红富士苹果树年周期器官营养动态变化研究

王亚莉，李俊莉，张考学，席瑞卿

(陕西省白水县农技中心，陕西白水　715600)

红富士苹果树年周期器官营养动态变化研究

王亚莉，李俊莉，张考学，席瑞卿

(陕西省白水县农技中心，陕西白水715600)

摘要通过不同养分管理条件下的对比试验，揭示不同氮肥用量对苹果树叶片、新梢、果实内矿质元素的影响。结果表明，高产园的营养水平普遍高于其他处理，不同器官的含磷量都在生长中期降到最低点。苹果树年生长初期高氮处理叶片中的氮高于低氮处理的10.5%，生长中后期叶片中钾的质量分数存在显著差异，施氮量越大，叶片中钾的质量分数越低,低氮处理叶片中的钾高于高氮处理15.3%， 氮素过高或过低都对苹果的单果质量及产量有影响,优化处理比传统处理每公顷产量提高26.5%。

关键词苹果树；动态变化；养分管理；器官；白水县

苹果是中国主要果树之一，渭北是中国最适宜种植苹果树的地区，在当地农业经济发展中占有重要的战略地位[1]。苹果树作为多年生植物，养分变化较1 a生作物复杂，过去也有许多关于苹果树养分变化的研究，但主要是对某个单一器官动态监测的研究[2-5]，或者是对特定生育时期苹果树不同器官的研究[6]，对于将不同养分管理条件下不同器官的养分动态进行比较的研究并不多见。本试验通过对不同养分条件下盛果期红富士苹果树叶片、新梢和果实氮、磷、钾的动态监测，初步了解其不同器官年周期养分变化规律及其相互间联系，同时进一步了解到果园中氮磷钾不同施用时期和配比对苹果产量和品质的影响[7-8]，为制定更加科学的苹果树施肥量、施肥时期提供依据。

1材料与方法

1.1试验地点、试材及土壤状况

试验地点选在陕西省白水县纵目乡群英村，树龄11 a生，试材为红富士，砧木为新疆野苹果，株行距3 m×4 m。试验果园土壤的基本状况与调查的平均水平相近(表1)。

表1　试验果园土壤基本性质

1.2试验设计

试验于2012年9月-2013年10月进行，设5个处理：优化，低氮，中氮，高氮和传统(农民习惯施肥)。每个处理5棵树，重复3次，随机区组设计，畜禽粪便腐熟堆制有机肥，施用量均为45 000 kg/hm2，氮、磷、钾质量分数分别为0.30%、0.25%、0.15%，化肥施用量不同[9-10](表2)，中氮处理是专家推荐的施氮水平，氮、磷、钾的质量比为2∶1∶2，低氮和高氮处理分别为减少和增加180 kg/hm2，传统处理是根据白水县中部及东南部、西北部和北部3个不同生态区域的3个乡镇、15个行政村、120户果农高、中、低不同施肥水平调查得到的施肥量平均值，优化处理是在中氮处理的基础上根据土壤养分测定的碱解氮结果利用Kenworthy[11]方法调整得到的。

具体方法是计算养分平衡指数B，B相差10，施肥量增加或减少10%。

P=x/s×100

I= (100-P) ×v/100

B=P+I

其中s为某种养分的标准值，v为标准值变异系数，x为某种养分的实测值，P为标准百分比，I是校正指数，B为平衡指数,这里使用所有调查果园养分的平均值作为标准值来衡量试验果园的养分状况。

表2　不同试验处理施肥量

传统处理化肥3月中旬一次性施用，其他处理的施肥时期和比例见表3。有机肥统一在9月中旬施入。基肥采用放射状施肥法，追肥穴施。试验果园在8月中旬灌水1次，灌水量1 350 m3/hm2。

同时选取白水县优质高产园作为参照高产处理，该果园品种、土壤类型和试验果园相同，在试验果园采集叶片、新梢、果实和土壤样品时，高产园同样采样。高产园秋季施用有机肥，条状沟施肥，45 000 kg/hm2。

表3　施肥的时期及比例

1.3测定项目及方法

1.3.1样品采集及测定从开花开始每15 d分别采集叶、新梢、果实，不同处理分别取样。叶片选取短枝展开叶，每处理20～50片；新梢选取当年正常生长的营养枝，每处理2～5个；初期果实小，每处理4～5个，后期每处理2个。获得的植物样测定其中全氮、全磷、全钾质量分数。

1.3.2数据分析采用统计软件SAS 8.0进行数据分析，不同字母表示检验差异性显著，没有标记表示差异不显著(LSD=0.05)，高产处理未参加检验。

2结果与分析

2.1不同施肥处理叶片中养分动态变化

不同处理叶片中氮的质量分数变化具有相似性[12-13]，由开花萌芽期的高质量分数迅速下降，5月中旬后逐渐稳定。4月初优化处理叶片中氮质量分数显著高于传统处理，并且高氮处理叶片中的氮高于低氮处理的10.5%。这时叶片中的养分主要来源于树体贮藏养分，说明传统处理的贮藏营养低于优化处理。7月中旬是叶片养分最稳定的时期，而此时高施氮量处理叶片中的氮质量分数显著高于低施氮量处理(图1)，表明多施氮肥可以提高叶片中氮质量分数。

叶片中的磷总体上呈下降趋势，处理间没有显著性差异，但是叶片磷质量分数的最低点出现在8月中旬，此后又有所回升(图2)。

叶片中钾质量分数变化趋势是初期和后期都在迅速下降，前期的下降由于叶片生长带来的稀释效应，后期是养分的转移和回流造成的。生长季中期叶片中钾质量分数比较稳定，低氮处理叶片中的钾高于高氮处理15.3%，高氮和低氮处理有显著性差异，高产园年周期内叶片中钾质量分数均明显高于其他处理，表明高产园的钾营养状况强于试验园(图3)。

2.2不同施肥处理新梢中养分动态变化

不同处理新梢中氮质量分数仅在生长初期迅速下降，春梢停长后氮的质量分数也趋于平稳，且各个处理之间并没有显著差异(图4)。与氮的平稳变化不同，新梢中磷质量分数迅速下降并在生长中期达到最低点，后期又逐渐回升，呈现“V”字形变化(图5)。因为这个时期花芽分化需要大量的磷。钾的变化与氮相似，急速下降后趋于稳定，前期和中期高产园处理新梢中钾质量分数均高于其他处理(图6)。

图1　不同施肥处理叶片中氮质量分数

图2　不同施肥处理叶片中磷质量分数

图3　不同施肥处理叶片中钾质量分数

2.3不同施肥处理果实中养分动态变化

由于稀释作用，不同处理果实中氮、磷、钾都是随着果实增大质量分数不断降低，氮质量分数下降到0.5%左右渐渐稳定，磷与新梢中的变化相似。尽管6、7月是果实膨大期，但是钾的质量分数没有发生剧烈变化，这说明此时果实的吸钾量也随着果实的增大而呈线形增加(图7～9)。

图4　不同施肥处理新梢中氮质量分数

图5　不同施肥处理新梢中磷质量分数

图6　不同施肥处理新梢中钾质量分数

2.4不同施肥处理果实单果质量变化

从单果质量看，不同处理之间有所差异，中氮处理平均单果质量最大，显著高于低氮、高氮、传统处理(表4)。优化处理的单果质量较低氮、高氮、传统处理要高，但未达到显著差异。高产园的单果质量高于试验园的各个处理，这也是造成总产量高的一个原因。另一个影响产量的原因就是挂果量，由于试验园2012年是小年，花量有限，最终的挂果量也有限，是试验园产量低的主要原因。不同处理单果质量有显著性差异，而产量没有显著性差异，其主要原因也是挂果量不同，即目前的养分状况和管理措施还没有使挂果量和单果质量都达到最优。

果实硬度以高氮处理为最高，而且与传统和中氮有显著差异，高产园硬度最低(表4)。硬度和果实大小有关，高氮单果质量低，果个小，硬度高于其他处理。硬度受许多因素的影响，Ca质量分数与硬度有很大关系，一般果实内钙质量分数增加可以提高硬度，果实中Ca/(K+Mg)和Ca/N能更好地反映Ca对果实硬度的影响，叶片中氮质量分数与硬度也呈负相关[14]，高产园叶片中氮质量分数要高于其他试验处理，硬度低可能与此有关。

图7　不同施肥处理果实中氮质量分数

图8　不同施肥处理果实中磷质量分数

图9　不同施肥处理果实中钾质量分数

不同施肥处理果形指数、果实可滴定酸、可溶性固形物之间都没有显著差异(表4)，果形指数在0.87～0.90,外观上已经达到优质果的标准。高产园的可溶性固形物质量分数比试验处理低，一是由于高产园地理位置偏南，昼夜温差相对较小；另外可能是由于产量过高导致可溶性固形物质量分数下降。

苹果采用套袋技术，所有果实的着色面积都在2/3 以上，果色指数都为1，不同处理之间没有显著差异。

表4　不同处理下苹果产量和品质

注：同列不同小写字母表示在0.05水平差异显著性。

Note:Different lowercase letters in same column indicate significant difference at 0.05 level.

3结 论

苹果不同器官内营养元素质量分数的年周期变化是不一样的，不同研究者对同一苹果品种同一器官中营养元素质量分数的年周期变化趋势研究结果存在差异，主要是由于果树的营养状况和立地条件不同及取样部位不同造成的,研究发现丰产树根系中铵态氮的质量分数在生长前期高而稳，旺长树和弱树变异幅度较大。不同施肥处理苹果树叶片、新梢、果实年周期养分动态变化显示，高产园的氮、磷、钾营养水平普遍高于试验处理，说明苹果树的营养状态是多年调整的结果，短期内大量施肥并不能很快地改变果树的树势。不同器官磷质量分数的变化存在相似之处，都在生长中期降到最低点，之后又有所提高，可能与花芽分化需要大量磷有关。不同氮水平叶片中钾的质量分数在果树生长中期存在显著差异，施氮量越大，叶片中钾的质量分数越低。不同氮水平中单果质量有差异，氮素过高或过低都对苹果的单果质量及产量有影响。

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Received 2015-05-28Returned2015-08-09

First authorWANG Yali, female,senior agronomist.Research area:apple and technology extension.E-mail:wangyali2008_8@126.com

(责任编辑：潘学燕Responsible editor:PAN Xueyan)

Study on Annual Change of Nutrient in Different Organs in Fuji Apple Tree

WANG Yali,LI Junli,ZHANG Kaoxue and XI Ruiqing

(Baishui Agricultural Technical Extension Center,Baishui Shaanxi715600,China)

AbstractA field experiment was conducted to study the annual change of nutrient in different organs of the Fuji apple under different treatments of nitrogen fertilizer rates.The results showed that the level of nutrient in high yield orchards was higher than that of one under others different treatments, the mass fraction of P in the different organs reached the lowest point during it grew.Mass fraction of nitrogen in leaves under high nitrogen treament was 10.5% higher than that under low nitrogen treatment at the early growth stage of apple trees.The mass fraction of K in the leaves were significantly different at the late growth stage, the more K was applied, the lower the mass fraction of K was.The mass fraction of K in leaves under high nitrogen fertilizer treatment were 15.3% higher that that under treatment of low nitrogen fertilizer at the late stage.Both high and low nitrogen treatments will have effect on apple fruit mass and yield optimized treatment can increase the yield by 26.5% per hectare comparing with traditional treatments.

Key wordsApple tree;Dynamic;Nutreint management;Organ;Baishui county

收稿日期：2015-05-28修回日期：2015-08-09

中图分类号S661.1

文献标志码A

文章编号1004-1389(2016)06-0868-07

网络出版日期：2016-06-01

网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1220.S.20160601.0919.024.html

第一作者：王亚莉，女，高级农艺师，从事苹果土肥技术推广工作。 E-mail：wangyali2008_8@126.com