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摘要[目的]为了探讨不同水、肥组合处理对苹果幼树的作用
关键词水肥;苹果幼树;树体结构;叶片参数;光合作用
中图分类号S145.2文献标识码A文章编号0517-6611(2014)21-06926-03
Effects of Different Water and Fertilizer Combinations on Tree Structure, Leaf and Photosynthesis of Apple Saplings
CHEN Ru et al (Shandong Institute of Pomology, Taian, Shandong 271000)
Abstract [Objective] The research aimed to explore the effects of different water and fertilizer combination on apple saplings. [Method] ‘Tianhong 2’ Fuji/SH40/Malus robusta Rehd. were used to study the effects of different water and fertilizer on tree structure, leaf and photosynthesis of apple saplings. [Result] The effects of different water and fertilizer combination on tree structure, each parameter of leaf and photosynthesis of apple sapling varied.Among combination treatments, the promoting effect under the combination treatment as basal 432 000 kg/hm2, dressing of urea 480 kg/hm2 and organic fertilizer 915 kg/hm2 +0 + organic fertilizer 915 kg/hm2 and foliar (1% urea) was significant. The treatment could promote the growth of tree branches and leaves, improve leaf thickness, leaf area and SPAD, and improve the photosynthesis of apple saplings under both semiroot irrigation and the whole root irrigation treatment. The promoting effect under the whole root irrigation was better than that under the semiroot irrigation. [Conclusion] Choosing the right water and fertilizer combination was more conducive to the growth of the apple.
Key words Water and fertilizer; Apple saplings; Tree structure; Leaf parameters; Photosynthesis
基金项目国家现代农业(苹果)产业技术体系专项(CARS28)。
作者简介陈汝(1985- ),女,山东兖州人,助理研究员,博士,从事水果育种与栽培生理方面的研究。*通讯作者,研究员,从事水果育种栽培和设施果树方面的研究。
收稿日期20140625目前果品生产中普遍存在有机肥施用量少、化肥施用量偏大且肥料种类单一,致使土壤结构遭到破坏,养分比例失调,土壤肥力逐渐退化。这不仅导致果园生产能力降低,肥料利用率下降,严重影响果园生产体系的良性持续发展,而且影响生态环境安全[1-2]。科学施肥是保证果树高产、稳产的重要措施。化肥仍作为苹果增产的重要因子,在我国果园生产中发挥举足轻重的作用。因此,如何提高肥料利用率,降低生产成本,减少农业生态面源污染,已成为当前研究的重点。分区灌溉作为一种现代农业节水技术,是一种既具经济效益又具生态效益的灌溉方式。分区灌溉可以减少叶片蒸腾,提高水分利用效率,从而达到节水、丰产、优质、高效的目的[3-4]。研究表明,分区灌溉可以控制植物营养生长,提高或稳定植物产量,改善产品品质,使作物在节水30%的情况下不显著减产[5-6]。
施肥、灌水对幼树生长和提早开花有显著的影响[7]。水肥耦合能有效提高肥料利用率和土壤养分含量,经济效益显著。在施肥量不变的情况下,增加灌水量,能提高苹果园效益1.5%~14.3%;而在灌水量不变的情况下,增施氮肥、磷肥和有机肥能显著提高苹果产量、质量,提高效益1.7%~18.4%;水肥耦合后提高果园经济效益12.5%~25.7%[8]。笔者利用滴灌施肥的方法,研究了水肥组合对苹果幼树树体结构和生长发育的影响,其目的在于探讨水分与养分联合调控的理论与方法,明确苹果生长过程中水分与养分供应间的关系,优选苹果栽培中滴灌施肥的适宜灌水量和施肥量组合,从而提高苹果对肥料和水分的利用率,防止不合理施肥造成的土壤和水体污染与肥料流失,使得生态环境良性循环,真正达到可持续发展要求。
1材料与方法
1.2.1树体结构指标的调查。调查树高、干周、冠径及树体短枝数、中枝数、长枝数,并且计算出枝类比等。以上调查采 1.2.3叶片光合速率的测定。应用英国PPSystems公司生产的CIRA SII型便携式光合系统测定仪,测定成熟叶片的净光合速率。每个部位测定5叶,取其平均值。
1.3数据处理试验数据分析采用Microsoft Excel 2003软件进行。
2结果与分析
2.1不同水肥处理对苹果树枝类组成的影响树体枝类组成能反映植株的生长势,发育枝越多,植株的生长势就越强。幼树新梢生长对扩大光合面积、增加物质积累以及提早成形、成花具有重要作用,而合理的水肥供给则是新梢生长的基础。从表2可以看出,在半根灌溉下,
图1不同水肥组合对叶片净光合速率的影响3结论与讨论
传统的大水漫灌不但造成水肥的极大浪费,而且恶化土壤结构,造成土壤板结,降低土壤通透性,破坏土壤微生物区系,抑制果树根系呼吸,对产量和品质造成不利的影响[9-10]。采取合理的水肥组合与管理措施,可显著改善矮化红富士幼树的营养状况,促进新梢生长,提早开花结实[7]。不同灌溉方式影响苹果树生长发育及果实的产量和品质[11]。不同水肥处理对苹果幼树枝条长度、枝类比例、干周、干高和树冠体积等树体生长指标以及叶片厚度、叶面积和SPAD等叶片参数产生不同程度的影响,并且在全灌条件下较大。水分可以显著提高肥料利用率,促进树体生长,提高叶绿素含量[12-13]。
灌溉方式影响苹果叶片的光合能力[10],并且叶片的Pn与叶绿素密切相关[14]。在全根灌溉条件下,叶片的净光合速率较大。氮素过高或过低都不利于提高果实硬度。果实的可滴定酸含量随氮素施用量和水分供应量的增加而增加,适量施用氮肥可促进糖分的积累,水、氮耦合能显著增加果品的质量[15]。同时,不同的基肥和追肥组合对苹果树体及叶片生长的影响都较显著。无论基施或追施均有利于提高当年叶片的鲜质量、干质量、叶绿素含量、叶片中氮和钾的含量[16]。喷叶面肥有利于叶绿素含量的提高,从而提高光合作用[17]。研究中,以基肥为432 000 kg/hm2,追肥为尿素480 kg/hm2和有机肥915 kg/hm2 +0+有机肥915 kg/hm2和叶面肥(1%尿素)组合对植株生长的促进作用较明显。化肥、有机肥配施可改善产品品质,同时提高化学肥料的利用率[18]。由于该次试验在室外进行,对降雨量没有严格控制,并且水分处理水平较低,因此水分处理存在一定的误差,在以后的研究中还需要进一步完善。
安徽农业科学2014年参考文献
[1] 束怀瑞.提高果树产业发展质量,科学有序解决存在问题[J].中国果菜,2004(1):5-6.
[2] DONG S,NEILSEN D,NEILSEN G H,et al.Foliar N application reduces soil NO3N leaching loss in apple orchards[J].Plant Soil,2005,268:357-366.
[3] 杜太生,康绍忠,胡笑涛,等.果树根系分区交替灌溉研究进展[J].农业工程学报,2005,21(2):172-178.
[4] 成林,李树岩,刘荣花,等.限量灌溉下冬小麦水分利用效率模拟[J].生态学杂志,2009,28(10):2147-2152.
[5] 黄仲冬,齐学斌,樊向阳,等.根区交替地下滴灌对马铃薯产量及水分利用效率的影响[J].应用生态学报,2010,21(1):79-83.
[6] 门洪文,张秋,代兴龙,等.不同灌水模式对冬小麦籽粒产量和水、氮利用效率的影响[J].应用生态学报,2011,22(10):2517-2523.
[7] 王进鑫,张晓鹏,高保山.水肥耦合对矮化富士苹果幼树的促长促花作用研究[J].干旱地区农业研究,2004,22(2):47-50.
[8] 周振民.黄土高原丘陵沟壑区苹果园水肥耦合试验研究[J].灌溉排水学报,2009,28(2):109-111.
[9] 刘延涛,于利华,王家仁.限量灌水对水浇地冬小麦耗水及产量的影响[J].山东农业科学,2007(2):46-47.
[10] 康立权,吕德国,杜国栋,等.半区灌水及半区交替灌水对苹果幼树光合生理指标的影响[J].山东农业科学,2008(9):25-28.
[11] 路超,王金政,薛晓敏,等.不同灌溉方式对苹果树生长发育及果实产量和品质的影响[J].山东农业科学,2009(8):40-42.
[12] 曾艳娟,高义民,同延安. N肥用量对红富士苹果叶片和新生枝条中N 营养动态的影响[J].西北农林科技大学学报:自然科学版,2011(2):197-216.
[13] 路永莉,高义民,同延安,等.滴灌施肥对渭北旱塬红富士苹果产量与品质的影响[J].中国土壤与肥料,2013(1):48-52.
[14] 马怀宇,吕德国,刘国成,等.不同灌水方式对‘寒富’苹果叶片光合功能和抗氧化酶活性的影响[J].生态学杂志,2012,31(10):2534-2540.
[15] 孙霞,柴仲平,蒋平安.滴灌条件下水氮耦合对南疆红富士苹果品质的影响[J].核农学报,2011(11):1042-1046.
[16] 王勤,何为华,郭景南,等.增施钾肥对苹果品质和产量的影响[J].果树学报,2002,19(6):424-426.
[17] 王贵平,王金政,薛晓敏,等.晚秋叶施高浓度尿素对苹果落叶及贮藏氮素的影响[J].江苏农业科学,2014,42(1):140-142.
[18] 赵佐平,高义民,刘芬,等.化肥有机肥配施对苹果叶片养分、品质及产量的影响[J].园艺学报,2013,40(11):2229-2236.安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci.2014,42(21):6948-6950
关键词水肥;苹果幼树;树体结构;叶片参数;光合作用
中图分类号S145.2文献标识码A文章编号0517-6611(2014)21-06926-03
Effects of Different Water and Fertilizer Combinations on Tree Structure, Leaf and Photosynthesis of Apple Saplings
CHEN Ru et al (Shandong Institute of Pomology, Taian, Shandong 271000)
Abstract [Objective] The research aimed to explore the effects of different water and fertilizer combination on apple saplings. [Method] ‘Tianhong 2’ Fuji/SH40/Malus robusta Rehd. were used to study the effects of different water and fertilizer on tree structure, leaf and photosynthesis of apple saplings. [Result] The effects of different water and fertilizer combination on tree structure, each parameter of leaf and photosynthesis of apple sapling varied.Among combination treatments, the promoting effect under the combination treatment as basal 432 000 kg/hm2, dressing of urea 480 kg/hm2 and organic fertilizer 915 kg/hm2 +0 + organic fertilizer 915 kg/hm2 and foliar (1% urea) was significant. The treatment could promote the growth of tree branches and leaves, improve leaf thickness, leaf area and SPAD, and improve the photosynthesis of apple saplings under both semiroot irrigation and the whole root irrigation treatment. The promoting effect under the whole root irrigation was better than that under the semiroot irrigation. [Conclusion] Choosing the right water and fertilizer combination was more conducive to the growth of the apple.
Key words Water and fertilizer; Apple saplings; Tree structure; Leaf parameters; Photosynthesis
基金项目国家现代农业(苹果)产业技术体系专项(CARS28)。
作者简介陈汝(1985- ),女,山东兖州人,助理研究员,博士,从事水果育种与栽培生理方面的研究。*通讯作者,研究员,从事水果育种栽培和设施果树方面的研究。
收稿日期20140625目前果品生产中普遍存在有机肥施用量少、化肥施用量偏大且肥料种类单一,致使土壤结构遭到破坏,养分比例失调,土壤肥力逐渐退化。这不仅导致果园生产能力降低,肥料利用率下降,严重影响果园生产体系的良性持续发展,而且影响生态环境安全[1-2]。科学施肥是保证果树高产、稳产的重要措施。化肥仍作为苹果增产的重要因子,在我国果园生产中发挥举足轻重的作用。因此,如何提高肥料利用率,降低生产成本,减少农业生态面源污染,已成为当前研究的重点。分区灌溉作为一种现代农业节水技术,是一种既具经济效益又具生态效益的灌溉方式。分区灌溉可以减少叶片蒸腾,提高水分利用效率,从而达到节水、丰产、优质、高效的目的[3-4]。研究表明,分区灌溉可以控制植物营养生长,提高或稳定植物产量,改善产品品质,使作物在节水30%的情况下不显著减产[5-6]。
施肥、灌水对幼树生长和提早开花有显著的影响[7]。水肥耦合能有效提高肥料利用率和土壤养分含量,经济效益显著。在施肥量不变的情况下,增加灌水量,能提高苹果园效益1.5%~14.3%;而在灌水量不变的情况下,增施氮肥、磷肥和有机肥能显著提高苹果产量、质量,提高效益1.7%~18.4%;水肥耦合后提高果园经济效益12.5%~25.7%[8]。笔者利用滴灌施肥的方法,研究了水肥组合对苹果幼树树体结构和生长发育的影响,其目的在于探讨水分与养分联合调控的理论与方法,明确苹果生长过程中水分与养分供应间的关系,优选苹果栽培中滴灌施肥的适宜灌水量和施肥量组合,从而提高苹果对肥料和水分的利用率,防止不合理施肥造成的土壤和水体污染与肥料流失,使得生态环境良性循环,真正达到可持续发展要求。
1材料与方法
1.2.1树体结构指标的调查。调查树高、干周、冠径及树体短枝数、中枝数、长枝数,并且计算出枝类比等。以上调查采 1.2.3叶片光合速率的测定。应用英国PPSystems公司生产的CIRA SII型便携式光合系统测定仪,测定成熟叶片的净光合速率。每个部位测定5叶,取其平均值。
1.3数据处理试验数据分析采用Microsoft Excel 2003软件进行。
2结果与分析
2.1不同水肥处理对苹果树枝类组成的影响树体枝类组成能反映植株的生长势,发育枝越多,植株的生长势就越强。幼树新梢生长对扩大光合面积、增加物质积累以及提早成形、成花具有重要作用,而合理的水肥供给则是新梢生长的基础。从表2可以看出,在半根灌溉下,
图1不同水肥组合对叶片净光合速率的影响3结论与讨论
传统的大水漫灌不但造成水肥的极大浪费,而且恶化土壤结构,造成土壤板结,降低土壤通透性,破坏土壤微生物区系,抑制果树根系呼吸,对产量和品质造成不利的影响[9-10]。采取合理的水肥组合与管理措施,可显著改善矮化红富士幼树的营养状况,促进新梢生长,提早开花结实[7]。不同灌溉方式影响苹果树生长发育及果实的产量和品质[11]。不同水肥处理对苹果幼树枝条长度、枝类比例、干周、干高和树冠体积等树体生长指标以及叶片厚度、叶面积和SPAD等叶片参数产生不同程度的影响,并且在全灌条件下较大。水分可以显著提高肥料利用率,促进树体生长,提高叶绿素含量[12-13]。
灌溉方式影响苹果叶片的光合能力[10],并且叶片的Pn与叶绿素密切相关[14]。在全根灌溉条件下,叶片的净光合速率较大。氮素过高或过低都不利于提高果实硬度。果实的可滴定酸含量随氮素施用量和水分供应量的增加而增加,适量施用氮肥可促进糖分的积累,水、氮耦合能显著增加果品的质量[15]。同时,不同的基肥和追肥组合对苹果树体及叶片生长的影响都较显著。无论基施或追施均有利于提高当年叶片的鲜质量、干质量、叶绿素含量、叶片中氮和钾的含量[16]。喷叶面肥有利于叶绿素含量的提高,从而提高光合作用[17]。研究中,以基肥为432 000 kg/hm2,追肥为尿素480 kg/hm2和有机肥915 kg/hm2 +0+有机肥915 kg/hm2和叶面肥(1%尿素)组合对植株生长的促进作用较明显。化肥、有机肥配施可改善产品品质,同时提高化学肥料的利用率[18]。由于该次试验在室外进行,对降雨量没有严格控制,并且水分处理水平较低,因此水分处理存在一定的误差,在以后的研究中还需要进一步完善。
安徽农业科学2014年参考文献
[1] 束怀瑞.提高果树产业发展质量,科学有序解决存在问题[J].中国果菜,2004(1):5-6.
[2] DONG S,NEILSEN D,NEILSEN G H,et al.Foliar N application reduces soil NO3N leaching loss in apple orchards[J].Plant Soil,2005,268:357-366.
[3] 杜太生,康绍忠,胡笑涛,等.果树根系分区交替灌溉研究进展[J].农业工程学报,2005,21(2):172-178.
[4] 成林,李树岩,刘荣花,等.限量灌溉下冬小麦水分利用效率模拟[J].生态学杂志,2009,28(10):2147-2152.
[5] 黄仲冬,齐学斌,樊向阳,等.根区交替地下滴灌对马铃薯产量及水分利用效率的影响[J].应用生态学报,2010,21(1):79-83.
[6] 门洪文,张秋,代兴龙,等.不同灌水模式对冬小麦籽粒产量和水、氮利用效率的影响[J].应用生态学报,2011,22(10):2517-2523.
[7] 王进鑫,张晓鹏,高保山.水肥耦合对矮化富士苹果幼树的促长促花作用研究[J].干旱地区农业研究,2004,22(2):47-50.
[8] 周振民.黄土高原丘陵沟壑区苹果园水肥耦合试验研究[J].灌溉排水学报,2009,28(2):109-111.
[9] 刘延涛,于利华,王家仁.限量灌水对水浇地冬小麦耗水及产量的影响[J].山东农业科学,2007(2):46-47.
[10] 康立权,吕德国,杜国栋,等.半区灌水及半区交替灌水对苹果幼树光合生理指标的影响[J].山东农业科学,2008(9):25-28.
[11] 路超,王金政,薛晓敏,等.不同灌溉方式对苹果树生长发育及果实产量和品质的影响[J].山东农业科学,2009(8):40-42.
[12] 曾艳娟,高义民,同延安. N肥用量对红富士苹果叶片和新生枝条中N 营养动态的影响[J].西北农林科技大学学报:自然科学版,2011(2):197-216.
[13] 路永莉,高义民,同延安,等.滴灌施肥对渭北旱塬红富士苹果产量与品质的影响[J].中国土壤与肥料,2013(1):48-52.
[14] 马怀宇,吕德国,刘国成,等.不同灌水方式对‘寒富’苹果叶片光合功能和抗氧化酶活性的影响[J].生态学杂志,2012,31(10):2534-2540.
[15] 孙霞,柴仲平,蒋平安.滴灌条件下水氮耦合对南疆红富士苹果品质的影响[J].核农学报,2011(11):1042-1046.
[16] 王勤,何为华,郭景南,等.增施钾肥对苹果品质和产量的影响[J].果树学报,2002,19(6):424-426.
[17] 王贵平,王金政,薛晓敏,等.晚秋叶施高浓度尿素对苹果落叶及贮藏氮素的影响[J].江苏农业科学,2014,42(1):140-142.
[18] 赵佐平,高义民,刘芬,等.化肥有机肥配施对苹果叶片养分、品质及产量的影响[J].园艺学报,2013,40(11):2229-2236.安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci.2014,42(21):6948-6950