呂英忠 黃軍保 張擁兵 王海松



摘 要:以2年生早黑寶葡萄為試驗對象,研究容器栽培條件下不同肥料種類和施肥量對植株葉片生理特性的影響。結果表明:無論施用發酵有機肥、復混緩控釋肥還是普通化肥,大田常規用量的50%即可提高葉片光合效果,促進可溶性糖和淀粉的積累;半量施用化肥可以更快地增加葉面積,提高葉片中氮和磷元素含量,但葉片的光合參數與施用其他2種肥料差異不顯著,營養物質積累量也與施用發酵有機肥的葉片差異不顯著。綜合各方面因素來看,容器限根栽培葡萄推薦以施用發酵有機肥為主,少量配施化肥。
關鍵詞:葡萄;施肥處理;容器限根;葉片生理特性
中圖分類號 S66文獻標識碼 A文章編號 1007-7731(2020)19-0092-03
Effects of Different Fertilization Treatments on Physiological Characteristics of Leaves on Root-limited Grape Plants Cultivated in Containers
LV Yingzhong et al.
(Pomology Institute,Shanxi Agricultural University,Taigu 030815,China)
Abstract:The effects of different fertilizer types and amounts on physiological characteristics of leaves on 2-year-old grape plants cultivated in containers were studied.The results showed that whether fermented organic fertilizer,controlled slow-release compound fertilizer or common chemical fertilizer,half of the conventional fertilization amount could improve the photosynthetic effect of leaves and promote the accumulation of soluble sugar and starch.Half-amount application of chemical fertilizers could increase the leaf area quickly and improve nitrogen and phosphorus content in the leaves,yet the photosynthetic parameters of leaves were not significantly different from those of the other two fertilizers.Meanwhile,there was also no significant difference for nutrient accumulation amount in leaves with half-amount application of chemical fertilizers and application of fermented organic fertilizers.According to various factors,it was suggested that the main fertilizer for root-limited cultivated grapes should be fermented organic fertilizer,and a small amount of chemical fertilizer could be combine-applied.
Key words:Grapes;Fertilization treatment;Root-limited containers;Physiological characteristics of leaves
葡萄是世界上最古老的果樹之一,栽培面積和產量均居我國水果榜前列,色澤美觀,口感酸甜,營養豐富,具有極高的食用價值和經濟價值[1]。早黑寶葡萄是由山西省農業科學院果樹研究所葡萄課題組選育的四倍體葡萄新品種,其果實色澤紫黑、香味濃、口感甜,是一個深受消費者歡迎的鮮食葡萄品種[2]。
肥料是農業生產的物質基礎之一,對于作物的產量和品質起著決定性的作用[3]。合理施肥不僅可以調控農作物營養,提高土壤養分利用率,促進作物高產和穩產,還可以節約成本,保護環境[4-6]。目前,在葡萄生產中,常規的施肥方式較為混亂,作物生長多以施用化肥為主,常常導致土壤養分失衡,有機質含量下降,種植效益降低,特別是幼苗期管理,人們往往忽略了肥料的重要性,導致植株生長過旺或過弱,致使光合產物積累不足,影響了今后樹體的營養生長和生殖生長。
根域限制栽培是通過限制根系生長達到調節植物其他部位生長目的的一種栽培方式,目前已被越來越多的應用于科研生產中[7],其中控根容器栽培是較為常見的限根栽培方式。當前,不同葡萄品種限根栽培的應用研究較多[8-10],但多集中在果實和成齡植株的生長及生理方面,而對幼苗期葉片生理特性的研究仍較少。為此,本研究以2年生控根容器栽培早黑寶葡萄葉片為試材,以發酵有機肥、復混緩控釋肥和普通化肥大田常規用量為全量,減半施用為半量,研究不同肥料種類和施用量對葉片光合特性、光合產物積累、葉柄水勢和礦質元素含量的影響,旨在揭示不同肥料施用量對葡萄幼苗葉片生理特性的影響,以期為早黑寶葡萄早期栽培和合理施肥提供理論依據和指導性建議。
1 材料與方法
1.1 試驗材料 試驗在山西省農業科學院果樹研究所容器大苗培育基地進行。供試品種為容器中定植2年的早黑寶葡萄,栽培容器為PVC控根容器,直徑30cm×40cm,蘺架式,栽培株行距100cm×120cm,滴灌澆水,常規管理,定植當年未施肥,葉片和樹體生長狀況良好。供試化肥為尿素、磷酸二銨、硫酸鉀;供試有機肥為羊糞,購自附近羊場,秋季與水按照1∶2比例發酵;供試復混緩控釋肥購自山東勝邦綠野化學有限公司。
1.2 試驗設計 試驗共設6個處理,具體設計如表1所示。
1.3 測定指標和方法
1.3.1 光合特性 7月中旬選晴天上午9:00—11:00,用LI-6400型便攜式光合測定儀(Lincoln,USA)進行測定。
1.3.2 葉片生長性狀 果實成熟期采集各處理第5節位的功能葉片帶回實驗室,每處理選擇30片葉,每10片葉為1個重復。用葉面積儀測量葉面積,稱量法測定比葉重,比色法測定葉綠素含量[11]。
1.3.3 淀粉和可溶性糖含量 采用蒽酮比色法[12]。
1.3.4 礦質營養元素含量 葉片元素含量用OPTIMA3300DV電感耦合等離子體原子發射光譜儀(美國Perkin Elmer公司),采用微波消解-ICP-AES法測定[13]。
1.4 數據處理 試驗數據經Excel 2016整理后,采用SPSS23.0數據分析軟件進行比較分析。
2 結果與分析
2.1 不同施肥處理對葡萄葉片生長性狀的影響 從表2可以看出,不同施肥處理的葉面積差異較大,最大的是半量施用化肥的葡萄葉片,顯著高于其他處理,最小的是全量施復混緩控釋肥的葉片;比葉質量相對差異較小,最高的是處理5,但除與處理1間差異顯著外,與其他4個處理間差異不顯著;葉綠素含量最高的是處理2,最低的是處理1,但各處理間差異不顯著。
2.2 不同施肥處理對葡萄葉片光合特性的影響 從表3可以看出,除胞間CO2濃度差異不顯著外,其他3個參數各處理間都有一定差異。凈光合速率都是半量施肥處理的葉片顯著高于全量施肥處理的,3個半量處理間差異不顯著,但顯著高于3個全量處理;蒸騰速率表現為半量施用發酵有機肥和復混緩控釋肥的葉片小于全量,但施用化肥則是全量小于半量,所有處理中處理2最小,除與處理5差異不顯著外,與其他4個處理差異間顯著;氣孔導度與蒸騰速率的表現規律一致,并且也是處理2最小,與其他5個處理間差異顯著。以上數據表明,半量施肥處理的葡萄葉片光合參數基本都高于相應的全量處理,說明控根容器栽培條件下大田常規用量的50%即可制造出較多的有機物質,滿足葡萄正常生長發育,過量施肥反而會使光合參數降低。綜合來看處理6和2的光合參數較高,利于植株營養生長。
2.3 不同施肥處理對葡萄葉片淀粉和可溶性糖含量的影響 從表4可以看出,不同施肥處理對葡萄營養物質的積累有一定的影響,葉片中可溶性糖含量最高的是處理6,其次是處理2、4,淀粉含量最高的是處理2,其次是處理4,相應的營養物質積累量最高的依次是處理6、2,兩者之間差異不顯著,但顯著高于其他4個處理,這與處理6、2的光合參數較高相一致。營養物質積累量都是半量處理顯著高于相應的全量處理,這也進一步印證了半量施肥處理即可完成營養物質積累,滿足植株的正常生長發育。
2.4 不同施肥處理對葡萄葉片礦質元素含量的影響 礦質元素是植物生長發育的必需元素[14],葉片中的含量水平可以在一定程度上體現植株在某一時期對礦質營養的吸收和需要情況[15]。從表5可以看出,全氮和全磷含量都以處理6最高,顯著高于其他5個處理,其次較高的是處理2和處理4;全鉀含量最高的是施用復混緩控釋肥處理,其次是施發酵有機肥處理;鈣、鎂元素含量都是半量施復混緩控釋肥的葉片最高;全量施發酵有機肥的葡萄葉片中鐵、銅、鋅3種微量元素含量都顯著高于其他5個處理。
3 結論
由本次試驗可知,在葡萄容器栽培過程中,無論是發酵有機肥、復混緩控釋肥還是普通化肥,施用量達到大田常規用量的50%即可使葉片發育良好,具有較好光合參數,較高的營養物質積累和合適的礦質元素含量,滿足植株的正常生長發育。綜合來看,半量施用化肥可以更快地增加葉面積,提高葉片中氮和磷元素含量,但葉片的光合參數與施用其他2種肥料差異不顯著,營養物質積累量也與施用發酵有機肥的葉片差異不顯著。故葡萄幼樹期可施用普通化肥或發酵有機肥提高葉片質量,增加營養物質積累,但長期施用化肥易對土壤理化特性和土壤肥力產生諸多不利影響,進而影響農業可持續發展[16]。因此,生產中建議施用發酵有機肥或發酵有機肥配施少量化肥。
參考文獻
[1]劉鳳之.中國葡萄栽培現狀與發展趨勢[J].落葉果樹,2017,49(01):1-4.
[2]陳俊,唐曉萍,李登科,等.早熟大粒優質葡萄新品種—早黑寶[J].園藝學報,28(03):277.
[3]楊凈云,楊霞.幾種新型水溶肥料對葡萄產量、品質及經濟效益影響[J].北方園藝,2012(07):156-158.
[4]沈大忠.農業生產中合理施肥的意義及具體方法[J].現代農業科技,2012(09):312-313.
[5]劉秀,廖寶文,李志輝,等.不同氮磷鉀含量的施肥配比對半年生楊葉肖槿苗木生長及生理的影響[J].西部林業科學,2009,38(4):57-62.
[6]林誠,王飛,李清華,等.麩酸型有機復混肥對水稻產量、品質及養分利用率的影響[J].土壤通報,2011,42(6):1428-1433.
[7]呂英忠,習玉森,王新平,等.不同基質對蘋果幼樹生長發育及葉片生理特性的影響[J].中國農學通報,2018,34(34):47-54.
[8]謝周,孫興民,張萌,等.根域限制對‘寶滿葡萄光合特性及糖代謝的影響[J].中國農學通報,2012,28(22):190-196.
[9]楊夏,何水平,陸玫丹,等.基質限根栽培對“亞歷山大”葡萄生長和果實品質的影響[J].浙江大學學報(農業與生命科學版),2014,40(05):519-525.
[10]郭正兵,韓柏明.控根栽培對“夏黑”葡萄生長和果實品質的影響[J].中國南方果樹,2015,44(05):91-94+97.
[11]潘靜,韓蕾.葡萄葉片葉綠素含量測定方法比較[J].西北園藝(綜合),2017(06):58-60.
[12]翁霞,辛廣,李云霞.蒽酮比色法測定馬鈴薯淀粉總糖的條件研究[J].食品研究與開發,2013,34(17):86-88.
[13]姚鑫,周桂生,唐于平,等.采用微波消解-ICP-AES法對不同產地果用銀杏葉無機元素分析與評價[J].光譜學與光譜分析,2013,33(03):808-812.
[14]武維華.植物生理學[M].北京:科學出版社,2003.
[15]孫聰偉,陳展,魏建國,等.營養診斷在葡萄上的應用[J].河北果樹,2015(06):5-6,11.
[16]徐明崗,李冬初,李菊梅,等.化肥有機肥配施對水稻養分吸收和產量的影響[J].中國農業科學,2008,41(10):3133-3139.
(責編:張宏民)