矮化中间砧苹果施氮位置对细根分布、氮素吸收和产量品质的影响

为明确矮化中间砧苹果树合理的施肥位置,减少氮肥的浪费。试验于2018年和2019年,以‘烟富3’苹果/SH6/八棱海棠为试材,借助15N同位素示踪技术,研究了萌芽前在树冠投影范围距树干由近及远的3个水平距离——内环、中环和外环施氮对新梢旺长期细根和土壤15N分布、树体15N吸收以及果实产量和品质的影响。结果表明:各处理的苹果细根(直径≤2 mm)根长密度均在水平方向和垂直方向呈衰减规律,主要分布在距离树干水平方向0~100 cm、垂直方向0~40 cm土层范围;与不施肥(对照)相比,施氮增加了细根根长密度,以施氮区内细根根长密度增加最为显著;从垂直方向0~20 cm土层施氮区细根根长密度增加量来看,内环施氮处理增幅最大,为对照的1.33倍~1.36倍,其次是中环施氮处理。各处理土壤15N含量峰值在水平方向均出现在施氮区域,在垂直方向均出现在0~20 cm土层。不同处理间树体细根根长密度与土壤15N分布空间吻合度(RLD-15N)差异显著,内环施氮处理显著高于中环和外环施氮处理。内环施氮显著提高了新梢旺长期树体新生器官氮素累积量,树体15N利用率表现为内环施氮>中环施氮>外环施氮;内环施氮和外环施氮土壤15N残留率无显著差异,但均高于外环施氮。与外环施氮处理相比,内环施氮处理显著提高了果实产量、可溶性糖含量和糖酸比,而硬度和可滴定酸含量无显著差异。可见,矮化中间砧苹果内环施氮有利于提高细根根长密度与土壤氮的空间分布吻合度,增加了生长前期新生器官含氮量,提高了树体15N利用效率,提高了果实产量和可溶性糖含量。因此实际生产中成年矮化中间砧苹果树推荐在靠近树干位置的1/3树冠投影面积处,即约为距树干水平距离0~75 cm范围内施氮肥。     

氮磷配施对苹果幼苗生长、土壤无机磷形态和磷素利用的影响

以矮化苹果砧木M9T337幼苗为试材,设置4个氮水平(N 0,150,300,450 mg/kg,分别以N0、N1、N2、N3表示)和2个磷水平(P_2O_5 100,200 mg/kg,分别以P1、P2表示),研究了氮磷配施对苹果砧木幼苗生长、土壤无机磷形态转化和磷素吸收利用的影响,以期为果园磷肥高效利用提供参考依据。结果表明,不同氮磷配施显著影响M9T337幼苗生物量及根系形态,以N2P2处理效果最佳,其次为N1P2处理。植株磷素积累量及磷肥利用率分别在N2P2、N2P1处理下达到最大值,同一磷水平下适量增氮可促进幼苗对磷素的吸收,有效提高植株磷肥利用率。高氮处理(N3P1、N3P2)显著抑制幼苗对土壤磷素的吸收,不利于砧木幼苗的生长。土壤有效磷(Olsen—P)含量主要受施磷量的影响,在N2P2处理下达到最大,为27.86 mg/kg;土壤碱性磷酸酶活性则在N2P1处理下最大,为2.12 mg/(g·d)。与单施磷肥相比,氮磷配施增加土壤中可供植物吸收利用的Ca_8—P、Al—P所占土壤磷库的比例,降低植物难以吸收利用的Ca_(10)—P比例,Ca_2—P的比例也有所降低;随施氮量的增加,Ca_8—P、Al—P呈现先增加后减小的趋势,均在N2P2处理下达到最大值,Ca_(10)—P随施氮量的增加呈现逐渐降低的趋势,而Fe—P、O—P含量在不同施氮量下则无明显变化趋势。合理的氮磷配施可通过改变土壤无机磷库组成,提高土壤磷素有效性,促进砧木幼苗的生长和对土壤磷素的吸收。     

海藻提取物对干旱胁迫下苹果砧木幼苗抗旱性和养分吸收的影响

以1 a生苹果砧木M9T337幼苗为试材，设置正常供水（CK）、中度干旱（MD）、中度干旱+海藻提取物（MD+SE）、重度干旱（SD）、重度干旱+海藻提取物（SD+SE）5个处理，研究海藻提取物对不同程度干旱胁迫下幼苗的生物量、光合特性、抗氧化酶活性、渗透调节物质含量和植株养分含量的影响。结果表明：在中度干旱胁迫条件下，植株总生物量较MD处理提高了15.4%，净光合速率较MD处理提高了12.1%，SOD、POD、CAT和APX活性分别较MD处理提高了4.5%、8.4%、30.6%、9.8%，可溶性蛋白和脯氨酸等渗透调节物质较MD处理分别提高了19.1%和13.1%，植株氮、磷、钾含量较MD处理分别提高了19.2%、22.7%和40.5%；在重度干旱胁迫下，叶面喷施海藻提取物后总生物量较SD处理提高了13.7%，净光合速率较SD处理提高了10.2%，SOD、POD、CAT和APX活性较SD处理分别提高了16.6%、18.1%、30.2%、8.9%，可溶性蛋白和脯氨酸等渗透调节物质含量较SD处理分别提高了14.1%和13.1%，植株氮、磷、钾含量较SD处理分别提高了12.4%、21.7%和38.4%。不同程度干旱条件下喷施海藻提取物均有良好的缓解效果，以中度干旱胁迫缓解效果更显著。     

多种有机物料混施对苹果幼苗生长、氮素利用及土壤特性的影响

以"M9T337"苹果幼苗为试材,利用~(15)N同位素示踪技术,研究了等氮量投入下,不同有机物料单施及混施对苹果幼苗生长、~(15)N吸收利用及土壤特性的影响。试验设置CK(只施用化学肥料,不施有机物料)、S(秸秆)、B(生物炭)、F(牛粪)、SB(1/2秸秆+1/2生物炭)、SF(1/2秸秆+1/2牛粪)、FB(1/2牛粪+1/2生物炭)、SFB(1/3秸秆+1/3牛粪+1/3生物炭)8个处理。结果表明:施用有机物料可以促进苹果幼苗的生长,其中SFB处理植株鲜重、株高、茎粗、叶面积、根系活力达到最优,显著高于CK和单施有机物料的处理。添加有机物料能降低土壤容重、增加孔隙度、提高土壤含水量,其中施用生物炭的处理土壤容重降幅较大、孔隙度较高。处理期间,有机物料混合施用的处理土壤矿化氮含量、土壤酶活性及微生物数量均优于有机物料单独施用的处理。与CK和单施有机物料的处理相比,有机物料混合施用显著提高了苹果幼苗~(15)N利用率和土壤~(15)N残留率,降低了~(15)N损失率,其中3种有机物料混施效果最好。综合分析可知,有机物料能促进苹果幼苗生长,改良土壤性质,促进植株对~(15)N的吸收利用,其中牛粪、秸秆和生物炭混合施用的处理(SFB处理)效果最佳。研究结果以期为有机物料在苹果园土壤质量提升和化肥减施增效中的应用提供依据。     

肥料穴施位点对苹果细根生长、15N吸收利用及产量品质的影响

为了明确苹果生产中合理的施肥位点，实现氮肥高效利用，于2018年和2019年，以6年生‘烟富3’/SH6/八棱海棠为试材，采用¹⁵N同位素标记技术，研究了根区有机无机肥料穴施位点[未施有机肥(对照)、条状沟施、1～4个穴施肥]对矮化中间砧苹果树根系生长、¹⁵N吸收利用和损失状况及果实产量和品质的影响。结果表明：各增施有机肥处理中，叶片叶绿素含量、叶面积以及细根总干质量均以3穴和4穴施肥处理最高，条状沟施处理最低。果实成熟期，3穴和4穴施肥处理相较于条状沟施处理显著提高了树体叶片、细根、粗根和果实的Ndff值。树体¹⁵N利用率表现为3穴>4穴>2穴>1穴>条状沟施>对照。¹⁵N损失率与¹⁵N利用率表现出相反趋势，以3穴和4穴施肥处理较低。与未施有机肥对照和条状沟施相比，3穴和4穴施肥处理的产量、单果质量和可溶性糖含量均显著提高。可见，在有机肥用量(5 kg)一定的条件下，无机肥配施3穴和4穴处理促进了树体细根的生长，有利于提高树体对¹⁵