不同濃度尿素葉面肥對桃幼樹生長及碳代謝的影響

王貴芳，魏樹偉，張勇

（山東省果樹研究所，山東 泰安 271000）

氮素是果樹生長發(fā)育過程中不可或缺的核心礦質(zhì)元素，被認(rèn)為是果樹生長的物質(zhì)基礎(chǔ)，有植物的“生命元素”之稱［1］。果樹新梢生長，以吸收、運(yùn)轉(zhuǎn)氮元素合成蛋白質(zhì)進(jìn)行器官建造為主，對氮的需求量較大。因此，氮素的供給、吸收和分配一直是果樹生產(chǎn)研究的重點(diǎn)［2］。

目前生產(chǎn)中施用最廣泛的氮肥是尿素。尿素是非極性的中性分子，分子小，擴(kuò)散性強(qiáng)，吸收速度快，被認(rèn)為是葉面施肥中毒性最小、效果最好的氮肥。但根施尿素易揮發(fā)、淋溶，不僅肥料利用率低、浪費(fèi)資源，而且還會出現(xiàn)土壤板結(jié)、酸化、地表水富營養(yǎng)化及生態(tài)平衡被破壞等一系列問題［3-5］。當(dāng)前尿素施用過量問題普遍存在［6，7］。因此，研究科學(xué)的葉面施氮方法以提高氮肥利用率、減少用量已成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展亟待解決的問題。果樹施用氮肥除了根施，還可以進(jìn)行葉面噴施。果樹葉面施氮，氮素可以直接通過葉片進(jìn)入樹體內(nèi)部，參與有機(jī)物質(zhì)的合成，加速新陳代謝，有效改善葉片的營養(yǎng)狀況。葉面施氮具有用肥量少、肥效快、養(yǎng)分利用率高且不受養(yǎng)分分配中心影響等優(yōu)點(diǎn)，是一種重要的施氮方式，能及時滿足果樹生長需要，也是果樹補(bǔ)充氮素、預(yù)防早衰、提高產(chǎn)量、改善品質(zhì)的重要手段之一［8-10］。

桃是山東省重要的落葉果樹之一，栽培面積和產(chǎn)量均居全國首位［11］。近幾年本省桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，種植面積逐漸擴(kuò)大，而生產(chǎn)中普遍存在施肥過量問題，影響桃產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。桃樹葉面噴施肥料，可有效提供其所需養(yǎng)分，減少肥料用量。朱華等［12］研究表明，桃樹噴施有機(jī)液肥旱地龍和大量元素肥料，可提高果樹產(chǎn)量和品質(zhì)，促進(jìn)果實(shí)著色；王玉霞等［13］研究表明，對晚熟油桃“福秀”噴施“泰寶”腐植酸肥和“愛吉富”海藻肥，可以顯著改善葉片質(zhì)量、提高葉片光合能力和果實(shí)品質(zhì)。

目前，桃幼樹期肥料施用過量問題未能引起人們重視，對其施肥方法的相關(guān)研究也較少。本試驗(yàn)以2年生‘黃金蜜’油桃幼樹為材料，在盆栽條件下研究不同濃度尿素葉面肥噴施，對桃幼樹生長發(fā)育及碳代謝的影響，以期篩選出適宜的尿素葉面肥用量，為桃樹建園前期幼樹葉面肥的施用及如何提高肥效提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

試驗(yàn)于2019年3—9月在山東省果樹研究所試驗(yàn)基地（泰安）進(jìn)行。

1.1 試驗(yàn)材料與種植

以2年生‘黃金蜜’油桃／山毛桃嫁接苗為試材。尿素購自天津市凱通化學(xué)試劑有限公司（分析純，純度＞99.0%）。盆栽用土為砂壤土，采自0～30 cm表層園土。供試土壤基本理化性狀：有機(jī)質(zhì)含量15.03 g·kg-1、堿解氮 36.41 mg·kg-1、速效磷 47.05 mg·kg-1、速效鉀3.76 mg·kg-1，pH 6.83。

2019年3 月20 日，將自然風(fēng)干園土過篩，稱取 29.5 kg，摻入腐熟風(fēng)干羊糞 0.5 kg，混勻，裝盆（盆口直徑36 cm，高48 cm）。選取植株大小基本一致、無病蟲害桃苗30株，每盆種植1株。栽植時澆透水，之后每隔3～5天澆水1次，及時鋤草、滅蟲。

1.2 試驗(yàn)處理

桃幼樹緩苗結(jié)束（5月20日）正常生長時進(jìn)行葉面肥試驗(yàn)處理。于無風(fēng)或微風(fēng)上午進(jìn)行葉面噴施尿素，著重噴葉片背面，以霧粒細(xì)密、葉面著霧均勻但不下滴為度。共設(shè)5個處理：對照（CK）為清水，尿素溶液設(shè) T1（2 g·L-1）、T2（4 g·L-1）、T3（6 g·L-1）、T4（8 g·L-1）4個濃度梯度。單株為1次重復(fù)，每個處理重復(fù)6次。每隔10天噴1次，共噴6次。

1.3 取樣

處理后50天左右取樣測定葉片葉綠素、淀粉、可溶性糖含量和新梢生長量。處理后70天左右，按葉片、枝、主干、根系4個部分對植株進(jìn)行整株解析。樣品用清水洗凈，最后用去離子水沖洗，放于105℃烘箱殺青30 min，隨后80℃下烘干至恒重，用電子天平稱量各器官的干物質(zhì)量，然后用植物磨樣機(jī)磨樣，過80目篩備用。

1.4 測定指標(biāo)及方法

1.4.1 葉片可溶性糖及淀粉含量測定 取1 g樣品，剪成小塊，放入10 mL刻度試管中，加水10 mL，沸水浴抽提兩次，浸提液用于可溶性糖含量測定［14］。抽提可溶性糖后的殘?jiān)尤敕兴?0 mL，再加入 9.2 mol·L-1高氯酸 2 mL，沸水浴將淀粉消化成葡萄糖，消化所得葡萄糖用于淀粉含量測定［14］。

1.4.2 葉片凈光合速率測定 晴天 8∶30—11∶00和14∶30—16∶00用CIRAS-3便攜式光合儀測定系統(tǒng)（PPSystems，美國）測定充分展開功能葉片（新梢中部）的凈光合速率，每株桃幼樹處理測定2次，每個處理重復(fù)12次，取平均值。測定時設(shè)定內(nèi)源光強(qiáng)1 100μmol·m-2·s-1，CO2濃度390 μL·L-1。

1.4.3 葉片葉綠素含量測定 參照葉綠體色素的定量測定方法［15］。

1.4.4 葉面積測定 采用YMJ-B便攜式葉面積儀進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)測定。

1.4.5 新梢生長量測定 以新梢萌發(fā)點(diǎn)為基點(diǎn)至新梢頂芽用直尺測量主梢莖尖的生長量。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Microsoft Excel 2007軟件處理數(shù)據(jù)和作圖，應(yīng)用SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，用鄧肯氏檢驗(yàn)法進(jìn)行顯著性差異檢測（P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度尿素葉面肥對桃幼樹葉片生長的影響

由圖1可以看出，與CK相比，不同濃度尿素葉面肥處理的葉面積，T1、T2、T3、T4分別提高9.65%、9.98%、3.19%、3.13%，T2處理葉面積最大，各處理之間差異不顯著。葉片長度T4＜T3＜T2＜CK＜T1，處理間有顯著差異。葉片寬度以T2最大，處理間差異不顯著。葉片長寬比，與CK相比，尿素葉面肥處理均變小，處理之間有顯著差異，T2值最小，其次是T3。可見，尿素葉面肥處理可使葉片寬度增加、葉面積增大。

圖1 不同處理桃幼樹葉片生長指標(biāo)

2.2 不同濃度尿素葉面肥對葉片葉綠素含量和凈光合速率的影響

由圖2可以看出，尿素葉面肥處理可顯著提高葉片葉綠素含量，與 CK相比，T1、T2、T3、T4處理分別提高 12.50%、14.19%、20.27%、25.00%，可見，葉片葉綠素含量隨著尿素葉面肥濃度的增加而增加。與CK相比，隨著尿素葉面肥濃度增加，葉片凈光合速率呈先升高后降低趨勢，T2處理最大，T1、T2、T3、T4分別比 CK提高 6.68%、15.38%、13.29%、1.78%。

圖2 不同處理桃幼樹葉片葉綠素含量和凈光合速率

2.3 不同濃度尿素葉面肥對葉片可溶性糖和淀粉含量的影響

由圖3可以看出，葉片可溶性糖含量呈先升高后降低趨勢，與CK相比，T1、T2、T3處理分別提高 5.50%、21.64%、4.57%，T4降低 4.62%，T2處理最大，顯著高于其它處理。葉片淀粉含量也隨尿素葉面肥濃度增加呈現(xiàn)先升高后降低趨勢，T1和T2均顯著高于CK，T3和T4與CK差異不顯著。可以看出，T2處理葉片可溶性糖和淀粉 含量均顯著高于CK。

圖3 不同處理桃幼樹葉片可溶性糖和淀粉含量

2.4 不同濃度尿素葉面肥對桃幼樹新梢生長量的影響

由圖4可以看出，對照（CK）新梢平均長度為15.98 cm，T1、T2、T3、T4處理新梢平均長度分別比 CK提高 11.26%、27.16%、12.52%、0.56%。可見，尿素葉面肥處理促進(jìn)新梢生長，以T2處理長度最大。

2.5 不同濃度尿素葉面肥對桃幼樹各器官干物質(zhì)量的影響

由圖5可以看出，不同濃度尿素葉面肥處理間葉片和枝干物質(zhì)量差異不顯著。與CK相比，桃幼樹主干的干物質(zhì)量，T1、T2、T3處理分別提高0.28%、10.05%、0，T4降低 9.01%，T2處理最大。T1、T2、T3處理根干物質(zhì)量與CK差異不顯著，T4顯著低于對照和其它處理。

圖4 不同處理桃幼樹新梢生長量

3 討論

葉綠體是植物進(jìn)行光合作用的場所。曲文章等［16］對甜菜的研究指出，增加施氮量可使葉片含氮量增加，同時葉片中葉綠素含量也增加。因而可以看出葉片葉綠素含量與氮素水平呈正相關(guān)，氮素水平影響植物的光合速率。沙海寧等［17］對番茄的研究表明，隨施氮量增加葉片葉綠素含量顯著增加。徐躍進(jìn)等［18］同樣證實(shí)施氮肥可以促進(jìn)葉片中葉綠素的合成。本研究也表明，隨著尿素葉面肥濃度增加，葉片葉綠素含量呈上升趨勢。這與前人的研究結(jié)果一致。

碳代謝是果樹生長發(fā)育過程中極其重要的生理過程。植物利用大氣中的CO2進(jìn)行光合作用合成碳水化合物蔗糖、葡萄糖、果糖、淀粉等［19］。在植物光合作用機(jī)制中，光合作用的強(qiáng)弱與氮的可用性密切相關(guān)，因而葉片葉綠體內(nèi)氮含量的高低在很大程度上影響著光合速率［20］。前人研究表明，在適宜范圍內(nèi)，植物的光合速率與供氮水平之間存在正相關(guān)關(guān)系，但過低或過高供氮水平下光合速率均下降［21］。本研究表明，隨著尿素葉面肥濃度的增加，葉片凈光合速率呈現(xiàn)先升高后降低趨勢，以T2（4 g·L-1）處理最大，顯著高于對照。這與前人的研究結(jié)果類似。

4 結(jié)論

適宜濃度的尿素葉面肥可以顯著增加桃幼樹葉片寬度、葉面積，顯著提高葉片葉綠素含量和光合速率，顯著提高葉片可溶性糖和淀粉含量，并可顯著增加植株主干的干物質(zhì)量。本研究中，以T2處理即4 g·L-1尿素葉面肥噴施對桃幼樹生長及碳代謝的效果最好。