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为明确花生生长过程中是否存在根系生长冗余,探讨花生高产的适宜根系大小,为花生高产新品种的选育和栽培提供理论依据。于2013年和2014年在青岛农业大学莱阳校区农学与植物保护学院实验站,以青花7号为供试品种,采用300目尼龙绢网袋装土栽培作物的方法,研究了根系生长空间对花生生长和产量的影响及其生理基础。主要结果如下: 1.根土空间对花生生长的影响 花生根系长度、表面积、体积,主茎高、侧枝长及根茎叶干重均随着根土空间的增大而逐渐增大,并随生育进程的推进差异越来越大,但当根土空间深度超过60 c m后,再增大根土空间对花生根系长度、表面积、体积,主茎高、侧枝长及根茎叶干重的影响变小。随着根土空间的增大,单株开花量、入土果针数、总果针数和结果数、荚果干重逐渐增大,到根土空间深度60cm时达到最大值,以后再增大根土空间反而降低。说明根土空间过小显著影响花生营养生长和生殖生长,根土空间过大则导致花生营养生长过于繁茂,存在生长冗余,对生殖生长产生不利影响,适宜的根土空间能够保持合理的根系大小,协调营养生长和生殖生长的关系。 2.根土空间对花生碳代谢特性的影响 随着根土空间的增大花生单株叶面积、叶绿素含量、净光合速率、可溶性糖含量也随之增大,并随生育进程的推进差异越来越大,到根土空间深度60c m后再增大根土空间对花生单株叶面积的影响变小,再增大根土空间叶绿素含量、净光合速率、可溶性糖含量反而降低。 3.根土空间对花生矿质元素吸收积累的影响 随着根土空间的增大,根茎叶氮、磷、钾和硼、钙、铜、铁、镁、锰等微量元素的含量逐渐增大,到根土空间深度60cm达到最大值,之后再增大根土空间反而降低。根茎叶氮、磷、钾和硼、钙、铜、铁、镁、锰等微量元素的积累量随着根土空间的增大逐渐增多,但到根土空间深度60cm后,积累量增多的幅度降低。说明根土空间过小,引起根系过小,导致根系吸收矿质营养的能力减弱。根土空间过大,虽然根系较大,吸收矿质元素能力较强,但由于地上部植株枝叶繁茂旺长,而导致花生植株矿质元素含量下降。 4.根土空间对花生衰老特性的影响 花生叶片SOD、POD活性、可溶性蛋白含量、根系活力随着生育进程的推进逐渐降低,MDA含量则随着生育进程的推进逐渐升高;叶片SOD、POD活性、可溶性蛋白含量、根系活力在整个生育期内均表现为随着根土空间的增大而增大,到根土空间深度60cm后达到最大值,之后再增大根土空间花生叶片SOD、POD活性、可溶性蛋白含量、根系活力反而降低。说明适宜的根土空间或根系大小有利于延缓花生植株衰老。 5.根土空间对花生产量的影响 花生生物产量随着根土空间的增大而增大,而荚果产量、出仁率、有效果数、籽仁产量也随着根土空间的增大而增大,但到根土空间深度60c m时达到最大值,之后再增大根土空间反而降低,说明根土空间过大过小易引起花生生长量不足或生长量过大,产生生长冗余均导致荚果产量降低,适度的根土空间既可以保证足量的生长量,又可以避免生长冗余,协调好营养生长和生殖生长的关系,促进荚果生长,获得较高的荚果产量。