蘋果樹體磷素動態(tài)規(guī)律與施肥管理.doc

附件2蘋果樹體磷素動態(tài)規(guī)律與施肥管理樊紅柱，同延安，趙營，劉汝亮（西北農(nóng)林科技大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，陜西楊陵 712100）摘要：以“富士”蘋果樹為試材，對各器官及其皮層、木質(zhì)部的磷含量和累積動態(tài)進(jìn)行了研究，確定果樹磷素吸收、轉(zhuǎn)運和分配規(guī)律，為合理施肥提供依據(jù)。結(jié)果表明，從3月26日到9月21日，生物量累積呈直線增加，果實采收后，生長緩慢，7月30日后，根系快速生長；磷在根系與植株地上部累積量7月30日后迅速增加；皮層內(nèi)磷含量與累積量在7月30日最低，休眠期最高，枝皮層磷累積量始終較高，皮層不同部位磷含量為枝干根；而木質(zhì)部磷含量與累積4月30日達(dá)最低，木質(zhì)部不同部位磷含量為根枝干；一年內(nèi)，果樹總吸磷28.72 /hm2，果實和葉片共帶走磷7.94/hm2，從7月30 日到9月21日，吸收量為18.32 /hm2，占吸收總量的63.8 %，果實采收后的9月21日到1月15日，吸收量為10.40 /hm2，占36.2 %；果園年施磷素114.88 /hm2，秋季基施41.56 /hm2，果實膨大期前追施73.32 /hm2。 關(guān)鍵詞：蘋果樹；磷素；動態(tài)分布；施肥管理Phosphorus Dynamics and Fertilizer Management of Apple TreeFAN Hong-zhu, TONG Yan-an, ZHAO Ying，LIU Ru-liang (College of Resources and Environmental Sciences, Northwest Sci-Tech University of Agriculture and Forestry, Yangling, Shaanxi 712100，China)Abstract: Phosphorous fertilizer is an important factor for the yield and quality production in apple trees. Phosphor concentration and accumulation in the cortex and xylem in different parts of the apple trees were studied in field-grown “Fuji” apple trees (M. micromalus. Makino ) in 2004 and 2005 growing seasons in Shaanxi province, China. The objective of this study was to find the dynamic of the phosphorous uptake, transportation and distribution in different part of the apple tree in order to fertilize properly. The results showed that the biomass of the plant and the parts above ground vegetated quickly from March 26 to September 21, and developed slowly after fruit harvested in September 21. Phosphorus accumulation in the parts above ground, root system and plant rapidly increased after July 30. Phosphorous content and accumulation in cortex reached lowest in July 30, and they were highest in the dormant period. The phosphorous content order in cortex in different parts of apple trees was Branch Trunk Roots. The phosphorus accumulation in branch cortex was highest throughout. But the phosphorous content and accumulation in xylem 收稿日期：基金項目：PPI/PPIC資助項目；農(nóng)業(yè)部948重大引進(jìn)項目作者簡介：樊紅柱（1978），男，陜西藍(lán)田人，碩士研究生，主要從事果樹生理與營養(yǎng)研究。Email: . 同延安為通訊作者，Email: . Tel:ere lowest in April 30. The phosphorous content order in xylem in different parts was Root Branch Trunk. The phosphorous accumulation in trunk was smallest in year cycle. Total 28.72 kg/hm2 phosphorous was uptake by plants during the year and 7.94/hm2 was move away by fruits and leaves. From July 30 to September 21, 18.32 kg/hm2 phosphorous was uptaken, it occupied 63.8% of total uptake. 10.40 kg/hm2 phosphorous was still uptaken from harvested time to January 15, accounted for 36.2 % of total uptake. Total phosphorous fertilization in apple orchard was 114.88 kg/hm2 in one year, 41.56 kg/hm2of the fertilizer was as base fertilizer in autumn, and the rest of 73.32 kg/hm2 were used to topdressing before the fruit expanding time.Key words: Apple trees; Phosphorous; Dynamic distribution; Fertilizer management磷是果樹重要的營養(yǎng)元素之一，它是蘋果生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)形成的物質(zhì)基礎(chǔ)1。過去有關(guān)果樹磷素的研究工作大多限于施肥與蘋果產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)系，以及果樹磷素吸收、轉(zhuǎn)運和分配2-5等，而對果樹生物量及磷素累積關(guān)系報道較少，定量分析的研究則更少。富士蘋果是晚熟品種中栽培面積較大的主栽品種，目前對于富士品種礦質(zhì)營養(yǎng)研究的報道不多，不利于制定科學(xué)的施肥措施。因此，本文試圖通過對富士蘋果樹體各器官及其皮層、木質(zhì)部的磷含量和磷吸收累積動態(tài)變化進(jìn)行研究，確定富士蘋果樹的磷素養(yǎng)分吸收與利用規(guī)律，以期為合理施肥提供必要的依據(jù)。1 材料與方法1.1試驗地概況 試材選自陜西蘋果優(yōu)生區(qū)岐山縣。果園中心位于東經(jīng)1073445，北緯342825，海拔高度為702 m。該區(qū)屬暖溫帶半濕潤氣候，年平均降水量為631.5，平均氣溫為11.9。樹齡為9年生紅富士品種 ，砧木為八棱海棠（M. micromalus. Makino），株行距2 m3 m，果園為塿土，地勢平坦，可灌溉。1.2 研究方法 本試驗于20042005年進(jìn)行。每次采樣在園中選擇三株生長勢基本一致，無病蟲害果樹，分別在3月26日（萌芽展葉期）、4月30日（幼果期）、7月30日（果實膨大期）、9月21日（果實成熟期）和1月15日（休眠期）采樣。每次采樣方法相同，按果實、葉片、新梢、 枝、干和根系采樣；根系收集距主干半徑100范圍內(nèi)，深0100 的坑中所有根；每次稱量各器官總鮮重，用不銹鋼刀分離枝干及根的皮層和木質(zhì)部。樣品在100105 溫度下殺酶15 min，然后7080 溫度下烘干至恒重。樣品粉碎后，用濃H2SO4-H2O2消解，鉬銻抗比色法測磷。磷累積量是磷含量與器官干重的乘積。文中數(shù)據(jù)采用EXCEL和DPS軟件統(tǒng)計分析。2 結(jié)果與分析2.1 果樹生物量和磷累積年周期變化AB圖1 果樹生物量(A)和磷累積(B)年周期變化Fig. 1 Annual changes of biomass (A) and P accumulation (B) in apple trees大量研究結(jié)果表明，不同時期生物量變化與果樹養(yǎng)分狀況有密切的關(guān)系6。圖1A是蘋果樹生物量年周期變化曲線，結(jié)果表明，生物量隨物候期進(jìn)展呈增長趨勢。從3月26日至4月30日，整株生物量維持在810 ；4月30日到果實采收時，由于果實、葉片和新梢的迅速生長，使整株干重增加了133 %，達(dá)22 ，其中單株平均產(chǎn)量為29 ；9月21日后整株生長趨于緩慢。地上部生物量與整株有相似的動態(tài)變化規(guī)律。根系生物量年周期內(nèi)在2.95.2 范圍內(nèi)變化，從3月26日至7月30日，根系幾乎沒有生長，其快速生長出現(xiàn)在7月30日以后，這與樊巍等7的研究結(jié)果一致。圖1B給出果樹磷累積動態(tài)曲線，由圖1B可見，從3月26日至7月30日，整株的磷累積量基本沒有增加，表明在此期間植株沒有從土壤中吸收更多的磷；7月30日到9月21日，整株磷累積量增加了218 %；表明果實膨大期間植株從土壤中吸收大量的磷，以滿足果樹生長，9月21日至1月15日，整株磷累積量又增加了11 %，1月15日整株磷累積量沒有包括果實及葉片帶走的磷素，說明果實采收后植株仍然吸收一定的磷素養(yǎng)分。3月26日至7月30日，地上部磷累積量在3.874.16 g范圍內(nèi)變化；從7月30日到果實采收，地上部磷累積量增加了203 %；9月21日至1月5日，地上部磷累積量基本沒有增加，可能的原因是果實采收和落葉帶走大量的磷。3月26日至7月30日，根系磷累積量降低了48 %，說明此期根系吸收較少的磷，果樹生長主要依賴上年樹體貯藏的磷，這與Tagliavini M在油桃上的試驗結(jié)果一致8。根系吸收少量的磷，可能的原因是土壤溫度恢復(fù)較慢，低溫下根系活力不高，另一個原因可能是春季干旱，土壤水分缺乏，限制了土壤養(yǎng)分的有效性與根系吸收，7月30日到1月5日，根系磷貯存量增加了392 %，表明在此期間果樹需要吸收大量的磷才能滿足其生長。2.2 果樹磷含量和磷累積動態(tài)變化2.2.1 樹體不同器官磷含量和磷累積表1 果樹不同器官磷含量動態(tài)變化（g/）Table1 Dynamic changes of P concentration in different organs of apple tree（g/）器官Organs采樣日期 Sampling date (m-d)3-264-307-309-211-15果實Fruits2.720.52a0.470.07ab0.770.09c葉Leaves7.400.99a2.640.71a0.810.26a1.380.15a新梢Shoots2.030.79a0.690.25ab1.520.04a1.300.38a枝Branch0.940.06b0.500.16b0.450.22ab0.690.01c0.790.05a干Trunk0.440.02b0.270.08b0.310.19b0.480.08d0.550.02a根系Roots0.920.04b0.550.11b0.460.19ab0.970.16b1.520.63a注：“”表示標(biāo)準(zhǔn)差；不同字母表示差異顯著（P0.05），下同。Note: “” represents standard deviation; values followed by different letters in the column are significant at P0.05，the same as follows.由表1知，果實、葉片和新梢中磷含量表現(xiàn)出前期較高，中后期較低的消長變化。早春葉片磷含量較高，幼果期果實磷含量較高，果實成熟期新梢中磷含量較高，表明年周期內(nèi)磷的分配隨生長中心的轉(zhuǎn)移而轉(zhuǎn)移。從3月26日到7月30日，枝、干和根系中磷含量分別降低了52.1 %、38.6 %與50.0 %，枝、干和根系磷含量在同一物候期無顯著性差異；7月30日以后，各器官磷含量有不同程度的增加，枝、干和根系磷含量休眠期達(dá)最高；9月21日采收時枝、干及根系磷含量達(dá)顯著性差異水平，休眠期各器官磷含量無顯著性差異。果實成熟時葉片和新梢磷含量較高，休眠期根系磷含量最高，說明7月下旬后根系吸收的磷一部分用于新生器官的生長，另一部分提高了各器官的磷含量，用于磷素貯藏累積。表2 果樹各器官不同時期磷積累分布 （g）Table 1 Distribution of P accumulation in organs of apple tree in different time（g）器官Organs采樣日期 Sampling date (m-d)3-264-307-309-211-15果實Fruits0.120.02c0.420.38bc2.840.76abc葉Leaves0.240.03c2.021.04a1.020.52abc1.930.01bc新梢Shoots0.220.13bc0.270.19c0.820.17c1.390.40c枝Branch2.730.07a1.270.77ab1.240.43a3.530.39ab6.330.38a干Trunk1.190.19b0.880.39bc0.920.41abc2.621.03abc3.910.57b根系Roots2.270.34a1.190.50abc1.190.52ab4.331.50a5.910.49a整株P(guān)lant6.430.415.702.635.060.7516.071.1017.540.06合計Total (/hm2)10.710.689.494.388.421.2426.741.8329.200.10從表2可知，3月26日到7月30日，果實磷累積量從0.12 g增加到0.42 g；葉片磷累積量增加了325 %；新梢累積量僅增加23 %；而枝、干和根系磷累積量分別下降了55 %、23 %與48 %，表明在此期間果樹生長所需要的磷主要來自于樹體上年貯藏磷的轉(zhuǎn)移，這與Frak E在核桃、Guak S在蘋果上的試驗結(jié)果一致9-10。7月30日至1月15日，果樹各器官磷累積量均有不同程度的增加。枝、干和根系累積量分別增加411 %、325 %與397 %。休眠期磷累積達(dá)最高，枝、干和根系累積量分別占磷貯藏總量的36 %、22 %、34 %，表明休眠期磷主要貯存在枝和根系，這與國內(nèi)外許多研究結(jié)果一致11-13。方差分析結(jié)果表明器官磷累積在果樹生長前期和后期差異顯著，中期差異不顯著。整株在7月30日前磷累積量幾乎不變，維持在5.066.43 g之間，此期后果樹磷累積量明顯增加，表明果樹當(dāng)年磷素吸收主要發(fā)生在生育的中后期。2.2.2 不同器官皮層與木質(zhì)部磷含量和磷累積ABCD圖2 器官皮層與木質(zhì)部磷含量和累積動態(tài)變化Fig. 2 Dynamic changes of P content and accumulation in different organs of cortex and xylemA：皮層磷含量；B：皮層磷累積量；C：木質(zhì)部磷含量；D：木質(zhì)部磷累積量A：P content in cortex; B: P accumulation in cortex; C: P content in xylem; D: P accumulation in xylem圖2 A為不同器官皮層磷含量動態(tài)曲線，結(jié)果表明，從3月26日到7月30日，枝、干和根系皮層中磷含量呈下降趨勢，分別下降51、48和55 %，果實膨大期到1月15日，各器官磷含量增加，根系磷含量增加幅度最高，達(dá)144 %。方差分析表明萌芽展葉期、休眠期不同器官皮層磷含量達(dá)顯著差異，其它物候期根系與枝干皮層磷含量差異顯著，而枝皮層和干皮層間磷含量無顯著差異性。同一物候期不同器官皮層磷含量順序為：枝干根系。由圖2 B知，3月26日至7月30日，各器官磷貯量呈輸出狀態(tài)，枝、干和根系分別輸出了65 %、31 %和60 %；7月30日后，器官皮層磷累積轉(zhuǎn)為輸入貯藏，枝輸入量增加了469 %，樹干增加214 %，根系增加318 %。枝條中磷累積量年周期內(nèi)始終較高，在0.512.89 g 范圍內(nèi)變化；4月30日前，根系皮層磷累積量高于樹干，高2024 %，4月30日后，根系和樹干皮層磷累積量幾乎接近，變化范圍為0.281.18 g。同一物候期枝、干皮層間磷累積量無顯著差異，而與根系皮層磷累積量達(dá)顯著差異。由圖2C知，枝、干和根系木質(zhì)部磷含量隨生長發(fā)育先減少，4月30日達(dá)最低，后增加。方差分析結(jié)果表明在萌芽展葉期不同器官木質(zhì)部磷含量差異顯著，7月30日各器官木質(zhì)部磷含量無顯著差異，其它物侯期枝、干間磷含量無差異，而與根系磷含量差異顯著。年周期內(nèi)器官木質(zhì)部磷含量順序為：根系枝干。從圖2 D可見，從3月26日至4月30日，枝、干和根系木質(zhì)部累積量分別下降55 %、30 %、56 %；4月30日到7月30日，各器官磷累積量基本不增加；7月30日以后，木質(zhì)部磷累積量增加幅度較高，休眠期累積量達(dá)最高。樹干木質(zhì)部磷累積量年周期內(nèi)始終最小，4月30日前，枝和根系木質(zhì)部磷累積量幾乎接近，在0.581.41 g范圍內(nèi)變化，是樹干累積量的1.22.1倍；4月下旬后，木質(zhì)部磷累積量順序為，根系枝干。2.3 磷素利用與推薦施肥果樹為多年生植物，樹體內(nèi)可貯藏大量的養(yǎng)分，對盛果期大樹而言，秋季樹體內(nèi)貯藏的養(yǎng)分不同年份之間差別不大14。綜上所述，樹體養(yǎng)分需求量主要是果實和樹葉帶走的養(yǎng)分。由表2知，從3月26日至7月30日，果樹基本上沒有從土壤中吸收磷素營養(yǎng)，新生器官的生長所需要的磷素營養(yǎng)主要來自于上年不同器官儲存養(yǎng)分的轉(zhuǎn)移。從7月30日到9月21日，樹體磷累積量從8.42 /hm2增加到26.74 /hm2，根系吸收磷素18.32 /hm2；果實采收后到1月15日，磷累積量從26.74 /hm2增加到29.20 /hm2，其中果實和葉片分別為4.73與3.21 /hm2；表明根系繼續(xù)從土壤中吸收磷素10.40 /hm2。所以年周期內(nèi)果樹磷素吸收總量為28.72 /hm2，且主要集中在果實膨大期與果實采收到休眠期，分別占吸收總量的63.8 %和36.2 %。按照果園施肥量等于養(yǎng)分吸收量除以肥料利用率的思路，以本試驗為依據(jù)，磷肥利用率約為25 %15，生產(chǎn)蘋果48 t /hm2，需要施入磷素114.88 /hm2，果實收獲后秋季基施磷素41.56 /hm2，果實膨大期前追施磷素73.32 /hm2。3 討論本研究以蘋果樹為例，分析了果樹不同物候期各器官生物量、磷含量和磷累積量規(guī)律，結(jié)果表明，從3月26日到9月21日，整株與地上部生長較快，果實采收后，其生長趨于緩慢，根系快速生長期出現(xiàn)在7月30日后；地上部、根系和整株磷累積量7月30日后迅速增加。早期果樹生長主要利用樹體貯存的磷素，且磷的分配隨生長中心的轉(zhuǎn)移而轉(zhuǎn)移，7月30日后果樹從土壤中吸收大量的磷。不同器官皮層磷含量與累積量7月30日達(dá)最低，休眠期最高，同一物候期不同器官皮層磷含量為枝干根，枝皮層中磷累積量年周期內(nèi)始終較高。而木質(zhì)部磷含量4月30日達(dá)最低，年周期內(nèi)器官木質(zhì)部磷含量順序為根系枝干；木質(zhì)部磷累積4月30日最低，休眠期最高。 養(yǎng)分的吸收貯藏會影響樹體當(dāng)年和以后幾年的生長和發(fā)育，Weinbaum研究表明樹體中貯存的養(yǎng)分重復(fù)利用可有較長的時間16，這一點在果園生產(chǎn)管理中必須要考慮。試驗還表明年周期內(nèi)果樹從土壤中吸收磷素28.72 /hm2，果實成熟帶走4.73 /hm2；果園應(yīng)施磷素114.88 /hm2，果實收獲后秋季基施磷素41.56 /hm2，果實膨大期前追施磷素73.32 /hm2。References1徐愛春，李保國，齊國輝. 蘋果礦質(zhì)營養(yǎng)研究進(jìn)展. 河北林果研究，2003，18（4）：368-376. 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