陶鑫
摘要:為研究氮肥施用量對香梨幼苗生長狀況的影響,以一年生香梨實生苗為材料,設(shè)置8kg/667m2(N1)、16kg/667m2(N2)、32kg/677m2(N3)和48kg/667m2株(N4),四個施氮水平,以不施氮肥為對照(CK),研究不同施氮量下香梨幼苗株高、莖粗、葉綠素含量和凈光合速率的變化特征。結(jié)果表明,隨施氮量的增加,株高、莖粗、葉綠素含量和凈光合速率均呈先升高后降低的變化趨勢,施氮量為32kg/677m2時,達到最大值,因此,在武威地區(qū)該施氮量能夠明顯促進香梨幼苗生長,有利于經(jīng)濟林木的發(fā)展。
關(guān)鍵詞:香梨;幼苗;施氮量;生長
香梨具有果實香味濃重,皮薄肉多,味美多汁,香甜可口的特點。且香梨營養(yǎng)價值非常高,其多糖類物質(zhì),易被人體吸收,增進食欲,對肝臟具有保護作用。豐富的維生素,能夠增強心肌活力,保護心臟,降低血壓,減輕疲勞。多種有機酸能夠祛痰止咳,有利于肺功能的提高和養(yǎng)護咽喉。因此,香梨具有極高的經(jīng)濟價值和食用價值[1]。武威市有充足的土地資源,且日照時間長,降雨稀少、空氣干燥、晝夜溫差大,是發(fā)展優(yōu)質(zhì)水果生產(chǎn)的最佳區(qū)域之一。
氮是植物最重要的生命元素之一,是植物的細胞組成和功能表現(xiàn)的結(jié)構(gòu)物質(zhì)[2],同時,氮素還參與植物重要的生理代謝過程,完成生命活動[3]。前人研究結(jié)果表明,氮肥能夠提高植物葉片葉綠素含量,進而影響光合作用[4],使植株表現(xiàn)葉色深綠、葉片厚、植株健壯的優(yōu)良性狀,能夠有效促進植株生長發(fā)育[5]。許金山[6]研究表明,合理施用氮肥可以顯著提高衛(wèi)矛氮代謝相關(guān)酶活性,提高植株葉片內(nèi)可溶性蛋白含量和硝態(tài)氮含量。徐麗榮等[7]研究認(rèn)為,每株施氮肥300g,翠冠梨芽苗株高、徑粗、葉片數(shù)總體均為最高,有利于翠冠梨芽苗的生長。錢玲等[8]研究表明,隨著施氮量的增加,草莓植株的株高、葉片葉綠素含量、葉柄長、葉片數(shù)、花序長和單株花序數(shù)均顯著增加,果實總糖、維生素C含量表現(xiàn)出先升高后下降的趨勢,施氮量為330kg/hm2時產(chǎn)量最高。目前,氮肥對大田作物、蔬菜水果上的研究較多,然而有關(guān)氮肥對香梨幼苗的相關(guān)研究較少,因此,本研究就武威市經(jīng)濟林香梨的氮肥合理使用量進行研究,為武威地區(qū)香梨栽培提供理論參考。
1 試驗方法
1.1 試驗材料
試驗于2018年在武威市黃羊鎮(zhèn)進行,選株高約18cm、莖粗0.2cm,植株健壯,長勢一致的實生香梨幼苗為試驗材料。試驗地土壤為壤土,基礎(chǔ)肥力為堿解氮88.3mg/kg、速效鉀75.2mg/kg、速效磷25.82mg/kg,有機質(zhì)含量1.67%。選用肥料為尿素(N,46%)、過磷酸鈣(P2O5,6%)、硫酸鉀(K2O,51%)。
1.2 試驗設(shè)計
試驗以不施氮肥為對照(CK),設(shè)置四個氮肥處理,分別為8kg/667m2(N1)、16kg/667m2(N2)、32kg/677m2(N3)和48kg/667m2株(N4),采用完全隨機區(qū)組設(shè)計,每小區(qū)行長8m,寬6m,栽培株行距為40cm×60cm為。所有處理同時施入P2O5 35kg/667m2,K2O 35kg/667m2,氮磷鉀施肥方式采用繞樹環(huán)狀溝施,在2018年5月23日一次性施入。
1.3 測定指標(biāo)與方法
1.3.1 株高和莖粗的測定
分別在6月25日、7月25日、8月25日和9月25日,隨機挑選長勢一致的幼苗測定植株,用刻度尺測定株高,用游標(biāo)卡尺測定莖粗。
1.3.2 葉綠素含量和光合速率的測定
分別在6月25日、7月25日、8月25日和9月25日,用采用Li6400型便攜式光合測定系統(tǒng)(Li-Cor Ine,USA),于上午9∶00-11∶00測定香梨中上部葉片凈光合速率,測定完成后取下測定葉片,帶回實驗室用乙醇-丙酮法測定葉片葉綠素含量。
2 結(jié)果與分析
2.1 氮肥施用量對香梨幼苗株高的影響
株高是植株生長狀況最直觀的指標(biāo),根據(jù)株高大小可以判斷香梨幼苗生長快慢。由表1可知,隨氮肥施用量的增加,香梨幼苗株高呈先增大后減小的變化趨勢,在各測量日期,均是在N3處理下達到最大值。在6月25日,施氮處理表現(xiàn)為N3>N2>N4>N1,N1處理和CK沒有顯著差異,其他處理均顯著高于CK,N2、N3、N4處理分別比CK高出13.24%、21.57%和9.10%;在7月25日,施氮處理均顯著高于CK,N1、N2、N3、N4處理分別比CK高出12.68%、23.03%、41.53%和30.58%;在8月25日,施氮處理均顯著高于CK,N2和N4處理沒有顯著差異,N1、N2、N3、N4處理分別比CK高出24.88%、33.02%、49.74%和35.25%;在9月25日,變化趨勢和在8月25日相似,N1、N2、N3、N4處理分別比CK高出25.49%、39.08%、52.17%和40.76%。
2.2 氮肥施用量對香梨幼苗莖粗的影響
由表2可知,隨氮肥施用量的增加,香梨幼苗莖粗呈先增大后減小的變化趨勢,在各測量日期,均是在N3處理下達到最大值。在6月25日,N1處理和CK沒有顯著差異,其他處理均顯著高于CK,N2、N3、N4處理分別比CK高出24.79%、35.19%和31.35%;在7月25日,施氮處理均顯著高于CK,N1、N2、N3、N4處理分別比CK高出16.07%、26.57%、43.55%和32.45%;在8月25日,變化趨勢和7月25日相似,N1、N2、N3、N4處理分別比CK高出16.16%、26.92%、45.81%和43.50%;在9月25日,N1、N2、N3、N4處理分別比CK高出16.16%、22.34%、43.89%和39.87%。
2.3 氮肥施用量對香梨幼苗葉綠素含量的影響
由圖1可知,隨生育進程的推進,香梨幼苗葉綠素含量呈先上升后下降的變化趨勢,在8月25日達到最大值。在6月25日,氮肥處理隨施氮量的增加呈先增加后減少的變化趨勢,在N3處理時達到最大值,各處理表現(xiàn)為N3>N4>N2>N1>CK,處理間差異均顯著,N1、N2、N3、N4處理分別比CK高出14.41%、26.73%、50.85%和34.13%;在7月25日,變化趨勢和6月25日相似,N1、N2、N3、N4處理分別比CK高出11.27%、29.90%、60.94%和44.31%;在8月25日,氮肥處理均顯著高于CK,N1、N2、N3、N4處理分別比CK高出17.97%、31.99%、46.60%和35.39%,N2和N4處理差異不顯著;在9月25日,N1處理和CK沒有顯著差異,其他氮肥處理均顯著高于CK,N2、N3、N4處理分別比CK高出16.94%、31.73%和20.85%。
2.4 氮肥施用量對香梨幼苗凈光合速率的影響
由圖2可知,隨生育進程的推進,香梨幼苗凈光合速率呈先上升后下降的變化趨勢,在8月25日達到最大值。在6月25日,施氮處理隨施氮量的增加呈先增加后減少的變化趨勢,在N3處理時達到最大值,N1處理和CK沒有顯著差異,其他處理均顯著高于CK,N2、N3、N4處理分別比CK高出25.56%、48.06%和34.28%;在7月25日,氮肥處理均顯著高于CK,N1、N2、N3、N4處理分別比CK高出7.90%、27.45%、37.82%和28.35%;在8月25日,N1、N2、N3、N4處理分別比CK高出20.10%、27.63%、45.08%和34.73%,N2和N4處理差異不顯著;在9月25日,N1、N2、N3、N4處理分別比CK高出16.07%、21.06%、38.24%和37.39%。
3 討論
氮肥是植物生長過程中的限制因子,增施氮肥改善了植物地上部分的光合性能,促進干物質(zhì)的積累與轉(zhuǎn)運[9]。合理配施氮肥在土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化、作物產(chǎn)量等方面起到積極作用[10]。研究表明,在一定范圍內(nèi),植株生長狀況和施氮量成正比。吳江等[11]研究表明,桂花苗木對氮肥的施用量較為敏感,在不同施氮量時,生理指標(biāo)存在顯著差異,當(dāng)施氮為0.745 g/盆時,桂花苗木生長旺盛,葉色濃綠,光合能力較強。李因剛等[12]研究表明,適量施氮能夠有效促進浙江楠生長、生物量積累量和根系生物量。李明虎等[13]研究表明,氮肥處理后植株株高和干質(zhì)量均高于不施肥處理。本研究結(jié)果表明,隨氮肥施用量的增加,香梨幼苗株高和莖粗呈先增大后減小的變化趨勢,在各測量日期,均是在N3處理下達到最大值??赡苁怯捎诔渥愕牡蕿榇龠M根系的吸收,為地上部提供充足的養(yǎng)分,為光合作用奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。
氮素是植物生命活動不可或缺的元素,氮素被植物吸收后,通過復(fù)雜的代謝過程參與植物物質(zhì)轉(zhuǎn)化,完成正常的生命活動。氮代謝和光合作用之間也存在著很多的聯(lián)系,氮素能夠通過氮代謝直接或間接地對光合作用整個環(huán)節(jié)產(chǎn)生影響[14-15],同時,氮代謝也需要光合作用提供碳源和能量[16],氮代謝和光合作用緊密聯(lián)系,相互作用,相互協(xié)調(diào)[17]。前人研究結(jié)果表明,增施氮肥能夠增加氮代謝關(guān)鍵酶活性[18],促進其酶促反應(yīng),提高參與氮代謝過程中間物質(zhì)的含量[19]。氮肥能夠促進葉綠素的合成和光合作用的提高,但是并不是氮素越多越好,過多的氮肥可能造成植株離子拮抗,降低其他礦質(zhì)養(yǎng)分的吸收。本研究結(jié)果表明,氮肥顯著提高了香梨幼苗葉綠素含量和凈光合速率,可能是由于充足的氮肥為香梨提供了良好的營養(yǎng)條件,提高了根系代謝,從而促進玉米根系生長,加速養(yǎng)分運輸,創(chuàng)造了較好的光合條件。本研究中,氮肥施用量過多導(dǎo)致葉綠素含量和光合指標(biāo)下降,可能是由于植株吸收氮肥過多,使得鉀離子的吸收減少,從而影響氣孔開放,降低了葉片凈光合速率。
4 結(jié)論
施氮量為32 kg/677m2時,香梨幼苗葉綠素含量和凈光合速率達到最大值,株高和莖粗最大,在武威地區(qū)該施氮量能夠明顯促進香梨幼苗生長,有利于經(jīng)濟林木的發(fā)展。
參考文獻
[1] 章世奎,阿布來克·尼牙孜,王紹鵬,等.烯效唑?qū)鞝柪障憷嬷θ~生長及果實品質(zhì)的影響[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué),2020,57(9):1674-1680.
[2] 唐忠厚,李洪民,張愛君,等.甘薯葉光合特性與塊根主要性狀對氮素供應(yīng)形態(tài)的響應(yīng)[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報,2013,19(6):1494-1501.
[3] 李林妍,王俊玲,王梅,等.遮光下外源水楊酸對韭菜硝酸鹽還原同化效應(yīng)的研究[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,45(20):4216-4223.
[4] 何威明,保萬魁,王旭.氮肥增效劑及其效果評價的研究進展[J].中國土壤與肥料,2011(3):1-7.
[5] 李杰,賈豪語,頡建明,等.生物肥部分替代化肥對花椰菜產(chǎn)量、品質(zhì)、光合特性及肥料利用率的影響[J].草業(yè)學(xué)報,2015,24(1):47-55.
[6] 許金仙.不同氮肥施用量對膠東衛(wèi)矛氮代謝生理影響的研究[J].中國農(nóng)學(xué)通報,2020,36(28):78-83.
[7] 徐麗榮,楊夫臣,朱寶琴,等.不同施氮量對翠冠梨芽苗生長的影響[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2020,59(13):102-104.
[8] 錢玲,任建青,童江云,等.不同施氮量對草莓生長發(fā)育、果實品質(zhì)及產(chǎn)量的影響[J].云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)),2020,35(3):530-534.
[9] 葛均筑,李淑婭,鐘新月,等.施氮量與地膜覆蓋對長江中游春玉米產(chǎn)量性能及氮肥利用效率的影響[J].作物學(xué)報,2014,40(6):1081-1092.
[10] 曹丹,宗良綱,肖峻,等.生物肥對有機黃瓜生長及土壤生物學(xué)特性的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,2010,21(10):2587-2592.
[11] 吳江,尤民其,方曉玲.施氮肥對桂花扦插苗生長的影響[J].西部林業(yè)科學(xué),2017,46(1):126-129.
[12] 李因剛,柳新紅,馬俊偉,等.追施氮肥對浙江楠容器苗生長和葉片養(yǎng)分狀況的影響[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2016,40(1):33-38.
[13] 李明虎,羅鈺穎,賈維嘉,等.不同氮肥對西南蠟梅幼苗生長及根際土壤細菌群落的影響[J].北方園藝,2020(19):86-93.
[14] 張永發(fā),吳小平,王文斌,等.不同氮水平下橡膠樹氮素貯藏及翌年分配利用特性[J].熱帶作物學(xué)報,2019,40(12):2313-2320.
[15] 班春果,陳煒,云美麗,等.土壤有機質(zhì)與氮肥互作對蘋果幼樹的影響[J].內(nèi)蒙古林業(yè),2019(8):36-38.
[16] 楊波,陳晏,李霞,等.植物內(nèi)生菌促進宿主氮吸收與代謝研究進展[J].生態(tài)學(xué)報,2013,33(9):2656-2664.
[17] 孫永健,孫園園,嚴(yán)奉君,等.氮肥后移對不同氮效率水稻花后碳氮代謝的影響[J].作物學(xué)報,2017,43(3):407-419.
[18] 周樊,陳文靜,曹凡,等.配比施肥對薄殼山核桃幼苗生長和生理特性的影響[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報,2020,40(9):96-103.
[19] 劉寒,金司陽,楊立學(xué),等.氮肥對刺五加幼苗碳代謝及生長發(fā)育的影響[J].中國實驗方劑學(xué)雜志,2020,26(4):152-156.