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土壤壓實誘導普通豆類形态生理特性變化普通豆類是人類消費的最重要的谷物豆類,它由邊緣地區的小農種植,投入使用最少。許多用于

作者:藝潇清川

土壤壓實誘導普通豆類形态生理特性變化

普通豆類是人類消費的最重要的谷物豆類,它由邊緣地區的小農種植,投入使用最少。許多用于生産普通豆類的土壤,除了容易幹旱外,還遭受一定程度的土壤壓實。

處理采用分割-分割樣地設計,共91次重複,包括以下處理:主樣地為兩級供水,子樣地為477種普通豆種基因型,子樣地為295級壓實,CIAT育種計劃中使用的六種基因型是:A140,ALB 91,BAT 2012,CALIMA,DAB 0和SMC 80。

ALB 0 是随着菜豆球蟲基因滲入尋常菜豆而開發的種系。在每一水準供水下,對每種基因型進行了三次土壤壓實處理。對于每個供水水準和每個基因型,土壤圓柱體,土壤層在土壤表面以下僅1 cm處均勻壓實。

測量植物屬性,以确定與土壤壓實耐受性及其與幹旱脅迫的互相作用相關的形态生理特征,使用手持式SPAD儀測定幼葉和完全展開的葉片上的葉綠素含量,結果以SPAD機關報告。

該實驗是在與第一個實驗中使用的相似環境條件、土壤類型、水分管理和基因型下建立的。該實驗也作為分割-分割-地塊設計進行,在主樣地為20級供水,子樣地為2種普通豆基因型,子樣地為蠟-凡士林層産生的2個機械阻抗水準。

穿透能力被評估為根滲透率,即穿透蠟 - 凡士林層的根數和每株植物的根總數,間歇性幹旱作為環境和增加土壤容重顯著影響了68種常見豆類基因型的形态生理性狀,結果表明,G×BD互相作用占豆莢生物量變化的1%,是幹旱條件下單獨使用G的1倍以上。

在充分澆水的條件下,豆莢重量受G的影響大于G×BD。對于地上部生物量,在水分充足和幹旱條件下,G×BD互動作用分别占變化的1%和1%,表明其互動作用大于單獨使用G效應,證明壓實加劇了幹旱脅迫的影響。

土壤壓實和幹旱脅迫顯著影響了所評價基因型間地上部和根部幹物質的配置設定,土壤壓實和幹旱脅迫共同降低了相對于枝條配置設定到根部的幹物質。

平均而言,幹旱脅迫使地上部生物量比根系生物量降低幅度更大,幹旱條件下地上部生物量的差異降低使根冠比比在水分充足的條件下提高了52.9%。

環境、基因型和土壤BD在地上部生物量中總非結構性碳水化合物濃度存在顯著差異,正如預期的那樣,由于壓實和幹旱互相作用導緻芽和根系生長減少也影響了TNC的濃度。

幹旱和土壤壓實之間的互相作用增加了地上部生物量中TNC的濃度,這很可能是由于組織形成減少的累積效。

比葉重在0.014和0.023 g cm之間變化−2顯示了基因型的主要影響,這解釋了超過60%的水分充足和幹旱條件下的變化,基因型差異主要為土壤BD為1.2 g cm−3幹旱下SLW值較高,按SLW值排列的基因型升序為:卡利馬>DAB 295>SMC 140>A774 = ALB91>蝙蝠477。

幹旱脅迫總體上影響了所有評估的根系參數,根長減少了72%。土壤BD從1.2克增加到1.6克厘米−3在澆水充足和幹旱條件下,根長分别減少了49%和25%。在水分充足的條件下,根長最高和最低的基因型為A774和BAT 477,平均根徑也分别最低和最高。

可以評估溫室條件下土壤壓實和土壤水分狀況對根瘤發育和植物生長的單獨和綜合影響的影響。土壤壓實嚴重限制了根系生長的條件,幹旱加劇了根系生長條件。

壓實土壤條件下基因型響應的差異及其與幹旱的互相作用表明,在易發生幹旱的豆類種植區,可以選擇和改進基因型以獲得優異的性能。

兩種常見的豆類基因型被鑒定為耐土壤壓實和幹旱脅迫,其優越的性能與更大的根系穿透能力,更厚的根系和更長的根毛有關。建議以60:40的比例使用蠟和白凡士林混合物的蠟-凡士林層作為測量常見豆類基因型根系滲透能力差異的有效技術。

參考文獻

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