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        杭州地區(qū)秋施尿素對(duì)甜櫻桃落葉效應(yīng)的研究

        2021-12-13 10:35:40郗篤雋駱慧楓裴嘉博黃康康
        關(guān)鍵詞:全氮櫻桃落葉

        張 琛,郗篤雋,駱慧楓,裴嘉博,黃康康,劉 輝

        (杭州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院園藝研究所,杭州 310024)

        0 引言

        甜櫻桃(Pruns avium L.)是中國(guó)北方成熟最早的落葉果樹(shù),主產(chǎn)于渤海灣一帶,具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。隨著南方地區(qū)“采摘農(nóng)家樂(lè)”等現(xiàn)代觀光休閑農(nóng)業(yè)的發(fā)展,以及南方氣候特點(diǎn)可提前上市等優(yōu)勢(shì),甜櫻桃在南方地區(qū)栽培面積逐漸增多。需冷量不足是北方果樹(shù)往南引種種植過(guò)程中常存在的問(wèn)題之一。南方地區(qū)冬季氣溫較高,甜櫻桃落葉晚,常導(dǎo)致有效低溫休眠時(shí)間不足,需要人工輔助促使樹(shù)體落葉。噴施落葉劑是生產(chǎn)中較常使用的人工輔助落葉方法,尿素?zé)o毒無(wú)害是常用的落葉劑之一。已有研究表明,噴施一定濃度尿素能促使部分行道樹(shù)種[1-2]、作物[3]等提前進(jìn)入落葉期方便生產(chǎn),在果樹(shù)部分樹(shù)種如蘋果也有所應(yīng)用[4]。尿素作為氮肥之一,除促使提前落葉外也利于樹(shù)體氮素的貯藏與養(yǎng)分回流[4],在蘋果[5]、棗[6]、葡萄[7]上已有證實(shí)。前人在甜櫻桃葉施尿素的研究集中于其在枝條中的分配情況及其對(duì)果實(shí)品質(zhì)的影響。張序[8]等利用15N-尿素葉面噴施研究甜櫻桃長(zhǎng)短枝氮素回流情況并認(rèn)為葉施尿素有利于提高果實(shí)品質(zhì)。趙詳奎[9]等研究表明葉施尿素可提高甜櫻桃果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)。目前,南方地區(qū)秋施尿素對(duì)甜櫻桃落葉及養(yǎng)分回流利用的影響鮮見(jiàn)報(bào)道。本試驗(yàn)采用不同濃度的尿素單次/多次噴施,研究其對(duì)甜櫻桃落葉的效果,以期篩選出適宜輔助南方地區(qū)甜櫻桃落葉的尿素噴施濃度,為甜櫻桃在南方地區(qū)種植和發(fā)展制定合理的生長(zhǎng)調(diào)控措施,達(dá)到穩(wěn)產(chǎn)栽培提供理論基礎(chǔ)。

        1 材料與方法

        1.1 試驗(yàn)材料

        試驗(yàn)于2019年11月—2020年5月在杭州市農(nóng)科院院部基地內(nèi)進(jìn)行,試材為正常管理?xiàng)l件下、長(zhǎng)勢(shì)一致的甜櫻桃樹(shù),品種‘薩米脫’(Summit),砧木為‘吉塞拉6號(hào)’,樹(shù)齡均為5年。栽培方式采取起壟加避雨栽培,定植壟高45 cm、寬150 cm,株距為3 m,單行種植;避雨棚為單拱圓形鋼管大棚,棚跨度4 m、肩高3.6 m、脊高4.5 m,夏季遮陽(yáng)。

        1.2 試驗(yàn)處理

        試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理:A0為同期噴清水,是對(duì)照(CK);A1為單次噴施,尿素濃度為3%;A2為單次噴施,尿素濃度為5%;A3為單次噴施,尿素濃度為8%;A4為連續(xù)3周尿素,每次噴施間隔為7天,濃度依次為3%、5%、8%遞進(jìn)。A4首次噴施時(shí)間為11月8日,A1、A2、A3噴施時(shí)間為11月15日。每處理5棵樹(shù)。

        葉綠素相對(duì)含量(SPAD值)測(cè)定:于噴施處理后12、24、48、72 h(A4測(cè)定每次噴施后24、48、72 h)分別取生長(zhǎng)位置一致的葉子,每10片葉子為1重復(fù),重復(fù)3次。

        葉片數(shù)量統(tǒng)計(jì):于噴施處理后每隔一段時(shí)期調(diào)查各個(gè)處理每株果樹(shù)的葉片數(shù)量,具體調(diào)查時(shí)期為單次噴施11月15日、11月18日、11月21日、11月29日;A4為11月8日、11月11日、11月15日、11月18日、11月21日、11月29日。

        全氮含量測(cè)量:于噴施處理后12、24、48、72 h(A4取每次噴施后24 h及第3次72 h)分別取生長(zhǎng)位置一致的葉子,每20片葉子為1重復(fù),重復(fù)3次。經(jīng)殺青處理(105℃烘20 min后轉(zhuǎn)至80℃下烘干至恒重)后稱重研磨,用于測(cè)定全氮含量,全氮測(cè)定采用濃硫酸混合催化劑蒸餾法。翌年春季(2020年5月12日)再次測(cè)定每個(gè)處理葉片全氮含量。

        新梢生長(zhǎng)量測(cè)定:于翌年(2020年)春季,每處理隨機(jī)選擇10個(gè)新梢,每隔一段時(shí)期(4月16日、4月27日、5月8日)測(cè)定其新梢長(zhǎng)度,以觀測(cè)新梢生長(zhǎng)量。

        1.3 統(tǒng)計(jì)分析

        采用Excel2016和DPS18.10軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,采用單因素方差分析和LSD法比較不同處理間的差異顯著水平。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 不同尿素處理方式對(duì)甜櫻桃葉片葉綠素含量的影響

        由圖1可知,單次噴施尿素12 h,A2處理甜櫻桃葉片SPAD值高于對(duì)照。噴施12~24 h,A1、A2、A3處理甜櫻桃葉片SPAD值均逐漸升高,對(duì)照組其值逐漸下降,噴施24 h各個(gè)處理SPAD值均高于對(duì)照組。此后,A2、A3處理葉片SPAD值逐漸降低,A1處理葉片SPAD值于噴施48 h時(shí)先升高后降低,噴施72 h后各個(gè)處理葉片SPAD值均低于對(duì)照值。

        圖1 不同尿素處理方式(A1、A2、A3)對(duì)甜櫻桃葉片SPAD值的影響

        圖2為A4處理每次噴施尿素后24、48、72 h葉片SPAD值,共噴施3次。由圖可知,A4處理第1次噴施后24 h SPAD值低于對(duì)照,而后逐漸升高,48~72 h逐漸降低但仍高于對(duì)照值。第2次噴施后,變化趨勢(shì)與第1次相同,先升高,于48 h開(kāi)始逐漸降低,第3次噴施后,葉片SPAD值逐漸降低,噴施24 h后大幅度降低,低于對(duì)照值。

        圖2 不同尿素處理方式(A4)對(duì)甜櫻桃葉片SPAD值的影響

        2.2 不同尿素處理方式對(duì)甜櫻桃葉片數(shù)量的影響

        尿素噴施后,各個(gè)處理甜櫻桃樹(shù)均表現(xiàn)出落葉現(xiàn)象。在單次噴施處理中(圖3),噴施3天(11月18日)后,A3處理降幅最大,其落葉量最大,達(dá)77張/株,A1次之,落葉量為70張/株,A2降幅最為平緩,落葉量最少為27張/株,低于對(duì)照組(對(duì)照組落葉量為37張/株)。此后,A2處理降幅最大,落葉最多。噴施后第15天(11月29日),A1總落葉量最大,A3次之,A2總落葉量最低,但均高于對(duì)照組。

        圖3 不同尿素處理方式(A1、A2、A3)對(duì)甜櫻桃葉片數(shù)量的影響

        在3次噴施處理中(圖4),A4處理在第2次噴施(11月15日)尿素后葉片數(shù)量降幅逐漸增大,大量落葉明顯,11月15日至11月18日期間落葉量為167張/株(對(duì)照組為137張/株),11月18日至11月21日期間落葉量為172張/株,11月21日至11月29日期間落葉量為133張/株(對(duì)照組為33張/株),而對(duì)照組在11月18日后落葉趨勢(shì)較為平緩,11月18日至11月21日期間落葉量為46張/株,11月21日至11月29日期間落葉量33張/株,直到11月29日A4處理落葉量明顯大于其他處理。

        圖4 不同尿素處理方式(A4)對(duì)甜櫻桃葉片數(shù)量的影響

        2.3 不同尿素處理方式對(duì)甜櫻桃葉片全氮含量的影響

        圖5表明,噴施尿素后,A1、A2、A3處理甜櫻桃葉片全氮含量明顯升高,噴施后24 h,A2處理葉片中全氮含量最高,高于對(duì)照值。24~72 h對(duì)照組葉片中全氮含量逐漸下降,A1、A2、A3處理葉片中全氮含量仍為上升趨勢(shì),其中A3處理葉片全氮含量增幅較大,A1處理增幅較為平緩。噴施尿素72 h,A1、A2、A3處理葉片中全氮含量增加值分別為1.94、2.24、1.95 g/kg,對(duì)照組葉片中全氮含量增加值分別為0.13 g/kg。

        圖5 不同尿素處理方式(A1、A2、A3)對(duì)甜櫻桃葉片全氮含量的影響

        圖6為A4處理第1、2、3次噴施尿素24 h以及第3次噴施尿素72 h葉片全氮含量值,A4處理每次噴施尿素后葉片全氮含量逐漸增加,對(duì)照組葉片全氮含量逐漸降低。第2次噴施后葉片全氮含量高于對(duì)照組,24~72 h葉片全氮含量增幅較大,從第1次噴施尿素到第3

        圖6 不同尿素處理方式(A4)對(duì)甜櫻桃葉片全氮含量的影響

        2.4 不同尿素處理方式對(duì)甜櫻桃新梢長(zhǎng)度的影響

        為持續(xù)觀察秋施尿素處理對(duì)甜櫻桃生長(zhǎng)的影響,除春季葉片全氮含量外,對(duì)新梢生長(zhǎng)量也進(jìn)行了測(cè)量。由圖8可知,A4處理甜櫻桃新梢增長(zhǎng)量最大,A2次之,A1最少。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,從4月16日至5月8日期間,對(duì)照組甜櫻桃新梢平均增長(zhǎng)量為32.87 cm,A4處理新梢增長(zhǎng)量為42.37 cm,A2處理新梢增長(zhǎng)量為41.20 cm,A1、A3處理均低于對(duì)照值,分別為23.1、28.83 cm。

        圖7 不同尿素處理方式對(duì)春季甜櫻桃葉片全氮含量的影響

        圖8 不同尿素處理方式對(duì)春季甜櫻桃新梢長(zhǎng)度的影響

        3 結(jié)論與討論

        SPAD值可間接表明葉片的葉綠素相對(duì)含量及含氮量。SPAD值與葉綠素a、葉綠素b、總?cè)~綠素含量間存在極顯著正相關(guān)關(guān)系,在葡萄[10-11]、檸檬[12]、蘋果[13-14]、甜瓜[15]、西瓜[16]等多個(gè)樹(shù)種上已得到驗(yàn)證。因此,通常利用SPAD值來(lái)預(yù)測(cè)葉綠素a、葉綠素b、總?cè)~綠素含量,也是田間快速無(wú)損測(cè)定植物葉片葉綠素含量的常用方法。在本試驗(yàn)中,噴施尿素12 h,甜櫻桃葉片SPAD值均升高,表明葉片吸收尿素后氮素含量升高,這也和葉片全氮含量測(cè)定結(jié)果相符合。但并非噴施尿素的濃度越高,SPAD值越高,低濃度噴施(A1)48 h后次噴施尿素72 h,葉片中全氮含量增加值為2.69 g/kg,對(duì)照組葉片中全氮含量則減少0.52 g/kg。

        于春季測(cè)定不同尿素處理方式下甜櫻桃葉片全氮含量值,由圖7結(jié)果可知,A2處理顯著高于其他處理水平(P≤0.05),表明A2處理下甜櫻桃春季葉片中全氮含量最高,達(dá)22.20 g/kg,除A2外,其他處理春季葉片全氮含量均低于對(duì)照值,其中A4最低,為18.64 g/kg。SPAD值開(kāi)始下降,而中高濃度(A2、A3)24 hSPAD值就開(kāi)始下降,這表明尿素濃度過(guò)高對(duì)光合作用會(huì)產(chǎn)生一定的負(fù)效應(yīng),表現(xiàn)為SPAD值降低。在小麥等作物上,使用尿素作為葉面肥噴施時(shí),當(dāng)尿素濃度超過(guò)2%就會(huì)對(duì)葉片的光合作用產(chǎn)生負(fù)效應(yīng),導(dǎo)致SPAD值降低[17]。這是因?yàn)橹参飳?duì)尿素的同化作用并不十分依賴于呼吸作用的強(qiáng)度,主要取決于尿素濃度。當(dāng)外界噴施尿素濃度過(guò)高時(shí),尿素分子通過(guò)表皮層迅速進(jìn)入到葉片內(nèi)部蛋白質(zhì)分子中,蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中的氫鍵也因此受到破壞影響葉片的氮代謝,進(jìn)一步影響到葉片光合作用。同理可知,并非噴施尿素的濃度越高,葉片全氮含量越高。在單次噴施處理中,噴施5%尿素(A2)的甜櫻桃樹(shù)體葉片全氮含量最高,而A4處理連續(xù)3周噴施尿素,累積效應(yīng)使得葉片的全氮含量也較高。

        尿素是田間較常使用的落葉劑之一。本試驗(yàn)結(jié)果表明,尿素對(duì)甜櫻桃的落葉效果明顯。噴施尿素后,甜櫻桃落葉提前、落葉量增加。高濃度尿素處理(A3)出現(xiàn)落葉現(xiàn)象更早,但在相同時(shí)間內(nèi)(15天),中濃度尿素處理(A2)落葉量最大。相較于單次噴施,多次噴施(A4)落葉效果最好,落葉早、快、落葉量大,田間試驗(yàn)過(guò)程中可見(jiàn)落葉效果明顯,在第2次噴施后即進(jìn)入落葉快速期。這表明,第2次中濃度尿素噴施后,葉片中葉綠素含量已遭到破壞,葉片光合作用能力降低,逐漸衰老,形成大量離層,當(dāng)?shù)?次噴施高濃度尿素時(shí),葉片基部離去細(xì)胞已自覺(jué)轉(zhuǎn)入脫落機(jī)制,大量落葉。

        噴施尿素除了可以提前落葉外,尿素對(duì)樹(shù)體養(yǎng)分吸收與利用的影響也常被關(guān)注。秋季是果樹(shù)氮素營(yíng)養(yǎng)的貯備期,研究表明,此時(shí)樹(shù)體的氮素含量高低與翌年花器官分化質(zhì)量與產(chǎn)量密切相關(guān)。特別是晚秋施氮肥,此時(shí)葉片對(duì)氮素有較高的吸收能力,可以顯著提高樹(shù)體的營(yíng)養(yǎng)貯藏水平[18-19]。在本試驗(yàn)中,于春季測(cè)定了葉片中的全氮含量及新梢長(zhǎng)度,單次噴施中濃度的尿素(A2)葉片中全氮含量最高,新梢增長(zhǎng)量也較高,說(shuō)明使用中濃度的尿素噴施,甜櫻桃樹(shù)體養(yǎng)分回收與利用率最高。A4處理雖連續(xù)3次噴施尿素,但落葉快,落葉量大,絕大部分的N素營(yíng)養(yǎng)都跟隨落葉損失,無(wú)法回收再利用,春季新梢生長(zhǎng)量較大但葉片中的全氮含量最低。此結(jié)果與蘋果、葡萄上的研究結(jié)果相同[5,7]。在大多數(shù)作物上如小麥,植株對(duì)N素的吸收利用率與N營(yíng)養(yǎng)水平呈負(fù)相關(guān),即氮營(yíng)養(yǎng)水平越高,小麥對(duì)其吸收能力越低。在果樹(shù)上,N素隨落葉損失后無(wú)法被樹(shù)體回收利用,尤其當(dāng)使用高濃度尿素,樹(shù)體回收的氮素往往低于20%[20]。

        綜上所述,杭州地區(qū)甜櫻桃晚秋可通過(guò)葉面單次噴施5%尿素來(lái)輔助落葉,促使樹(shù)體進(jìn)入休眠期以利用養(yǎng)分回收與貯藏。

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