外源钙离子对苹果氮吸收及利用的影响

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苹果在我国种植历史悠久,是我国栽培面积最大的果树之一。氮素利用率不足在我国苹果果园生产中经常出现,如何提高氮肥利用率则成为了现代果树产业可持续发展的关键问题所在。钙素影响了禾本科植物氮的代谢,但在苹果上的研究没有报道。于2019年,以平邑甜茶幼苗为试材,在0.2 N(0.2 mmol·L-1NO3-)与3 N(3 mmol·L-1NO3-)两种氮浓度处理平邑甜茶幼苗,在此基础上设1 mmol·L-11 EGTA(钙离子螯合剂),及不同CaCl2浓度梯度分别为0、0.1、1和3 mmol·L-1,研究其对平邑甜茶幼苗生理生长、氮素吸收以及利用的影响;在2019年4月份,于山东农业大学试验站。以正常管理的两年生‘红富士/平邑甜茶’为试材。于4月28日30 g/株KNO3,5月6日时施0(对照)、3、10、30g/株CaCl2这四种处理,8月6日,检测各项指标。研究在果园施加不同量钙肥对于‘红富士/平邑甜茶’植株生长、根系发育以及氮素代谢的影响。主要研究结果如下:(1)不同氮素水平下,施钙均促进了平邑甜茶幼苗地上部的生长,增大了叶面积、叶片干重、鲜重与叶绿素,改善了叶片质量。在0.2 N水平下,钙浓度为0.1 mmol·L-1,3 N水平下,钙浓度为1 mmol·L-1的组合下,对平邑甜茶幼苗地上部的生长的影响效果最好。同一钙水平下,氮素对地上部指标的影响总体表现为3 N>0.2 N。(2)外施钙素促进了0.2 N与3 N水平下平邑甜茶幼苗地下部的发育,提高了地下部生物量、根系各项指标、根活,促进了根系发育。两种氮水平下,均在0.1 mM Ca2+处理时,根系发育最好。0.2 N水平下,地下部生物量比对照增加了148.3%;3 N条件下,比对照增加了55.2%。同一钙水平下,氮素对地下部指标的影响总体表现为0.2 N>3 N。(3)不同氮素水平下,平邑甜茶幼苗的钙含量随着施钙量的增加而增加。0.2 N与3 N水平下,施钙均促进了平邑甜茶幼苗氮的代谢。与对照相比外施钙素增加了植株对NO3-的吸收、降低了NH4+的积累、提高了NR和GS活性以及增加了总N的积累量。在0.2 N水平下,0.1 mM Ca2+处理时;在3 N水平下,1 mM Ca2+处理时,对植物氮代谢过程影响最好。总体表现为:低氮低钙,高氮高钙。(4)与幼苗结果相似,外施钙肥提高了植株叶绿素、叶面积、株高和茎粗。与不施钙肥相比3 g/株CaCl2处理各项指标提升最大,分别增加了17.7%、2.3%、11.1%和9.8%。适量施钙肥与对照相比提高了‘红富士/平邑甜茶’的根系活力。外施钙肥增加了‘红富士/平邑甜茶’的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度,均为3 g/株CaCl2处理最优。(5)进一步检测发现,施钙促进了‘红富士/平邑甜茶’氮的代谢。提高了根部和叶片硝态氮、铵态氮、总氮的含量、NR与GS活性。在3 g/株CaCl2处理时效果最好。并且根部的钙的积累量随着外施钙素总量的增加而增加,在30 g/株CaCl2处理时最高;叶片钙含量在3 g/株CaCl2处理最高。以上结果证实了幼苗试验结果在大田应用中的可能性,以及在山东地区少量施钙有利于提高苹果氮素利用率。
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