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土壤的容重通常是用来评价土壤耕作质量和作物管理的重要指标[1].甘薯(Ipomoea batatas Lam.)属于旋花科甘薯属甘薯种草本植物.据FAO(联合国粮食及农业组织)统计,2013年世界甘薯种植面积为818.2万hm2,总产量达到10 310.9万t.现我国甘薯种植范围极广,种植面积和总产量均居世界第一.深入研究土壤容重与甘薯产量品质的关系,对科学调节土壤环境,促进甘薯高产优质有重要意义.容重增加,土壤紧实变大.紧实土壤对根系生长影响的研究结果较为一致,即在紧实土壤中楸子幼苗根系生长减慢[2];土壤紧实度的增加使玫瑰根系长度、侧根数量等均有所降低[3];紧实土壤不利于马铃薯根系、块茎的生长发育[4];随容重增大,野生香根草幼苗根系根长密度和根体积密度减小[5].尚庆文等[6]研究表明,生姜根茎干物质、淀粉含量随土壤容重降低而降低;李潮海等[7]研究表明,玉米籽粒氮、磷、钾的积累随着土壤容重的增加而降低.但土壤容重与甘薯根系及块根的关系未见报道.本试验采用模拟大田不同土层的实际土壤容重,探讨土壤容重对甘薯产量品质的影响.
Effects of Soil Thickness and Bulk Density on Root Growth and Root Earthnut Quality of Sweet Potato
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摘要: 为提高甘薯作物的产量和效益,探讨土壤容重和耕作层土壤厚度对甘薯产量和品质的影响,以期为甘薯生产提供指导.以渝薯6号为材料,采用二因素随机区组设计方法,盆栽模拟试验,分期测定甘薯块根的各项指标.研究分层设置土壤容重的处理方式对甘薯根系生长,块根产量及品质的影响.在底部土壤容重为1.6 g/cm3、下层土壤为8~32 cm的时候,淀粉含量达到最大值29.98%,极显著高于空白对照;在底部土壤容重为1.5 g/cm3,底层土壤厚度为16~32 cm时,块根质量最大(为0.68 kg).试验结果表明,过高的土壤容重会造成SOD活性、MDA含量、淀粉含量增加,但不利于产量增加;下层土壤厚度减少有利于甘薯产量的提高,却不利于淀粉累积.Abstract: In order to improve the yield and benefit of sweet potato crops, the effects of soil bulk density and soil thickness on the yield and quality of sweet potato were discussed, so as to provide guidance for sweet potato production. Tthis experiment took Yu Shu No. 6 as material, using two factors random area group design method, pot simulation test, and the determination of various indexes of sweet potato root tuber by stages. The effects of different treatments of soil bulk density on root growth, root yield and quality of sweet potato were studied. [results] when the soil bulk density at the bottom was 1.6 g/cm3 and the lower soil was 8-32 cm, the starch content reached the maximum 29.98%, which was significantly higher than that of the blank control. When the bottom soil bulk density is 1.5 g/cm3 and the underlying soil thickness is 16-32 cm, the root weight is the maximum (0.68 kg). The results showed that the high soil bulk density would increase the activity of SOD, MDA content and starch content, but not increase the yield. The decrease of the lower soil thickness is beneficial to the increase of sweet potato yield, but not to the accumulation of starch.
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Key words:
- sweet potato /
- soil bulk density /
- soil thickness /
- root growth /
- earthnut quality .
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表 1 试验地土壤肥力状况
土壤肥力类型 全氮/
(g·kg-1)全磷/
(g·kg-1)全钾/
(g·kg-1)碱解氮/
(mg·kg-1)有效磷/
(mg·kg-1)有效钾/
(mg·kg-1)有机质/
(g·kg-1)pH值 紫色沙壤土 0.61 1.50 22.6 96.2 61.3 132.6 1.3 5.22 表 2 根总长、根总体积差异的多重比较
时间 CK/
cmA1B1/
cmA1B2/
cmA1B3/
cmA2B1/
cmA2B2/
cmA2B3/
cmA3B1/
cmA3B2/
cmA3B3/
cmCK/
cm3A1B1/
cm3A1B2/
cm3A1B3/
cm3A2B1/
cm3A2B2/
cm3A2B3/
cm3A3B1/
cm3A3B2/
cm3A3B3/
cm330 d 190.77cdBCD 232.84bB 311.36aA 215.95bcBC 170.85deCD 217.09bcBC 163.51deDE 159.14deDE 146.31efDE 121.69fE 3.79abA 3.77abA 3.95aA 3.76abA 3.54abA 3.81abA 3.67abA 2.97bA 3.06bA 3.15abA 60 d 344.84fE 543.54bBC 656.71aA 498.33bcC 464.58cdCD 612.9aAB 409.2deDE 407.35deDE 418.16deDE 382.54efE 6.06abAB 6.78aA 6.23abAB 4.18bcAB 5.34abcAB 5.15abcAB 3.86bcAB 4.88abcAB 3.35cB 3.03cB 90 d 349.51eF 545.01bcABC 678.46aA 503.54cdCDE 510.25cBCD 618.82abAB 410.21deDEF 394.5eEF 424.96eDEF 384.6eEF 6.04bB 6.89aA 6.06bB 4.36dD 5.26cC 5.18cC 3.51eEF 4.14dDE 3.25eF 3.35eF 表 3 根干质量差异的多重比较
时间 CK/
gA1B1/
gA1B2/
gA1B3/
gA2B1/
gA2B2/
gA2B3/
gA3B1/
gA3B2/
gA3B3/
g30 d 1.52abcABC 1.59abAB 1.76aA 1.33bcdBCD 1.3bcdeBCD 1.42bcdABCD 1.22cdeBCD 1.15deCD 1.28cdeBCD 1.02eD 60 d 1.73abAB 1.75abAB 1.83aA 1.45cdBC 1.67abcABC 1.70abAB 1.38dCD 1.56bcdABC 1.61abcABC 1.11eD 90 d 1.77aA 1.78aA 1.81aA 1.49cdBC 1.67abcAB 1.69abAB 1.37dCD 1.54bcdABC 1.63abcABC 1.12eD 表 4 R/T值差异的多重比较
时间 CK A1B1 A1B2 A1B3 A2B1 A2B2 A2B3 A3B1 A3B2 A3B3 30 d 5.81bcBCD 5.88bcBC 7.07aA 5.41cdBCDE 5.38cdeBCDE 6.2bB 5.01defDE 4.78efE 5.15defCDE 4.69fE 60 d 3.53abcABC 3.59abABC 3.8aA 3.49abcdABC 3.19cdeBCD 3.64abAB 3.12deCD 3.1eCD 3.29bcdeABCD 2.94eD 90 d 2.46bcdABC 2.55abcAB 2.77aA 2.46bcdABC 2.22deBCD 2.6abAB 2.08eCD 2.06eCD 2.25cdeBCD 2.06eCD 表 5 SOD活性差异的多重比较
时间 CK/
(U·mg-1)A1B1/
(U·mg-1)A1B2/
(U·mg-1)A1B3/
(U·mg-1)A2B1/
(U·mg-1)A2B2/
(U·mg-1)A2B3/
(U·mg-1)A3B1/
(U·mg-1)A3B2/
(U·mg-1)A3B3/
(U·mg-1)30 d 13.51eD 14.78deCD 13.82eD 15.85bcdBCD 16.44bcBC 14.88cdeBCD 15.59bcBC 16.74bAB 16.18bcAB 18.12aA 60 d 13.11cC 13.39cC 13.21cC 15.84bcBC 13.56cC 15.54bcBC 16.61bcBC 14.20cBC 20.15abAB 23.46aA 90 d 13.25cC 13.81cBC 17.67bB 15.82bcBC 14.37cBC 13.07cBC 16.13bB 13.57cC 14.53bcBC 24.88aA 表 6 MDA含量差异的多重比较
时间 CK/
(μmol·g-1)A1B1/
(μmol·g-1)A1B2/
(μmol·g-1)A1B3/
(μmol·g-1)A2B1/
(μmol·g-1)A2B2/
(μmol·g-1)A2B3/
(μmol·g-1)A3B1/
(μmol·g-1)A3B2/
(μmol·g-1)A3B3/
(μmol·g-1)30 d 0.98dE 1.05dDE 0.96dE 1.31bcBCD 1.17bcdCDE 1.10cdCDE 1.45bbABC 1.48abAB 1.32bcBCD 1.71aA 60 d 0.98cD 1.03cdC 1.01cdC 1.38bABC 1.20bcBCD 1.16bcBCD 1.42abAB 1.40abABC 1.38bABCD 1.62aA 90 d 1.04eBC 1.08deBC 0.93eC 1.32bcdABC 1.12bcdBCE 1.10cdeBC 1.41bcAB 1.45bAB 1.32bcdABC 1.74aA 表 7 不同处理间薯质量差异的方差分析
内容 变异来源 平方和 自由度 均方 F值 大中薯 区组间 0.054 9 2 0.027 4 2.538 2 A因素间 0.050 4 2 0.025 2 2.331 5 B因素间 0.642 2 2 0.321 1 29.708 6** AxB 0.047 2 4 0.011 8 1.091 8 小薯 区组间 0.038 3 2 0.019 2 6.053 9* A因素间 0.002 1 2 0.001 1 0.334 0 B因素间 0.014 7 2 0.007 4 2.330 7 AxB 0.082 8 4 0.020 7 6.540 3** 总质量 区组间 0.008 0 2 0.004 0 0.304 1 A因素间 0.056 7 2 0.028 4 2.149 3 B因素间 0.833 3 2 0.416 7 31.580 9** AxB 0.160 4 4 0.040 1 3.038 7* 表 8 不同处理间薯质量差异的多重比较
处理类型 CK/kg A1B1/kg A1B2/kg A1B3/kg A2B1/kg A2B2/kg A2B3/kg A3B1/kg A3B2/kg A3B3/kg 大 小 大 小 大 小 大 小 大 小 大 小 大 小 大 小 大 小 大 小 块根质量 0.82 0.09 0.66 0.16 0.63 0.12 0.26 0.06 0.51 0.16 0.68 0.22 0.3 0.03 0.52 0.05 0.51 0.12 0.09 0.19 差异性 0.91bBC 0.82bC 0.75aA 0.32dD 0.67cCD 0.9aAB 0.33eE 0.57eE 0.63eE 0.28fF 表 9 不同处理间甘薯薯数量差异的方差分析
内容 变异来源 平方和 自由度 均方 F值 大中薯 区组间 3.629 6 2 1.814 8 2.020 6 A因素间 0.074 1 2 0.037 0 0.041 2 B因素间 3.629 6 2 1.814 8 2.020 6 AxB 1.481 5 4 0.370 4 0.412 4 小薯 区组间 2.722 2 2 1.361 1 2.189 9 A因素间 0.388 9 2 0.194 4 0.312 8 B因素间 2.722 2 2 1.361 1 2.189 9 AxB 9.888 9 4 2.472 2 3.977 7* 总数 区组间 8.129 6 2 4.064 8 3.328 9 A因素间 0.240 7 2 0.120 4 0.098 6 B因素间 4.018 5 2 2.009 3 1.645 5 AxB 5.703 7 4 1.425 9 1.167 8 表 10 不同处理间蛋白质、淀粉差异的方差分析
变异来源 蛋白质 淀粉 均方 F值 均方 F值 区组间 142 307.8 0.085 0.009 0.003 A因素间 315 759.7 0.132 58.169 69.433** B因素间 3 837 281 1.604 42.372 50.577** AxB 2 391 799 1.435 0.838 0.27 表 11 不同处理间薯块中淀粉含量差异的多重比较
处理 CK A1B1 A1B2 A1B3 A2B1 A2B2 A2B3 A3B1 A3B2 A3B3 质量分数/
(mg·g-1)209.6D 211.1D 225.9CD 256.4ABC 237.0BCD 261.9ABC 286.3A 241.9BCD 277.5AB 299.8A 表 12 不同处理间薯块中蛋白质含量差异的多重比较
处理 CK A1B1 A1B2 A1B3 A2B1 A2B2 A2B3 A3B1 A3B2 A3B3 质量分数/
(mg·g-1)62.3Aa 57.4Aa 54.2Aa 55.2Aa 60.0Aa 60.5Aa 58.7Aa 63.7Aa 58.1Aa 63.8Aa -
[1] LOGSDON S D, KARLEN D L. Bulk Density as a Soil Quality Indicator during Conversion to No-Tillage[J]. Soil and Tillage Research, 2004, 78(2): 143-149. doi: 10.1016/j.still.2004.02.003 [2] 吴亚维, 马锋旺, 邹养军.土壤紧实度对楸子幼苗根系生长及活力的影响[J].贵州农业科学, 2009, 37(3): 118-120. doi: http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=gznykx200903041 [3] 孙曰波, 赵兰勇, 张玲.土壤紧实度对玫瑰幼苗生长及根系氮代谢的影响[J].园艺学报, 2011, 38(9): 1775-1780. doi: http://www.oalib.com/paper/4360583 [4] 王玉萍, 周晓洁, 卢潇, 等.土壤紧实度对马铃薯根系、匍匐茎、产量和品质的影响[J].中国沙漠, 2016, 36(6): 1590-1596. doi: http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=zgsm201606012 [5] 刘晚苟, 李良贤, 谢海容, 等.土壤容重对野生香根草幼苗根系形态及其生物量的影响[J].草业学报, 2015, 21(4): 214-220. doi: http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=caoyexb201504025 [6] 尚庆文, 徐坤, 孔祥波, 等.土壤容重对生姜生长及产量和品质的影响[J].中国蔬菜, 2006, (11): 18-20. doi: 10.3969/j.issn.1000-6346.2006.11.007 [7] 李潮海, 梅沛沛, 王群, 等.下层土壤容重对玉米植株养分吸收和分配的影响[J].中国农业科学, 2007, 40(7): 1371-1378. doi: http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_zgnykx200707009.aspx [8] 王文质, 以凡, 杜述荣, 等.甘薯淀粉含量换算公式及换算表[J].作物学报, 1989, 15(1): 94-96. doi: http://www.cqvip.com/QK/90181X/198901/205981.html [9] 生利霞, 冯立国, 束怀瑞.不同土壤紧实度对平邑甜茶根系特征及氮代谢的影响[J].果树学报, 2009, 26(5): 593-596. doi: http://www.cqvip.com/QK/94996A/200905/31592490.html [10] 左宇. 岩生植物金发草生长发育对土壤厚度和水分的响应[D]. 成都: 四川大学, 2006. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=degree&id=Y994466 [11] 崔晓明, 张亚如, 张晓军, 等.土壤紧实度对花生根系生长和活性变化的影响[J].华北农学报, 2016, 31(6): 131-136. doi: 10.7668/hbnxb.2016.06.021 [12] 王德玉, 孙艳, 郑俊鶱, 等.土壤紧实胁迫对黄瓜根系生长及氮代谢的影响[J].应用生态学报, 2013, 24(5): 1394-1400. doi: http://med.wanfangdata.com.cn/Paper/Detail/PeriodicalPaper_yystxb201305030 [13] 窦俊辉, 喻树迅, 范术丽, 等. SOD与植物胁迫抗性[J].分子植物育种, 2010, 8(2): 359-364. doi: http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=fzzwyz201002026 [14] 王慧杰, 郝建平, 冯瑞云, 等.微孔深松耕降低土壤紧实度提高棉花产量与种籽品质[J].农业工程学报, 2015, 31(8): 7-14. doi: http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-NYGU201508002.htm [15] 史春余, 王振林, 余松烈.土壤通气性对甘薯产量的影响及其生理机制[J].中国农业科学, 2001, 34(2): 173-178. doi: http://www.cqvip.com/qk/90161X/200102/5268153.html
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