劉茂秀 王新英 史軍輝
摘要 [目的]研究庫(kù)爾勒香梨不同生長(zhǎng)時(shí)期葉片營(yíng)養(yǎng)特征。[方法]以3種土壤質(zhì)地盛果期庫(kù)爾勒香梨的葉片為試材,研究庫(kù)爾勒香梨開花展葉期、花芽分化期、果實(shí)膨大期葉片的N、P、K、Ca、B、Mg等元素含量變化及其與標(biāo)準(zhǔn)株產(chǎn)量的關(guān)系。[結(jié)果]香梨葉片的N、B和Mg 含量隨生長(zhǎng)期呈增加的趨勢(shì),P和K含量隨生長(zhǎng)期呈單峰曲線變化,Ca含量在開花展葉期最大,花芽分化期最小,不同生長(zhǎng)時(shí)期對(duì)香梨葉片不同元素含量影響極顯著(P<0.01)。香梨處于土壤環(huán)境不同,其葉片營(yíng)養(yǎng)元素的組成及含量是有差異的。開花展葉期土壤質(zhì)地對(duì)葉片N/P差異不顯著(P>0.05),而在花芽分化期和果實(shí)膨大期土壤質(zhì)地對(duì)葉片N/P影響差異顯著(P<0.05),同一類型土壤的葉片N/P隨生長(zhǎng)時(shí)期呈增加趨勢(shì),生長(zhǎng)時(shí)期均對(duì)葉片N/P影響差異顯著(P<0.05)。[結(jié)論]該研究可為庫(kù)爾勒香梨養(yǎng)分管理技術(shù)提供理論指導(dǎo)與科學(xué)依據(jù)。
關(guān)鍵詞 庫(kù)爾勒香梨;葉片;生長(zhǎng)時(shí)期;營(yíng)養(yǎng)
中圖分類號(hào) S661.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611(2017)18-0045-03
Abstract [Objective]To study the nutrition characteristics of Pyrus bretschneideri Rehd leaves in different grrowth periods. [Method] Taking the P. bretschneideri Rehd leaves in three kinds of soil texture as the test materials, the relationship between content change and standard plant production were studied,including N, P, K, Ca, B, Mg and other elements of leaves at flower exhibition leaf stage, bud differentiation stage, fruit enlargement stage. [Result]The N, B and Mg content of pear leaves showed a trend of increase along with the growth period, P and K content showed unimodal curve with the growth period, the Ca content got the biggest content at flower exhibition leaf stage, the youngest at flower bud differentiation stage. Meanwhile,different growth period had a very significant effect on different element contents of leaves (P < 0.01). The composition and content of nutrient elements in the fragrant pear leaves varied with soil environment. Effect of soil texture on leaf N/P was not significant (P > 0.05) at the flower exhibition leaf stage, but soil texture had obvious change on leaf N/P at lower bud differentiation and fruit enlargement stage (P < 0.05), the leaf N/P under the same type of soil increased with the growth period. The leaf N/P had significant differences in different growth periods (P < 0.05).[Conclusion]The research provided theoretical guidance and scientific basis for the nutrient management of P. bretschneideri Rehd.
Key words Pyrus bretschneideri Rehd;Leaf;Growth period;Nutrition
庫(kù)爾勒香梨(Pyrus bretschneideri Rehd)歷史悠久,品質(zhì)佳,是新疆特色果樹之一,且是新疆巴音郭楞蒙古自治州庫(kù)爾勒等地的主栽果樹,在新疆林果業(yè)發(fā)展中具有重要地位[1-2]。隨著自治區(qū)林果業(yè)的高速發(fā)展,提質(zhì)增效成為新疆林果產(chǎn)業(yè)發(fā)展大趨勢(shì),綠色生態(tài)果品成為庫(kù)爾勒香梨生產(chǎn)的方向和主流[3]。庫(kù)爾勒香梨栽培在新疆已經(jīng)形成了相當(dāng)大的規(guī)模,也實(shí)現(xiàn)了一定的產(chǎn)量和效益[4]。但由于在生產(chǎn)實(shí)踐中盲目施肥,果樹營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)發(fā)生障礙,這不僅造成香梨果樹的非正常減產(chǎn),產(chǎn)量變幅大,還導(dǎo)致樹勢(shì)、果實(shí)品質(zhì)下降,在一定意義上制約了該地區(qū)香梨生產(chǎn)的持續(xù)發(fā)展。
植物葉片是對(duì)環(huán)境變化反應(yīng)最敏感的器官[5],葉片營(yíng)養(yǎng)元素的種類及含量在其自身結(jié)構(gòu)的建成與功能發(fā)揮上起到很大的作用[6],其養(yǎng)分含量表征樹木的營(yíng)養(yǎng)狀況,而營(yíng)養(yǎng)狀況是土壤、水分等諸多環(huán)境因子共同作用的結(jié)果。大量研究表明:葉片可以比較明顯地反映出養(yǎng)分供應(yīng)的變化情況,在各種營(yíng)養(yǎng)診斷方法屮,葉片分析這種定量測(cè)定手段容易做到標(biāo)準(zhǔn)化,具有預(yù)防性和主動(dòng)性[7-9]。筆者以管理水平較高的庫(kù)爾勒香梨果園為研究對(duì)象,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)樣株葉片養(yǎng)分及全株果實(shí)產(chǎn)量實(shí)測(cè)值,探討葉片主要營(yíng)養(yǎng)元素含量及其與產(chǎn)量的相關(guān)性,以期為庫(kù)爾勒香梨養(yǎng)分管理技術(shù)提供理論指導(dǎo)與科學(xué)依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)區(qū)概況
庫(kù)爾勒香梨試驗(yàn)區(qū)位于塔里木盆地東北緣的庫(kù)爾勒市,研究區(qū)屬典型暖溫帶大陸性干旱氣候,年平均氣溫11.4 ℃;年平均降水為30.5 mm,降水主要集中在5~9月;年平均蒸發(fā)量為2 598.2 mm;年積溫(≥10 ℃)4 050~4 080 ℃。境內(nèi)孔雀河為主要水系,歷年平均流量12.1億m3。目前,庫(kù)爾勒市香梨面積已達(dá)3.6萬(wàn)hm2,年產(chǎn)量超過(guò)40萬(wàn)t,成為新疆乃至全國(guó)著名的“梨鄉(xiāng)”和綠色無(wú)公害果品基地。
1.2 試驗(yàn)園選擇、樣品采集與產(chǎn)量測(cè)定
2012年5月,在庫(kù)爾勒市選定3個(gè)樹齡在20~25年的盛果期果園,面積為3.3萬(wàn)~4.0萬(wàn)hm2,土壤類型分別為沙土、砂壤土、壤土。每個(gè)果園采用“S”型布點(diǎn)的方法,隨機(jī)選擇無(wú)病蟲害和機(jī)械損傷的標(biāo)準(zhǔn)株9株,3個(gè)果園共計(jì)27株標(biāo)準(zhǔn)樣株。
分別于2012年6月、8月和2013年4月在花芽分化期、果實(shí)膨大期和開花展葉期,對(duì)選定3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)園的27個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣株,按東、南、西、北混為1個(gè)功能葉葉樣,內(nèi)膛、頂部為新梢葉樣,每個(gè)部位采集30片,每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣株2個(gè)葉樣,1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)園18個(gè)葉樣,3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)園共計(jì)54個(gè)葉樣。每個(gè)時(shí)期采集54個(gè),3次共計(jì)采集葉樣162個(gè)。根據(jù)植物樣品制備規(guī)范,項(xiàng)目組合理安排標(biāo)準(zhǔn)園葉樣的采集量。將采集好的葉片樣品裝入紙質(zhì)信封中,然后裝入移動(dòng)冰箱內(nèi)帶回室內(nèi)處理。項(xiàng)目專職負(fù)責(zé)室內(nèi)處理人員及時(shí)清理葉片表面灰塵、蟲卵等臟物,先殺青(105 ℃烘30 min),再用烘干箱烘干(80 ℃),并標(biāo)識(shí)好。
在庫(kù)爾勒香梨采收期(9月),按照庫(kù)爾勒香梨果實(shí)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)專人負(fù)責(zé)對(duì)標(biāo)定的香梨標(biāo)準(zhǔn)樣株進(jìn)行全株果實(shí)采收和產(chǎn)量實(shí)測(cè)。
1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法
將采集的葉片帶回實(shí)驗(yàn)室殺青,自然風(fēng)干后磨碎,過(guò)篩后裝瓶待用。全N含量測(cè)定采用半微量開氏法(GB 7173-87),全P含量測(cè)定含量采用酸溶法(GB 9837-88),全K含量測(cè)定采用火焰光度法,EDTA滴定法測(cè)定Mg元素含量,有效Ca采用醋酸氫鈉浸提-原子吸收法分析,B采用沸水浸提四羥蒽酮法。
1.4 數(shù)據(jù)分析
通過(guò)SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)葉片養(yǎng)分特征進(jìn)行分析,比較不同時(shí)期不同土壤質(zhì)地間養(yǎng)分元素的差異性。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同生長(zhǎng)時(shí)期葉片養(yǎng)分特征
不同時(shí)期香梨葉片不同營(yíng)養(yǎng)元素含量變化不同(表1)。N、B和Mg 含量隨生長(zhǎng)期呈增加的趨勢(shì),不同時(shí)期差異顯著;P和K含量隨生長(zhǎng)期呈單峰曲線變化,在花芽分化期含量最高,P和K含量分別3.92 mg/g和25.98 mg/g;而Ca含量變化不同于其他元素變化,開花展葉期Ca含量最高(39.04 mg/g),果實(shí)膨大期Ca含量顯著高于花芽分化期??傮w來(lái)說(shuō),不同生長(zhǎng)時(shí)期對(duì)香梨葉片不同元素含量影響極顯著(P<0.01)。
2.2 不同土壤質(zhì)地葉片養(yǎng)分特征
不同時(shí)期各土壤質(zhì)地香梨葉片的營(yíng)養(yǎng)元素變化不同(表2)。在開花展葉期,土壤質(zhì)地對(duì)葉片全N、全P含量影響差異顯著,各土壤質(zhì)地中全N和全P含量從大到小均依次表現(xiàn)為壤土、砂壤土、沙土;全K含量從大到小依次表現(xiàn)為沙土、砂壤土、壤土;Ca含量和B含量表現(xiàn)相同,從大到小均表現(xiàn)為壤土、沙土、砂壤土。
花芽分化期土壤質(zhì)地對(duì)葉片各元素含量影響均差異顯著。沙土和砂壤土葉片全N含量差異不顯著,差值較小(1.35 mg/g),均與壤土葉片全N含量差異顯著,差值較大,壤土葉片全N含量分別為沙土和砂壤土葉片全N含量的0.43和0.41倍;不同土壤質(zhì)地葉片全P、全K含量差異顯著,變化規(guī)律相同,從大到小依次表現(xiàn)為沙土、砂壤土、壤土;壤土葉片Ca含量顯著高于沙土和砂壤土葉片Ca含量,分別是沙土和砂壤土葉片Ca含量的3.14和3.31倍,沙土和砂壤土葉片Ca含量差異不顯著;砂壤土葉片B含量顯著高于沙土和壤土葉片B含量,分別是沙土和壤土葉片B含量的3.31倍和2.85倍,沙土和壤土葉片B含量差異不顯著,差值較小(7.37 mg/kg);沙土葉片Mg含量顯著高于砂壤土和壤土葉片Mg含量,砂壤土和壤土葉片Mg含量差異不顯著,二者數(shù)值接近。
果實(shí)膨大期,土壤質(zhì)地除了對(duì)葉片Mg含量影響差異不顯著外,對(duì)葉片其他元素含量影響均差異顯著。不同土壤質(zhì)地葉片全N、全P、全K含量表現(xiàn)相同,從大到小均表現(xiàn)為壤土、沙土、砂壤土;沙土和砂壤土葉片Ca含量差異不顯著,砂壤土葉片Ca含量高于沙土葉片Ca含量,差值較?。?.11 mg/g),均與壤土葉片Ca含量差異顯著;壤土葉片B含量顯著高于壤土和沙土葉片B含量,砂壤土和沙土葉片B含量差值較大(90.24 mg/kg);不同土壤質(zhì)地葉片Mg含量差異不顯著,從大到小依次表現(xiàn)為沙土、砂壤土、壤土。
2.3 不同土壤質(zhì)地、不同時(shí)期葉片N/P
在開花展葉期,土壤質(zhì)地葉片N/P從大到小表現(xiàn)為壤土、沙土、砂壤土,壤土和沙土N/P差值較?。?.16)。在花芽分化期壤土N/P顯著高于沙土和砂壤土N/P,壤土N/P分別為沙土和砂壤土的2.39倍和1.62倍,而沙土和砂壤土的N/P差異不顯著,差值為2.22。在果實(shí)膨大期,砂壤土N/P顯著高于沙土和壤土N/P,砂壤土N/P分別為沙土和壤土的1.36倍和1.42倍,而沙土和壤土N/P差異不顯著,差值較小(0.51)??傮w來(lái)說(shuō),開花展葉期不同土壤質(zhì)地葉片N/P差異不顯著(P>0.05),而在花芽分化期和果實(shí)膨大期土壤質(zhì)地對(duì)葉片N/P影響差異顯著(P<0.05)。
從不同時(shí)期來(lái)看,沙土在果實(shí)膨大期葉片N/P顯著高于花芽分化期和開花展葉期,花芽分化期葉片N/P高于開花展葉期N/P,但差值較?。?.81),差異不顯著。砂壤土葉片N/P隨生長(zhǎng)時(shí)期顯著增加,果實(shí)膨大期和開花展葉期N/P差值較大(13.60)。壤土在果實(shí)膨大期和花芽分化期葉片N/P顯著高于開花展葉期,果實(shí)膨大期和花芽分化期葉片N/P差異不顯著,N/P差值較小(0.83)。生長(zhǎng)時(shí)期對(duì)葉片N/P影響差異顯著(P<0.05)。
2.4 不同土壤質(zhì)地、不同時(shí)期葉片養(yǎng)分與產(chǎn)量的相關(guān)性分析
在開花展葉期砂壤土葉片全N含量與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)。在花芽分化期砂壤土葉片全K含量與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān),砂壤土葉片B與產(chǎn)量呈顯著負(fù)相關(guān),在花芽分化期壤土葉片Mg含量與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)。在果實(shí)膨大期,砂壤土葉片B含量與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān),而壤土葉片B含量與產(chǎn)量呈極顯著負(fù)相關(guān)。
3 討論與結(jié)論
香梨樹葉片營(yíng)養(yǎng)含量因其生長(zhǎng)環(huán)境不同而表現(xiàn)出一定差異[10],不僅取決于生長(zhǎng)時(shí)期,還取決于土壤質(zhì)地。將該研究獲取的香梨葉片養(yǎng)分含量與我國(guó)梨葉片營(yíng)養(yǎng)元素含量標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行了比較[11]。葉片中N含量在開花展葉期明顯低于全國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)值,果實(shí)膨大期N含量略高于全國(guó)標(biāo)準(zhǔn)值,花芽分化期處于全國(guó)標(biāo)準(zhǔn)值范圍;葉片中P含量開花展葉期和果實(shí)膨大期處于標(biāo)準(zhǔn)值范圍,葉片中P含量在花芽分化期略高于全國(guó)標(biāo)準(zhǔn)值;葉片中K含量開花展葉期明顯低于全國(guó)標(biāo)準(zhǔn)值,花芽分化期K含量略高于全國(guó)標(biāo)準(zhǔn)值,果實(shí)膨大期處于標(biāo)準(zhǔn)值范圍;葉片中Ca含量在花芽分化期和果實(shí)膨大期處于全國(guó)標(biāo)準(zhǔn)值范圍,在開花展葉期高于全國(guó)標(biāo)準(zhǔn)值;葉片B含量在整個(gè)生長(zhǎng)期均高于全國(guó)標(biāo)準(zhǔn)值;而葉片Mg含量在各時(shí)期處于標(biāo)準(zhǔn)值范圍。香梨葉片的N、B和Mg 含量隨生長(zhǎng)期呈增加的趨勢(shì),P和K含量隨生長(zhǎng)期呈單峰曲線變化,Ca含量在開花展葉期最大,花芽分化期最小,不同生長(zhǎng)時(shí)期對(duì)香梨葉片不同元素含量影響極顯著(P<0.01)??傮w來(lái)說(shuō),在開花展葉期和花芽分化期,土壤質(zhì)地對(duì)葉片各元素含量影響均差異顯著,在果實(shí)膨大期,土壤質(zhì)地除了對(duì)葉片Mg含量影響差異不顯著,對(duì)葉片其他元素含量影響均差異顯著。香梨葉片內(nèi)營(yíng)養(yǎng)元素含量具有種間相似性,且與各地栽培管理、環(huán)境條件以及樹體生育狀況等因素有差異,也就是說(shuō)葉分析值應(yīng)該是基因型與生態(tài)條件、人工管理相互作用的結(jié)果[12]。
植物器官尤其是葉片的N、P元素及其比值常用于預(yù)測(cè)植被的限制性營(yíng)養(yǎng)元素或者判斷限制性營(yíng)養(yǎng)元素是否匱乏[13]。開花展葉期土壤質(zhì)地對(duì)葉片N/P影響差異不顯著,而在花芽分化期和果實(shí)膨大期土壤質(zhì)地對(duì)葉片N/P影響差異顯著,說(shuō)明同一時(shí)期不同土壤質(zhì)地對(duì)葉片N/P影響較大。葉片N/P隨生長(zhǎng)時(shí)期呈增加趨勢(shì),生長(zhǎng)時(shí)期均對(duì)葉片N/P影響差異顯著,說(shuō)明生長(zhǎng)時(shí)期對(duì)判斷植物N/P至關(guān)重要。
香梨樹處于不同土壤質(zhì)地、不同季節(jié)條件下,其葉片營(yíng)養(yǎng)元素的組成及含量是有差異的。葉片診斷法是比較復(fù)雜和綜合性比較強(qiáng)的,香梨樹葉片的養(yǎng)分受眾多因素控制,所以不能夠采用單一的指標(biāo)來(lái)判斷系統(tǒng)的限制因子,今后還需進(jìn)一步結(jié)合土壤養(yǎng)分、果實(shí)品質(zhì)來(lái)診斷樹木營(yíng)養(yǎng)狀況。
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