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袁建钰 李广 闫丽娟 陈国鹏 张尚文 滕锐 卓玛草

引用本文: 袁建钰,李广,闫丽娟,陈国鹏,张尚文,滕锐,卓玛草. 黄土高原不同灌水量下春小麦土壤与植物碳氮磷含量及其化学计量比特征. 草业科学, 2020, 37(0): 1-9 doi: 10.11829/j.issn.1001-0629.2019-0538 shu
Citation:  YUAN J Y, LI G, YAN L J, CHEN G P, ZHANG S W, TENG R, ZHUO M C. Soil and plant carbon, nitrogen, and phosphorus content and their stoichiometry in spring wheat under different irrigation treatments in the Loess Plateau. Pratacultural Science, 2020, 37(0): 1-9 doi: 10.11829/j.issn.1001-0629.2019-0538 shu

黄土高原不同灌水量下春小麦土壤与植物碳氮磷含量及其化学计量比特征

    作者简介: 袁建钰(1995-),男,甘肃临泽人,在读硕士生,研究方向为农地土壤环境化学。E-mail: ;
    通讯作者: 李广, .cn
  • 基金项目: 甘肃省重点研发计划(18YF1NA070);甘肃省高等学校协同创新团队项目(2018C-16);甘肃省财政专项(GSCZZ-20160909)项目

摘要: 为探讨农作物种植过程中土壤和植物养分动态变化规律,对陇中黄土高原半干旱区4种不同灌水处理下[W50 (50 mm)、W100 (100 mm)、W150 (150 mm)、W200 (200 mm) ]的春小麦(Puroindoline)成熟期0–40 cm土壤及叶片采集并分析,研究不同灌水处理对土壤、叶片营养元素及化学计量比的影响。结果显示: 1) 土壤有机碳和全氮含量均随灌水量的增加呈先增大后减小的趋势,全磷含量受灌水量影响较小;0–40 cm土层有机碳和全氮含量均随土层深度的增加呈下降趋势,全磷含量随土层深度的增加无显著变化;2) 春小麦叶片C、N、P含量随灌水量的增加呈先增加后降低的趋势,均在150 mm灌水量下达到最大值;叶片C∶N、C∶P、N∶P比值呈先减小后增大的变化趋势,根据小麦叶片N∶P < 14可知,黄土高原地区小麦生长主要受N限制;3) 春小麦土壤、叶片养分转化之间存在显著的相关关系,且C∶P对两者养分关系最为敏感。研究结果表明,当灌水量为150 mm时,应适当增施氮肥来增加土壤养分以保证春小麦的高产稳产。

English

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    图 1  BG视讯 不同灌水处理春小麦0–40 cm土壤C、N、P及C∶N、C∶P、N∶P分层分析

    Figure 1.  Analysis of C, N, and P and C∶N, C∶P, and N∶P in the 0–40 cm soil stratification in spring wheat under different irrigation treatments

    表 1  春小麦不同生育期灌水处理

    Table 1.  BG视讯 Irrigation treatment of spring wheat at different growth stages

    生育期 Growth stages灌水处理 Irrigation treatment/mm
    W50W100W150W200
    分蘖期 Tiller period 16.67 33.33 50.00 66.66
    拔节期 Jointing stage 16.67 33.33 50.00 66.66
    拔节期 Jointing stage 16.67 33.33 50.00 66.66
    总灌水量 Total irrigation 50.00 100.00 150.00 200.00
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    表 2  不同灌水处理下春小麦土壤C、N、P化学计量特征

    Table 2.  Stoichiometric characteristics of C, N, and P in spring wheat under different irrigation treatments

    灌水处理 Irrigation treatment有机碳 Organic carbon/(g·kg–1)全氮Total nitrogen (TN)/(g·kg–1)全磷Total phosphorus(TP)/(g·kg–1)碳氮比 C∶N碳磷比 C∶P氮磷比 N∶P
    W50 2.25 ± 0.23c 0.41 ± 0.03ab 0.31 ± 0.02a 5.50 ± 0.32b 7.13 ± 0.35b 1.30 ± 0.03a
    W100 3.21 ± 0.07ab 0.42 ± 0.01ab 0.34 ± 0.02a 7.34 ± 0.33a 9.15 ± 0.64ab 1.31 ± 0.11a
    W150 3.68 ± 0.11a 0.44 ± 0.04a 0.33 ± 0.03a 7.87 ± 0.39a 9.52 ± 0.50a 1.17 ± 0.09a
    W200 2.98 ± 0.30b 0.34 ± 0.07b 0.34 ± 0.03a 7.35 ± 0.32a 8.75 ± 1.04ab 1.18 ± 0.09a
     同列不同小写字母表示不同灌水处理间差异显著(P < 0.05);表3同。

     Different lowercase letters within the same column indicate significant differences between the different irrigation treatments at the 0.05 level. This is applicable for Table 3 as well.
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    表 3  不同灌水处理下春小麦叶片C、N、P化学计量特征

    Table 3.  BG视讯 Stoichiometric characteristics of C, N, and P in spring wheat leaves under different irrigation treatments

    灌水处理 Irrigation treatment有机碳 Organic carbon/(g·kg–1)全氮Total nitrogen (TN)/(g·kg–1)全磷Total phosphorus(TP)/(g·kg–1)碳氮比 C∶N碳磷比 C∶P氮磷比 N∶P
    W50 184.10 ± 3.22b 6.47 ± 0.36c 1.47 ± 0.06b 28.56 ± 1.08a 125.46 ± 2.97a 4.40 ± 0.13c
    W100 192.95 ± 1.35b 9.84 ± 0.24b 1.63 ± 0.01b 19.64 ± 0.57b 118.12 ± 0.22a 6.02 ± 0.10a
    W150 206.31 ± 4.66a 11.38 ± 0.55a 2.26 ± 0.20a 18.17 ± 0.45b 92.45 ± 6.08b 5.08 ± 0.23b
    W200 189.34 ± 3.21b 9.29 ± 0.43b 1.61 ± 0.09b 20.45 ± 0.67b 118.37 ± 4.98a 5.79 ± 0.07a
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    表 4  BG视讯 土壤与小麦叶片C、N、P含量的相关性分析

    Table 4.  Correlation analysis of C, N, and P content in soil and wheat leaves

    项目Item 土壤Soil 植物Plant
    有机碳OC 全氮TN 全磷TP 碳氮比C:N 碳磷比C:P 氮磷比N:P 有机碳OC 全氮TN 全磷TP 碳氮比C:N 碳磷比C:P 氮磷比N:P
    土壤Soil 有机碳OC 1.000 0.579** 0.239 0.638** 0.816** 0.373* -0.475 -0.347 -0.539 0.181 0.445 0.234
    全氮TN 1.000 0.277 -0.213 0.507** 0.706** -0.182 -0.153 -0.237 -0.044 0.228 0.479
    全磷TP 1.000 0.062 -0.288 -0.462** 0.655* 0.523 0.538 -0.552 -0.665* 0.236
    碳氮比C:N 1.000 0.511** -0.210 -0.532 -0.412 -0.585 0.273 0.484 0.077
    碳磷比C:P 1.000 0.696** -0.718** -0.587* -0.688* -0.442* -0.692** -0.040*
    氮磷比N:P 1.000 -0.777 -0.684 -0.706 0.562 0.833 0.034
    植物Plant 有机碳OC 1.000 0.755** 0.636* -0.738** -0.957** 0.074
    全氮TN 1.000 0.636* -0.903** -0.783** 0.467
    全磷TP 1.000 -0.545 -0.704* 0.078
    碳氮比C:N 1.000 0.673* -0.675*
    碳磷比C:P 1.000 0.034
    氮磷比N:P 1.000
    表示显著相关(P < 0.05),**表示极显著相关(P < 0.01)。
    * and **indicate significant correlations at the 0.05 and 0.01 levels, respectively. OC, organic carbon; TP, total phosphorus; TN, total nitrogen.
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                          • 收稿日期:  2019-11-01
                          • 网络出版日期:  2020-07-17
                          通讯作者: 陈斌,
                          • 1. 

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