唐宏亮,刘　龙,郭　虹

(河北大学 生命科学学院,河北 保定　071002)



玉米和大豆根系吸收土壤磷的模型验证研究

唐宏亮,刘龙,郭虹

(河北大学 生命科学学院,河北 保定071002)

摘要：为了验证养分吸收机制模型对作物根系磷吸收模拟的适用性和有效性,以玉米和大豆为研究对象,通过盆栽试验获取15个与土壤、根形态、根生理和水分相关的模型参数,采用NST 3.0软件对玉米和大豆地上磷吸收进行模型模拟和验证。结果表明,随着培养时间的延长,玉米和大豆磷吸收模拟值呈现指数曲线增长的趋势。在45 d的培养期间,玉米具有比大豆更高的磷吸收。对模拟值和实测值进行比较发现,NST模型能够较好地模拟玉米对土壤磷的吸收,但对大豆磷吸收的模拟值偏低。回归分析结果表明,磷吸收模拟值和实测值存在显著的回归关系(P<0.05),模拟磷吸收解释了实测磷吸收70.22%的信息,说明模拟的磷吸收在很大程度上能够代表2个种类的磷吸收。总体来说,NST模型能够很好地模拟玉米和大豆的磷吸收。

关键词：磷吸收;玉米;大豆;机理模型;根系

植物根系对土壤磷的吸收相对复杂,涉及土壤物理化学过程、根系形态和生理特性、根系对水分的运移以及植物地上部分对磷的需求状况,这些共同决定了植物对土壤磷的吸收和转运[1-2]。

基于养分吸收过程发展的养分机制模型能够较为准确地预测植物对土壤养分的吸收动态,这对于作物生长和土壤磷管理具有重要的意义[3-6]。多年来,研究者进行了大量的研究探索,建立了许多养分机制模型。目前有3种根系模型在根系形态、养分和水分吸收等方面的研究中得到了较好的应用:NST[3]、SimRoot[7]和ROOTMAP[8]。在这些模型中,最为经典的是由Claassen发展的基于养分吸收过程的NST模型[3]。……