姜荧荧+贾垚+刘秀英等
摘要:以寒富苹果树为试材,通过实验室常规分析方法对结果叶、营养叶的营养物质含量(5月24日至9月30日)进行了研究,确定了果树对各种营养元素吸收、转运和分配的规律,旨在为合理施肥提供依据。结果表明,营养叶叶重在6月12日至7月3日增加得最快,结果叶叶重在5月24日至6月12日增加得最快,结果叶的生长早于营养叶。果树的需肥时期为5月24日至7月3日、8月4日至9月30日,为保证果树的正常生长发育,应及时补充果树需要的养分,所以应在5月24日之前和8月4日之前施肥。
关键词:寒富苹果;营养叶;结果叶;含量
中图分类号:S-3 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2014)18-4329-06
寒富苹果是由富士苹果作为母本与东光杂交而来,果农一般参考富士苹果的种植技术来种植寒富苹果。而寒富苹果的生育特性、营养特性、口感、产量和品质等都与富士苹果有很大差异,目前对寒富苹果叶片矿质元素动态变化的研究报道甚少。通过研究寒富苹果叶片营养元素动态变化,可以更好地了解寒富苹果的需肥特性和营养代谢规律,从而给寒富苹果营养诊断提供科学的依据。本项目组“寒富苹果多功能生态肥研发与示范”于2012-2013年,在沈阳农业大学寒富苹果试验场对寒富苹果叶片主要矿质元素含量的动态变化规律进行了研究,以期为寒富苹果的科学施肥提供依据,指导社会实践,最终获得最大的经济效益。
1 材料与方法
1.1 试验地点与材料
试验取材于辽宁省沈阳市沈阳农业大学寒富苹果试验场。供试品种为六年生寒富苹果。株行距为2 m×3 m。每公顷1 650株。常规施肥情况为4月13日施尿素和磷酸二铵0.5 kg/株、6月1日施复合肥0.5 kg/株。土壤的基本理化性质为有机质含量16.88 g/kg,全氮含量2.073 g/kg,全磷含量1.267 g/kg,全钾含量12.807 g/kg,碱解氮含量179.80 mg/kg,有效磷含量116.72 mg/kg,速效钾含量147.11 mg/kg。试验用肥料:尿素(N,46%)、磷酸二铵(P2O5,12%)、硫酸钾(K2O,50%)、寒富苹果专用肥。
1.2 试验设计与样品采集
1.2.1 试验设计 在果园基础肥用量的基础之上,适当地调整专用肥用量。处理1,施用寒富苹果多功能生态肥1号肥;处理2,施用寒富苹果多功能生态肥2号肥;处理3,施用寒富苹果多功能生态肥3号肥;处理4:施用常规肥。专用肥用量为2 475 kg/hm2。
1.2.2 样品采集 分别于花后(5月中旬)、套袋前(6月上旬)、果实膨大期(7月末至8月上旬)、盛果期(8月下旬)、摘袋期(9月上旬)、成熟期(9月末)采取树冠同一高度的营养枝和结果枝叶片各50~100片。分别采集两个平行样品,采集样品分别包装,贴好标签。
1.3 测定项目与方法
1.3.1 测定项目 测定不同时期结果叶和营养叶的干重。分别测定不同时期叶样氮、磷、钾、中微量元素的含量。
1.3.2 测定方法 植物氮、磷、钾含量的测定:通过H2SO4-H2O2联合消煮,采用半微量凯氏定氮法测定氮含量,采用钒钼黄比色法测定磷含量,采用火焰光度计法测定钾含量,铁、锰、铜、锌、钙、镁、硼的含量采用湿灰化法,用ICP电感耦合等离子发射光谱法测定。
1.4 数据处理方法
文字数据处理采用Word 2003、Excel 2003软件及DPS处理数据。
2 结果与分析
2.1 果树叶重的变化特征
由图1可知,在不同施肥处理下,寒富苹果结果叶和营养叶的单片叶重均呈现“N”型变化趋势,结果叶和营养叶叶重在7月3日至8月4日均呈现下降的趋势,分别下降17.05%、14.07%。结果叶叶重在5月24日至6月12日急剧增加。营养叶叶重在6月12日至7月3日增加得最快。
2.2 寒富苹果叶片大量元素的含量变化特征
2.2.1 氮的含量变化特征 由图2可知,果树营养叶氮含量的变化趋势均呈“N”型,与红富士苹果叶片主要矿质元素含量变化规律研究[1]和苹果树体氮含量的年周期变化研究[2]得出的结论相似。氮含量在6月12日达到峰值,由于营养叶叶重在6月12日至7月3日迅速增加,叶重增加的速度大于叶片对氮的吸收速度。之后,由于果实膨大,叶片中的氮含量逐渐减少。在成熟期,叶片中的含氮量呈现上升的趋势。
由图2可知,结果叶中氮的含量呈下降趋势。随着新梢的生长,果实和花芽迅速发育和分化,各个器官对氮的竞争加剧,结果叶叶片中氮的含量逐渐减少。
2.2.2 磷的含量变化特征 由图3可知,在整个生育时期,营养叶和结果叶中磷的含量均呈现波动性变化,且变幅不大。这与红星苹果整个生育时期磷含量的动态变化的研究结果相似[3]。
2.2.3 钾的含量变化特征 由图4可知,果树营养叶和结果叶的钾含量变化均呈“M”型。5月24日至7月3日,4个施肥处理的营养叶中钾的含量呈上升趋势,在7月3日达到最高值,比5月24日分别高20.85%、36.23%、1.23%、16.12%。7月3日之后幼果膨大、花芽分化都消耗大量养分导致叶片中钾的含量略微下降,8月4日后开始回升。结果叶4个施肥处理的钾含量在5月24日至6月12日呈上升趋势,6月12日比5月24日分别高出23.20%、34.29%、22.24%、25.95%。随后叶片迅速增大,果树各器官生长竞争激烈,叶片中钾的含量开始下降,到8月4日达到谷值。结果叶和营养叶中钾含量均在9月13日至9月30日呈现下降趋势,因为这个时间段主要是果实品质的形成时期,果实中需要大量的钾元素用于品质的形成,所以钾的含量下降。
2.3 寒富苹果叶片中量元素的含量变化特征
2.3.1 钙的含量变化特征 果树营养叶和结果叶钙含量的变化如图5所示。由于树体中的钙元素主要随着蒸腾液流入到各个器官中,并且钙在叶片中不易转移,因此生长前期营养叶片中钙的含量较低,随着叶面积不断扩大,叶片中的钙含量整体呈增加趋势。果树营养叶中钙含量变化呈“N”型,结果叶叶片中的钙含量呈直线上升趋势,与苹果树体不同器官钙含量季节性变化研究得出的结论相似[4]。营养叶、结果叶钙含量的动态变化与几个苹果主栽品种生长季钙含量动态变化研究的结果相同[5]。
2.3.2 镁的含量变化特征 果树营养叶和结果叶中镁的含量的变化如图6所示。果树营养叶镁含量的变化呈“V”型,果树结果叶镁含量的变化呈“N”型。镁含量在年周期内变化波动不大。7月3日到8月4日是果实膨大期,果实中需要大量的养分,导致叶片中镁的含量有所下降。
2.4 寒富苹果叶片微量元素的含量变化特征
2.4.1 铁的含量变化特征 由图7可知,果树营养叶铁含量变化呈“V”型,结果叶铁含量变化呈“N”型。营养叶和结果叶中铁含量的变化规律与苹果铁锰含量变化及其关系[6]的研究中得出的结论相似。
营养叶铁含量在5月24日开始逐渐下降,7月3日之后树体各器官养分竞争激烈,果实成为生长中心。8月4日之后,铁含量迅速上升。
5月24日至6月12日是结果叶的主要生长时期,结果叶片中铁含量上升,到6月12日开始下降,到8月4日,4种施肥处理的铁的含量比6月12日分别下降了39.47%、35.16%、37.81%和33.67%。8月4日之后铁含量均开始上升,到9月30日达到最高值。
2.4.2 锰的含量变化特征 由图8可知,果树营养叶锰含量呈上升趋势,结果叶锰含量呈“V”字型变化趋势,叶片中锰含量的变化规律与苹果铁锰含量变化及其关系[6]的研究中得出的结论相似。营养叶中,由于锰在植物体内不易移动且属于不可再利用元素,所以果树营养叶片中锰的含量前期一直较平稳,后期迅速升高。5月24日开始,结果叶进入主要生长时期,锰含量少量上升,6月12日之后又有少量下降,8月4日之后,锰含量迅速上升,9月30日4种施肥处理的锰含量比8月4日分别上升了77.33%、73.03%、65.93%、223.49%。
2.4.3 锌的含量变化特征 由图9可知,果树营养叶锌含量变化呈“W”型。因为锌是易移动元素,所以锌含量在5月24日开始下降,6月12日达到谷值,这与矮化中间砧红星苹果树叶片内矿质营养元素含量动态[3]的研究结果一致。
果树结果叶锌含量呈“N”型变化趋势。变化趋势与不同供锌水平对苹果幼树干物质和锌分配的影响[7]研究结果相近。5月24日至6月12日是结果叶的主要生长发育时期,叶片中锌的含量升幅较大。6月12日开始分生组织生长加剧,花芽分化,新稍生长,由于锌的功能之一就是参与生长素的代谢,所以此阶段分配到叶片中的锌减少,叶片中锌含量下降,锌含量于7月3日达到谷值。
2.4.4 硼的含量变化特征 由图10可知,果树营养叶硼含量的变化呈“W”型。初期硼含量较高,随着叶龄的增加而降低,到6月12日,4种施肥处理硼含量比5月24日分别下降了64.66%、53.13%、54.18%、48.98%,之后开始上升。进入7月份,果实开始膨大,生长中心转向果实,叶片自身生长减少,主要作用是通过光合作用向果实提供有机营养,此时叶片中硼含量均下降。8月4日之后,果实逐渐停止生长,进入改善品质的时期,叶片中硼含量迅速回升。
果树结果叶硼含量的变化呈“V”型趋势。5月24日叶片中硼的含量最高。随后开始下降,到8月4日达到最低值,4种施肥处理硼含量比5月24日分别下降了74.20%、80.35%、73.58%和58.96%。
2.4.5 铜的含量变化特征 由图11可知,果树营养叶和结果叶中铜含量的变化呈“倒V”型。叶片中铜含量的变化规律与苹果幼树铜、镉分布特征研究结果相同[8]。
3 结论
营养叶叶重在6月12日至7月3日增加得最快,结果叶叶重在5月24至6月12日增加得最快。结果叶的生长要早于营养叶。营养叶和结果叶中的氮、磷、钾、铁、镁、铜和硼的含量基本均在7月3日到8月4日呈下降趋势。
从矿质元素的动态变化可以看出,营养叶和结果叶的叶重、钾、钙、镁、铁、锰的含量基本均在5月24日至6月12日和8月4日至9月13日呈增加的趋势,为保证果树的正常生长发育,应及时补充果树需要的养分,所以应在5月24日之前和8月4日之前施肥。
参考文献:
[1] 李保国,徐爱春,齐国辉,等.红富士苹果叶片主要矿质元素含量变化规律研究[J].河北林果研究,2006,21(3):296-299.
[2] 樊红柱,同延安,吕世华,等.苹果树体氮含量与氮累积量的年周期变化[J].中国土壤与肥料,2008(4):15-17.
[3] 王有年,于宝琨,欧阳永樱,等.矮化中间砧红星苹果树叶片内矿质营养元素含量动态的研究[J].山西农业大学学报,1992, 12(1):46-50.
[4] 樊红柱,同延安,吕世华,等.苹果树体不同器官钙含量季节性变化研究[J].中国土壤与肥料,2009(3):50-54.
[5] 郑伟尉,翟 衡,徐月华,等.几个苹果主栽品种生长季钙含量动态的比较分析[J].中国农业科学,2005,38(11):2296-2300.
[6] 叶优良,杨素勤,黄玉芳.苹果铁锰含量变化及其关系[J].中国农学通报,2007,23(8):323-326.
[7] 闫志刚,张元珍,张玉红,等.不同供锌水平对苹果幼树干物质和锌积累及分配的影响[J].植物营养与肥料学报,2010,16(6):1402-1409.
[8] 张连忠,路克国,杨洪强.苹果幼树铜、镉分布特征与累积规律研究[J].园艺学报,2006,33(1):111-114.
2.3.1 钙的含量变化特征 果树营养叶和结果叶钙含量的变化如图5所示。由于树体中的钙元素主要随着蒸腾液流入到各个器官中,并且钙在叶片中不易转移,因此生长前期营养叶片中钙的含量较低,随着叶面积不断扩大,叶片中的钙含量整体呈增加趋势。果树营养叶中钙含量变化呈“N”型,结果叶叶片中的钙含量呈直线上升趋势,与苹果树体不同器官钙含量季节性变化研究得出的结论相似[4]。营养叶、结果叶钙含量的动态变化与几个苹果主栽品种生长季钙含量动态变化研究的结果相同[5]。
2.3.2 镁的含量变化特征 果树营养叶和结果叶中镁的含量的变化如图6所示。果树营养叶镁含量的变化呈“V”型,果树结果叶镁含量的变化呈“N”型。镁含量在年周期内变化波动不大。7月3日到8月4日是果实膨大期,果实中需要大量的养分,导致叶片中镁的含量有所下降。
2.4 寒富苹果叶片微量元素的含量变化特征
2.4.1 铁的含量变化特征 由图7可知,果树营养叶铁含量变化呈“V”型,结果叶铁含量变化呈“N”型。营养叶和结果叶中铁含量的变化规律与苹果铁锰含量变化及其关系[6]的研究中得出的结论相似。
营养叶铁含量在5月24日开始逐渐下降,7月3日之后树体各器官养分竞争激烈,果实成为生长中心。8月4日之后,铁含量迅速上升。
5月24日至6月12日是结果叶的主要生长时期,结果叶片中铁含量上升,到6月12日开始下降,到8月4日,4种施肥处理的铁的含量比6月12日分别下降了39.47%、35.16%、37.81%和33.67%。8月4日之后铁含量均开始上升,到9月30日达到最高值。
2.4.2 锰的含量变化特征 由图8可知,果树营养叶锰含量呈上升趋势,结果叶锰含量呈“V”字型变化趋势,叶片中锰含量的变化规律与苹果铁锰含量变化及其关系[6]的研究中得出的结论相似。营养叶中,由于锰在植物体内不易移动且属于不可再利用元素,所以果树营养叶片中锰的含量前期一直较平稳,后期迅速升高。5月24日开始,结果叶进入主要生长时期,锰含量少量上升,6月12日之后又有少量下降,8月4日之后,锰含量迅速上升,9月30日4种施肥处理的锰含量比8月4日分别上升了77.33%、73.03%、65.93%、223.49%。
2.4.3 锌的含量变化特征 由图9可知,果树营养叶锌含量变化呈“W”型。因为锌是易移动元素,所以锌含量在5月24日开始下降,6月12日达到谷值,这与矮化中间砧红星苹果树叶片内矿质营养元素含量动态[3]的研究结果一致。
果树结果叶锌含量呈“N”型变化趋势。变化趋势与不同供锌水平对苹果幼树干物质和锌分配的影响[7]研究结果相近。5月24日至6月12日是结果叶的主要生长发育时期,叶片中锌的含量升幅较大。6月12日开始分生组织生长加剧,花芽分化,新稍生长,由于锌的功能之一就是参与生长素的代谢,所以此阶段分配到叶片中的锌减少,叶片中锌含量下降,锌含量于7月3日达到谷值。
2.4.4 硼的含量变化特征 由图10可知,果树营养叶硼含量的变化呈“W”型。初期硼含量较高,随着叶龄的增加而降低,到6月12日,4种施肥处理硼含量比5月24日分别下降了64.66%、53.13%、54.18%、48.98%,之后开始上升。进入7月份,果实开始膨大,生长中心转向果实,叶片自身生长减少,主要作用是通过光合作用向果实提供有机营养,此时叶片中硼含量均下降。8月4日之后,果实逐渐停止生长,进入改善品质的时期,叶片中硼含量迅速回升。
果树结果叶硼含量的变化呈“V”型趋势。5月24日叶片中硼的含量最高。随后开始下降,到8月4日达到最低值,4种施肥处理硼含量比5月24日分别下降了74.20%、80.35%、73.58%和58.96%。
2.4.5 铜的含量变化特征 由图11可知,果树营养叶和结果叶中铜含量的变化呈“倒V”型。叶片中铜含量的变化规律与苹果幼树铜、镉分布特征研究结果相同[8]。
3 结论
营养叶叶重在6月12日至7月3日增加得最快,结果叶叶重在5月24至6月12日增加得最快。结果叶的生长要早于营养叶。营养叶和结果叶中的氮、磷、钾、铁、镁、铜和硼的含量基本均在7月3日到8月4日呈下降趋势。
从矿质元素的动态变化可以看出,营养叶和结果叶的叶重、钾、钙、镁、铁、锰的含量基本均在5月24日至6月12日和8月4日至9月13日呈增加的趋势,为保证果树的正常生长发育,应及时补充果树需要的养分,所以应在5月24日之前和8月4日之前施肥。
参考文献:
[1] 李保国,徐爱春,齐国辉,等.红富士苹果叶片主要矿质元素含量变化规律研究[J].河北林果研究,2006,21(3):296-299.
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[6] 叶优良,杨素勤,黄玉芳.苹果铁锰含量变化及其关系[J].中国农学通报,2007,23(8):323-326.
[7] 闫志刚,张元珍,张玉红,等.不同供锌水平对苹果幼树干物质和锌积累及分配的影响[J].植物营养与肥料学报,2010,16(6):1402-1409.
[8] 张连忠,路克国,杨洪强.苹果幼树铜、镉分布特征与累积规律研究[J].园艺学报,2006,33(1):111-114.
2.3.1 钙的含量变化特征 果树营养叶和结果叶钙含量的变化如图5所示。由于树体中的钙元素主要随着蒸腾液流入到各个器官中,并且钙在叶片中不易转移,因此生长前期营养叶片中钙的含量较低,随着叶面积不断扩大,叶片中的钙含量整体呈增加趋势。果树营养叶中钙含量变化呈“N”型,结果叶叶片中的钙含量呈直线上升趋势,与苹果树体不同器官钙含量季节性变化研究得出的结论相似[4]。营养叶、结果叶钙含量的动态变化与几个苹果主栽品种生长季钙含量动态变化研究的结果相同[5]。
2.3.2 镁的含量变化特征 果树营养叶和结果叶中镁的含量的变化如图6所示。果树营养叶镁含量的变化呈“V”型,果树结果叶镁含量的变化呈“N”型。镁含量在年周期内变化波动不大。7月3日到8月4日是果实膨大期,果实中需要大量的养分,导致叶片中镁的含量有所下降。
2.4 寒富苹果叶片微量元素的含量变化特征
2.4.1 铁的含量变化特征 由图7可知,果树营养叶铁含量变化呈“V”型,结果叶铁含量变化呈“N”型。营养叶和结果叶中铁含量的变化规律与苹果铁锰含量变化及其关系[6]的研究中得出的结论相似。
营养叶铁含量在5月24日开始逐渐下降,7月3日之后树体各器官养分竞争激烈,果实成为生长中心。8月4日之后,铁含量迅速上升。
5月24日至6月12日是结果叶的主要生长时期,结果叶片中铁含量上升,到6月12日开始下降,到8月4日,4种施肥处理的铁的含量比6月12日分别下降了39.47%、35.16%、37.81%和33.67%。8月4日之后铁含量均开始上升,到9月30日达到最高值。
2.4.2 锰的含量变化特征 由图8可知,果树营养叶锰含量呈上升趋势,结果叶锰含量呈“V”字型变化趋势,叶片中锰含量的变化规律与苹果铁锰含量变化及其关系[6]的研究中得出的结论相似。营养叶中,由于锰在植物体内不易移动且属于不可再利用元素,所以果树营养叶片中锰的含量前期一直较平稳,后期迅速升高。5月24日开始,结果叶进入主要生长时期,锰含量少量上升,6月12日之后又有少量下降,8月4日之后,锰含量迅速上升,9月30日4种施肥处理的锰含量比8月4日分别上升了77.33%、73.03%、65.93%、223.49%。
2.4.3 锌的含量变化特征 由图9可知,果树营养叶锌含量变化呈“W”型。因为锌是易移动元素,所以锌含量在5月24日开始下降,6月12日达到谷值,这与矮化中间砧红星苹果树叶片内矿质营养元素含量动态[3]的研究结果一致。
果树结果叶锌含量呈“N”型变化趋势。变化趋势与不同供锌水平对苹果幼树干物质和锌分配的影响[7]研究结果相近。5月24日至6月12日是结果叶的主要生长发育时期,叶片中锌的含量升幅较大。6月12日开始分生组织生长加剧,花芽分化,新稍生长,由于锌的功能之一就是参与生长素的代谢,所以此阶段分配到叶片中的锌减少,叶片中锌含量下降,锌含量于7月3日达到谷值。
2.4.4 硼的含量变化特征 由图10可知,果树营养叶硼含量的变化呈“W”型。初期硼含量较高,随着叶龄的增加而降低,到6月12日,4种施肥处理硼含量比5月24日分别下降了64.66%、53.13%、54.18%、48.98%,之后开始上升。进入7月份,果实开始膨大,生长中心转向果实,叶片自身生长减少,主要作用是通过光合作用向果实提供有机营养,此时叶片中硼含量均下降。8月4日之后,果实逐渐停止生长,进入改善品质的时期,叶片中硼含量迅速回升。
果树结果叶硼含量的变化呈“V”型趋势。5月24日叶片中硼的含量最高。随后开始下降,到8月4日达到最低值,4种施肥处理硼含量比5月24日分别下降了74.20%、80.35%、73.58%和58.96%。
2.4.5 铜的含量变化特征 由图11可知,果树营养叶和结果叶中铜含量的变化呈“倒V”型。叶片中铜含量的变化规律与苹果幼树铜、镉分布特征研究结果相同[8]。
3 结论
营养叶叶重在6月12日至7月3日增加得最快,结果叶叶重在5月24至6月12日增加得最快。结果叶的生长要早于营养叶。营养叶和结果叶中的氮、磷、钾、铁、镁、铜和硼的含量基本均在7月3日到8月4日呈下降趋势。
从矿质元素的动态变化可以看出,营养叶和结果叶的叶重、钾、钙、镁、铁、锰的含量基本均在5月24日至6月12日和8月4日至9月13日呈增加的趋势,为保证果树的正常生长发育,应及时补充果树需要的养分,所以应在5月24日之前和8月4日之前施肥。
参考文献:
[1] 李保国,徐爱春,齐国辉,等.红富士苹果叶片主要矿质元素含量变化规律研究[J].河北林果研究,2006,21(3):296-299.
[2] 樊红柱,同延安,吕世华,等.苹果树体氮含量与氮累积量的年周期变化[J].中国土壤与肥料,2008(4):15-17.
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[4] 樊红柱,同延安,吕世华,等.苹果树体不同器官钙含量季节性变化研究[J].中国土壤与肥料,2009(3):50-54.
[5] 郑伟尉,翟 衡,徐月华,等.几个苹果主栽品种生长季钙含量动态的比较分析[J].中国农业科学,2005,38(11):2296-2300.
[6] 叶优良,杨素勤,黄玉芳.苹果铁锰含量变化及其关系[J].中国农学通报,2007,23(8):323-326.
[7] 闫志刚,张元珍,张玉红,等.不同供锌水平对苹果幼树干物质和锌积累及分配的影响[J].植物营养与肥料学报,2010,16(6):1402-1409.
[8] 张连忠,路克国,杨洪强.苹果幼树铜、镉分布特征与累积规律研究[J].园艺学报,2006,33(1):111-114.