低磷胁迫下五种苹果砧木的磷吸收与利用特性

【目的】磷是植物必需的矿质元素之一,能够促进植株花芽分化,但施入土壤中的磷易被固定从而变成难以利用的闭蓄态磷,使土壤中的有效磷含量降低。因此,研究和发掘磷高效的苹果砧木对于解决低磷胁迫和提高磷利用效率具有重要意义。本研究以5种一年生苹果野生砧木为试材,进行低磷胁迫处理,调查苹果野生砧木对磷的吸收和利用特性。【方法】盆栽试验以正常管理的一年生八棱海棠（M. micromalus Makino）、 平邑甜茶（Malus hupehensis Rehd.）、 东北山荆子（M. baccata Borkh.）、 富平楸子［M. prunifolia（Willd）Borkh.］、 新疆野苹果［M. sievesii（Ledeb.）Roemer］5种苹果砧木为试材。试验分为低磷（LP）和正常施磷（CK）两组处理,每个处理6次重复（6盆）。根总表面积、 根系总长度分析用WinRHIZO 根系分析软件进行; 植株各器官组织烘干粉碎后,用钒钼黄比色法测定其含磷量。离子吸收动力学参数的测定采用平邑甜茶水培幼苗,吸收前置于黑色培养瓶饥饿处理24 h,幼苗吸收24 h后采集营养液10 mL,钼锑抗比色法测定含磷量。【结果】5种砧木的相对磷效率从高到低为富平楸子（93.66%）平邑甜茶（87.69%）东北山荆子（83.44%）八棱海棠（74.54%）新疆野苹果（74.01%）。在低磷及正常施磷条件下,5种砧木的磷吸收效率均为富平楸子平邑甜茶东北山荆子新疆野苹果八棱海棠; 磷利用效率为平邑甜茶富平楸子八棱海棠新疆野苹果东北山荆子。H2PO-4离子最大吸收速率（Vmax）最高的为富平楸子［101.81 mol/(gh)］,其次为平邑甜茶［66.40 mol/(gh)］、 东北山荆子［45.00 mol/(gh)］和新疆野苹果［44.32 mol/(gh)］,八棱海棠的Vmax最低,为41.28 mol/(gh); 平邑甜茶的Km值最低,为4.05 mol/L,富平楸子为8.68 mol/L,东北山荆子为12.29 mol/L,新疆野苹果为12.64 mol/L,八棱海棠最高为13.57 mol/L。吸收根总表面积和总根长均以富平楸子最大,八棱海棠最小。【结论】低磷胁迫下富平楸子的相对磷效率和磷吸收效率最高,在低磷胁迫下生长势最好并且磷吸收能力最强,是一种对低磷胁迫适应能力较好的苹果砧木; 平邑甜茶的相对磷效率仅次于富平楸子,磷利用效率最高,其耐低磷胁迫的能力也仅次于富平楸子。进一步分析发现,砧木对磷的吸收效率与吸收根总表面积和总根长存在显著正相关关系,说明低磷胁迫下植物通过增加吸收根总表面积及总根长等方式,扩大根系吸收面积,从而增加根系对磷的吸收。     

施氮水平对五种苹果砧木生长以及氮素吸收、分配和利用特性的影响

以一年生平邑甜茶（M. hupehensis Rehd.）、 八棱海棠（M. micromalus Makin）、 楸子［M. micromalus (Willd) Borkh.］、 新疆野苹果［M. micromalus (Ledeb.) Roemer］、 东北山荆子（M. baccata Borkh.）为试材,采用15N示踪技术,研究了施氮量对5种砧木生长及15N吸收、 分配和利用特性的影响。结果表明, 砧木的生物量、 根系总表面积、 总根长和根尖数均随施氮量的增加而增加,但不同砧木增加的程度不同,且地上部生长量对氮素的反应比地下部更敏感。平邑甜茶的生物量最大,楸子的根系总表面积、 总根长和根尖数均最大; 东北山荆子的生物量、 根系总表面积、 总根长和根尖数均最小。不同品种的15N利用率随施氮量增加变化不同且差异显著,并与根系总表面积存在显著正相关关系; 楸子的15N利用率最高,东北山荆子的最低。低氮处理（N1）中各器官从硝态氮中吸收分配到的15N量对该器官全氮量的贡献（Ndff）从大到小顺序为根叶茎,高氮处理（N2）中各器官的Ndff值从大到小顺序为叶根茎。不同砧木的Ndff随施氮量增加变化不同。各砧木15N均主要分配在叶中,其次是根,茎中最少。     

供磷水平对平邑甜茶幼苗NO3-吸收、利用特性的影响

运用~(15)N示踪及非损伤微测技术,研究了不同供磷水平(0 mmol×L~(-1)、1.0 mmol×L~(-1)、2.0 mmol×L~(-1)、3.0 mmol×L~(-1)、4.0 mmol×L~(-1)、6.0 mmol×L~(-1)、8.0 mmol×L~(-1)、12.0 mmol×L~(-1)和16.0 mmol×L~(-1) H_2PO_4~-)对平邑甜茶幼苗NO_3~--N吸收及利用特性的影响,为提高果园氮肥利用效率提供理论依据。结果表明,在低磷水平(0~1.0 mmol×L~(-1))时,平邑甜茶根系长度、根系总表面积较小,且根尖数较少。随着供磷水平的增加,在2.0~4.0 mmol×L~(-1)磷浓度处理时,平邑甜茶幼苗生物量、根系长度、根系总表面积及根尖数显著高于其他处理。而在6.0~16.0 mmol×L~(-1)时,过量供磷抑制了根系的生长,使平邑甜茶幼苗根系长度、表面积均大幅降低,根尖数量骤降。非损伤扫描离子选择电极测试表明,当生长介质磷浓度在3.0~6.0 mmol×L~(-1)时,平邑甜茶对NO_3~-有吸收作用,并在3.0 mmol×L~(-1)磷浓度时其吸收速率最高。而在0~2 mmol×L~(-1)及8.0~16.0 mmol×L~(-1)磷浓度处理下,平邑甜茶对NO_3~-有外排作用。随供磷水平的增加,各器官从肥料中吸收分配到的~(15)N量对该器官全氮量的贡献率(Ndff)及植株氮素利用率呈现先升高后降低的趋势,4.0 mmol×L~(-1)磷浓度时植株氮素利用率最大,为42.24%,超过4.0 mmol×L~(-1)植株氮素利用率显著降低。适当充足的供磷刺激了幼苗根系生长,从而促进平邑甜茶对氮素的获取,过量的NO_3~-抑制了平邑甜茶根系的生长,同时叶片硝酸还原酶的活性受到抑制,因此其氮素吸收和利用效率较低。因此,磷浓度在3.0~4.0 mmol×L~(-1)时最有利于平邑甜茶幼苗的生长及氮素的吸收利用。     

钼对苹果砧木平邑甜茶幼苗硝态氮吸收、转化及分配的影响

【目的】氮肥利用率低是制约果树产业可持续发展的重要因素之一。过量施用氮肥以及不当的农业措施造成当前多数苹果果园发生不同程度的土壤酸化,而钼在酸性土壤中有效含量的降低会影响氮素吸收利用效率。本试验旨在探索能提高氮肥吸收利用效率的适宜钼用量,了解钼对苹果砧木平邑甜茶(Malus hupehensis Rehd.)幼苗硝态氮吸收、转化和分配利用特性的影响,为苹果生产中钼肥与氮肥的合理施用提供科学数据。【方法】以平邑甜茶幼苗为试验材料,采用全硝态氮霍格兰营养液进行培养。试验设置5个供钼水平:营养液不含钼(CK);营养液含0.25μmol/L钼酸(M1);营养液含0.5μmol/L钼酸(M2);营养液含1.5μmol/L钼酸(M3);叶片喷0.04%钼酸,营养液不含钼(M4)。运用15N同位素示踪技术,研究不同供钼水平对幼苗15N吸收量、全氮量、分配率和利用率的影响,同时测定钼对不同时期幼苗叶片和根系硝酸还原酶活性的影响。【结果】供钼处理幼苗的根系活力不同程度地高于不施钼处理(对照),其中营养液含0.5μmol/L钼酸的处理(M2)效果最佳。培养8 d内M2处理的平邑甜茶幼苗的根系硝酸还原酶活性一直高于其他处理,且与对照差异显著;培养4 d时各种处理的叶片硝酸还原酶活性上升至最高值,随后下降,8 d后又出现上升和下降的趋势,但上升幅度明显小于培养4 d。M1、M2、M3和M4处理的植株总干重分别比CK提高3.88%、21.12%、12.38%和19.90%。与对照相比,0.5μmol/L钼酸处理幼苗的15N吸收量增加的比例最大,全氮量表现出相同的趋势。供钼处理的氮肥利用率均明显高于对照,其中以0.5μmol/L钼酸处理的效果最显著,利用率为13.97%,比对照高48.92%。施钼处理对幼苗的15N分配率有一定的影响,0.5μmol/L钼酸处理(M2)和叶片喷施0.04%钼酸处理(M4)的茎和叶片的15N分配率明显高于对照,对照根系中15N分配率最高。0.5μmol/L钼酸处理叶片、茎和根的Ndff均达到最高,分别为对照同一部位的1.59倍、1.56倍和1.33倍。以上结果表明适量供钼可促进幼苗对肥料15N的吸收征调利用。【结论】供钼可以提高苹果砧木平邑甜茶幼苗的生物量、根系活力、15N吸收量、全氮量和15N利用率,其中经过0.5μmol/L钼酸处理(M2),其对平邑甜茶幼苗生长及硝态氮吸收、转化和分配利用的影响最显著。     

重茬胁迫下苹果不同砧木幼苗生长及根系吸收的差异

【目的】选择合适砧木是防治苹果重茬障碍最有前途的方法之一。本研究比较了三种苹果砧木的幼苗在重茬胁迫下的生长及根系吸收的差异,探讨重茬胁迫对K+、Ca2+吸收的影响,为筛选抗重茬砧木材料和培育抗重茬砧木品种提供理论依据。【方法】以平邑甜茶(Malus hupehensis Rehd.)、新疆野苹果[Malus sieversii(Ledeb.)Roem.]和富平楸子[Malus prunifolia(Willd.)Borkh.]一年生实生苗为试材,取自泰安市道朗镇玄家庄20年红富士/八棱海棠老果园原树穴深0—40 cm的根际土作为试验用土,于2012年4月25日取砧木幼苗并分为两组,一组利用非损伤微创技术测定根际K+、Ca2+离子流,根系固定于平衡液中,平衡半小时后测定重茬胁迫前的根际离子流速,然后将其在重茬土提取液中浸泡半小时,测定重茬胁迫后的根际离子流速;另一组移栽至直径为25cm、深30cm的苗盆中,7 9月分别测定植株株高、径粗、叶绿素含量和光合速率;生长季结束后扫描根系结构,分别称量幼苗根系、枝条、叶片的鲜重和干重。【结果】三种砧木幼苗受到重茬胁迫后,地上部生长受到不同程度抑制。重茬胁迫前后平邑甜茶株高差异不显著,新疆野苹果和富平楸子株高胁迫后均显著降低;新疆野苹果光合速率重茬土显著低于正茬土,其它两种砧木光合速率在胁迫前后无显著差异;叶绿素含量均表现为重茬土显著低于正茬土;径粗在胁迫前后无显著差异。重茬土中新疆野苹果根系干物质积累下降明显,根/冠比增大;三种砧木的根系生长量显著增大,根系总长度分别是正茬土中根系总长度的1.45倍、2.22倍、1.71倍;三种砧木幼苗在重茬土中的根系活力均低于正茬,但胁迫前后平邑甜茶根系活力下降幅度最小。重茬胁迫后,三种砧木的根际K+离子流均由内流转变为外排,胁迫前后平邑甜茶的根际K+离子平均流速变化较小,说明对其影响小,新疆野苹果根际K+离子平均流速变化最为明显,其吸收K+能力最弱;平邑甜茶根际Ca2+流动方向在胁迫前后未发生变化,均为内流,而另外两种砧木根际Ca2+离子流均由内流转变为外排,且新疆野苹果根际Ca2+离子平均流速变化最为明显。【结论】苹果砧木在重茬胁迫下地上部生长受到显著性抑制,根系总量增大,K+、Ca2+的吸收受到不同程度的影响;重茬使抗性较差的砧木新疆野苹果的物质积累受到较严重的阻碍,根冠比显著增加,K+、Ca2+的吸收受到严重影响;较耐重茬的砧木平邑甜茶的根冠比相对稳定,K+、Ca2+的吸收受到的影响也最小;富平楸子的表现介于两者之间。     

铜对不同苹果砧木实生苗生长的影响差异研究

在网室采用盆栽的方法研究了当年生八棱海棠、平邑甜茶 (M .hupehensis Rehd .)、莱芜难咽及海棠果 4种苹果砧木实生苗在外源铜 0、75、15 0mg kg处理下对植株相对株高、胸径、生物量 ,细胞膜透性及根茎叶中的铜、钙、铁矿质元素含量等的影响。结果表明 ,海棠果比平邑甜茶、莱芜难咽和八棱海棠等 3种砧木实生苗具有较强的抗铜毒害能力。     

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。     

稻壳炭对紧实土壤中苹果根系硫同化酶活性、H2S含量及根系构型的影响

  【目的】   苹果种植后土壤很少翻动,根系常受土壤紧实胁迫。研究在土壤中掺混稻壳炭提高苹果根系硫同化代谢以及根系构型的效果,为果园土壤管理提供技术参考。   【方法】   以砧木分别为平邑甜茶和八棱海棠的两年生‘红富士’苹果 (Malusdomestica ‘Red Fuji’) 幼树为试材进行盆栽试验。对掺入和没掺入稻壳炭的土壤分别进行镇压 (土壤紧实度值分别为1558和1572 KPa) 和不镇压 (土壤紧实度值分别为923和939 KPa),共4个处理。苹果幼树移栽成活后60天,测定土壤孔隙度、氧气浓度和水溶性硫含量,分析苹果根系硫酸根和硫化氢 (H₂S) 含量及ATP硫酸化酶 (ATPS)、O-乙酰丝氨酸裂解酶 (OASTL) 和L-半胱氨酸脱巯基酶（L-CD）、D-半胱氨酸脱巯基酶 (D-CD) 活性,以及根系活力和形态构型等。   【结果】   镇压处理显著降低了土壤中水溶性硫含量,降低了八棱海棠和平邑甜茶为砧木的苹果幼树根系硫酸根含量,降低了根系ATPS、OASTL和L-CD、D-CD活性以及内源H₂S含量,并显著降低根系活力、根长密度、根系长度、根系体积和根系分形维数,在平邑甜茶为砧木的幼树根系中的降低幅度大于八棱海棠砧木。无论是否镇压土壤,掺入稻壳炭均提高了土壤孔隙度、土壤氧气浓度以及不同形态硫含量,提高了苹果根系硫酸根和内源H₂S含量,根系ATPS、OASTL和L-CD、D-CD活性,根系活力,根系长度,根长密度和根系分形维数,且在紧实土壤中八棱海棠砧木的提升幅度大于在平邑甜茶砧木中,两种砧木的苹果幼树在紧实土壤中的提升幅度均大于在正常土壤中。   【结论】   土壤紧实显著降低土壤水溶性硫含量,抑制苹果根系硫代谢和根系生长,在土壤中掺入稻壳炭可以显著提高紧实土壤中苹果根系硫代谢、根系生长和根系分枝。因此,在苹果移栽时,在土壤中掺入一定比例的稻壳炭可以有效缓解土壤紧实对苹果根系生长和硫代谢的不利影响。     

适量供锌明显提高平邑甜茶幼苗碳氮吸收和同化效率

[目的]氮素利用率低严重制约我国果树产业的可持续发展.通过研究不同供锌水平对苹果砧木平邑甜茶幼苗生长、光合作用、13C同化与分配和15N吸收、利用与分配的影响,探究锌对苹果氮素吸收利用的影响机制,为苹果生产中氮肥利用率的提高提供理论参考.[方法]以苹果砧木平邑甜茶幼苗为试材进行砂培试验,试验周期为30天.设置ZnO、Z...     

不同水平位置施肥对‘嘎啦’苹果~(15)N吸收、分配与利用的影响

【目的】氮素用量高,利用效率低是制约我国苹果产业可持续发展的重要因素。生产上,施肥位置不明确是造成肥料利用率低的主要原因之一。本文通过研究不同水平位置施肥嘎啦苹果对15N-尿素的吸收、分配与利用特性,确定科学合理的施肥位置,以达到提高肥料利用效率的目的。【方法】以15年生嘎啦苹果/平邑甜茶为试材,采用15N示踪技术,根据施肥部位在树冠投影中的分布情况设置内层(1/3投影)、中层(2/3投影)、外层(投影边缘以内约20 cm处)3个不同水平位置施肥处理。施肥方法为挖环状沟施肥,施肥深度约25 cm。在苹果的几个关键物候期(新梢旺长期、果实膨大期、果实成熟期)分器官采集样品,试验结束时整株解析采样。【结果】不同水平位置施肥处理果树在新梢旺长期和果实膨大期根部吸收的15N优先向新生营养器官运转;果实成熟期均以果实中Ndff值最高;不同处理间,各生育期同一器官的Ndff值存在差异,内层施肥处理显著高于外层和中层施肥处理,其中以根系和果实最为显著;随着物候期的推移,不同处理根系的Ndff值变化趋势不同,中层施肥和外层施肥处理根系的Ndff值均呈先下降后上升的趋势,而内层施肥处理根系的Ndff值在果实膨大期就已经达到最大值,并且从果实膨大期到果实成熟期一直维持在较高水平;3个处理中果实的Ndff值随物候期的推移均呈上升趋势,并在果实成熟期达到最大,此时中层施肥处理和内层施肥处理果实的Ndff值分别是外层施肥处理的1.43和1.42倍;在新梢旺长期和果实膨大期果实的Ndff值从到大小依次为内层外层中层。不同物候期各器官的15N分配率存在显著差异,但不同水平位置施肥处理之间的差异并不显著;到果实成熟期3个处理的氮肥分配率均表现为贮藏器官营养器官生殖器官。果实成熟期,植株的15N利用率以内层施肥处理最高,为29.25%;中层施肥处理次之,为19.33%;外层施肥处理最低,为19.04%。内层施肥处理的氮肥利用率分别为外层和中层施肥处理的1.51和1.54倍。【结论】内层施肥处理植株各器官对肥料的吸收征调能力均显著高于中层和外层施肥处理,其中以细根最为显著;不同水平位置施肥对15N在各器官中的分配率影响不大;内层施肥处理15N利用率显著高于中层和外层施肥处理。     

连作对土壤微生物及平邑甜茶幼苗氮吸收、分配和利用的影响

【目的】苹果连作障碍发生普遍,严重影响果树生长。研究连作条件下平邑甜茶对氮素吸收、分配和利用的影响,为阐明连作障碍发生机制和防控苹果连作障碍提供理论依据。【方法】盆栽条件下,以平邑甜茶为试材,利用15N同位素示踪技术,研究了平邑甜茶对氮素吸收、分配和利用的影响。试验处理分为连作土溴甲烷熏蒸 (T1)、连作土高温灭菌 (T2)、麦田土 (T3) 和连作土 (CK) 四个处理。分别在8月和9月份进行两次取样,测定了不同处理间生物量、根系、氮素和土壤微生物的差异。【结果】连作显著抑制了平邑甜茶幼苗的生长和根系构型。与连作土溴甲烷熏蒸、高温灭菌和麦田土处理相比,连作土处理9月份幼苗的鲜重分别减少了46.77%、46.50%和27.38%;株高分别减少了41.97%、41.95% 和 23.51%;根系面积分别减少了56.21%、55.72%和48.04%。与麦田土相比,连作改变了土壤微生物群落,增加了有害真菌数量,减少了细菌数量,降低了细菌/真菌比值。9月份连作土壤真菌数量是麦田土处理的1.76倍,细菌占麦田土的78.77%。连作减少了氮素对各器官的贡献率 (NDff),显著低于连作土溴甲烷熏蒸、高温灭菌和麦田土处理。与连作土溴甲烷熏蒸、高温灭菌和麦田土处理相比,连作土处理9月份叶片组织的NDff分别减少了61.34%、58.65%、57.36%。同时,连作还影响氮素在植株各器官的分配。连作平邑甜茶根系分配了更多的15N,9月份达到42.11%。而叶片组织的15N分配率显著低于其他三个处理,并随着连作时间的延长,叶片组织的15N分配率越少,9月份仅占29.25%。连作还减少了氮肥的利用率,显著低于正常水平。9月份连作土氮肥的利用率为13.33%,与连作土溴甲烷熏蒸、高温灭菌和麦田土处理相比,分别减少了67.19%、67.68%、60.39%。连作还影响了根系功能,与溴甲烷熏蒸、高温灭菌和麦田土处理相比,连作条件下幼苗的根系活力分别降低了39.71%、40.64%和26.80%;根系质膜H+-ATP-ase活性分别减少了41.44%、38.24%、25.78%。【结论】土壤微生物是引起苹果连作障碍的主要因素,连作不仅抑制了植株生长和根系构型,还抑制了根系功能,减少对土壤氮素的吸收,降低氮肥的利用率,影响各器官氮素的分配。连作使根系消耗过多的营养,减少了对地上部分的供应,进而影响地上部分的生长和发育。     

过硫酸铵配施不同形态木霉菌肥缓解苹果连作障碍

[目的]研究肥料形态及土壤条件对木霉菌肥改善苹果土壤连作障碍的影响,以期为缓解苹果连作障碍提供有效的理论依据和技术支持.[方法]试验以苹果砧木—平邑甜茶(Malus hupehensis Rehd.)幼苗为试材,设置4个处理:连作土(CK)、过硫酸铵处理(T1)、过硫酸铵加颗粒状木霉菌肥(T2)、过硫酸铵加粉末状木霉菌...     

苹果砧木对低氮胁迫的响应及适应性评价

  【目的】  明确低氮胁迫对7种苹果砧木生长及生理生化特性的影响,为耐低氮苹果砧木的选育和氮高效吸收利用生理机制的研究提供理论依据。  【方法】  沙培试验以改良1/2 Hoagland营养液为基础,设定硝态氮含量正常水平(NN,5 mmol/L NO₃–)和低氮胁迫(LN,0.5 mmol/L NO₃–)两个处理,供试苹果砧木包括矮化砧T337、Nic29、Pajam2、B9、71-3-150和半矮化砧青砧2号、乔化砧山定子(Malus baccata L. Borkh.),均为一年生健康苗。处理60天后,测定砧木新稍生长、物质积累、根系形态、叶片和根系硝酸还原酶活性、植株氮累积量,利用隶属函数模糊评价法比较不同苹果砧木的耐低氮能力。  【结果】  在正常供氮条件下,乔化砧山定子的植株总干重和氮利用效率明显高于其他5种矮化砧;矮化砧中Pajam2的植株干物质积累量最大,B9的根冠比最高;矮化砧Nic29的新梢生长速率和叶片硝酸还原酶(NR)活性显著高于其余6种砧木;半矮化砧青砧2号的根系NR活性显著高于其余砧木,有利于植株的氮累积。与正常供氮相比,低氮条件下,T337、Nic29和山定子的新稍生长均受到显著抑制;B9、Pajam2和青砧2号的新稍生长未受明显影响;而71-3-150的新稍生长速率提高,叶面积增大,根系中干物质积累量增加,植株根冠比显著增大,为正常供氮处理的2.59倍。低氮条件下,T337、B9、Pajam2和山定子根系总表面积和总根长均显著降低,T337降幅最大;而71-3-150的根系总表面积、总根长、根系总体积、根尖数等根系参数显著升高;Nic29的根系总表面积、总根长和根总体积升高,但根尖数减少,根系分枝数也升高。低氮胁迫条件下,苹果砧木叶片NR活性减小,B9、Nic29、Pajam2和山定子根系中NR活性较正常供氮分别提高了3.70、5.16、2.85和5.14倍。低氮条件下,T337、B9、Pajam2和青砧2号的叶片、茎干和根系中氮累积量均趋于降低,植株氮累积量减小,青砧2号降幅最大,但B9、Nic29、Pajam2和青砧2号的氮利用效率均显著提高,青砧2号的增幅最大;而71-3-150的根系和植株氮累积量均显著升高。基于7种苹果砧木生长、根系参数、氮代谢酶活性、氮累积量和氮利用效率等19个指标的耐低氮胁迫指数,结合隶属函数模糊评价法和聚类分析将7种砧木分为3种耐性类型:第Ⅰ类为耐性强的砧木(71-3-150);第Ⅱ类为耐性较弱的砧木(Nic29、山定子、B9和青砧2号);第Ⅲ类为耐性最弱的砧木(Pajam2和T337)。  【结论】  在正常供氮条件下,乔化砧木山定子和半矮化砧青砧2号在植株干物质积累、根系发育和养分吸收利用等方面均强于矮化砧,但其对低氮胁迫适应性较弱。低氮条件下,苹果砧木通过提高氮利用效率适应养分亏缺,耐性强的砧木植株生长受抑制程度较小,并通过调节自身生理特性,增加根系中的物质和养分积累,提高植株根冠比,以适应低氮环境。     

蚓粪减轻苹果砧木平邑甜茶幼苗连作障碍的土壤生物学机制

【目的】有害真菌数量的增加是造成苹果连作障碍的主要原因。本文探讨了蚓粪对苹果连作障碍的防控效果以及作用机理。【方法】以苹果常用砧木平邑甜茶 (Malus hupeheusis Rehd.) 为试材进行了盆栽试验,供试土壤为棕壤,取自山东省泰安市25年的红富士老果园。以连作土壤为对照 (CK),设灭菌连作土壤 (TM)、连作土壤施用蚓粪 (YF)、连作土壤施用灭菌蚓粪 (MYF) 共4个处理。幼苗生长一年后,测定平邑甜茶生物量、根系相关指标,分析土壤可培养微生物类群及土壤酶活性。【结果】与连作土壤CK相比,蚓粪(YF)和灭菌蚓粪 (MYF) 处理的平邑甜茶植株干重显著提高了351.1%和348.2%;蚓粪处理 (YF) 和灭菌蚓粪 (MYF) 处理都显著促进了平邑甜茶植株根系的生长,提高了植株根系的抗氧化酶活性和根系呼吸速率,两个处理间无明显差异;YF处理土壤细菌、放线菌数量分别增加了107.8%和97.7%,真菌数量减少了17.1%。实时荧光定量PCR结果显示,施入蚓粪后 (YF) 连作土壤中尖孢镰刀菌的数量下降了51.0%,MYF处理的尖孢镰刀菌数量降低了57.6%,YF和MYF两个处理间无显著差异;YF处理的土壤磷酸酶、脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性分别比CK提高了97.9%、540.9%、213.1%和109.4%。【结论】在连作土壤上添加蚓粪或灭菌蚓粪,均可显著增加土壤中细菌和放线菌数量,降低真菌特别是尖孢镰刀菌数量,改善连作土壤微生物环境,进而减轻苹果连作障碍带来的危害,提高土壤酶活性,促进植株根系健康生长,提高平邑甜茶幼苗的生物量。     

普通青霉D12和罗伊氏乳杆菌发酵产物促进平邑甜茶幼苗生长和连作土壤生物环境改善

[目的]研究普通青霉D12和罗伊氏乳杆菌及其混合发酵产物对苹果幼苗生长及土壤环境的影响,为缓解苹果连作障碍提供绿色生防措施.[方法]以32年苹果园土和平邑甜茶幼苗为试材进行盆栽试验.普通青霉D12?(R1)和罗伊氏乳杆菌(R2)活化后制成活菌数分别≥2×109?CFU/mL和?≥3×109?CFU/mL的发酵产物.盆栽...