果树科技面向国家重大需求Ⅰ:果树种质资源与遗传育种研究的四个坚持和四个面向

在乡村振兴这一国家战略背景下,果树资源育种工作者和研究生导师,必须坚持将产业问题转化为科学问题、理论创新与技术创新并重、良种与良法配套及以科研促教学培养创新人才;并坚持面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求和面向人民生命健康;把水果盘子牢牢端在中国人手中是国家重大战略需求,即不依赖进口的国内果品生产与市场销售的内循环来满足14亿中国人优质水果的周年供应需求,推动农民增收和乡村振兴,苹果、柑橘、梨、桃和葡萄等大宗水果是主角;根据中国国情和果实特性,需要培育优质、耐贮、晚熟的苹果和梨主栽品种,以及早、中、晚熟期配套的桃、柑橘和葡萄品种;根据果树育种技术发展现状,杂交育种与芽变选种有机结合是解决果树品种问题、培育国家重大需求品种的有效技术途径。

果树科技面向国家重大需求Ⅲ:山农酥梨及配套技术助力黄河流域高质量发展

全面解读了《黄河流域生态保护和高质量发展规划纲要》,从中梳理出了水源涵养、水土保持、生态治理、水源节约、面污治理和富民产业6个关键词。对标6个关键词,总结提出以土壤有机质含量为核心的果园基础地力差是我国黄河流域高质量发展和果树产业提质增效面临的瓶颈或卡脖子问题。我国的盐碱地主要分布在黄河流域,梨树抗盐碱能力强,是黄河流域高质量发展及盐碱地高效利用的首选果树树种,但主栽品种“晚熟而不优质”是制约我国梨产业优质高效发展的卡脖子问题。利用苹果育种技术培育出优质、耐贮、极晚熟、抗氧化梨新品种山农酥,已经成为更新换代品种,推动了我国梨产业优质高效发展。在全面分析黄河流域生态特点、解读果园生草试验案例的基础上,发明了单一性与多样性有机结合、长柔毛野豌豆与自然生草多年交互生长的果园生草新模式,通过广泛应用取得了培肥、节水、省力的显著效果。

牛粪和生物炭对苹果根系生长、土壤特性和氮素利用的影响

以两年生红富士/平邑甜茶苹果为试材,采用15N同位素示踪技术,研究牛粪与生物炭不同配比对苹果根系生长、土壤特性和氮素吸收利用的影响,为苹果生产中合理施肥及可持续发展提供依据。试验共设6个处理:对照(CK)、100%牛粪(T1)、75%牛粪+25%生物炭(T2)、50%牛粪+50%生物炭(T3)、25%牛粪+75%生物炭(T4)和100%生物炭(T5)。结果表明,牛粪和生物炭混施可显著改善土壤理化性状,增加土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾含量,降低土壤容重。苹果根际土壤中的微生物均以细菌占绝对优势,放线菌次之,真菌含量最少;添加牛粪和生物炭均显著提高了根际土壤的细菌、放线菌和真菌数量,其中T2处理细菌、放线菌和真菌数量均达到最高。牛粪和生物炭混施还可促进苹果根系生长,根尖数、根表面积和根系活力等指标均在T2处理达到最高,分别较对照提高47.90%、33.47%、44.67%。表明T2处理可显著促进苹果根系的生长和根系活力的提高。与对照相比,牛粪和生物炭混合处理显著提高了苹果各器官的Ndff值、全氮量和15N吸收量,提高了15N利用率和15N残留率,降低了15N损失率。各处理15N利用率和15N残留率趋势为牛粪和生物炭混合处理最高,单施牛粪或生物炭处理次之,对照最低; 15N损失率呈相反的变化趋势。其中以T2处理效果最好,15N利用率和15N残留率最高, 15N损失率最低, 15N利用率较对照提高5.51%, 15N损失率较对照降低14.52%。综合分析认为, 75%牛粪+25%生物炭处理(T2)对苹果根系生长、土壤特性和氮素吸收利用的效果最好。

添加外源碳对苹果园土壤无机氮变化和氨挥发损失的影响

大田条件下,采用磷酸甘油-双层海绵通气法,监测了玉米秸秆两种不同利用方式(直接施用和制成生物质炭施用)下土壤无机氮含量和氨挥发速率的变化,研究了两种碳源对土壤氨挥发的影响。试验共设4个处理,分别为CK(N0)、N(N 250kg/hm2)、N+S(N 250kg/hm2+生物秸秆)和N+B(N 250kg/hm2+生物质炭)。结果表明:不同处理间氨挥发速率存在显著差异,施氮处理(N,N+S和N+B)的氨挥发速率均显著高于对照(CK)处理,氨挥发速率随着施肥后时间的推移迅速增大,均在施肥后第3天达到峰值,然后逐渐下降,呈"低-高-低"的单峰曲线。各施氮处理氨挥发峰值大小存在显著差异,N处理最大,为2.37kg/(hm2·d),其次是N+S处理,为1.65kg/(hm2·d),N+B处理最低,仅为1.32kg/(hm2·d),N处理分别是N+S和N+B处理的1.44,1.80倍。0—10cm土层土壤铵态氮浓度的变化趋势与氨挥发速率的变化趋势一致,与氨挥发速率呈极显著正相关,但各处理间土壤铵态氮含量的峰值存在显著差异,N处理最大,N+S处理次之,N+B处理最小。去掉CK本底值后,氨挥发损失量以N处理最大,为15.29kg/hm2,占施氮量的6.12%;N+S处理次之,为9.32kg/hm2和3.73%;N+B处理最低,仅为6.01kg/hm2和2.40%。因此,添加外源碳显著降低了氨挥发损失,以添加生物质炭效果最好。

不同位置滴灌施氮对苹果氮素利用及果实产量和品质的影响

以6年生烟富3/M26/平邑甜茶为试材,研究了树干底部滴灌施氮(T1)和1/2树冠投影处滴灌施氮(T2)对苹果氮素的利用、分配特性及果实产量品质的影响。结果表明,不同位置滴灌施氮,树体的叶片生长状况及氮素吸收、利用和损失特性差异显著。T1处理的树体叶面积、叶绿素及叶片氮含量显著高于T2处理。不同处理树体15N利用率及器官分配率显著不同,T1处理的树体15N利用率为22.11%,是T2处理的1.37倍。T1处理各器官15N分配率表现为生殖器官>贮藏器官>营养器官,而T2处理的15N分配率以生殖器官最低。T1处理的15N总残留率显著高于T2处理,其中T1处理0~60 cm土层的15N残留率为28.82%,是T2处理的1.23倍。不同位置滴灌施氮处理树体的单果重、产量、可溶性固形物、可溶性糖及糖酸比存在显著差异,以T1处理较高。因此,树干底部滴灌施氮显著增加了0~60 cm土层的15N残留率,促进了树体生长和氮素利用,提高了果实产量及品质。

果实膨大期施用黄腐酸水溶肥对苹果叶片生长、果实品质及产量的影响

本试验以7年生苹果品种烟富3/M26/平邑甜茶为材料,共设4个施肥处理,即对照(CK):施用0.7kg氮磷钾复合肥(单株用量,下同),H1:施用1.0 kg黄腐酸水溶肥,H2:施用1.5 kg黄腐酸水溶肥,H3:施用2.0 kg黄腐酸水溶肥,研究果实膨大期黄腐酸水溶肥对苹果叶片生长、果实品质及产量的影响。结果表明:与CK相比,H1、H2、H3处理提高了叶片叶绿素含量、叶面积和百叶重,提高幅度分别为10.40%~16.08%、2.90%~6.21%、14.63%~23.80%,以H3处理提高幅度最大;与CK相比,H1、H2、H3处理也改善了果实内在和外在品质,单果重增加7.19%~27.26%,硬度增加19.60%~43.13%,纵径增加8.23%~19.77%,横径增加1.96%~6.52%,可溶性固形物增加5.98%~18.48%,固酸比增加22.19%~30.36%,均以H3处理效果最佳;与CK相比,H1、H2、H3处理提高了单株产量,提高幅度为6.15%~25.89%。综合分析可得,果实膨大期黄腐酸水溶肥处理不仅对叶片生长有较明显的影响,而且能有效地改善果实品质,提高产量,单株黄腐酸水溶肥施用量以2.0 kg为最佳。

根系互作对苹果生长及^(15)N-尿素吸收、利用和土壤残留的影响

在苹果/白三叶(M1)和苹果/黑麦草(M2)复合系统中,设置根系分隔(完全分隔N1、尼龙网分隔N2、不分隔N3),采用^(15) N同位素示踪技术,研究了根系互作对苹果生长及^(15) N吸收、利用,损失和土壤残留的影响。结果表明:苹果新梢旺长期,在M1中苹果各生长指标均为N3>N2>N1,在M2中趋势相反。与N1处理相比,M1中N2和N3处理苹果^(15) N利用率分别增加了11.91%和18.96%,M2中分别降低了5.76%和8.99%,苹果全氮量和^(15) N吸收量趋势相同。苹果根区土壤^(15) N丰度、总氮含量和^(15) N残留率均以N1处理最高,N3处理最低;苹果落叶期,两种复合体系中均以N3处理的苹果各生长指标最大,N1处理最低。在M1中N2和N3处理苹果根区土壤^(15) N丰度分别比N1处理增加了22.33%和34.15%,在M2中增幅分别为13.73%和21.44%,土壤总氮含量呈相同趋势。M1和M2中苹果全氮量、^(15) N吸收量和各器官Ndff值差异显著,均为N3>N2>N1。与N1处理相比,M1中N2和N3处理下苹果^(15) N利用率分别增加了19.11%和42.66%,而^(15) N损失率分别降低了13.55%和27.12%,在M2中趋势相同。苹果生长前期,黑麦草和苹果以负相竞争为主,白三叶对其促进效果亦不显著。而至苹果生长后期,两种牧草和苹果根系互作降低了苹果根区氮素损失,促进了苹果的氮素吸收利用和营养生长,且以间作白三叶效果最好。

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。

供磷水平对平邑甜茶幼苗NO_3^-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。

4种梨实生苗硝态氮和铵态氮利用特性研究

为探讨不同梨实生苗对硝态氮和铵态氮的利用特性,以一年生杜梨、豆梨、川梨、木梨为试验材料,采用^(15)NH_4NO_3和NH_4^(15)NO_3分别标记的方法,研究不同氮素形态对4种梨实生苗生长发育、根系形态及氮素吸收的影响。结果表明,木梨的地上部干重和总干重均最大,分别为20. 56和29. 21 g,其次是川梨和豆梨,杜梨最小。川梨根系干重最大,为8. 80 g,其次是木梨,二者均显著高于豆梨和杜梨。根系总表面积、总根长、根尖数均以川梨最大,杜梨最小;根系活力以木梨最大,为2. 04 mg·g^(-1)·h^(-1),杜梨最小。4种实生苗标记硝态氮处理各器官吸收分配到的^(15)N量对该器官全氮量的贡献(Ndff)均高于标记铵态氮处理;不管是标记硝态氮还是铵态氮,^(15)N分配率均以叶最高,其次是根和茎。4种实生苗对硝态氮的利用率均高于铵态氮,其中木梨对硝态氮的利用率最高,为16. 37%,且显著高于其他3种实生苗;川梨对铵态氮的利用率最高,为7. 92%,但与木梨差异不显著,显著高于杜梨和豆梨。本研究为不同梨实生苗的氮素吸收特性和氮素营养管理的深入研究提供了科学依据。

苹果最佳养分管理技术

按照最佳养分管理的理念总结了苹果科学施肥技术,主要内容包括依据4个方面选择肥料类型,即苹果需要、测土结果、树龄和年周期不同时期需求;依据果实产量确定施肥量;氮肥施用的原则是重视基肥、施用时间前移、看果施氮、少量多次;施肥方法采用根层施肥法。

多种有机物料混施对苹果幼苗生长、氮素利用及土壤特性的影响

以"M9T337"苹果幼苗为试材,利用~(15)N同位素示踪技术,研究了等氮量投入下,不同有机物料单施及混施对苹果幼苗生长、~(15)N吸收利用及土壤特性的影响。试验设置CK(只施用化学肥料,不施有机物料)、S(秸秆)、B(生物炭)、F(牛粪)、SB(1/2秸秆+1/2生物炭)、SF(1/2秸秆+1/2牛粪)、FB(1/2牛粪+1/2生物炭)、SFB(1/3秸秆+1/3牛粪+1/3生物炭)8个处理。结果表明:施用有机物料可以促进苹果幼苗的生长,其中SFB处理植株鲜重、株高、茎粗、叶面积、根系活力达到最优,显著高于CK和单施有机物料的处理。添加有机物料能降低土壤容重、增加孔隙度、提高土壤含水量,其中施用生物炭的处理土壤容重降幅较大、孔隙度较高。处理期间,有机物料混合施用的处理土壤矿化氮含量、土壤酶活性及微生物数量均优于有机物料单独施用的处理。与CK和单施有机物料的处理相比,有机物料混合施用显著提高了苹果幼苗~(15)N利用率和土壤~(15)N残留率,降低了~(15)N损失率,其中3种有机物料混施效果最好。综合分析可知,有机物料能促进苹果幼苗生长,改良土壤性质,促进植株对~(15)N的吸收利用,其中牛粪、秸秆和生物炭混合施用的处理(SFB处理)效果最佳。研究结果以期为有机物料在苹果园土壤质量提升和化肥减施增效中的应用提供依据。

干旱胁迫下水杨酸、脱落酸和海藻提取物对苹果幼苗抗旱性及养分吸收的影响

以盆栽苹果砧木M9T337矮化幼苗为试材,研究了水杨酸(SA)、脱落酸(ABA)和海藻提取物(SE)对重度干旱胁迫下苹果幼苗生长、光合色素、抗氧化酶活性、光合特性、渗透调节物质以及养分吸收的影响。结果表明:重度干旱胁迫显著抑制了苹果幼苗的营养生长,降低了叶片抗氧化酶活性、渗透调节物质含量、光合作用及植株养分含量。喷施SA、ABA和SE均促进了干旱胁迫下幼苗的生长,提高了叶片光合色素含量以及净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr),同时也提高了苹果叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性以及可溶性蛋白、脯氨酸等渗透调节物质的含量,降低了丙二醛(MDA)含量,有效缓解了干旱胁迫对植株造成的伤害。与SA和ABA相比,喷施SE在促进苹果幼苗营养生长、提高叶绿素a含量和叶片SOD和CAT活性、增加可溶性蛋白和脯氨酸含量、提高植株养分含量方面效果更显著。

海藻提取物对干旱胁迫下苹果砧木幼苗抗旱性和养分吸收的影响

以1 a生苹果砧木M9T337幼苗为试材,设置正常供水(CK)、中度干旱(MD)、中度干旱+海藻提取物(MD+SE)、重度干旱(SD)、重度干旱+海藻提取物(SD+SE)5个处理,研究海藻提取物对不同程度干旱胁迫下幼苗的生物量、光合特性、抗氧化酶活性、渗透调节物质含量和植株养分含量的影响。结果表明:在中度干旱胁迫条件下,植株总生物量较MD处理提高了15.4%,净光合速率较MD处理提高了12.1%,SOD、POD、CAT和APX活性分别较MD处理提高了4.5%、8.4%、30.6%、9.8%,可溶性蛋白和脯氨酸等渗透调节物质较MD处理分别提高了19.1%和13.1%,植株氮、磷、钾含量较MD处理分别提高了19.2%、22.7%和40.5%;在重度干旱胁迫下,叶面喷施海藻提取物后总生物量较SD处理提高了13.7%,净光合速率较SD处理提高了10.2%,SOD、POD、CAT和APX活性较SD处理分别提高了16.6%、18.1%、30.2%、8.9%,可溶性蛋白和脯氨酸等渗透调节物质含量较SD处理分别提高了14.1%和13.1%,植株氮、磷、钾含量较SD处理分别提高了12.4%、21.7%和38.4%。不同程度干旱条件下喷施海藻提取物均有良好的缓解效果,以中度干旱胁迫缓解效果更显著。

不同类型杀虫灯对苹果园昆虫的诱控效果

为分析普通频振式、自洁式和风吸式等3种类型太阳能杀虫灯对苹果园昆虫的诱集效果,2018年在山东省沂水县苹果园进行了试验。结果表明:诱集昆虫种类以鳞翅目最多,诱集昆虫数量以鞘翅目最多;3种类型杀虫灯在苹果园中诱集昆虫的种类和数量有较大差异,鳞翅目昆虫诱集数量由高到低依次是风吸式、普通频振式、自洁式,鞘翅目昆虫诱集数量由高到低依次是普通频振式、自洁式、风吸式。

接触器端子温升影响分析

研究交流接触器的端子温升性能,在提高线路安全方面有着重要的意义。从触头材料、导电板材料和触头工作面形状等方面进行接触器温升对比试验,分析对端子温升的影响,以及机械寿命后对端子温升的影响,并提供改善端子温升性能的方向。

中国重要落叶果树果实品质和熟期育种研究进展

中国栽培面积66.67万hm^(2)以上的落叶果树有苹果、梨、桃和葡萄4种,针对这些重要果树果实品质和熟期,国内几代遗传育种工作者经过几十年的协同创新和联合攻关,在优异种质评价挖掘与创制的基础上,创建了优质高效育种技术体系,育成了优质、耐贮、不同熟期、特色多样的苹果和梨系列优质新品种,育成了桃和葡萄早、中、晚熟期配套优质新品种;研发了新品种优质高效配套栽培技术体系,推动了自主研发新品种的大面积推广应用及产业优质高效发展,为保障优质水果的周年需求提供了重要支撑。

黄腐酸类肥料在苹果上的减肥增效效果

以7年生"烟富3/M26/平邑甜茶"为试材,研究了常规施肥(CK)、常规肥中化肥减量20%+黄腐酸类肥料(FA1)、常规肥中化肥减量10%+黄腐酸类肥料(FA2)在苹果上的施用效果,以期为高效新型肥料的推广提供依据。结果表明:与CK相比,FA1处理的叶面积、叶绿素含量、百叶质量、当年生果台副梢长度分别提高了7.46%、3.59%、9.49%、6.22%,单果质量、可溶性固形物含量、果实横径、果实纵径、果实硬度分别提高了9.57%、8.56%、5.84%、6.79%、17.31%,可滴定酸含量降低了5.00%,产量和肥料偏生产力分别提高了9.97%、12.45%。与CK相比,FA2处理的叶面积、叶绿素含量、百叶质量、当年生果台副梢分别提高了11.05%、8.11%、16.80%、17.62%,单果质量、可溶性固形物含量、果实横径、果实纵径、果实硬度分别提高了19.72%、10.60%、9.23%、11.81%、23.08%,可滴定酸含量降低了7.50%,产量和肥料偏生产力分别提高了18.21%、31.20%。说明黄腐酸类肥料可在节约化肥投入的同时,促进叶片、果台副梢的生长,改善果实品质,提高产量,其中以常规肥中化肥减量10%+黄腐酸类肥料的效果最佳。

矮化中间砧苹果施氮位置对细根分布、氮素吸收和产量品质的影响

为明确矮化中间砧苹果树合理的施肥位置,减少氮肥的浪费。试验于2018年和2019年,以‘烟富3’苹果/SH6/八棱海棠为试材,借助15N同位素示踪技术,研究了萌芽前在树冠投影范围距树干由近及远的3个水平距离——内环、中环和外环施氮对新梢旺长期细根和土壤15N分布、树体15N吸收以及果实产量和品质的影响。结果表明:各处理的苹果细根(直径≤2 mm)根长密度均在水平方向和垂直方向呈衰减规律,主要分布在距离树干水平方向0~100 cm、垂直方向0~40 cm土层范围;与不施肥(对照)相比,施氮增加了细根根长密度,以施氮区内细根根长密度增加最为显著;从垂直方向0~20 cm土层施氮区细根根长密度增加量来看,内环施氮处理增幅最大,为对照的1.33倍~1.36倍,其次是中环施氮处理。各处理土壤15N含量峰值在水平方向均出现在施氮区域,在垂直方向均出现在0~20 cm土层。不同处理间树体细根根长密度与土壤15N分布空间吻合度(RLD-15N)差异显著,内环施氮处理显著高于中环和外环施氮处理。内环施氮显著提高了新梢旺长期树体新生器官氮素累积量,树体15N利用率表现为内环施氮>中环施氮>外环施氮;内环施氮和外环施氮土壤15N残留率无显著差异,但均高于外环施氮。与外环施氮处理相比,内环施氮处理显著提高了果实产量、可溶性糖含量和糖酸比,而硬度和可滴定酸含量无显著差异。可见,矮化中间砧苹果内环施氮有利于提高细根根长密度与土壤氮的空间分布吻合度,增加了生长前期新生器官含氮量,提高了树体15N利用效率,提高了果实产量和可溶性糖含量。因此实际生产中成年矮化中间砧苹果树推荐在靠近树干位置的1/3树冠投影面积处,即约为距树干水平距离0~75 cm范围内施氮肥。

低钾胁迫对苹果砧木M9T337幼苗光合荧光特性及13C吸收分配的影响

以1年生苹果砧木M9T337幼苗为试材,采用叶绿素荧光分析和13C同位素示踪技术,水培条件下研究了不同供钾水平(0.02、0.5、2和6 mmol·L^-1)对幼苗光合生理特性、叶绿素荧光特性以及13C光合产物积累和分配的影响。结果表明:与正常供钾(6mmol·L^-1K^+)对照处理相比,低钾胁迫下苹果砧木M9T337幼苗各器官生物量、净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)均显著下降,胞间CO2浓度(Ci)先下降后上升。低钾胁迫下幼苗叶片的光化学猝灭系数(qP)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、PSⅡ电子传递速率(ETR)和PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)均显著下降,基础荧光(F0)和非光化学猝灭系数(NPQ)显著升高,且低钾胁迫程度越大,叶绿素荧光参数变化幅度越大。随着处理时间的延长,低钾胁迫处理下的RuBP羧化酶(Rubisco)和碳代谢酶活性逐渐降低,35 d后酶活降至最低水平。13C示踪试验结果表明,低钾胁迫显著影响了碳素同化物的积累和分配。两年平均,13C标记结束6 h后0.02、0.5、2 mmol·L^-1 K^+处理的幼苗根系13C积累量分别为对照的15.59%、26.62%和59.72%;标记结束72 h后,0.02、0.5、2 mmol·L^-1 K^+处理下的幼苗叶片13C分配率高达70.44%、67.61%、66.02%,分别较对照提高14.00%、9.44%、6.87%,而根系的13C分配率为10.54%、11.84%、13.34%,分别为对照的61.87%、69.50%、78.31%。结果显示,低钾胁迫降低叶片气孔导度,破坏PSⅡ反应中心,降低光反应阶段还原力的供应以及碳同化能力,从而抑制光合作用及碳素向根系的运输,并且抑制程度与低钾胁迫时间和程度显著相关。