營養(yǎng)缽育苗及施肥種類對富士蘋果苗生長發(fā)育的影響

張紫嫣，安貴陽，魯　成

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué) 園藝學(xué)院，陜西楊凌　712100；2.陜西省榆林市果業(yè)技術(shù)推廣中心，陜西榆林　719000)

渭北黃土高原是中國重要的蘋果產(chǎn)區(qū)之一，也是降水量、均溫、積溫、溫度日較差、日照時數(shù)等氣候指標(biāo)完全符合蘋果生長的優(yōu)生區(qū)[1-4]。但類似于其他優(yōu)勢蘋果產(chǎn)區(qū)，渭北黃土高原地區(qū)的蘋果園也存在果園老齡的現(xiàn)象。若直接挖除老樹、栽植新樹，則重茬蘋果樹生長會受到抑制或發(fā)生嚴(yán)重病害；若挖除老樹后倒茬數(shù)年，再加上新建果園需要約5 a才結(jié)果，則果農(nóng)的收益得不到保障[5]。而通過容器栽培可實現(xiàn)蘋果園原地新植、土地重復(fù)利用，一定程度上可以避免重茬危害，因此營養(yǎng)缽育苗對蘋果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有現(xiàn)實與長遠意義[6]。施肥是提高蘋果樹生產(chǎn)經(jīng)濟效益的一項重要舉措，也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)[7]。大量研究表明，施用控釋肥、水溶肥、羊糞、有機復(fù)合肥對蘋果的生長、發(fā)育及果實品質(zhì)和產(chǎn)量具有非常重要的影響[8-14]。但目前對蘋果營養(yǎng)缽苗施肥方面研究較少。本試驗旨在研究營養(yǎng)缽育苗及施肥種類對富士蘋果苗生長發(fā)育的影響，觀察營養(yǎng)缽苗和大田苗的差異，從而得出適宜于蘋果營養(yǎng)缽苗生長的施肥種類，為蘋果營養(yǎng)缽苗的進一步研究提供參考。

1　材料與方法

1.1　試驗材料

試驗地設(shè)于陜西洛川縣洛川蘋果試驗站內(nèi)，平均海拔1 065 m，地處黃土高原溝壑地帶，年平均降水量616 mm，年平均氣溫9.1 ℃，日照率達58%[4]。

供試材料為2 a生紅富士/新疆野蘋果的營養(yǎng)缽嫁接苗和大田嫁接苗，行株距為0.8 m×0.25 m，各500棵蘋果苗，供試材料樹體生長健壯，且樹勢基本一致。營養(yǎng)缽規(guī)格為30 cm×30 cm。

供試果園土壤類型為黃綿土，土壤全氮質(zhì)量分數(shù)為48.60 mg·kg-1，有效磷質(zhì)量分數(shù)為9.23 mg·kg-1，有效鉀質(zhì)量分數(shù)為102.71 mg·kg-1。

供試肥料為充分腐熟的羊糞(氮質(zhì)量分數(shù)為0.4%)、蚯蚓糞有機復(fù)合肥(氮質(zhì)量分數(shù)5%)、控釋肥(氮質(zhì)量分數(shù)20%)和水溶肥(氮質(zhì)量分數(shù)20%)，施肥量以每株0.06 kg的純氮為標(biāo)準(zhǔn)。

1.2　試驗設(shè)計

試驗分為A、B 2個因素。A因素分為使用營養(yǎng)缽和不使用營養(yǎng)缽(大田苗)2個水平；B因素分為羊糞、水溶肥、有機復(fù)合肥、控釋肥及空白對照5個水平。2種因素交叉搭配形成10個水平組合，即10個處理(表1)。試驗中每處理設(shè)置重復(fù)100株，共1 000株。

表1　 試驗處理設(shè)計Table 1　Treatment design

1.3　測定指標(biāo)及方法

1.3.1樹體生長狀況在2015年3月和2015年11月，用卷尺測量蘋果苗株高，用游標(biāo)卡尺測量蘋果苗地徑，對比處理前后植株生長量的變化。

1.3.2 樹體光合特性2015年4-7月對營養(yǎng)缽蘋果苗和大田苗在生長季進行施肥處理[7-12]，每月施肥2次，共8次。其他灌溉、除草等栽培管理方式一致。8月上旬使用LI-6400XT光合儀測量光合速率等光合指標(biāo)。

1.3.3樹體營養(yǎng)成分2015年8月中旬，隨機采摘供試苗木新梢中部完整葉片，烘干，使用高通量研磨儀研磨粉碎，用濃硫酸-過氧化氫消煮法對粉末進行消煮，使用UV1102紫外可見分光光度計測定葉片中的全N、全P；用M410火焰分光光度計測定葉片全K[4]。

1.3.4激素質(zhì)量分數(shù)2016年5月下旬至6月下旬，每15 d采樣1次，隨即采取樹體各部位側(cè)芽，每個重復(fù)約30個側(cè)芽，-80 ℃冰箱內(nèi)儲存，使用酶聯(lián)免疫吸附法測定其側(cè)芽生長素(IAA)、赤霉素(GA3)、玉米素核苷(ZR)和脫落酸(ABA)質(zhì)量分數(shù)[15]。

1.4　數(shù)據(jù)處理與分析

通過Excel 2010對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和基本分析；使用SPSS 22.0進行方差分析，通過LSD方法進行多重比較，對數(shù)據(jù)進行差異顯著性分析。

2　結(jié)果與分析

2.1　不同處理對樹體生長狀況的影響

由表2可知，在不同育苗栽培措施的對比處理中，大田苗的株高增長量普遍高于營養(yǎng)缽苗；除了Y3外，大田苗的地徑增長量普遍高于營養(yǎng)缽苗。說明大田苗的營養(yǎng)生長比較旺盛。

大田苗株高增長量以D2最低，D4最高，D4較D5高14.3%；地徑增長量以D5最低，D1最高，D1較D5高60.6%，各處理與D5間差異均較為顯著；說明施用有機復(fù)合肥和控釋肥對大田苗生長量的促進作用較強。

表2　不同處理對樹體生長的影響Table 2　Effects of different treatments on growth of tree

注：數(shù)據(jù)為平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差。不同小寫字母表示統(tǒng)計分析的差異水平(P<0.05)。下同。

Note:Data are mean±SD.Different lowercase letters indicate significantly statistical levels(P<0.05).The same below.

營養(yǎng)缽苗株高增長量以Y5最低，Y2最高，Y2較對照高17.5%，Y1與對照間差異同樣較為顯著；地徑增長量以Y4最低，Y3最高，Y3較Y5高27.3%，Y2、Y3、Y4與Y5間差異均較為顯著；說明施用水溶肥和羊糞對營養(yǎng)缽苗生長量的促進作用較強。

2.2　不同處理對葉片光合特性的影響

從表3可得，在葉片光合參數(shù)方面，不同育苗栽培措施的對比處理中，營養(yǎng)缽苗葉片的光合能力普遍較大田苗強。

對于大田苗，處理D1、D2、D3、D4葉片光合能力均強于D5，光合能力大小順序為D5

對于營養(yǎng)缽苗，各處理葉片光合能力均高于Y5，光合能力大小順序為Y2>Y1>Y3>Y4>Y5，且Y1和Y2與Y5之間差異較為顯著；說明水溶肥對營養(yǎng)缽苗葉片光合能力影響最大，有機復(fù)合肥次之，羊糞、控釋肥對營養(yǎng)缽苗葉片光合能力影響不大。

2.3　不同處理對主要礦質(zhì)元素的影響

從表 4可知，不同育苗栽培措施中，大田苗的葉片全氮質(zhì)量分數(shù)普遍高于營養(yǎng)缽苗；有機復(fù)合肥對大田苗和營養(yǎng)缽苗的葉片全氮質(zhì)量分數(shù)影響均為最大，水溶肥次之，羊糞和控釋肥對葉片全氮質(zhì)量分數(shù)影響較小。

水溶肥和有機復(fù)合肥對大田苗葉片全磷質(zhì)量分數(shù)影響較大，而羊糞和控釋肥影響較小；有機復(fù)合肥對營養(yǎng)缽苗葉片全磷質(zhì)量分數(shù)影響較大，施用其他肥料影響均不顯著。

表3　不同處理葉片光合特性Table 3　Leaves’ photosynthetic indexes of different treatments

表4　不同處理對葉片主要礦質(zhì)元素的影響Table 4　Effects of different treatments on main mineral elements in leaves

有機復(fù)合肥對大田苗葉片全鉀質(zhì)量分數(shù)的影響最大，水溶肥次之，各施肥處理對大田苗葉片全鉀質(zhì)量分數(shù)的影響都較為顯著；與大田苗類似，有機復(fù)合肥對營養(yǎng)缽苗葉片全鉀質(zhì)量分數(shù)的影響最大，水溶肥次之，各施肥處理都為營養(yǎng)缽苗葉片全鉀質(zhì)量分數(shù)的影響均較為顯著。

2.4　施肥種類對大田苗和營養(yǎng)缽苗側(cè)芽內(nèi)激素質(zhì)量分數(shù)的影響

2.4.1對ZR質(zhì)量分數(shù)的影響由圖1可知，在蘋果花芽生理分化開始時，ZR的質(zhì)量分數(shù)均呈下降趨勢。在有機復(fù)合肥處理中，D1的ZR質(zhì)量分數(shù)始終低于Y1；Y1下降趨勢大于D1，使二者差距越來越小，最終質(zhì)量分數(shù)相差不大；在水溶肥處理中，大田苗的下降趨勢快于營養(yǎng)缽苗，最終Y2高于D2；在羊糞處理中，D3先緩慢增加，而后迅速減少，最終D3高于Y3；在控釋肥處理中，D4的ZR逐漸低于Y4；在不施肥處理中，D5和Y5的ZR質(zhì)量分數(shù)差異不大。在蘋果花芽生理分化期起始，側(cè)芽內(nèi)ZR的質(zhì)量分數(shù)會出現(xiàn)短暫的下降。

圖1　不同施肥處理下生理分化期側(cè)芽內(nèi)ZR的質(zhì)量分數(shù)Fig.1　ZR mass fraction of lateral buds at period of bud physiological differentiation under different fertilizer treatments

圖2　不同育苗方式下生理分化期側(cè)芽內(nèi)ZR的質(zhì)量分數(shù)Fig.2　ZR mass fraction of lateral buds at period of bud physiological differentiation under different seedling method treatments

從圖2可以看出，大田苗方面，開始D5、D2、D3、D4的ZR質(zhì)量分數(shù)均比D1的高，說明在花芽分化開始時，大田苗中施肥對側(cè)芽內(nèi)ZR質(zhì)量分數(shù)具有一定的影響，其中D4處理初期積累的ZR質(zhì)量分數(shù)最高，D2、D3、D5的ZR質(zhì)量分數(shù)相差不大，D1最低；D1、D2、D4、D5的ZR質(zhì)量分數(shù)呈下降趨勢，其中D4下降最快。營養(yǎng)缽苗各處理間ZR質(zhì)量分數(shù)差異不大。

2.4.2對 ABA質(zhì)量分數(shù)的影響 從圖3可以看出，有機復(fù)合肥處理中，生理分化期初始，D1和Y1的ABA質(zhì)量分數(shù)相差不大，隨著分化的進行，Y1小于D1；水溶肥的處理中，開始時，D2和Y2的ABA質(zhì)量分數(shù)無明顯差異，D2的ABA質(zhì)量分數(shù)逐漸小于Y2的；羊糞的處理中，D3的ABA質(zhì)量分數(shù)小于Y3；控釋肥的處理中，D4和Y4的ABA變化趨勢都是先迅速減少后緩慢增加，D4的變化趨勢更加劇烈；在不施肥的處理中，D5和Y5的ABA質(zhì)量分數(shù)都是先迅速減少后增加，Y5的ABA質(zhì)量分數(shù)增加趨勢更加明顯，最后一次測定時，Y5的ABA質(zhì)量分數(shù)高于D5。營養(yǎng)缽苗的ABA質(zhì)量分數(shù)整體高于大田苗。

從圖4可以看出，大田苗各處理中，D1、D2、D3、D4的ABA質(zhì)量分數(shù)在花芽分化開始時都低于D5，除D2外，其余處理的ABA質(zhì)量分數(shù)都在減少，D4和D5 的ABA質(zhì)量分數(shù)減少最為明顯，ABA質(zhì)量分數(shù)的大小分別為D2>D3>D1>D5>D4，而在最后一次測定時，ABA的質(zhì)量分數(shù)排序為D4>D1>D5>D3>D2。

圖3　不同施肥處理下生理分化期側(cè)芽內(nèi)ABA的質(zhì)量分數(shù)Fig.3　ABA mass fraction of lateral buds at period of bud physiological differentiation under different fertilizer treatments

圖4　不同育苗方式下生理分化期側(cè)芽內(nèi)ABA的質(zhì)量分數(shù)Fig.4　ABA mass fraction of lateral buds at period of bud physiological differentiation under different seedling method treatments

在營養(yǎng)缽苗的處理中，Y1、Y2、Y3、Y4的ABA在花芽分化初期質(zhì)量分數(shù)均低于Y5，且Y5的變化幅度最大，Y4次之。

2.4.3對 GA3質(zhì)量分數(shù)的影響從圖5可以看出，在有機復(fù)合肥處理中，在生理分化期初始，D1和Y1開始時2個處理的GA3質(zhì)量分數(shù)無明顯差異，最后一次測定時，D1的GA3質(zhì)量分數(shù)低于Y1；在水溶肥的處理中，D2和Y2都在緩慢減少，兩者的質(zhì)量分數(shù)無明顯差異；在羊糞處理中，D3的GA3質(zhì)量分數(shù)先迅速增加而后迅速減少，Y3的GA3質(zhì)量分數(shù)先較快的減少而后較快的增加；在控釋肥的處理中，D4的GA3質(zhì)量分數(shù)先較快的減少，后緩慢的增加，Y4的GA3質(zhì)量分數(shù)先迅速的增加后迅速減少；在不施肥處理中，Y5的GA3質(zhì)量分數(shù)一直高于D5。

由圖6可知，大田苗處理中，開始時，各個肥效處理的GA3開始時都比D5的GA3質(zhì)量分數(shù)高，然后D3的GA3質(zhì)量分數(shù)迅速增加，D1出現(xiàn)緩慢的增加，其他處理都在緩慢減少，之后D5和D4的GA3質(zhì)量分數(shù)呈增加趨勢，其他各處理的GA3質(zhì)量分數(shù)都在減少，D1和D3減少迅速，最后各處理的GA3質(zhì)量分數(shù)為D5>D4>D2>D3>D1。

在營養(yǎng)缽苗的處理中，Y4和Y5處理在花芽分化開始時GA3的質(zhì)量分數(shù)先迅速增加，后減少，Y1、Y2、Y3的GA3質(zhì)量分數(shù)開始時減少，后Y1和Y3的GA3質(zhì)量分數(shù)緩慢增加，Y2的GA3質(zhì)量分數(shù)持續(xù)下降，最后一次測定時，各處理的GA3質(zhì)量分數(shù)為Y5>Y1>Y2>Y3>Y4。

2.4.4對 IAA質(zhì)量分數(shù)的影響在圖7可以看出，在有機復(fù)合肥處理中，D1的IAA質(zhì)量分數(shù)逐漸低于Y1；在水溶肥處理中， D2的IAA質(zhì)量分數(shù)持續(xù)高于Y2；在羊糞的處理中，隨著花芽分化的進行，Y3的IAA質(zhì)量分數(shù)呈先減后增趨勢，而D3逐漸降低；在控釋肥處理中，D4的IAA質(zhì)量分數(shù)先減后增，Y4的IAA質(zhì)量分數(shù)先增后減，D4的變化幅度更大于Y4；在不施肥處理中，Y5的IAA質(zhì)量分數(shù)先增后減，D持續(xù)增加，D5的IAA質(zhì)量分數(shù)高于Y5。

圖5　不同施肥處理下生理分化期側(cè)芽內(nèi)GA3的質(zhì)量分數(shù)Fig.5　GA3 mass fraction of lateral buds at period of bud physiological differentiation under different fertilizer treatments

圖6　不同育苗方式下生理分化期側(cè)芽內(nèi)GA3質(zhì)量分數(shù)Fig.6　GA3 mass fraction of lateral buds at period of bud physiological differentiation under different seedling method treatments

圖7　不同施肥處理下生理分化期側(cè)芽內(nèi)IAA質(zhì)量分數(shù)Fig.7　 IAA mass fraction of lateral buds at period of bud physiological differentiation under different fertilizer treatments

從圖8可知，在生理分化初期，大田苗D2的IAA質(zhì)量分數(shù)較高，D1、D3的IAA質(zhì)量分數(shù)呈下降趨勢，D5的IAA質(zhì)量分數(shù)呈上升趨勢；營養(yǎng)缽苗Y1的IAA質(zhì)量分數(shù)變化幅度較大，Y2、Y5的IAA質(zhì)量分數(shù)呈下降趨勢。

3　討 論

本試驗通過測定葉的光合、營養(yǎng)以及側(cè)芽的激素質(zhì)量分數(shù)等方面的變化來研究不同育苗栽培方式和施肥種類對2 a生蘋果苗生長的影響。結(jié)果表明，在樹體生長量方面，大田苗的營養(yǎng)生長比營養(yǎng)缽苗旺盛，其中，施用有機復(fù)合肥和控釋肥對大田苗生長量的促進作用較強，施用水溶肥和羊糞對營養(yǎng)缽苗生長量的促進作用較強。在光合方面，營養(yǎng)缽的光合能力普遍高于大田苗，其中有機復(fù)合肥對大田苗的光合能力影響最大，而水溶肥對營養(yǎng)缽苗的光合能力影響最大。通過測定不同施肥種類下葉片的主要礦質(zhì)元素質(zhì)量分數(shù)后發(fā)現(xiàn)，施用有機復(fù)合肥對營養(yǎng)缽苗和大田苗葉片全氮質(zhì)量分數(shù)的影響最大，水溶肥次之；施用水溶肥和有機復(fù)合肥對大田苗葉片全磷質(zhì)量分數(shù)的影響較大，有機復(fù)合肥對營養(yǎng)缽苗葉片全磷質(zhì)量分數(shù)的影響較大；施用有機復(fù)合肥對大田苗和營養(yǎng)缽苗葉片全鉀質(zhì)量分數(shù)的影響最大，水溶肥次之，說明施用有機復(fù)合肥和水溶肥對營養(yǎng)缽苗和大田苗葉片礦質(zhì)元素積累的影響較大。

圖8　不同育苗方式下生理分化期側(cè)芽內(nèi)IAA的質(zhì)量分數(shù)Fig.8　 IAA mass fraction of lateral buds at period of bud physiological differentiation under different seedling method treatments

蘋果花芽分化過程中，內(nèi)源激素會出現(xiàn)變化[16-18]。李雪薇等[15]和牛自勉等[19]研究表明，刻芽、扭枝和去頂梢等栽培技術(shù)可有效促進蘋果花芽分化；前人研究表明，通過適當(dāng)?shù)脑耘嗉夹g(shù)措施可以改變蘋果樹體內(nèi)源激素平衡[20-21]，影響蘋果成花[22-24]。本試驗研究發(fā)現(xiàn)，在蘋果內(nèi)源激素方面，營養(yǎng)缽苗的ZR和ABA質(zhì)量分數(shù)整體上均高于大田苗；營養(yǎng)缽苗GA3和IAA的質(zhì)量分數(shù)均低于大田苗。說明營養(yǎng)缽苗比大田苗的內(nèi)源激素積累更適宜于花芽分化。且施用羊糞的營養(yǎng)缽苗，IAA和GA3的質(zhì)量分數(shù)較低，ZR較高，說明施用羊糞對營養(yǎng)缽苗的花芽分化具有一定的積極作用；施用控釋肥的大田苗ZR質(zhì)量分數(shù)較高，GA3較低，說明施用控釋肥對大田苗的花芽分化具有一定的促進作用。本試驗為后續(xù)蘋果限根栽培的研究以及利用營養(yǎng)缽育苗的栽培措施進行重茬果園重建提供理論基礎(chǔ)。

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