为了评价施肥对根系增殖的影响,在施肥点周围取10cm×10cm×10cm的土块,使施肥点形成土块的中点。在NS和NC处理中,从每个盒子中取出两个土立方体,其中
为了评价施肥对根系增殖的影响,在施肥点周围取10cm×10cm×10cm的土块,使施肥点形成土块的中点。在NS和NC处理中,从每个盒子中取出两个土立方体,其中一个立方体对代表近放置的立方体做出反应,另一个立方体则代表远放置的立方体。用自来水在0.84毫米筛子上洗净土块,手工采摘根系。用同样的方法收集每个盒子剩余土壤中的根。根部在接口处与残茬分离,剩余的残茬加入到秸秆中。所有立方根样本均在Epson expression 11000XL扫描仪上扫描(Epson Corporation,阈值设置为174,分辨率为300 dpi。使用WinRHIZO 2013a软件(Regent Instruments, Quebec City, Canada)分析图像的根长。
所有的谷物,秸秆(包括残株),根(在立方体和剩余的土壤)从每个盒子被烘干到恒重75◦C和称重。然后将它们磨碎,通过0.18 mm的筛子,用5 mL 98%(质量分数)的硫酸和约6mL 30%的过氧化氢消化约0.2 g样品。采用SmartChem 200自动分析仪(Westco Scientific Instruments Inc.,Brookfield, USA)测定消化液中的N、P浓度。
对于立方体中的根,计算四个变量:根长和质量密度(根长或立方体中的质量除以立方体的体积)、特定根长(SRL,根长与立方体中的根质量之比)、特定根长(SRL,立方体中根长与根质量的比值)和根质量百分比(立方体中根质量占根系统总质量的百分比)。N的表观采收率(REN)计算公式为:REN =(水稻施氮量-未施氮量)/施氮量。
数据分析:
随着离植株距离的增加,根系密度显著降低;因此,采用单因素方差分析(one-way analysis of variance, ANOVA)分别对根长和质量密度、SRL和根质量百分比进行分析。为了检测营养成分和离植株的营养点距离对水稻生长(籽粒产量、秸秆质量、根质量)、根质量-茎质量比(R/S)、氮磷积累和REN的影响,对前4个处理进行了双向方差分析。然后,对所有六种处理方法进行单因素方差分析。为满足同方差的要求,对根质量百分比进行平方根变换,必要时对其他参数进行ln变换。采用邓肯多重比较法比较。所有统计分析均采用SPSS version 20 (IBM, Chicago, USA)进行。
实验结论:
在封闭立方体中,养分处理显著影响根长和质量密度(P < 0.001),
与NS相比,CN和CN+P增加了根的增殖,而CN和CN+ P的根长和质量密度的变化趋势不同。这些都明显高于NS和NC。根质量密度CN明显高于其他处理。根质量密度在CN + P和NS下无显著差异。与NC相比,CN、CN + P和NS的根质量密度显著升高(图2b)。CN +P组SRL明显高于CN组;与NS组和NC组相比,均显著升高。此外,与NS相比,CN和CN + P的根质量百分比更高;特别是CN + P组根质量百分比明显高于NS组。与NC相比,它们都显著升高(图2d)。
在远立方体中,FN和FN + P处理显著提高了根的生长速度。根长密度和根质量密度之间的变化趋势相似,明显高于在FN和FN + P与NS和数控。具体根长度在遥远的多维数据集处理间没有差别, FN和FN + P显著增加根质量百分比与NC和NS。
粮食产量、秸秆质量、根系质量、R/S比:
双向方差分析表明,营养成分对粮食产量、根系质量和R/S比值有显著影响。营养点放置点距植株的距离对秸秆质量和根系质量有显著影响。养分组成和距离的交互作用对根质量和R/S比值有显著影响。N + P点放置比N点放置产量更高,根质量更少,R/S比值更小。
各处理水稻籽粒产量差异显著。籽粒产量最高的是CN + P,其次是FN + P,其中前者显著高于CN、FN、NS和NC。FN + P、CN、FN、NS无显著性差异。五种营养处理水稻籽粒产量均显著高于NC处理。
CN + P处理的秸秆质量显著高于FN和FN + P处理。四种不同营养点放置处理的秸秆质量与NS相比没有显著差异。五种营养处理的秸秆质量均显著高于NC处理。