顯著差異，從高到低的排序?yàn)镈801，圓葉青，CZ0601，NC01，96-1-2，華苧4號(hào)。

表3 品種間根際土壤中pH與酶活性的比較Tab.3 The comparisons ofpHs and enzyme activities amongdifferent ramie varieties'rhizosphere soils

2.4 根際土壤營(yíng)養(yǎng)與質(zhì)量性狀、品質(zhì)性狀的相關(guān)性

由于根際微生物、酶活等都通過影響土壤養(yǎng)分的活性和含量來影響苧麻生長(zhǎng)，因此本文只對(duì)土壤營(yíng)養(yǎng)與質(zhì)量性狀、品質(zhì)性狀做相關(guān)性分析。從表4中可以看出，產(chǎn)量性狀中株高與全磷含量呈極顯著負(fù)相關(guān)，與有效磷含量呈顯著負(fù)相關(guān)，株高與全鉀呈顯著正相關(guān)，小區(qū)有效株數(shù)與全磷達(dá)到顯著正相關(guān)。品質(zhì)性狀中，纖維支數(shù)與全磷顯著負(fù)相關(guān)，纖維強(qiáng)力與全鉀極顯著負(fù)相關(guān)。

表4 望城科技園纖維產(chǎn)量、品質(zhì)與土壤養(yǎng)分的相關(guān)性分析Tab.4 The correlations between plant qualities,fiber qualities and soil nutrients

3 分析與討論

3.1 根際環(huán)境中全氮、全磷、全鉀含量、pH、細(xì)菌數(shù)量存在品種間差異性

根際生態(tài)系統(tǒng)是由植物、土壤和微生物組成。根際受植物根系的影響，不同基因型的植物的根系分泌物數(shù)量和種類不同，進(jìn)而造成土壤養(yǎng)分的含量、微生物數(shù)量極其土壤酶的活性的差異。除此之外土壤pH值可以通過影響土壤微生物活動(dòng)、土壤有機(jī)質(zhì)的分解、礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的有效狀態(tài)等影響土壤的肥力狀態(tài)。微生物對(duì)于土壤肥力的形成，植物營(yíng)養(yǎng)的轉(zhuǎn)化起著極其重要的作用。磷酸酶對(duì)土壤磷素的有效性具有重要的作用，脲酶的酶促產(chǎn)物氨是植物的氮源之一。因此，根系分泌物的不同造成了根際環(huán)境的不同。

由以上分析可知，根際環(huán)境中全氮、全磷、全鉀含量、pH、細(xì)菌數(shù)量在冬培前在不同品種間存在差異性。在相同的地力和施肥水平下，根際土壤中氮、磷、鉀在品種間的差異顯示了不同品種對(duì)養(yǎng)分的吸收利用情況的差異。例如在鉀的吸收方面水稻中粳稻比秈稻對(duì)鉀敏感，矮稈高產(chǎn)品種比高稈品種敏感。本試驗(yàn)中苧麻根際土壤中的全氮、全磷、全鉀的含量存在著品種差異性，利用這一點(diǎn)可以指導(dǎo)不同品種苧麻的合理施肥。

3.2 根際土壤養(yǎng)分與纖維產(chǎn)量和纖維品質(zhì)有一定的相關(guān)性

土壤的速效養(yǎng)分易被植物吸收，但由于速效養(yǎng)分的波動(dòng)性大及其測(cè)定方法的有效性，測(cè)量的差異大，本試驗(yàn)中根際土壤中的速效養(yǎng)分中只有有效磷與株高達(dá)顯著負(fù)相關(guān)，有效磷和速效鉀的含量與纖維產(chǎn)量和纖維品質(zhì)沒有達(dá)到顯著相關(guān)，而全磷與株高、小區(qū)有效株數(shù)、纖維支數(shù)、全鉀則與株高、纖維支數(shù)有顯著的相關(guān)性。

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