晚秋叶施尿素提高矮化苹果翌春生长及果实品质的效果

【目的】研究晚秋叶施高浓度尿素对矮化苹果翌年春天氮素吸收、利用及成熟期果实品质的影响,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进行田间试验。试验设3个处理,每个处理5株树,单株为1次重复。用^(15)N–尿素(丰度为10.22%)配成N1.50%,3.00%和4.50%的水溶液,分别用毛笔涂抹苹果全树叶片的正反两面,每株树用量60 m L。以同样步骤,用普通尿素进行三个浓度的对照试验。于翌年盛花期(4月25日)进行局部取样,春梢生长期(6月15日)进行整株破坏性取样,测定个部位的含氮量和^(15)N丰度,以及叶绿素含量及果实品质,计算肥料氮对该部位氮素吸收的贡献率。【结果】晚秋矮化苹果叶施不同浓度^(15)N–尿素,叶片对叶面引入的氮素具有较高的吸收能力。不同叶施处理,植株翌年各器官的Ndff存在显著差异,且均以N 4.50%处理的最大,N 3.00%处理次之,N1.50%处理最小,在盛花期,不同处理植株各器官均以多年生枝的Ndff值最高,其次是叶片,花和根,在春梢生长期,不同处理植株各器官均以叶片的Ndff值最高,其次是果实、一年生枝、多年生枝、根,中心干的Ndff值最小。在果实成熟期,不同处理苹果植株叶片的叶面积、叶绿素含量和叶片全氮含量均存在差异显著,且均以N 4.50%处理最高,其次N 3.00%和N 1.50%处理,对照处理最小;不同处理植株的平均单果重,单株产量、可溶性固形物、硬度、可溶性糖和糖酸比均存在差异显著,且均以N 4.50%处理最高,其次N 3.00%和N1.50%处理,对照处理最小。【结论】晚秋对矮化苹果叶施不同浓度尿素,均显著增加了当年的贮藏营养,有利于翌年春天的营养生长和花芽分化,而且改善了叶片质量,不同程度的提高了苹果产量和果实品质。对于供试矮化苹果,适宜的喷施浓度是N 4.50%。

微生物菌肥促进苹果花脸病植株氮素吸收和果实增产

【目的】探究微生物菌肥对减少苹果花脸病发生,提高产量和果实品质的作用。【方法】以5年生烟富3/M26/平邑甜茶苹果为试材,采用^(15)N同位素示踪技术,于2015~2016年进行了2年田间试验。设3个处理:花脸病树施化肥(CK)、健康树施化肥(T1)、花脸病树施化肥+微生物菌肥(T2)。分别于2015年10月12日和2016年10月15日,每个处理随机采集100个果实,统计花脸病病情指数,并于2016年10月15日对整树进行破坏性取样,测定^(15)N吸收利用情况。【结果】施化肥+微生物菌肥花脸病苹果树(T2)根系生物量及新梢长度显著高于施化肥花脸病树(CK)和健康树施化肥(T1)处理;施加微生物菌肥,花脸病苹果植株粗根干重、细根干重以及新梢长度比未施加的CK处理分别提高了39.4%、157.0%和42.0%。无论是否施加微生物肥,花脸病苹果植株各器官的Ndff值均显著低于健康苹果树。与CK处理相比,T2处理的果实、新梢、叶片、细根、粗根、多年生枝和中心干的Ndff值分别提高了93.4%、75.6%、63.7%、96.1%、80.2%、103.4%和95.0%;T2处理的^(15)N利用率最高,为14.4%,显著高于T1处理(10.4%)和CK处理(6.7%);T2处理的叶片、果实和新梢的^(15)N分配率显著高于CK和T1处理。第一年施用微生物菌肥(T2)对花脸病的防控效果仅为7.1%,第二年显著提高至20.9%,此时T2处理的果实的产量(6.3 kg/株)、单果质量(208.2 g)、可溶性糖(14.3%)、可滴定酸(0.5%)及糖酸比(27.6)均显著高于CK,但仍低于T1处理。【结论】施用微生物菌肥显著促进了花脸病苹果植株根系的生长,增强了根系对氮的吸收和向地上部的运输,从而提高了植株对氮肥的吸收利用,一定程度上减轻了花脸病对产量和品质的影响。

微生物菌肥不同组成对苹果生长及^(15)N-氮素吸收利用和损失的影响

以2年生红富士/平邑甜茶为试材,利用15N同位素标记,研究了不同微生物菌肥对苹果生长及15N-氮素吸收利用和损失的影响。试验设4个处理:T1(微生物菌肥)、T2(不添加微生物菌的载体)、T3(与微生物菌肥等N、P、K含量的化肥)及CK(空白对照)。结果表明:T1处理植株总鲜重、新梢长度、根冠比、根系活力及根表面积最高,其次为T2处理,其他两个处理差异不显著。不同处理土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量差异显著,均以T1处理最高,T2处理次之,随后为T3处理,CK最小。不同处理各类微生物数量表现一致,微生物数量均以细菌最多,放线菌次之,真菌最少。细菌、真菌、放线菌数量、土壤酶活性、15N利用率以及土壤中的15N残留率均以T1处理最高,T2处理次之,T3和CK显著不差异。

袋控肥对苹果土壤Nmin及-(15)N-氮素吸收利用和损失的影响

为了寻求改善果园土壤氮素稳定供应问题的有效措施,试验以6年生烟富3/SH6/平邑甜茶为试材,利用^(15)N同位素标记,研究FSA(撒施)、FS+BC(一半撒施一半袋控)、BCRF(袋控缓释肥)对土壤Nmin及氮素吸收、利用和损失的影响。结果表明:在苹果整个生长季BCRF处理土壤Nmin含量保持平稳,FSA处理短期内土壤Nmin含量迅速升高,然后又急剧降低。在果实成熟期植株体内氮素BCRF处理(121.64g)高于FSA处理(79.01g),略高于FS+BC处理(95.92g)。不同施肥处理各器官Ndff差异显著,均以果实中的Ndff最高,各器官的Ndff均以BCRF处理最高,FS+BC处理次之,FSA处理最低。BCRF处理显著提高了苹果植株氮素利用率,分别为FSA和FS+BC处理的1.82倍和1.32倍,而^(15)N损失率为36.23%,显著低于FSA处理(57.44%)和FS+BC处理(51.16%),BCRF处理^(15)N主要残留在土壤上层(0—40cm),向深层土壤淋溶损失明显降低。可见,BCRF处理能够保证土壤氮素的稳定供应,提高氮肥利用率,降低氮肥损失。

水氮耦合对苹果幼树生长及^(15)N吸收利用的影响

以两年生红富士/平邑甜茶为试材,采用15N同位素标记示踪法,在滴灌施氮条件下研究3个氮水平与3个水量对苹果幼树生长及15N吸收、利用的影响。结果表明:随着氮肥及水量的增加,苹果植株新稍长度、干物质总量、植株15N吸收量均显著提高,高水高氮(W3N3)处理苹果植株新稍长度、干物质总量、植株15N吸收量最高,分别是77.98 cm、62.59 g、14.06 mg,低水低氮(W1N1)处理最低,分别为21.40 cm、35.29 g、3.55 mg。根系活力、叶绿素含量、植株各器官Ndff随着水、氮量增加而显著提高。15N利用率随着水量的增加而显著提高,随着氮量的增加而显著降低,W3N1处理最高,为20.0032%,W1N3处理最低,为9.0382%。

不同硝态氮供应水平对平邑甜茶生长及氮素吸收利用和分配特性的影响

氮的吸收和合理分配对果树生长发育和产量及品质的形成具有重要作用,适宜供氮可实现植物的最适生长,充分挖掘植物的生长潜力。以平邑甜茶幼苗为试材,利用^(15)N同位素示踪技术,在砂培盆栽条件下研究不同硝态氮供应水平(0.00、4.00、8.00、12.00、16.00、20.00、24.00 mmol/LNO_3^-,分别用N_0、N_1、N_2、N_3、N_4、N_5、N_6表示)对植株生长及植株氮素吸收、利用和分配特性的影响。结果表明:随着供氮水平的提高,平邑甜茶幼苗的生物量、叶绿素(SPAD)、叶面积、根系长度、根表总面积、根尖数、根系活力、植株全氮均是先升高后降低,分别在N_3处理达到最高水平;Ndff值、^(15)N吸收量、氮肥利用率随着供氮水平提高均是一直降低。在低氮(N_1~N_2)条件下,^(15)N主要分布在叶片,N_1、N_2处理分别51.39%、45.90%,其次是根、茎。高氮(N4~N6)条件下,^(15)N开始向根部转移,N_4、N_5、N_6处理分别占43.80%、45.40%、51.46%。综合考虑在保证氮肥利用率较高的同时,Hoagland营养液硝态氮浓度在12.00 mmol/L水平时,显著促进了平邑甜茶幼苗的生长、根系的发生和氮素的吸收,各器官氮素分配比较均匀,平邑甜茶幼苗生长最适。

不同土壤pH下氮素形态对平邑甜茶生长及^(15)N利用特性的影响

目前土壤酸化严重制约了果园生产与发展,而科学配施不同形态氮肥可有效缓解土壤酸化。本试验以平邑甜茶(Malus hupehensis Rehd.)实生苗为试材,应用^(15)N示踪技术研究土壤pH梯度下3种形态氮素对苹果砧木生长及^(15)N吸收利用特性的影响。结果表明:不同土壤pH下,酸化土壤3种形态氮素处理植株生物量从高到低为酰胺态氮(CO(NH_2)_2-N)>铵态氮(NH_4^+-N)>硝态氮(NO_3^--N),与pH呈显著正相关,而碱性土壤植株生物量则表现为酰胺态氮<铵态氮<硝态氮;植株各器官Ndff值和^(15)N分配率在不同形态氮素处理下随土壤pH变化差异显著;NH_4^-N和NO_3^--N处理植株总吸氮量在pH 6.5时达到最大值0.47 g和0.33 g,不同土壤pH下的植株^(15)N利用率受氮素形态影响差异显著。可见,不同土壤pH下3种形态氮素对^(15)N的吸收征调、分配及利用差异显著,是限制植株生长的关键因素。

矮化苹果负载量对氮素吸收、分配及利用的影响

以5年生‘烟富3’/M26/平邑甜茶为试材,采用^(15)N同位素示踪技术,研究不同负载量对氮素吸收、分配及利用的影响。结果表明:与高负载量[对照,单株留果量(120±8)个]相比,中负载量(2/3负载量)和低负载量(1/3负载量)植株的叶面积、叶绿素含量、叶片总氮量和单果质量显著增加,平均单果质量分别增加了19.02%和37.38%,但其平均单株产量却显著降低。3个处理各器官的Ndff值表现一致,果实的Ndff值最大,其次是一年生枝、叶片和根;随着负载量的增加,果实的Ndff值增大,一年生枝、叶片及根的Ndff值减小。高负载量、2/3负载量和1/3负载量单株总氮量和^(15)N利用率分别为65.85 g和19.59%、70.96 g和22.01%、92.67 g和26.13%;高负载量、2/3负载量和1/3负载量果实15N分配率分别为35.32%、18.18%和8.40%,一年生枝、叶片和根的^(15)N分配率则随着负载量的增加而减小。疏果(2/3负载量和1/3负载量)虽然降低单株产量但显著改善果实品质,显著提高氮肥利用率,综合效益,以2/3负载量,即单株留果量为(80±7)个最好。

NAA、乙烯和6-BA对苹果坐果和^(13)C、^(15)N分配利用的影响

以5年生苹果烟富3/M26/平邑甜茶为试材,研究了萘乙酸(NAA)、乙烯及6–苄基腺嘌呤(6-BA)对坐果和^(13)C、^(15)N利用分配的影响。结果表明:在中心果直径5 mm时(盛花后14 d)喷施10mg·L^(-1) NAA和600 mg·L^(-1)乙烯利的植株坐果率显著低于对照,而喷施100 mg·L^(-1) 6-BA的植株坐果率与对照差异不显著;NAA和乙烯利处理的植株^(13)C和^(15)N分配率规律一致,其果实^(13)C分配率分别为1.11%和1.22%,^(15)N分配率分别为0.39%和0.33%,显著低于对照(9.12%和7.29%),而根系和枝^(13)C分配率和^(15)N分配率显著高于对照;NAA和乙烯利处理的植株Ndff值表现规律一致,提高了叶片、根系和枝对^(15)N的征调能力,降低果实对^(15)N的征调能力;与对照相比,NAA和乙烯利处理的植株^(15)N利用率显著增加了2.35和2.37个百分点,促进了根系、叶片和枝的生长和对氮同化物的征调能力,6-BA处理与对照差异不显著。

不同时期施不同形态氮素对平邑甜茶生长及^(15)N吸收利用和损失的影响

以平邑甜茶实生苗为试材,采用^(15)N同位素示踪法、气压过程分离法(BaPS)和磷酸甘油双层海绵通气法,研究酰胺态有机氮[CO(NH_2)_2-N]、铵态氮(NH_4^+-N)及硝态氮(NO_3^--N)对平邑甜茶^(15)N利用、分配和损失的影响。结果表明:5月17日施无机氮肥对植株生物量积累效果显著,铵态氮和硝态氮^(15)N利用率分别为13.68%和13.25%,显著高于有机氮肥的5.25%;早施氮肥还可有效抑制氮素的土壤损失,其中施NO_3^--N处理植株的氨挥发损失仅占施氮量的1.83%;晚施(7月15日)处理中,无机氮肥利用率较早期施用显著减少时对酰胺态有机氮利用率和氨挥发损失影响不大。所以早期施用NH_4^+-N或NO_3^--N是确保植株生长量和氮肥利用率的有效措施,后期合理配施酰胺态有机氮则是减少氮肥损失的有效途径。