不同施氮水平对矮化富士苹果幼树生长、氮素利用及内源激素含量的影响

【目的】矮化中间砧是目前我国苹果栽培中主要的致矮手段,但在提早结果的同时存在树势早衰的现象,而有关矮化中间砧的果树氮素需求规律及其氮素与树体生长和内源激素之间的关系研究较少。本文研究氮素施用量对矮化中间砧苹果幼树的生长、氮素吸收利用及内源激素的影响,以期为苹果矮化中间砧的果树栽培中氮肥的科学施用和高效利用以及防止树体早衰提供理论依据。【方法】利用15N同位素示踪技术,以三年生宫藤富士/SH6/平邑甜茶(Borkh cv.Fuji/SH6/M.hupehensis Rehd)为试材,于春梢萌芽前,设置3个氮肥施用水平(N 50、100、200 kg/hm2,分别以N50、N100、N200表示),同时每棵树施15N-尿素0.5 g。于春梢旺长期、春梢缓长期,采用酶联免疫法测定茎尖和细根的激素含量;植株停止生长时,测其春、秋梢长度,并整株解析,称量各部分鲜重、干重,测植株全氮及其15N丰度。【结果】研究结果表明,不同施氮水平与植株生长及氮素吸收利用密切相关,春、秋梢长度、树体鲜重及植株全氮均以N50处理最低,N100次之,N200最高,但15N的利用率趋势正好相反,为N50N100N200;细根鲜重以N100处理(34.06 g)最高,N200(28.36g)次之,N50(22.47g)最低。施氮水平对茎尖和细根的赤霉素(GA)、玉米素核苷(ZRs)、脱落酸(ABA)和吲哚乙酸(IAA)的含量变化及其比值有较大影响。春梢旺长期和春梢缓长期茎尖、细根中的IAA和GA含量均为N50N100N200,而ZR和ABA的含量则随氮肥用量的增加而降低,表现为N50N100N200;春梢缓长期与春梢旺长期相比,除细根中GA含量(N50、N100、N200处理分别为5.13、5.68、6.17 ng/g,Fw)有所升高外,各器官的IAA、GA、ZR的含量均明显降低,且差异显著;两时期茎尖和细根的ZR/GA、ABA/GA比值均以N50处理最大,N100处理次之,N200处理最小;同一器官不同处理间(IAA+GA+ZR)/ABA比值也存在差异,N200处理显著高于其他处理。【结论】氮肥施用量在50 kg/hm2到200 kg/hm2范围内,随着氮肥用量的增加矮化中间砧苹果幼树的生长促进型激素含量、植株全氮和植株生物量显著增加,但15N利用率显著降低,且ZR/GA、ABA/GA比值逐渐降低。本试验条件下施氮量为N100 kg/hm2是矮化中间砧苹果幼树的适宜施氮量,有利于提高氮素利用率,促进细根生长,同时可延缓树势衰老,促进成花,保证苹果矮化密植集约化栽培中的氮肥充足和均衡供应。     

矮化自根砧红富士幼树对土施15N-尿素的吸收、分配和利用

【目的】 研究不同施氮水平对矮化自根砧红富士苹果幼树氮素吸收、分配和利用的影响,为矮化自根砧苹果园氮素管理提供依据。 【方法】 采用盆栽试验,以2年生矮化自根砧红富士苹果幼树为试材,利用15N同位素示踪技术,研究三个施氮水平下幼树对氮素的吸收、分配及利用特性。试验设三个处理,每千克土施氮 (N) 量为0.1 g (N_0.1)、0.2 g (N_0.2) 和0.3 g (N_0.3),分别在春梢停长期 (6月23日)、秋梢停长期 (8月25日)、养分回流期 (9月20日) 和落叶前期 (10月23日) 取全株样品进行氮的分析测定。 【结果】 至落叶前期,矮化自根砧红富士苹果幼树总干重和根系生物量以N_0.1水平最高。不同氮素水平下,植株不同器官从肥料中吸收分配到的15N量对该器官全氮量的贡献率 (Ndff) 差异较大。氮肥施入至春梢停长期,幼树地上部新生营养器官Ndff值最高;秋梢停长期至落叶前期均以根系的Ndff值最高,同时根部吸收的15N也优先向营养器官运转;树体对氮的吸收征调能力随施氮量的增加而减弱。果树春梢停长期,N_0.1处理树体新吸收的氮素可更为快速地转运至新生器官;春梢停长期至养分回流期,叶片15N分配率最大;落叶前期,N_0.1处理根系15N分配率 (33.8%) 显著高于N_0.2 (17.0%) 和N_0.3 (22.5%) 处理,叶片中约37.6%的氮素回流到树体内。随着生育期的推移,树体15N利用率显著提高,至养分回流期各处理15N利用率为N_0.1(30.0%) > N _0.2 (27.9%) > N _0.3 (21.7%)。春梢停长期至养分回流期,三个施氮水平下树体吸收的15N均占整个生育期氮素吸收的80%或以上。 【结论】 春梢停长期至养分回流期是矮化自根砧红富士苹果幼树氮素营养需求的关键时期,N_0.1处理有利于幼树营养生长和氮素的吸收利用及贮藏,建议生产上应适当控制氮肥的投入,根据果树需肥关键时期合理施用氮肥,满足树体不同生长发育阶段对氮素的需求,提高氮肥利用率。      

不同施氮水平苹果矮化中间砧幼树光合产物的周年分配利用

【目的】光合产物在树体内的利用、分配状况直接影响着果树的产量形成,是果树优质、丰产、稳产的重要因素。氮肥的不合理施用易导致树体C/N失衡,造成树体旺长或早衰,直接影响果树的产量、品质形成。因此,研究矮化中间砧苹果在不同氮水平下的光合产物利用、分配特性,为合理协调光合产物在树体内的利用、分配以保证果树稳健生长又及时成花结果打下理论基础。【方法】以生产上最常用的2年生烟富3/M26/平邑甜茶幼树为试材进行盆栽试验。设置不施氮肥(N0)、适宜施氮肥(N100)和过量施氮肥(N200)3个氮素水平,分别于春梢生长期、春梢停长期、秋梢生长期进行13C标记,标记72 h后取样,整株解析为叶、一年生枝条、主干、中间砧、根系,测定了其13C丰度,玉米素核苷(ZR),脱落酸(ABA),可溶性淀粉含量,并测定了叶面积和叶绿素含量。【结果】与N0相比,不同物候期适宜施氮肥(N100)和过量施氮肥(N200)处理均显著促进树体生物量的增加,提高叶片面积和叶绿素含量,N100处理对树体生长的促进作用随着氮肥施入时间的延长逐渐显现。春梢生长期和春梢停长期,N100处理细根生长量最高,其次是N200处理,N0处理最低;至秋梢生长期,N0处理细根生物量迅速升高至最高且显著高于N200处理。N0处理在不同生长期叶片淀粉含量均显著高于N100和N200处理。氮肥施入初期,叶片ZR含量为N200N100N0,施肥30天后,N100处理叶片仍保持较高的ZR含量,但N200处理ZR含量显著下降。氮肥施入初期各处理ABA含量无显著差异,随着生育期延长差异性逐渐显著,施肥后30天,N0处理的叶片ABA含量达到最高并保持较高水平至生长后期。不同施氮处理树体根冠比和光合产物分配规律在不同生长期差异显著。氮肥施入至春梢生长期,N100和N200处理根系13C分配率分别是N0处理的285.35%和217.98%,而N0处理树体会将更多的光合产物用于地上部生长;至春梢停长期N100和N200处理仍保持较高根冠比和根系13C分配率;至秋梢生长期,N0处理根系光合产物分配率升高,而N100和N200处理根系13C分配率分别降低至N0处理根系13C分配率的71.98%和41.26%,表明生长后期N0处理生长中心逐渐向根系转移。【结论】施氮水平对苹果矮化中间砧幼树生长及光合产物利用方式和分配规律的显著影响与玉米素核苷和脱落酸的合成变化密切相关。施氮通过促进ZR大量合成显著促使光合产物向根系大量分配,周年尺度上表现为树体根冠比和根系生物量显著升高,树体地上部快速生长。整个生长期内低氮条件下树体光合产物转化为淀粉在叶片中大量贮存是由ABA的合成差异所造成。     

不同施氮水平对烟富3/M26/平邑甜茶幼树当年及翌年氮素吸收、利用、分配的影响

以2年生烟富3/M26/平邑甜茶幼树为试材,研究了不同施氮水平对苹果矮化中间砧幼树当年及翌年15N 吸收、 利用和分配的影响。结果表明,适量施氮肥利于幼树生长和氮肥利用率的提高,更利于翌年树体生长及氮肥利用率的提高。以不施氮肥（N0）处理为对照,适量施氮肥（N100）或过量施氮肥（N200）条件下均通过促进根系生长进而促进地上部生长,且 N100处理对地上部生长的促进作用较N200更为显著。氮肥施入至春梢旺长期和春梢停长期,N100处理对根系生长的促进作用显著,根冠比由高到低分别为 N100＞N200＞N0,且春梢旺长期根系15N 分配率为 N100(42.93%)＞N200(37.10%)＞N0(26.39%),春梢停长期各处理根系15N分配率由高到低仍为 N100(28.61%)＞N200(20.30%)＞N0(14.27%)。至秋梢旺长期,N100处理生长势显著高于N0,但各器官15N分配率无显著差异;N100与N200处理树体生长势无显著差异,但N100处理地上部15N分配（85.93%）显著高于N200处理(77.28%),根系15N 分配率(14.07%)显著低于N200 处理(22.72%)。至翌年春梢旺长期,N100树体生物量迅速增高至N0 的175.83% 和N200 的176.41%,根冠比和根系15N 分配率显著低于N0和 N200。N200处理始终保持较高的根冠比和根系15N分配率但不利于地上部生长。冬季叶片脱落是苹果矮化中间砧幼树最大的氮流失途径,流失量为当年氮吸收量的44.56%~51.25%。     

SH6中间砧不同埋土深度对苹果幼树内源激素和氮素利用的影响

【目的】苹果矮化密植集约化栽培已成为国内外现代苹果生产发展的主流和方向。应用矮化中间砧是当前我国果树生产上采用的主要致矮手段,但矮化中间砧苹果存在氮素吸收利用率低、 树势弱、 易衰老等问题,目前我国对于矮化中间砧的栽培标准尚不统一,生产上大都采用的中间砧埋深1/2的措施也缺乏一定的理论依据。因此,研究中间砧不同埋土深度对苹果幼树内源激素和氮素利用的影响,以期为确定SH6中间砧埋土的最适深度提供理论依据。【方法】利用15N同位素示踪技术,以两年生宫藤富士/SH6/平邑甜茶(Borkh cv. Fuji/SH6/M.hupehensis Rehd)为试材,于春梢萌芽前,设置3个埋土深度,其中T1为中间砧全埋,T2为中间砧埋深1/2,T3为中间砧全露,同时每棵施0.5 g 15N-尿素,5次重复。于春梢旺长期、 春梢停长期,采用酶联免疫法测定茎尖和细根的激素含量;植株停止生长时,整株解析,称量各部分鲜重、 干重,测定植株全氮及其15 N 丰度。【结果】中间砧埋土深度与植株生长关系密切,株高、 茎粗、 鲜重、 细根生物量均以全埋(T1)最高,全露(T3)最低,且两者差异显著。中间砧不同埋土深度影响植株内源激素含量,不同处理间存在差异,新梢旺长期和新梢停长期茎尖、 新梢中赤霉素(GA)和生长素(IAA)含量均表现为T1T2T3,而脱落酸(ABA)的含量则相反; 新梢停长期,T2处理茎尖的玉米素核苷(ZR)/赤霉素(GA)比值比T1和T3处理分别升高了8.53%、 6.06%;各时期茎尖和细根的ABA/GA和 ABA/IAA比值均为T3T2T1;新梢旺长期,T1、 T2和T3处理茎尖(GA+ZR+IAA)/ABA比值分别为1.66、 0.83和0.71。植株全氮、 15N吸收量、 氮肥利用率均以T1处理最大,T2处理次之,T3最小;同一器官不同处理间Ndff%值也存在差异,T3处理显著高于其他处理。【结论】SH6中间砧埋深1/2处理的生长促进型激素GA和IAA的含量以及(GA+ZR+IAA)/ABA比值均降低,并且与花芽分化有关的ZR/GA比值明显升高。中间砧埋深1/2处理既能调节植株体内激素平衡,起到矮化效果,又能促进根系对氮的吸收利用、 提早花芽分化。因此生产上SH6苹果中间砧以埋深1/2的效果最好。     

不同时期施氮矮化苹果对15N的吸收、 分配及利用

【目的】研究不同时期施氮对矮化苹果氮素吸收、 分配及利用的影响,以期为矮化果园合理施肥、 提高氮肥利用率提供科学依据。【方法】以5年生烟富3/M26/平邑甜茶苹果为试材,采用15N同位素示踪技术,研究3个时期施氮对15N-尿素的吸收、 分配及利用特性。试验设3个处理,每个处理为1株,重复3次,分别在萌芽期(3月20日)、 春梢缓长期(6月5日)和秋梢生长期(7月10日)3个时期进行施肥, 每次每株施15N-尿素(丰度10.14%)10 g,普通尿素150 g。果实成熟期(10月15日)取全株样品进行氮的分析测定。【结果】不同时期施肥,植株不同器官从肥料中吸收分配到的15N量对该器官全氮量的贡献率(Ndff)差异显著。萌芽期施肥,植株在盛花期根的Ndff值最高,多年生枝次之; 从春梢缓长期到果实膨大期,根部吸收的15N优先向新生营养器官转运,果实成熟前期各器官Ndff均达到较高水平; 到果实成熟期,果实的Ndff值最高。春梢缓长期施肥,秋梢生长期根的Ndff值最高; 果实成熟期新生器官的Ndff均达到较高水平,其中果实的Ndff值最高。秋梢生长期施肥,根和多年生枝等贮藏器官的Ndff值在各测定时期都处于较高水平,随着物候期推移,一年生枝、 叶片和果实等地上部新生器官的Ndff值逐渐增大,到果实成熟期,一年生枝、 叶片和果实等新生器官的Ndff均达到最高水平,但此期果实对15N吸收征调能力相对减弱。在果实成熟期,不同施肥处理植株各器官的15N分配率存在显著差异。萌芽期施肥,营养器官的15N分配率最大; 春梢缓长期施肥,生殖器官的15N分配率最大; 秋梢生长期施肥,贮藏器官的15N分配率最大。在果实成熟期,3个施肥时期处理间植株的总氮量、 吸收15N的量及15N肥料利用率存在显著差异,均以春梢缓长期施肥处理最大,分别为86.34 g、 1.38 g和30.07%; 秋梢生长期次之,分别为75.64 g、 1.25 g和27.22%; 萌芽期施肥处理最小,分别为72.82 g、 1.09 g和23.63%。【结论】在土壤比较贫瘠的果园中进行矮化栽培,生产上应制定合理的施肥次数,做到少量多次,在春季少施氮肥,初夏(果实膨大期)追施氮肥,同时加强当年贮藏营养,施肥时期适当后移,既能够满足树体不同生长发育阶段的需求,而且还能够尽量减少因灌溉和降水等造成的地表径流和地下淋溶损失等,提高氮肥利用效率。     

富士苹果营养转换期肥料氮去向和土壤氮库盈亏研究

运用15 N同位素示踪技术,以5年生烟富3/SH6/平邑甜茶苹果为试材,研究了不同施氮水平(0,50,100,150,200,250kg/hm2)对营养转换期富士苹果肥料氮吸收利用、土壤残留和土壤氮库盈亏的影响。结果表明,随施氮水平的提高,肥料氮的利用率逐渐下降,且树体吸收土壤氮素的比例逐渐降低,而来自肥料氮的比例逐渐升高;施氮1个月后,5.75%~12.99%的肥料氮被树体吸收,29.62%~39.74%的肥料氮残留在0—60cm土体中,47.27%~64.64%的肥料氮通过其他途径损失。随施氮水平的提高,树体吸收的肥料氮量和土壤残留氮量逐渐增加,但肥料氮利用率和土壤残留率却不断降低,同时损失量和损失率不断增加。残留在土壤剖面中的肥料氮主要分布在表土层(0—20cm),各土层15 N丰度随施氮水平的提高显著提高。随施氮水平的提高,土壤氮素总平衡由亏缺转为盈余,表明低施氮水平会造成土壤氮肥力的下降,过量施氮则会加剧土壤氮素累积。施氮水平与土壤氮素总平衡存在较好的正相关关系,其回归方程为y=0.3147x-16.144(R2=0.990 2),当施氮水平达到51.30kg/hm2时,土壤氮库达到平衡。     

不同管理方式对小麦氮素吸收、分配及去向的影响

【目的】随着氮肥在农业生产中的广泛应用,已有许多通过不同施氮水平调控,分析作物养分吸收,提高氮素利用率的相关研究,但是关于高产体系下作物花前花后氮素利用、转移规律的研究相对较少。本文探讨传统（CT）和优化（YH）两种栽培体系对冬小麦氮素吸收、分配及去向的影响。分析高产条件下化肥氮的作物吸收土壤残留损失的新变化,解析小麦花前花后氮素利用、转移规律,探讨肥料氮、土壤氮与作物氮之间的关系。【方法】在传统和优化两种栽培体系定位试验中设置15N 微区,采用将15N 标记的尿素表施的方法,通过测定植株、土壤样品分析氮素利用特征。新鲜土壤 NH+4-N和NO-3-N 含量采用TRACCS 2000型流动分析仪测定。15N土壤及植物全氮用美国THERMO finnigan 公司的稳定同位素质谱仪Delta plusXP 测定。【结果】在该试验条件下,优化管理小麦籽粒产量和吸氮量均显著高于传统处理,分别比传统管理高35%和34%。优化管理15N利用率比传统管理高,差异达显著水平。小麦各器官中氮素的累积量及向籽粒中的转移量均表现为来自土壤氮高于来自肥料中的氮,说明土壤氮是小麦生长的主要氮源。传统管理籽粒氮素大部分来源于花前累积,转运氮的贡献率为81.65%,优化管理为62.14%。优化管理土壤硝态氮及15N含量显著低于传统管理;开花期传统管理土壤表层硝态氮及15N大量累积;收获后4060 cm土层15N 出现累积峰,氮肥随水向下运移。两种管理方式的小麦当季化肥去向均表现为土壤残留作物吸收损失;传统管理土壤氮肥残留率高达 69.33%,优化管理较低,为39.17%。【结论】在优化栽培体系中冬小麦施氮量为139 kg/hm2 时,小麦籽粒产量达到高产且氮肥高效利用。合理调控氮素投入量以及适度的水分胁迫可以实现水氮高效前提下的作物高产。     

不同氮水平下冬油菜光合氮利用效率与光合器官氮分配的关系

【目的】氮是限制作物光合作用的重要因子,除含量之外,氮在光合器官各组分间的分配可能也是影响光合作用的重要因素。本研究从叶片尺度探究冬油菜苗期氮素在光合器官中的分配,分析不同氮水平下光合氮素利用特征及其与光合氮利用效率的关系,以揭示氮素营养影响光合氮利用效率的机制。【方法】采用田间试验,设3个施氮水平(0、 180、 360 kg/hm2,分别以N0、 N180、 N360表示),在苗期测定最新完全展开的叶净光合速率(Pn)、 氮含量、 光合氮利用效率(PNUE)以及最大羧化速率(Vc max)、 最大电子传递速率(Jmax)等相关生理、 光合参数,并计算叶片氮素在光合器官(羧化系统、 生物力能学组分和捕光系统)的分配比例。【结果】施氮明显改善冬油菜苗期的生长,显著增加了叶片数、 叶面积和叶片干重,但单位叶面积干重低于不施氮处理。与N0相比,N180和N360处理的冬油菜最新完全展开叶的氮含量和Pn显著升高,其中叶片氮含量分别增加了155.0%、 157.3%,Pn则增加57.6%、 56.1%,N180与N360处理间无显著差异; 而PNUE随施氮水平的提高而降低,与N0相比,N180和N360处理分别下降了35.6%和39.6%。施氮提高了冬油菜苗期叶片的光合能力,N180和N360处理的最大净光合速率(Pn max)、 羧化效率(CE)、 最大羧化速率(Vc max)及最大电子传递速率(Jmax)显著高于N0处理。氮肥用量同样影响氮素在光合器官中的分配,与N0相比,N180和N360处理的氮素在叶片光合器官投入的比例显著降低,降低幅度分别为29.3%、 34.5%; 其分配比例在羧化系统(PC)、 生物力能学组分(PB)及捕光系统(PL)分别降低了24.1%、 23.3%、 34.6%和31.0%、 26.7%、 38.5%。相关分析表明,叶片中羧化和生物力能学组分及光合组分氮的分配比例与PNUE均呈显著正相关关系,而与非光合组分氮分配比例呈显著负相关关系。【结论】随施氮量的升高,油菜苗期光合氮利用效率呈下降趋势。氮素在光合器官(羧化系统、 生物力能学组分和捕光系统)分配的差异是影响冬油菜苗期叶片光合氮利用效率的重要原因。在保证苗期适宜氮素供应的情况下,通过协调氮素在光合器官的分配对进一步提高作物光合氮素利用效率具有重要意义。     

施氮量对长江流域滨海盐土棉花氮素吸收利用的影响

【目的】长江流域下游棉区棉花种植逐渐向沿海地区集中,但该地区棉花生产中氮肥运筹不合理问题突出,本研究旨在揭示长江流域滨海盐土棉花氮素吸收利用对施氮量的响应特征,以期为该区棉花的合理氮肥运筹提供理论依据。【方法】2010年和2012年在江苏省大丰市稻麦原种场(33.2°N,120.5°E)滨海盐土棉田,以湘杂棉8号棉花品种为材料,设置施氮(N)量0、150、300、375、450、600 kg/hm2试验,研究了长江流域下游滨海盐土条件下,施氮量对棉花产量、不同空间部位生物量和氮素累积分配特征以及氮素利用的影响。【结果】随施氮量的增加,棉花皮棉产量和氮肥表观利用率均呈先升高后降低的趋势,并在301 374 kg/hm2施氮量范围内,皮棉产量和氮素表观利用率达到最高,氮肥农学利用率、氮肥偏生产力和氮素生产效率则随施氮量的增加呈降低趋势。施氮量通过调控棉花不同果枝部位氮含量和氮累积量的动态特征影响氮素和生物量的累积转运,进而影响棉花产量。适宜施氮量(301 374 kg/hm2)下,棉株各部位氮素含量和氮素累积动态特征参数比较协调,有利于光合产物向生殖器官的转运,进而提高产量;过量施氮增加了棉株各部位氮素含量,棉株下部氮素累积速率加快,氮素快速累积期持续时间延长,棉株中部氮素快速累积期持续时间延长,棉株中下部的光合产物以及氮素向生殖器官的分配减少,吐絮期氮素的吸收比例和累积量增大,产量降低;施氮不足则降低了棉株各部位氮含量,加快了各部位氮素含量的降低,减少了氮素累积量,降低了棉株生物量和皮棉产量。【结论】在长江流域滨海盐土地区,棉花生产的推荐施氮量为301 374 kg/hm2,该施氮量下棉花产量和氮肥表观利用率相对较高。超过该适宜施氮量,棉花产量降低归因于棉株中下部光合产物和氮素向生殖器官的转运受到抑制,并且增加了生育后期氮素的吸收比例和累积量,棉花贪青晚熟。低于该施氮量则由于氮素供应不足,氮累积量和生物量减少,导致产量降低。     

采收前15天施肥利于富士苹果树15N的吸收、分配及贮藏营养的积累

  【目的】  研究秋施肥时间对富士苹果氮素吸收、分配及树体贮藏营养的影响。  【方法】  以4年生烟富3/M26/山定子苹果为试材,采用15N 同位素示踪尿素进行了施用时间盆栽试验。试验设5个施肥时间处理,分别为采收前45天(9月10日)、30天(9月25日)、15天(10月10日)、当天(10月25日)和采收后15天(11月10日)。每株(每盆)施同位素标记尿素5 g (15N丰度10.1%),普通尿素16.55 g,磷酸二氢钾20 g。12月底在果树完全进入休眠期后对树体进行解剖,测定了各组织15N吸收量、可溶性糖和可溶性蛋白含量。  【结果】  不同施肥时间对植株各器官的Ndff值影响显著。采收前45、30、15天施肥处理各器官的Ndff值均高于采收当天和采收后15天施肥处理。植株整体15N吸收量及肥料利用率均以采收前15天施肥处理最高。而采收前45、30、15天施肥处理的植株地上部各组织的15N吸收量高于采收当天和采收后15天施肥处理。采收前15天施肥处理侧根15N吸收量显著高于采收后15天施肥处理,植株叶片(落叶)中的可溶性糖含量、分配比例最低,分别为4.62 g和7.46%;采收前15天和采收当天施肥的植株主干木质部可溶性蛋白的分配比例显著高于采收前45天和采收后15天施肥处理,前二者分配比例分别为6.22%和6.09%。侧根可溶性蛋白的分配比例在采收前15天、采收当天、采收后15天施肥处理之间没有显著差异,但均显著高于采收前45天施肥处理。  【结论】  从养分吸收及树体贮藏营养综合来看,本地区富士苹果适宜的秋施肥时间为采收前15天左右。     

生物质炭改善果园土壤理化性状并促进苹果植株氮素吸收

【目的】 探究生物质炭对苹果植株生长、土壤理化特性和氮素利用的影响,为生产上苹果园合理应用生物质炭提供依据。 【方法】 以两年生红富士/平邑甜茶为试材,以400℃亚高温热解木材产生的生物质炭为供试肥料,采用15N同位素示踪技术进行了盆栽试验。设底施生物质炭0、15、30、45和60 g/kg,分别以CK、T1、T2、T3和T4表示。调查了苹果植株生长发育、土壤理化性质、根际微生物数量及氮素的吸收、利用和损失。 【结果】 添加生物质炭的所有处理植株株高、茎粗和总干重均显著高于CK;T2、T3和T4处理的根系活力均显著高于T1和CK处理,但三个处理间差异不显著;随着生物质炭用量的增加,土壤容重逐渐降低,T3和T4处理的土壤容重分别为1.22和1.20 g/cm3,两者间差异不显著,但均显著高于CK、T1和T2处理;T3和T4处理的土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾和根际土细菌、放线菌、真菌数量均显著高于其他处理,两者间差异不显著;与CK相比,添加生物质炭显著增加了植株对肥料15N的吸收,T4和T3处理植株15N利用率分别为15.18%和15.63%,均显著高于其他处理;土壤15N残留率以T4处理最高,为38.16%,T3次之,T1最低,为30.02%;氮素损失以T1处理最高,为58.54%,T4处理最低,为45.66%,且T4与T3处理间差异不显著。通过对植株生物量和氮素利用效率与生物质炭施用量进行拟合分析,两者出现最大值时的生物质炭施用量分别为64 g/kg和55 g/kg。 【结论】 施用生物质炭降低了土壤容重,提高了土壤碱解氮、有效磷和速效钾含量及根际土壤细菌、放线菌和真菌数量,促进了苹果植株根系和地上部的生长及对肥料氮的吸收,增加了土壤对氮的固定,减少了氮的损失,提高了氮肥利用率,本试验条件下适宜的生物质炭施用量为55～64 g/kg土。      

低氮和干旱胁迫对富士和秦冠生长及氮素利用的影响

【目的】以富士（Fuji）、 秦冠（Qinguan）嫁接在平邑甜茶（Malus hupehensis Rehd.）上的当年生盆栽苗为试验材料,采用砂培方法,研究了缺氮胁迫和干旱对富士和秦冠生长情况、 光合参数、 植株各部位氮磷钾含量及氮素利用效率的影响,分析比较了低氮干旱条件下富士和秦冠生长及氮素利用的差异,以期为果树生产高效肥水利用提供理论指导。【方法】试验共设四个处理: 正常氮正常水（ZZ）、 低氮正常水（DZ）、 正常氮干旱（ZG）、 低氮干旱（DG）。氮素和水分均设置两个水平,分别为正常氮（6 mmol/L NO-3-N）、 低氮（0.3 mmol/LNO-3-N）、 正常供水（保持盆中砂子相对含水量为饱和含水量的80%~85%）、 干旱处理（保持盆中砂子相对含水量为饱和含水量的60%~65%）。【结果】富士和秦冠的生物量（茎和叶）、 株高茎粗等生长指标以及光合速率、 气孔导度、 蒸腾速率均为正常氮正常水（ZZ）＞低氮正常水（DZ）＞正常氮干旱（ZG）＞低氮干旱（DG）,并且相对应处理下秦冠的以上指标均高于富士;正常供水下,缺氮处理使富士、 秦冠的根冠比比正常氮处理均有所增加,富士提高了2.05%,秦冠提高了22.40%。富士和秦冠的氮、 磷、 钾含量均表现出正常氮正常水（ZZ）＞低氮正常水（DZ）＞正常氮干旱（ZG）＞低氮干旱（DG）; 氮、 钾元素含量在植株各部位的分布顺序依次是叶＞根＞茎,磷元素则是根＞叶＞茎;光合氮素利用效率（PNUE）和氮素利用效率表现为秦冠处理之间差异极显著,富士处理之间差异不显著;秦冠的PNUE和NUE明显高于富士,在低氮正常水（DZ）处理下,秦冠氮肥利用率比富士高42.07%,在低氮干旱（DG）处理下高64.14%;低氮胁迫下富士和秦冠的NUE显著提高,并且秦冠提高的幅度高于富士。【结论】施用氮肥能够显著提高富士与秦冠的干物质量,同等水肥条件下,秦冠生长优于富士;水分亏缺会减少叶片对氮的吸收,干旱条件下适度增施氮肥,可提高果树的抗旱能力;低氮干旱胁迫下秦冠的生长指标、 光合指标及氮素利用效率指标均优于富士,表现出较强的抗低氮干旱胁迫的能力。     

不同负载量对苹果~(13)C和~(15)N分配、利用的影响

【目的】利用稳定性同位素13C和15N示踪技术,研究了不同负载量对苹果13C和15N分配、利用的影响,从营养吸收的角度阐明负载量对苹果生长发育影响的机理,为疏果及提高氮肥利用率提供依据。【方法】以5年生垄栽王林/SH38/八棱海棠苹果为试材,于3月27日挖环状沟施肥,每株施入15N-尿素10 g,同时施N 110.33 g、P2O5143.15 g、K2O 151.26 g。在坐果后,立即进行疏果处理,试验设3个处理为对照(不疏果)、2/3负载量(疏掉其中1/3的果实)和1/3负载量(疏掉其中2/3的果实);于果实成熟期(9月6日)对已处理的植株进行整株13C标记处理。标记72 h后破坏性采样,测定13C和15N丰度。13C丰度用DELTA V Advantage同位素比率质谱仪测定,15N丰度用ZHT-03质谱计测定。【结果】与对照(不疏果)相比,2/3负载量和1/3负载量处理,果实平均单果重分别增加了17.68%和48.57%,根冠比分别增加了7.69%和15.38%,而其平均单株产量却显著降低,分别为对照的50.18%和78.60%;3处理单位干截面积平均产量分别为0.83 kg/cm2、0.54 kg/cm2和0.33 kg/cm2,三者之间差异显著;负载量增加促进叶片制造的13C同化物向果实中转移,减少了向根系的运输,对照、2/3负载量和1/3负载量处理的果实13C分配率分别为39.81%、29.25%和16.46%,根系13C分配率则分别为16.79%、19.98%和24.64%;负载量增加显著降低了植株15N的利用率,对照、2/3负载量和1/3负载量3个处理的植株15N利用率分别为8.51%、10.11%和13.23%。3个处理各器官的氮原子百分超(Ndff)值均表现为果实当年生枝根系叶片多年生枝中心干,不同处理间Ndff值的差异主要表现在果实和根系,果实的Ndff值随着负载量的增加而增大,对照的Ndff值达到2.76%,分别为2/3负载量和1/3负载量处理的1.17倍和1.31倍,而根系则表现出相反的趋势;15N分配率与13C分配率表现出相同的趋势,15N分配率较高的器官,13C分配率也处于较高水平。【结论】负载量增加可促进叶片制造的13C同化物向果实中转移,减少向根系的运输,对15N的吸收利用降低。当单位干截面积产量为0.54 kg/cm2时,能有效协调树体的碳、氮营养分配,对王林苹果的生产效果最佳。     

根际注射施肥对黄土高原苹果氮素吸收利用及产量和品质的影响

【目的】在西北黄土高原地区,春季干旱少雨和肥料利用率低限制着生产优质苹果。国外通常应用水肥一体化技术来克服水肥利用率低的问题,但由于其硬件设施要求高,投资大,短期内在我国难以推广。近年来我国采用的根际注射施肥可利用施肥枪将肥料溶液直接注入根际土壤中,施肥成本低且技术简单。本研究利用同位素15N示踪技术,研究根际注射施肥对苹果氮素吸收利用及产量品质的影响,可为黄土高原果园水肥高效利用提供依据。【方法】以9年生富士/M26/新疆野苹果为试验材料,利用15N尿素标记肥料去向,最后通过MAT-251质谱计测15N丰度,得出果树各器官和土壤的肥料利用率。同时利用叶绿素仪(SPAD-502)测定标记叶片的SPAD值,用浸以磷酸甘油溶液的海绵进行田间原位测定,得到土壤氨挥发的量,用静态箱—气相色谱法测定土壤的N2O逸失量。综合对比分析黄土高原传统环状开沟撒施肥与根际注射施肥对苹果吸收利用氮素、肥料氮在土壤中残留及果实产量和品质的影响。【结果】黄土高原苹果园根际注射施肥的优越性体现在:1)施肥后一个月内,果园土壤的气态氮素损失发生变化,根际注射施肥比传统环状开沟施肥的氨挥发总量低54.9%,同时N2O的排放通量低5.0%。2)根际注射施肥后,促进了肥料在土壤中的扩散范围,扩大了根系肥水吸收容积,叶片和果实吸收的肥料氮比例(Ndff%)在整个生长季始终处于较高水平。生长季末期,根际注射施肥的整株氮素当季吸收率为53.04%,比环状开沟施肥提高12.25个百分点,表明根际注射施肥有利于氮素更快地被吸收利用,显著提高苹果树的氮素当季利用率。3)生长季末,在0—60 cm土层内,根际注射施肥的土壤氮素残留率为36.55%,而环状开沟施肥为43.13%,前者显著低于后者。4)在整个生长季内,根际注射施肥处理下的树体新梢叶片内叶绿素含量(SPAD)值一直高于环状开沟施肥。根际注射施肥能提高苹果单株产量和单果重,其单果重和单株产量分别比环状开沟施肥处理提高了3.8%和19.7%。【结论】黄土高原地区推广的果树根际注射施肥技术可以有效提高苹果树体氮素的利用率,降低了土壤中的氮素残留。此外注射施肥的深度、注射量、密度和时间均可根据不同时期的养分需要随时调整,使水肥在土壤中均匀分布,达到节水节肥的目的。同时可避免传统施肥时挖坑作业对浅土层吸收根的损伤,降低劳动力成本。综合来看,根际注射施肥是提高黄土高原区旱地苹果树肥水利用率、产量和品质的有效方式之一。     

不同品种苹果幼树对氮磷亏缺的生理响应

  【目的】  探究不同苹果品种对低磷、低氮及低磷低氮胁迫的生理响应,为养分高效利用苹果品种的选育提供理论基础。  【方法】  采用沙培盆栽试验方法,供试材料为三年生‘嘎拉’/M9T337、‘富士’/M9T337和‘蜜脆’/M9T337矮化自根砧苹果(M9T337为矮化砧木)。以改良1/2Hoagland营养液为基础,设置正常、低氮两个氮水平(NO₃– 15、1.5 mmol/L)和正常、低磷两个磷水平(H₂PO₄– 1.0 、0.1 mmol/L),共配置适氮适磷、适氮低磷、低氮适磷和低氮低磷4个处理。测定了苹果树体生长、叶片光合作用和叶绿素荧光参数,分析了苹果叶片氮、磷代谢相关酶活性,树体氮、磷累积量。  【结果】  与适氮适磷相比,适氮低磷和低氮适磷条件下,‘嘎拉’和‘蜜脆’的植株总干物质量均显著降低,‘富士’的植株总干物质量有显著增加;适氮低磷条件下的‘嘎拉’、‘富士’和‘蜜脆’叶绿素b含量均显著降低,F_o呈升高趋势,但‘嘎拉’和‘富士’的F_v/F_m显著升高且P_n未有显著变化,而‘蜜脆’P_n则降低了65.72%;低氮适磷条件下,‘嘎拉’、‘富士’与‘蜜脆’叶片F_o均呈升高趋势,F_v/F_o降低,降幅分别为7.45%、2.47%和8.59%。与适氮适磷相比,适氮低磷、低氮适磷和低氮低磷条件下,‘富士’的类胡萝卜素含量升高,而‘嘎拉’和‘蜜脆’则均呈下降趋势;‘嘎拉’、‘富士’和‘蜜脆’的叶片亚硝酸还原酶(NiR)活性均显著降低;‘嘎拉’叶片硝酸还原酶(NR)活性显著降低,植株氮累积量降幅最大,而‘富士’叶片NR活性受影响最小,植株氮累积量降幅最小;在适氮低磷条件下,‘嘎拉’、‘富士’和‘蜜脆’的叶片酸性磷酸酶(ACP)活性显著增加,‘富士’的增幅最大,低氮适磷和低氮低磷条件下三者ACP活性与适氮低磷相比均大幅降低;适氮低磷和低氮适磷条件下‘嘎拉’和‘蜜脆’的植株总磷累积量均显著降低。依据雷达图定量综合评价函数值Y可知,3个品种对低磷、低氮以及低磷低氮的适应性排序均为‘富士’>‘蜜脆’>‘嘎拉’。  【结论】  低磷胁迫、低氮胁迫及低磷低氮胁迫下,抗性品种‘富士’的叶片类胡萝卜素含量显著升高,保护光系统以维持正常光合作用,显著提高叶片酸性磷酸酶活性和硝酸还原酶活性,提高植株对磷和氮的利用率,保证植株生长。与‘富士’相比,‘蜜脆’叶片光合作用受到显著抑制,‘嘎拉’叶片NO₃–还原过程明显减弱,植株氮累积量显著降低,二者植株生长均受到显著抑制,抗性较弱。     

腐植酸分次施用明显提高富士苹果产量、品质和氮素利用率

  【目的】  研究腐植酸分次施用对富士苹果产量、品质和氮素吸收利用及损失的影响，为腐植酸在苹果生产中的应用提供理论和实践依据。  【方法】  以5年生烟富3/M26/平邑甜茶为试材，采用15N同位素示踪技术进行田间试验。试验设置不施腐植酸对照 (CK)、腐植酸 (1.5 kg/株) 分一次 (HA1)、两次 (HA2) 和三次 (HA3) 施用共4个处理。果实成熟期进行全株破坏性取样，测定各器官含氮量和15N丰度，以及单株产量和果实品质。采集0—120 cm土层土壤样品，测定其氮素含量和15N丰度。  【结果】  与CK相比，HA1、HA2和HA3处理的单果重分别显著提高了4.1%、8.8%、13.6%，单株产量提高了5.4%、11.9%、17.8%，果实硬度、可溶性固形物含量、可溶性糖含量和糖酸比也显著升高，3个处理之间差异也达显著水平，HA3处理效果优于HA2处理及HA1处理 (P < 0.05)。3个腐植酸处理 (HA1、HA2和HA3处理) 均显著提高了苹果各器官对氮素的吸收征调能力 (Ndff值)，各器官的Ndff值均表现为HA3 > HA2 > HA1 > CK；而不同处理各器官的Ndff值均表现为果实最高，其次是叶片、一年生枝、细根、粗根和多年生枝，中心干最低。与CK处理相比，3个施用腐植酸处理15N利用率分别提高了5.08～13.34个百分点，而损失率分别降低了10.27～20.17个百分点，均以HA3处理效果最佳，HA3处理与其他处理间差异均达到显著水平。不同处理土壤15N残留量差异显著，3个施用腐植酸处理 0—60 cm土层15N残留量显著高于CK处理，而在60—120 cm土层显著低于CK，0—60 cm各土层15N残留量均表现为HA3 > HA2 > HA1 > CK。  【结论】  施用腐植酸能够提高富士苹果产量及品质，促进树体对15N-尿素的吸收，减少肥料氮向深层土壤的淋溶，腐植酸在3月底、6月中旬和8月中旬分3次施用效果最佳。