羅 憲 吳翠云,2* 林敏娟,2 王合理 郭 明 尤騰飛
(1 塔里木大學植物科學學院,新疆阿拉爾 843300)
(2 新疆生產建設兵團塔里木盆地生物資源保護利用重點實驗室,新疆阿拉爾 843300)
(3 塔里木大學生命科學學院,新疆阿拉爾 843300)
棗樹屬耐寒性果樹,但幼齡棗樹由于其正處于生長階段,適應性差,木質化程度低,容易受低溫氣候影響,加之棗農在生產中為了促進樹體生長和樹冠的構成,盡快獲得經濟效益,過量施用氮肥,嚴重降低了幼齡棗樹枝條的木質化,致使幼齡棗樹成為極易受凍群體,2008年新疆遭受嚴重低溫凍害,林果業受害面積達54%,其中紅棗幼樹受災面積占新定植的35%以上,紅棗嫁接苗木受災面積占新育面積的70%以上,給果農造成了嚴重的經濟損失。
鉀屬于品質性營養元素,施入土壤被植物吸收以后,能明顯提高低溫條件下植物體內的保護酶活性和含量,降低細胞膜的透性,從而達到保護植物的目的。游明鴻[1]等在鉀肥對提高假儉草抗寒性作用的研究中指出,鉀肥對提高假儉草抗寒性有顯著作用,一方面它可顯著增強假儉草葉片中SOD酶的活性,尤其是4.5~6 g/m2K2O能極顯著地增加SOD酶的活性(P<0.01),另一方面它使相對電導率有不同程度的下降,不同施肥量處理的電導率與CK間差異都達極顯著水平,并且一定量的鉀肥分次施用較1次施用時的差異達顯著水平(P <0.05);陳兵兵[2]等在不同 P、K、Si肥對玉米苗期抗寒效果的研究中發現,施用鉀肥可以提高玉米葉片中可溶性糖含量,減少其細胞膜受低溫的損傷程度,降低電解質的平均滲出率。
新疆是紅棗的種植大省,而駿棗又是新疆紅棗的主栽品種,因此研究鉀肥對駿棗抗寒性的影響具有十分深遠的意義,本研究以新疆典型的直播密植幼齡駿棗園為研究對象,開展不同施肥時期和不同施肥量對駿棗抗寒性影響的試驗,尋求提高駿棗抗寒性效果最好的鉀肥施用方案,以期為新疆密植棗園合理施肥制度的建立提供適當的參考依據。
試驗于2011年在新疆兵團農一師十團七連進行,供試材料為4年生幼齡駿棗,棗園株行距為0.5×1.5 m。試驗區屬典型的大陸性極端干旱荒漠氣候類型,年均降水量為40.1~82.5毫米,年均蒸發量1 876.6~2 558.9毫米,年均氣溫10.7℃,≥10℃積溫4 113℃,無霜期220天,年均日照2 556.3~2 991.8小時,日照率為5 869%,4~10月平均日照9.5小時[3]。試驗地土壤基本農化性狀見表1。

表1 供試土壤農化性狀
田間試驗采用隨機區組設計方案,根據棗園土壤肥力變化設置3個區組,每區組內設7個處理(包括對照),每小區包含棗樹20余株,并掛牌標記。不同施肥量試驗設置3個水平,分別為在棗果實膨大期土施鉀肥 15 kg/667m2(T1)、30 kg/667m2(T2)、45 kg/667m2(T3),以不施鉀肥為對照;不同施肥時期試驗設置4個水平,分別為坐果期(T4)、果實膨大期(T5)、坐果期+果實硬核期(T6)、果實硬核期(T7),各時期施肥量都為30 kg/667m2,試驗地所施鉀肥為羅布泊硫酸鉀(K2O≥51%,CL-≤1.5%)。試驗處理結束后,于棗樹自然越冬后同期采收各處理棗頭枝和二次枝,測定相關抗寒性指標。
滴定法測定過氧化氫酶(CAT)活性;磺基水楊酸法測定脯氨酸(Pro)含量;電導率法測定紅棗枝條的傷害率;硫代巴比妥酸法測定丙二醛(MDA)含量。所有數據采Excel和SPSS工具進行分析[4]。
2.1.1 不同施肥量對駿棗棗頭枝抗寒性的影響
從不同施肥量對駿棗棗頭枝各項抗寒性指標的影響來看(表2),T2處理顯著提高了駿棗棗頭枝的CAT活性和Pro含量,其MDA含量也顯著低于其他處理;T1處理雖也顯著提高了駿棗棗頭枝的CAT活性和Pro含量,但其MDA含量顯著高于其他處理(MDA是膜脂過氧化作用的產物之一,丙二醛含量越高則表明受凍害程度越高[5]);T3處理的CAT活性和Pro含量都顯著低于T1和T2處理,MDA含量雖低于T1處理,但和對照相比,差異不顯著。

表2 不同施肥量對駿棗棗頭枝抗寒性的影響
2.1.2 不同施肥量對駿棗二次枝抗寒性的影響
不同施肥量對駿棗二次枝的抗寒性指標影響見表3,從所有處理來看,T2處理顯著提高了駿棗二次枝的CAT活性和Pro含量,也顯著降低了MDA的含量,且CAT活性和MDA含量和其他處理相比,差異達極顯著水平;T3處理雖顯著降低了駿棗二次枝的電導率,但其CAT活性顯著低于T2處理,Pro含量雖顯著高于T1處理和對照,但和T2處理相比,差異不顯著,MDA含量顯著高于T2處理;T1處理的CAT活性和Pro含量都顯著低于其他處理和對照,MDA含量卻顯著高于其他處理。

表3 不同施肥量對駿棗二次枝抗寒性的影響
2.2.1 不同施肥時期對駿棗棗頭枝抗寒性的影響施肥時期不同,各處理駿棗棗頭枝抗寒性表現也不一樣(見表4),所有處理中,T5處理的CAT活性顯著高于其他處理,Pro含量雖和T6處理相比差異不顯著,但卻顯著高于T4、T7處理,MDA含量也低于其他處理,而且和其他處理相比,差異達極顯著水平;T6、T7處理效果都次于T5處理,T6處理的Pro含量雖顯著高于T7處理,但CAT活性卻顯著低于T7處理,兩個處理的電導率和MDA含量對比,差異不顯著;T4處理的電導率和MDA含量都極顯著的高于其他處理,Pro含量雖和T7處理相比,差異不顯著,但卻極顯著的低于T4、T5。

表4 不同施肥時期對駿棗棗頭枝抗寒性的影響
2.2.2 不同施肥時期對駿棗二次枝抗寒性的影響
由表5知,在不同施肥時期下,T5處理對提高駿棗二次枝的抗寒性效果明顯,其CAT活性和Pro含量都極顯著的高于其他處理,MDA含量也極顯著的低于其他處理;T4、T6和T7處理效果都不如T5處理,在這三個處理中,T7處理的效果要低于T4和T6處理,因為其Pro含量顯著低于其他處理,電導率高于T6處理,且差異達顯著水平。

表5 不同施肥時期對駿棗二次枝抗寒性的影響
分析表2、表3及表4、表5可以看出,駿棗棗頭枝的CAT活性和Pro含量整體上都大于二次枝,且電導率和MDA含量都整體上低于二次枝,說明不管是施肥時期一致施肥量不同還是施肥量一致施肥時期不同,駿棗棗頭枝的抗寒性都要大于二次枝。
增施鉀肥雖顯著提高了駿棗枝條的CAT活性和Pro含量,也降低了MDA的含量,但對駿棗枝條電導率的影響并不明顯,其原因有待于進一步研究;另外發現,經15 kg/667m2鉀肥處理的駿棗棗頭枝的抗寒性要大于45 kg/667m2,而二次枝在45 kg/667m2的鉀肥施用量下的抗寒性要大于15 kg/667m2,是否是低濃度的鉀肥有利于提高棗頭枝的抗寒性,高濃度的鉀肥有利于提高二次枝的抗寒性,需要做進一步的研究。
在果實膨大期施30 kg/667m2的鉀肥能顯著提高駿棗棗頭枝與二次枝的CAT活性和Pro含量,并且顯著降低了MDA的含量,說明在這一施肥條件下,駿棗枝條的抗寒性最好,在果實膨大期施30 kg/667m2的鉀肥為提高駿棗抗寒性的鉀肥最佳施用方案。
[1]游明鴻,劉金平,毛凱,等.鉀肥對提高假儉草抗寒性作用的研究[J].草業科學,2005,22(2):67 -70.
[2]陳兵兵,石元亮,陳智文.不同P、K、Si肥對玉米苗期抗寒效果的研究[J].中國農學通報,2011,27(03):85 -89.
[3]陳波浪,盛建東,李建貴等.氮、磷、鉀肥對紅棗產量和品質的影響[J].北方園藝,2011(03):1-3.
[4]高俊鳳.植物生理學實驗技術[M].西安:世界圖書出版公司,2000:145-148.
[5]潘儼,車鳳斌,張婷,等.駿棗棗頭一次枝與二次枝抗寒力測定與分析[J].新疆農業科學2011,48(3):463 -470.