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低磷胁迫对毛竹幼苗生长和养分生理的影响

周建菲 史文辉 潘凯婷 应叶青 孙翠

周建菲, 史文辉, 潘凯婷, 应叶青, 孙翠. 低磷胁迫对毛竹幼苗生长和养分生理的影响[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210782
引用本文: 周建菲, 史文辉, 潘凯婷, 应叶青, 孙翠. 低磷胁迫对毛竹幼苗生长和养分生理的影响[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210782
ZHOU Jianfei, SHI Wenhui, PAN Kaiting, YING Yeqing, SUN Cui. Effect of low phosphorus stress on growth and nutrient physiology of Phyllostachys edulis seedlings[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210782
Citation: ZHOU Jianfei, SHI Wenhui, PAN Kaiting, YING Yeqing, SUN Cui. Effect of low phosphorus stress on growth and nutrient physiology of Phyllostachys edulis seedlings[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210782

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低磷胁迫对毛竹幼苗生长和养分生理的影响

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210782
基金项目: 国家自然科学基金面上资助项目(31770645)
详细信息
    作者简介: 周建菲(ORCID: 0000-0001-9779-5433),从事植物营养研究。E-mail: 2990593937@qq.com
    通信作者: 应叶青(ORCID: 0000-0002-8113-8022),教授,博士,从事竹林培育的理论与技术研究。E-mail: yeqing@zafu.edu.cn
  • 中图分类号: S723.1

Effect of low phosphorus stress on growth and nutrient physiology of Phyllostachys edulis seedlings

  • 摘要:   目的  探究低磷胁迫对不同生长时期根际土壤养分环境、毛竹Phyllostachys edulis幼苗生长和养分生理的影响及其持续效应,分析毛竹幼苗对低磷胁迫的适应机制。  方法  通过盆栽播种育苗方式,研究了4种不同土壤有效磷水平:2.5 mg·kg−1(极低磷,P1)、5.0 mg·kg−1(低磷,P2)、10.0 mg·kg−1(中磷,P3)、20.0 mg·kg−1(适磷,P4)对当年生长季末(T1)和翌年快速生长期(T2)根际土壤养分环境、毛竹幼苗生物量及其分配、毛竹幼苗养分吸收利用和分配的影响。  结果  低磷处理组(P1, P2)显著降低T1根际土壤pH (P<0.05),并维持了根际土壤高氮质量分数;这种低磷效应趋势持续至T2,且此时P1和P2的根际土壤有机质质量分数较P4显著增加了10.70% (P<0.05)。低磷处理组均显著降低了2个时期毛竹幼苗生物量及氮、磷、钾养分积累量(P<0.05),且T2时的降幅比T1更高。T1时,低磷处理组显著降低了毛竹幼苗根冠比(P<0.05),也相对降低根系养分的分配比例;但T2时,低磷处理组的根冠比分别较P4显著增加44.30%和37.97% (P<0.05),且显著增加了氮、钾养分在根系的分配比例(P<0.05)。低磷处理组显著增加了T1毛竹幼苗整株磷素利用效率(P<0.05),随育苗时间推移,其利用效率下降,至T2时,仅P1较P4显著增加了19.05% (P<0.05)。  结论  低磷胁迫抑制了毛竹幼苗生长和养分积累,但提高了其整体磷素利用效率;随育苗时间延长至翌年快速生长期时,低磷胁迫对植株的抑制作用增强,但毛竹幼苗通过提高根冠比、根系养分分配比例来提高对低磷胁迫的适应性。图2表4参25
  • 图  1  初始土壤有效磷水平对毛竹幼苗养分质量分数的影响

    Figure  1  Effects of initial soil available phosphorus level on nutrient concentrations of Ph. edulis seedlings

    图  2  初始土壤有效磷水平对毛竹幼苗养分分配的影响

    Figure  2  Effects of initial soil available phosphorus level on nutrient allocation of Ph. edulis seedlings

    表  1  初始土壤有效磷水平对根际土壤养分环境的影响

    Table  1.   Effects of initial soil available phosphorus level on soil nutrient environment in rhizosphere

    生长时期初始土壤有效磷水平有效磷/(mg·kg−1)有效磷变化幅度/%pH有机质/(g·kg−1)全氮/(mg·kg−1)速效钾/(mg·kg−1)
    T1P13.05±0.11 d22.13±4.56 a4.81±0.07 b5.53±0.33 a902.26±37.64 a65.47±0.89 a
    P26.57±0.04 c31.47±0.75 a4.92±0.03 b5.90±0.31 a805.16±38.17 ab65.94±1.63 a
    P38.47±0.21 b−15.30±2.09 b5.40±0.03 a5.83±0.42 a868.47±4.46 ab64.94±1.13 a
    P414.98±0.87 a−25.10±4.33 b5.38±0.04 a5.17±0.07 a756.77±42.93 b63.58±0.64 a
    T2P12.32±0.04 D−7.33±1.76 A5.19±0.03 B7.45±0.21 A1013.74±29.97 A93.92±3.87 A
    P24.34±0.12 C−13.27±2.48 A5.42±0.04 A7.45±0.19 A866.91±24.09 B82.20±1.46 A
    P37.53±0.30 B−24.73±2.99 B5.43±0.01 A7.21±0.03 AB836.34±17.01 BC75.43±2.63 A
    P412.16±0.28 A−39.20±1.39 C5.38±0.03 A6.73±0.23 B775.27±6.81 C78.91±10.97 A
      说明:数据为平均值±标准误,大小写字母分别表示T2和T1时期不同处理间差异显著(P<0.05);有效磷变化幅度中的−表示土壤有效     磷质量分数与初始水平相比降低,否则表示增加
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    表  2  初始土壤有效磷水平对毛竹幼苗生物量及分配的影响

    Table  2.   Effects of initial soil available phosphorus level on biomass and allocation of Ph. edulis seedlings

    生长时期初始土壤
    有效磷水平
    生物量/(g·株−1)生物量分配/%根冠比
    T1P10.197±0.005 c49.40±1.19 d23.35±0.74 a27.25±0.98 a0.98±0.05 c
    P20.227±0.003 b52.00±0.54 c20.14±0.04 b27.86±0.58 a1.08±0.02 c
    P30.264±0.005 a60.03±0.43 a17.00±0.42 c22.97±0.04 b1.50±0.03 a
    P40.270±0.009 a55.82±0.65 b19.50±0.46 b24.68±0.24 b1.26±0.03 b
    T2P10.243±0.020 B54.56±1.39 A29.17±2.40 AB16.27±1.05 B1.14±0.10 A
    P20.270±0.025 B52.09±1.33 A32.06±0.67 A15.85±1.12 B1.09±0.06 A
    P30.307±0.012 B53.34±1.05 A25.02±0.83 B21.64±1.31 A1.14±0.05 A
    P40.477±0.050 A43.97±1.35 B32.37±1.43 A23.66±0.61 A0.79±0.04 B
      说明:数据为平均值±标准误,大小写字母分别表示T2和T1时期不同处理间差异显著(P<0.05)
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    表  3  初始土壤有效磷水平对毛竹幼苗养分积累量的影响

    Table  3.   Effects of initial soil available phosphorus level on nutrient accumulation of Ph. edulis seedlings

    生长
    时期
    初始土壤有效磷水平根养分积累量/(mg·株−1)茎养分积累量/(mg·株−1)
    T1P10.74±0.08 b0.025±0.001 b2.53±0.07 b0.31±0.02 b0.013±0.001 b0.89±0.03 b
    P20.91±0.07 b0.033±0.001 b2.82±0.06 b0.33±0.03 b0.015±0.000 b0.87±0.01 bc
    P31.50±0.08 a0.046±0.004 a3.50±0.09 a0.34±0.03 b0.015±0.001 b0.78±0.01 c
    P41.60±0.18 a0.047±0.003 a3.85±0.19 a0.63±0.01 a0.021±0.001 a1.01±0.05 a
    T2P11.57±0.18 B0.073±0.009 B2.62±0.26 B0.89±0.02 C0.048±0.002 B1.49±0.03 B
    P21.81±0.06 B0.093±0.004 B2.61±0.18 B1.50±0.19 B0.065±0.008 B1.68±0.17 B
    P32.01±0.23 B0.133±0.003 A2.79±0.06 B1.66±0.05 B0.066±0.003 B1.48±0.06 B
    P43.36±0.42 A0.160±0.016 A5.08±0.62 A3.59±0.11 A0.109±0.015 A4.03±0.32 A
    生长
    时期
    初始土壤有效磷水平叶养分积累量/(mg·株−1)整株养分积累量/(mg·株−1)
    T1P10.77±0.02 c0.024±0.001 c1.18±0.02 b1.81±0.10 c0.062±0.001 d4.60±0.09 c
    P20.99±0.11 bc0.029±0.001 b1.26±0.04 b2.23±0.19 c0.077±0.001 c4.95±0.08 c
    P31.16±0.07 b0.031±0.001 b1.29±0.04 b2.99±0.08 b0.092±0.004 b5.57±0.13 b
    P41.41±0.02 a0.039±0.001 a1.45±0.06 a3.64±0.20 a0.108±0.003 a6.31±0.28 a
    T2P11.06±0.08 C0.042±0.006 B1.14±0.16 C3.51±0.24 C0.163±0.016 C5.25±0.39 B
    P21.24±0.26 BC0.059±0.010 B1.03±0.17 C4.55±0.46 BC0.216±0.022 BC5.32±0.51 B
    P32.02±0.31 B0.058±0.005 B2.26±0.24 B5.69±0.57 B0.257±0.003 B6.54±0.33 B
    P43.65±0.38 A0.111±0.014 A4.33±0.54 A10.59±0.86 A0.380±0.045 A13.44±1.43 A
      说明:数据为平均值±标准误,大小写字母分别表示T2和T1时期不同处理间差异显著(P<0.05)
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    表  4  初始土壤有效磷水平对毛竹幼苗磷素利用效率的影响

    Table  4.   Effects of initial soil available phosphorus level on phosphorus utilization efficiency of Ph. edulis seedlings

    生长
    时期
    初始土
    壤有效
    磷水平
    磷素利用效率/(g·mg−1)
    整株
    T1P13.85±0.09 a3.57±0.07 a2.22±0.03 a3.16±0.02 a
    P23.58±0.15 ab3.07±0.11 b2.15±0.08 ab2.93±0.07 b
    P33.44±0.21 ab2.97±0.08 b1.98±0.06 b2.86±0.07 b
    P43.20±0.09 b2.48±0.15 c1.71±0.03 c2.50±0.02 c
    T2P11.83±0.03 a1.46±0.06 a0.95±0.01 c1.50±0.03 a
    P21.51±0.05 b1.35±0.11 a0.74±0.01 d1.25±0.04 b
    P31.23±0.04 c1.17±0.07 a1.15±0.02 a1.19±0.04 b
    P41.31±0.02 c1.43±0.09 a1.02±0.01 b1.26±0.02 b
      说明:数据为平均值±标准误,大小写字母分别表示T2和T1时期不同处理间差异显著(P<0.05)
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-11-29
  • 录用日期:  2022-05-19
  • 修回日期:  2022-05-01

低磷胁迫对毛竹幼苗生长和养分生理的影响

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210782
    基金项目:  国家自然科学基金面上资助项目(31770645)
    作者简介:

    周建菲(ORCID: 0000-0001-9779-5433),从事植物营养研究。E-mail: 2990593937@qq.com

    通信作者: 应叶青(ORCID: 0000-0002-8113-8022),教授,博士,从事竹林培育的理论与技术研究。E-mail: yeqing@zafu.edu.cn
  • 中图分类号: S723.1

摘要:   目的  探究低磷胁迫对不同生长时期根际土壤养分环境、毛竹Phyllostachys edulis幼苗生长和养分生理的影响及其持续效应,分析毛竹幼苗对低磷胁迫的适应机制。  方法  通过盆栽播种育苗方式,研究了4种不同土壤有效磷水平:2.5 mg·kg−1(极低磷,P1)、5.0 mg·kg−1(低磷,P2)、10.0 mg·kg−1(中磷,P3)、20.0 mg·kg−1(适磷,P4)对当年生长季末(T1)和翌年快速生长期(T2)根际土壤养分环境、毛竹幼苗生物量及其分配、毛竹幼苗养分吸收利用和分配的影响。  结果  低磷处理组(P1, P2)显著降低T1根际土壤pH (P<0.05),并维持了根际土壤高氮质量分数;这种低磷效应趋势持续至T2,且此时P1和P2的根际土壤有机质质量分数较P4显著增加了10.70% (P<0.05)。低磷处理组均显著降低了2个时期毛竹幼苗生物量及氮、磷、钾养分积累量(P<0.05),且T2时的降幅比T1更高。T1时,低磷处理组显著降低了毛竹幼苗根冠比(P<0.05),也相对降低根系养分的分配比例;但T2时,低磷处理组的根冠比分别较P4显著增加44.30%和37.97% (P<0.05),且显著增加了氮、钾养分在根系的分配比例(P<0.05)。低磷处理组显著增加了T1毛竹幼苗整株磷素利用效率(P<0.05),随育苗时间推移,其利用效率下降,至T2时,仅P1较P4显著增加了19.05% (P<0.05)。  结论  低磷胁迫抑制了毛竹幼苗生长和养分积累,但提高了其整体磷素利用效率;随育苗时间延长至翌年快速生长期时,低磷胁迫对植株的抑制作用增强,但毛竹幼苗通过提高根冠比、根系养分分配比例来提高对低磷胁迫的适应性。图2表4参25

English Abstract

周建菲, 史文辉, 潘凯婷, 应叶青, 孙翠. 低磷胁迫对毛竹幼苗生长和养分生理的影响[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210782
引用本文: 周建菲, 史文辉, 潘凯婷, 应叶青, 孙翠. 低磷胁迫对毛竹幼苗生长和养分生理的影响[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210782
ZHOU Jianfei, SHI Wenhui, PAN Kaiting, YING Yeqing, SUN Cui. Effect of low phosphorus stress on growth and nutrient physiology of Phyllostachys edulis seedlings[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210782
Citation: ZHOU Jianfei, SHI Wenhui, PAN Kaiting, YING Yeqing, SUN Cui. Effect of low phosphorus stress on growth and nutrient physiology of Phyllostachys edulis seedlings[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210782

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