营养钵育苗及施肥种类对富士苹果苗生长发育的影响

张紫嫣，安贵阳，鲁　成

(1.西北农林科技大学 园艺学院，陕西杨凌　712100；2.陕西省榆林市果业技术推广中心，陕西榆林　719000)

渭北黄土高原是中国重要的苹果产区之一，也是降水量、均温、积温、温度日较差、日照时数等气候指标完全符合苹果生长的优生区[1-4]。但类似于其他优势苹果产区，渭北黄土高原地区的苹果园也存在果园老龄的现象。若直接挖除老树、栽植新树，则重茬苹果树生长会受到抑制或发生严重病害；若挖除老树后倒茬数年，再加上新建果园需要约5 a才结果，则果农的收益得不到保障[5]。而通过容器栽培可实现苹果园原地新植、土地重复利用，一定程度上可以避免重茬危害，因此营养钵育苗对苹果产业的发展具有现实与长远意义[6]。施肥是提高苹果树生产经济效益的一项重要举措，也是农业生产中的重要环节[7]。大量研究表明，施用控释肥、水溶肥、羊粪、有机复合肥对苹果的生长、发育及果实品质和产量具有非常重要的影响[8-14]。但目前对苹果营养钵苗施肥方面研究较少。本试验旨在研究营养钵育苗及施肥种类对富士苹果苗生长发育的影响，观察营养钵苗和大田苗的差异，从而得出适宜于苹果营养钵苗生长的施肥种类，为苹果营养钵苗的进一步研究提供参考。

1　材料与方法

1.1　试验材料

试验地设于陕西洛川县洛川苹果试验站内，平均海拔1 065 m，地处黄土高原沟壑地带，年平均降水量616 mm，年平均气温9.1 ℃，日照率达58%[4]。

供试材料为2 a生红富士/新疆野苹果的营养钵嫁接苗和大田嫁接苗，行株距为0.8 m×0.25 m，各500棵苹果苗，供试材料树体生长健壮，且树势基本一致。营养钵规格为30 cm×30 cm。

供试果园土壤类型为黄绵土，土壤全氮质量分数为48.60 mg·kg-1，有效磷质量分数为9.23 mg·kg-1，有效钾质量分数为102.71 mg·kg-1。

供试肥料为充分腐熟的羊粪(氮质量分数为0.4%)、蚯蚓粪有机复合肥(氮质量分数5%)、控释肥(氮质量分数20%)和水溶肥(氮质量分数20%)，施肥量以每株0.06 kg的纯氮为标准。

1.2　试验设计

试验分为A、B 2个因素。A因素分为使用营养钵和不使用营养钵(大田苗)2个水平；B因素分为羊粪、水溶肥、有机复合肥、控释肥及空白对照5个水平。2种因素交叉搭配形成10个水平组合，即10个处理(表1)。试验中每处理设置重复100株，共1 000株。

表1　 试验处理设计Table 1　Treatment design

1.3　测定指标及方法

1.3.1树体生长状况在2015年3月和2015年11月，用卷尺测量苹果苗株高，用游标卡尺测量苹果苗地径，对比处理前后植株生长量的变化。

1.3.2 树体光合特性2015年4-7月对营养钵苹果苗和大田苗在生长季进行施肥处理[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光合仪测量光合速率等光合指标。

1.3.3树体营养成分2015年8月中旬，随机采摘供试苗木新梢中部完整叶片，烘干，使用高通量研磨仪研磨粉碎，用浓硫酸-过氧化氢消煮法对粉末进行消煮，使用UV1102紫外可见分光光度计测定叶片中的全N、全P；用M410火焰分光光度计测定叶片全K[4]。

1.3.4激素质量分数2016年5月下旬至6月下旬，每15 d采样1次，随即采取树体各部位侧芽，每个重复约30个侧芽，-80 ℃冰箱内储存，使用酶联免疫吸附法测定其侧芽生长素(IAA)、赤霉素(GA3)、玉米素核苷(ZR)和脱落酸(ABA)质量分数[15]。

1.4　数据处理与分析

通过Excel 2010对数据进行统计和基本分析；使用SPSS 22.0进行方差分析，通过LSD方法进行多重比较，对数据进行差异显著性分析。

2　结果与分析

2.1　不同处理对树体生长状况的影响

由表2可知，在不同育苗栽培措施的对比处理中，大田苗的株高增长量普遍高于营养钵苗；除了Y3外，大田苗的地径增长量普遍高于营养钵苗。说明大田苗的营养生长比较旺盛。

大田苗株高增长量以D2最低，D4最高，D4较D5高14.3%；地径增长量以D5最低，D1最高，D1较D5高60.6%，各处理与D5间差异均较为显著；说明施用有机复合肥和控释肥对大田苗生长量的促进作用较强。

表2　不同处理对树体生长的影响Table 2　Effects of different treatments on growth of tree

注：数据为平均数±标准差。不同小写字母表示统计分析的差异水平(P<0.05)。下同。

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

营养钵苗株高增长量以Y5最低，Y2最高，Y2较对照高17.5%，Y1与对照间差异同样较为显著；地径增长量以Y4最低，Y3最高，Y3较Y5高27.3%，Y2、Y3、Y4与Y5间差异均较为显著；说明施用水溶肥和羊粪对营养钵苗生长量的促进作用较强。

2.2　不同处理对叶片光合特性的影响

从表3可得，在叶片光合参数方面，不同育苗栽培措施的对比处理中，营养钵苗叶片的光合能力普遍较大田苗强。

对于大田苗，处理D1、D2、D3、D4叶片光合能力均强于D5，光合能力大小顺序为D5

对于营养钵苗，各处理叶片光合能力均高于Y5，光合能力大小顺序为Y2>Y1>Y3>Y4>Y5，且Y1和Y2与Y5之间差异较为显著；说明水溶肥对营养钵苗叶片光合能力影响最大，有机复合肥次之，羊粪、控释肥对营养钵苗叶片光合能力影响不大。

2.3　不同处理对主要矿质元素的影响

从表 4可知，不同育苗栽培措施中，大田苗的叶片全氮质量分数普遍高于营养钵苗；有机复合肥对大田苗和营养钵苗的叶片全氮质量分数影响均为最大，水溶肥次之，羊粪和控释肥对叶片全氮质量分数影响较小。

水溶肥和有机复合肥对大田苗叶片全磷质量分数影响较大，而羊粪和控释肥影响较小；有机复合肥对营养钵苗叶片全磷质量分数影响较大，施用其他肥料影响均不显著。

表3　不同处理叶片光合特性Table 3　Leaves’ photosynthetic indexes of different treatments

表4　不同处理对叶片主要矿质元素的影响Table 4　Effects of different treatments on main mineral elements in leaves

有机复合肥对大田苗叶片全钾质量分数的影响最大，水溶肥次之，各施肥处理对大田苗叶片全钾质量分数的影响都较为显著；与大田苗类似，有机复合肥对营养钵苗叶片全钾质量分数的影响最大，水溶肥次之，各施肥处理都为营养钵苗叶片全钾质量分数的影响均较为显著。

2.4　施肥种类对大田苗和营养钵苗侧芽内激素质量分数的影响

2.4.1对ZR质量分数的影响由图1可知，在苹果花芽生理分化开始时，ZR的质量分数均呈下降趋势。在有机复合肥处理中，D1的ZR质量分数始终低于Y1；Y1下降趋势大于D1，使二者差距越来越小，最终质量分数相差不大；在水溶肥处理中，大田苗的下降趋势快于营养钵苗，最终Y2高于D2；在羊粪处理中，D3先缓慢增加，而后迅速减少，最终D3高于Y3；在控释肥处理中，D4的ZR逐渐低于Y4；在不施肥处理中，D5和Y5的ZR质量分数差异不大。在苹果花芽生理分化期起始，侧芽内ZR的质量分数会出现短暂的下降。

图1　不同施肥处理下生理分化期侧芽内ZR的质量分数Fig.1　ZR mass fraction of lateral buds at period of bud physiological differentiation under different fertilizer treatments

图2　不同育苗方式下生理分化期侧芽内ZR的质量分数Fig.2　ZR mass fraction of lateral buds at period of bud physiological differentiation under different seedling method treatments

从图2可以看出，大田苗方面，开始D5、D2、D3、D4的ZR质量分数均比D1的高，说明在花芽分化开始时，大田苗中施肥对侧芽内ZR质量分数具有一定的影响，其中D4处理初期积累的ZR质量分数最高，D2、D3、D5的ZR质量分数相差不大，D1最低；D1、D2、D4、D5的ZR质量分数呈下降趋势，其中D4下降最快。营养钵苗各处理间ZR质量分数差异不大。

2.4.2对 ABA质量分数的影响 从图3可以看出，有机复合肥处理中，生理分化期初始，D1和Y1的ABA质量分数相差不大，随着分化的进行，Y1小于D1；水溶肥的处理中，开始时，D2和Y2的ABA质量分数无明显差异，D2的ABA质量分数逐渐小于Y2的；羊粪的处理中，D3的ABA质量分数小于Y3；控释肥的处理中，D4和Y4的ABA变化趋势都是先迅速减少后缓慢增加，D4的变化趋势更加剧烈；在不施肥的处理中，D5和Y5的ABA质量分数都是先迅速减少后增加，Y5的ABA质量分数增加趋势更加明显，最后一次测定时，Y5的ABA质量分数高于D5。营养钵苗的ABA质量分数整体高于大田苗。

从图4可以看出，大田苗各处理中，D1、D2、D3、D4的ABA质量分数在花芽分化开始时都低于D5，除D2外，其余处理的ABA质量分数都在减少，D4和D5 的ABA质量分数减少最为明显，ABA质量分数的大小分别为D2>D3>D1>D5>D4，而在最后一次测定时，ABA的质量分数排序为D4>D1>D5>D3>D2。

图3　不同施肥处理下生理分化期侧芽内ABA的质量分数Fig.3　ABA mass fraction of lateral buds at period of bud physiological differentiation under different fertilizer treatments

图4　不同育苗方式下生理分化期侧芽内ABA的质量分数Fig.4　ABA mass fraction of lateral buds at period of bud physiological differentiation under different seedling method treatments

在营养钵苗的处理中，Y1、Y2、Y3、Y4的ABA在花芽分化初期质量分数均低于Y5，且Y5的变化幅度最大，Y4次之。

2.4.3对 GA3质量分数的影响从图5可以看出，在有机复合肥处理中，在生理分化期初始，D1和Y1开始时2个处理的GA3质量分数无明显差异，最后一次测定时，D1的GA3质量分数低于Y1；在水溶肥的处理中，D2和Y2都在缓慢减少，两者的质量分数无明显差异；在羊粪处理中，D3的GA3质量分数先迅速增加而后迅速减少，Y3的GA3质量分数先较快的减少而后较快的增加；在控释肥的处理中，D4的GA3质量分数先较快的减少，后缓慢的增加，Y4的GA3质量分数先迅速的增加后迅速减少；在不施肥处理中，Y5的GA3质量分数一直高于D5。

由图6可知，大田苗处理中，开始时，各个肥效处理的GA3开始时都比D5的GA3质量分数高，然后D3的GA3质量分数迅速增加，D1出现缓慢的增加，其他处理都在缓慢减少，之后D5和D4的GA3质量分数呈增加趋势，其他各处理的GA3质量分数都在减少，D1和D3减少迅速，最后各处理的GA3质量分数为D5>D4>D2>D3>D1。

在营养钵苗的处理中，Y4和Y5处理在花芽分化开始时GA3的质量分数先迅速增加，后减少，Y1、Y2、Y3的GA3质量分数开始时减少，后Y1和Y3的GA3质量分数缓慢增加，Y2的GA3质量分数持续下降，最后一次测定时，各处理的GA3质量分数为Y5>Y1>Y2>Y3>Y4。

2.4.4对 IAA质量分数的影响在图7可以看出，在有机复合肥处理中，D1的IAA质量分数逐渐低于Y1；在水溶肥处理中， D2的IAA质量分数持续高于Y2；在羊粪的处理中，随着花芽分化的进行，Y3的IAA质量分数呈先减后增趋势，而D3逐渐降低；在控释肥处理中，D4的IAA质量分数先减后增，Y4的IAA质量分数先增后减，D4的变化幅度更大于Y4；在不施肥处理中，Y5的IAA质量分数先增后减，D持续增加，D5的IAA质量分数高于Y5。

图5　不同施肥处理下生理分化期侧芽内GA3的质量分数Fig.5　GA3 mass fraction of lateral buds at period of bud physiological differentiation under different fertilizer treatments

图6　不同育苗方式下生理分化期侧芽内GA3质量分数Fig.6　GA3 mass fraction of lateral buds at period of bud physiological differentiation under different seedling method treatments

图7　不同施肥处理下生理分化期侧芽内IAA质量分数Fig.7　 IAA mass fraction of lateral buds at period of bud physiological differentiation under different fertilizer treatments

从图8可知，在生理分化初期，大田苗D2的IAA质量分数较高，D1、D3的IAA质量分数呈下降趋势，D5的IAA质量分数呈上升趋势；营养钵苗Y1的IAA质量分数变化幅度较大，Y2、Y5的IAA质量分数呈下降趋势。

3　讨 论

本试验通过测定叶的光合、营养以及侧芽的激素质量分数等方面的变化来研究不同育苗栽培方式和施肥种类对2 a生苹果苗生长的影响。结果表明，在树体生长量方面，大田苗的营养生长比营养钵苗旺盛，其中，施用有机复合肥和控释肥对大田苗生长量的促进作用较强，施用水溶肥和羊粪对营养钵苗生长量的促进作用较强。在光合方面，营养钵的光合能力普遍高于大田苗，其中有机复合肥对大田苗的光合能力影响最大，而水溶肥对营养钵苗的光合能力影响最大。通过测定不同施肥种类下叶片的主要矿质元素质量分数后发现，施用有机复合肥对营养钵苗和大田苗叶片全氮质量分数的影响最大，水溶肥次之；施用水溶肥和有机复合肥对大田苗叶片全磷质量分数的影响较大，有机复合肥对营养钵苗叶片全磷质量分数的影响较大；施用有机复合肥对大田苗和营养钵苗叶片全钾质量分数的影响最大，水溶肥次之，说明施用有机复合肥和水溶肥对营养钵苗和大田苗叶片矿质元素积累的影响较大。

图8　不同育苗方式下生理分化期侧芽内IAA的质量分数Fig.8　 IAA mass fraction of lateral buds at period of bud physiological differentiation under different seedling method treatments

苹果花芽分化过程中，内源激素会出现变化[16-18]。李雪薇等[15]和牛自勉等[19]研究表明，刻芽、扭枝和去顶梢等栽培技术可有效促进苹果花芽分化；前人研究表明，通过适当的栽培技术措施可以改变苹果树体内源激素平衡[20-21]，影响苹果成花[22-24]。本试验研究发现，在苹果内源激素方面，营养钵苗的ZR和ABA质量分数整体上均高于大田苗；营养钵苗GA3和IAA的质量分数均低于大田苗。说明营养钵苗比大田苗的内源激素积累更适宜于花芽分化。且施用羊粪的营养钵苗，IAA和GA3的质量分数较低，ZR较高，说明施用羊粪对营养钵苗的花芽分化具有一定的积极作用；施用控释肥的大田苗ZR质量分数较高，GA3较低，说明施用控释肥对大田苗的花芽分化具有一定的促进作用。本试验为后续苹果限根栽培的研究以及利用营养钵育苗的栽培措施进行重茬果园重建提供理论基础。

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