苹果树体磷素动态规律与施肥管理.doc

附件2苹果树体磷素动态规律与施肥管理樊红柱，同延安，赵营，刘汝亮（西北农林科技大学资源环境学院，陕西杨陵 712100）摘要：以“富士”苹果树为试材，对各器官及其皮层、木质部的磷含量和累积动态进行了研究，确定果树磷素吸收、转运和分配规律，为合理施肥提供依据。结果表明，从3月26日到9月21日，生物量累积呈直线增加，果实采收后，生长缓慢，7月30日后，根系快速生长；磷在根系与植株地上部累积量7月30日后迅速增加；皮层内磷含量与累积量在7月30日最低，休眠期最高，枝皮层磷累积量始终较高，皮层不同部位磷含量为枝干根；而木质部磷含量与累积4月30日达最低，木质部不同部位磷含量为根枝干；一年内，果树总吸磷28.72 /hm2，果实和叶片共带走磷7.94/hm2，从7月30 日到9月21日，吸收量为18.32 /hm2，占吸收总量的63.8 %，果实采收后的9月21日到1月15日，吸收量为10.40 /hm2，占36.2 %；果园年施磷素114.88 /hm2，秋季基施41.56 /hm2，果实膨大期前追施73.32 /hm2。 关键词：苹果树；磷素；动态分布；施肥管理Phosphorus Dynamics and Fertilizer Management of Apple TreeFAN Hong-zhu, TONG Yan-an, ZHAO Ying，LIU Ru-liang (College of Resources and Environmental Sciences, Northwest Sci-Tech University of Agriculture and Forestry, Yangling, Shaanxi 712100，China)Abstract: Phosphorous fertilizer is an important factor for the yield and quality production in apple trees. Phosphor concentration and accumulation in the cortex and xylem in different parts of the apple trees were studied in field-grown “Fuji” apple trees (M. micromalus. Makino ) in 2004 and 2005 growing seasons in Shaanxi province, China. The objective of this study was to find the dynamic of the phosphorous uptake, transportation and distribution in different part of the apple tree in order to fertilize properly. The results showed that the biomass of the plant and the parts above ground vegetated quickly from March 26 to September 21, and developed slowly after fruit harvested in September 21. Phosphorus accumulation in the parts above ground, root system and plant rapidly increased after July 30. Phosphorous content and accumulation in cortex reached lowest in July 30, and they were highest in the dormant period. The phosphorous content order in cortex in different parts of apple trees was Branch Trunk Roots. The phosphorus accumulation in branch cortex was highest throughout. But the phosphorous content and accumulation in xylem 收稿日期：基金项目：PPI/PPIC资助项目；农业部948重大引进项目作者简介：樊红柱（1978），男，陕西蓝田人，硕士研究生，主要从事果树生理与营养研究。Email: . 同延安为通讯作者，Email: . Tel:ere lowest in April 30. The phosphorous content order in xylem in different parts was Root Branch Trunk. The phosphorous accumulation in trunk was smallest in year cycle. Total 28.72 kg/hm2 phosphorous was uptake by plants during the year and 7.94/hm2 was move away by fruits and leaves. From July 30 to September 21, 18.32 kg/hm2 phosphorous was uptaken, it occupied 63.8% of total uptake. 10.40 kg/hm2 phosphorous was still uptaken from harvested time to January 15, accounted for 36.2 % of total uptake. Total phosphorous fertilization in apple orchard was 114.88 kg/hm2 in one year, 41.56 kg/hm2of the fertilizer was as base fertilizer in autumn, and the rest of 73.32 kg/hm2 were used to topdressing before the fruit expanding time.Key words: Apple trees; Phosphorous; Dynamic distribution; Fertilizer management磷是果树重要的营养元素之一，它是苹果生长发育、产量和品质形成的物质基础1。过去有关果树磷素的研究工作大多限于施肥与苹果产量和品质的关系，以及果树磷素吸收、转运和分配2-5等，而对果树生物量及磷素累积关系报道较少，定量分析的研究则更少。富士苹果是晚熟品种中栽培面积较大的主栽品种，目前对于富士品种矿质营养研究的报道不多，不利于制定科学的施肥措施。因此，本文试图通过对富士苹果树体各器官及其皮层、木质部的磷含量和磷吸收累积动态变化进行研究，确定富士苹果树的磷素养分吸收与利用规律，以期为合理施肥提供必要的依据。1 材料与方法1.1试验地概况 试材选自陕西苹果优生区岐山县。果园中心位于东经1073445，北纬342825，海拔高度为702 m。该区属暖温带半湿润气候，年平均降水量为631.5，平均气温为11.9。树龄为9年生红富士品种 ，砧木为八棱海棠（M. micromalus. Makino），株行距2 m3 m，果园为塿土，地势平坦，可灌溉。1.2 研究方法 本试验于20042005年进行。每次采样在园中选择三株生长势基本一致，无病虫害果树，分别在3月26日（萌芽展叶期）、4月30日（幼果期）、7月30日（果实膨大期）、9月21日（果实成熟期）和1月15日（休眠期）采样。每次采样方法相同，按果实、叶片、新梢、 枝、干和根系采样；根系收集距主干半径100范围内，深0100 的坑中所有根；每次称量各器官总鲜重，用不锈钢刀分离枝干及根的皮层和木质部。样品在100105 温度下杀酶15 min，然后7080 温度下烘干至恒重。样品粉碎后，用浓H2SO4-H2O2消解，钼锑抗比色法测磷。磷累积量是磷含量与器官干重的乘积。文中数据采用EXCEL和DPS软件统计分析。2 结果与分析2.1 果树生物量和磷累积年周期变化AB图1 果树生物量(A)和磷累积(B)年周期变化Fig. 1 Annual changes of biomass (A) and P accumulation (B) in apple trees大量研究结果表明，不同时期生物量变化与果树养分状况有密切的关系6。图1A是苹果树生物量年周期变化曲线，结果表明，生物量随物候期进展呈增长趋势。从3月26日至4月30日，整株生物量维持在810 ；4月30日到果实采收时，由于果实、叶片和新梢的迅速生长，使整株干重增加了133 %，达22 ，其中单株平均产量为29 ；9月21日后整株生长趋于缓慢。地上部生物量与整株有相似的动态变化规律。根系生物量年周期内在2.95.2 范围内变化，从3月26日至7月30日，根系几乎没有生长，其快速生长出现在7月30日以后，这与樊巍等7的研究结果一致。图1B给出果树磷累积动态曲线，由图1B可见，从3月26日至7月30日，整株的磷累积量基本没有增加，表明在此期间植株没有从土壤中吸收更多的磷；7月30日到9月21日，整株磷累积量增加了218 %；表明果实膨大期间植株从土壤中吸收大量的磷，以满足果树生长，9月21日至1月15日，整株磷累积量又增加了11 %，1月15日整株磷累积量没有包括果实及叶片带走的磷素，说明果实采收后植株仍然吸收一定的磷素养分。3月26日至7月30日，地上部磷累积量在3.874.16 g范围内变化；从7月30日到果实采收，地上部磷累积量增加了203 %；9月21日至1月5日，地上部磷累积量基本没有增加，可能的原因是果实采收和落叶带走大量的磷。3月26日至7月30日，根系磷累积量降低了48 %，说明此期根系吸收较少的磷，果树生长主要依赖上年树体贮藏的磷，这与Tagliavini M在油桃上的试验结果一致8。根系吸收少量的磷，可能的原因是土壤温度恢复较慢，低温下根系活力不高，另一个原因可能是春季干旱，土壤水分缺乏，限制了土壤养分的有效性与根系吸收，7月30日到1月5日，根系磷贮存量增加了392 %，表明在此期间果树需要吸收大量的磷才能满足其生长。2.2 果树磷含量和磷累积动态变化2.2.1 树体不同器官磷含量和磷累积表1 果树不同器官磷含量动态变化（g/）Table1 Dynamic changes of P concentration in different organs of apple tree（g/）器官Organs采样日期 Sampling date (m-d)3-264-307-309-211-15果实Fruits2.720.52a0.470.07ab0.770.09c叶Leaves7.400.99a2.640.71a0.810.26a1.380.15a新梢Shoots2.030.79a0.690.25ab1.520.04a1.300.38a枝Branch0.940.06b0.500.16b0.450.22ab0.690.01c0.790.05a干Trunk0.440.02b0.270.08b0.310.19b0.480.08d0.550.02a根系Roots0.920.04b0.550.11b0.460.19ab0.970.16b1.520.63a注：“”表示标准差；不同字母表示差异显著（P0.05），下同。Note: “” represents standard deviation; values followed by different letters in the column are significant at P0.05，the same as follows.由表1知，果实、叶片和新梢中磷含量表现出前期较高，中后期较低的消长变化。早春叶片磷含量较高，幼果期果实磷含量较高，果实成熟期新梢中磷含量较高，表明年周期内磷的分配随生长中心的转移而转移。从3月26日到7月30日，枝、干和根系中磷含量分别降低了52.1 %、38.6 %与50.0 %，枝、干和根系磷含量在同一物候期无显著性差异；7月30日以后，各器官磷含量有不同程度的增加，枝、干和根系磷含量休眠期达最高；9月21日采收时枝、干及根系磷含量达显著性差异水平，休眠期各器官磷含量无显著性差异。果实成熟时叶片和新梢磷含量较高，休眠期根系磷含量最高，说明7月下旬后根系吸收的磷一部分用于新生器官的生长，另一部分提高了各器官的磷含量，用于磷素贮藏累积。表2 果树各器官不同时期磷积累分布 （g）Table 1 Distribution of P accumulation in organs of apple tree in different time（g）器官Organs采样日期 Sampling date (m-d)3-264-307-309-211-15果实Fruits0.120.02c0.420.38bc2.840.76abc叶Leaves0.240.03c2.021.04a1.020.52abc1.930.01bc新梢Shoots0.220.13bc0.270.19c0.820.17c1.390.40c枝Branch2.730.07a1.270.77ab1.240.43a3.530.39ab6.330.38a干Trunk1.190.19b0.880.39bc0.920.41abc2.621.03abc3.910.57b根系Roots2.270.34a1.190.50abc1.190.52ab4.331.50a5.910.49a整株Plant6.430.415.702.635.060.7516.071.1017.540.06合计Total (/hm2)10.710.689.494.388.421.2426.741.8329.200.10从表2可知，3月26日到7月30日，果实磷累积量从0.12 g增加到0.42 g；叶片磷累积量增加了325 %；新梢累积量仅增加23 %；而枝、干和根系磷累积量分别下降了55 %、23 %与48 %，表明在此期间果树生长所需要的磷主要来自于树体上年贮藏磷的转移，这与Frak E在核桃、Guak S在苹果上的试验结果一致9-10。7月30日至1月15日，果树各器官磷累积量均有不同程度的增加。枝、干和根系累积量分别增加411 %、325 %与397 %。休眠期磷累积达最高，枝、干和根系累积量分别占磷贮藏总量的36 %、22 %、34 %，表明休眠期磷主要贮存在枝和根系，这与国内外许多研究结果一致11-13。方差分析结果表明器官磷累积在果树生长前期和后期差异显著，中期差异不显著。整株在7月30日前磷累积量几乎不变，维持在5.066.43 g之间，此期后果树磷累积量明显增加，表明果树当年磷素吸收主要发生在生育的中后期。2.2.2 不同器官皮层与木质部磷含量和磷累积ABCD图2 器官皮层与木质部磷含量和累积动态变化Fig. 2 Dynamic changes of P content and accumulation in different organs of cortex and xylemA：皮层磷含量；B：皮层磷累积量；C：木质部磷含量；D：木质部磷累积量A：P content in cortex; B: P accumulation in cortex; C: P content in xylem; D: P accumulation in xylem图2 A为不同器官皮层磷含量动态曲线，结果表明，从3月26日到7月30日，枝、干和根系皮层中磷含量呈下降趋势，分别下降51、48和55 %，果实膨大期到1月15日，各器官磷含量增加，根系磷含量增加幅度最高，达144 %。方差分析表明萌芽展叶期、休眠期不同器官皮层磷含量达显著差异，其它物候期根系与枝干皮层磷含量差异显著，而枝皮层和干皮层间磷含量无显著差异性。同一物候期不同器官皮层磷含量顺序为：枝干根系。由图2 B知，3月26日至7月30日，各器官磷贮量呈输出状态，枝、干和根系分别输出了65 %、31 %和60 %；7月30日后，器官皮层磷累积转为输入贮藏，枝输入量增加了469 %，树干增加214 %，根系增加318 %。枝条中磷累积量年周期内始终较高，在0.512.89 g 范围内变化；4月30日前，根系皮层磷累积量高于树干，高2024 %，4月30日后，根系和树干皮层磷累积量几乎接近，变化范围为0.281.18 g。同一物候期枝、干皮层间磷累积量无显著差异，而与根系皮层磷累积量达显著差异。由图2C知，枝、干和根系木质部磷含量随生长发育先减少，4月30日达最低，后增加。方差分析结果表明在萌芽展叶期不同器官木质部磷含量差异显著，7月30日各器官木质部磷含量无显著差异，其它物侯期枝、干间磷含量无差异，而与根系磷含量差异显著。年周期内器官木质部磷含量顺序为：根系枝干。从图2 D可见，从3月26日至4月30日，枝、干和根系木质部累积量分别下降55 %、30 %、56 %；4月30日到7月30日，各器官磷累积量基本不增加；7月30日以后，木质部磷累积量增加幅度较高，休眠期累积量达最高。树干木质部磷累积量年周期内始终最小，4月30日前，枝和根系木质部磷累积量几乎接近，在0.581.41 g范围内变化，是树干累积量的1.22.1倍；4月下旬后，木质部磷累积量顺序为，根系枝干。2.3 磷素利用与推荐施肥果树为多年生植物，树体内可贮藏大量的养分，对盛果期大树而言，秋季树体内贮藏的养分不同年份之间差别不大14。综上所述，树体养分需求量主要是果实和树叶带走的养分。由表2知，从3月26日至7月30日，果树基本上没有从土壤中吸收磷素营养，新生器官的生长所需要的磷素营养主要来自于上年不同器官储存养分的转移。从7月30日到9月21日，树体磷累积量从8.42 /hm2增加到26.74 /hm2，根系吸收磷素18.32 /hm2；果实采收后到1月15日，磷累积量从26.74 /hm2增加到29.20 /hm2，其中果实和叶片分别为4.73与3.21 /hm2；表明根系继续从土壤中吸收磷素10.40 /hm2。所以年周期内果树磷素吸收总量为28.72 /hm2，且主要集中在果实膨大期与果实采收到休眠期，分别占吸收总量的63.8 %和36.2 %。按照果园施肥量等于养分吸收量除以肥料利用率的思路，以本试验为依据，磷肥利用率约为25 %15，生产苹果48 t /hm2，需要施入磷素114.88 /hm2，果实收获后秋季基施磷素41.56 /hm2，果实膨大期前追施磷素73.32 /hm2。3 讨论本研究以苹果树为例，分析了果树不同物候期各器官生物量、磷含量和磷累积量规律，结果表明，从3月26日到9月21日，整株与地上部生长较快，果实采收后，其生长趋于缓慢，根系快速生长期出现在7月30日后；地上部、根系和整株磷累积量7月30日后迅速增加。早期果树生长主要利用树体贮存的磷素，且磷的分配随生长中心的转移而转移，7月30日后果树从土壤中吸收大量的磷。不同器官皮层磷含量与累积量7月30日达最低，休眠期最高，同一物候期不同器官皮层磷含量为枝干根，枝皮层中磷累积量年周期内始终较高。而木质部磷含量4月30日达最低，年周期内器官木质部磷含量顺序为根系枝干；木质部磷累积4月30日最低，休眠期最高。 养分的吸收贮藏会影响树体当年和以后几年的生长和发育，Weinbaum研究表明树体中贮存的养分重复利用可有较长的时间16，这一点在果园生产管理中必须要考虑。试验还表明年周期内果树从土壤中吸收磷素28.72 /hm2，果实成熟带走4.73 /hm2；果园应施磷素114.88 /hm2，果实收获后秋季基施磷素41.56 /hm2，果实膨大期前追施磷素73.32 /hm2。References1徐爱春，李保国，齐国辉. 苹果矿质营养研究进展. 河北林果研究，2003，18（4）：368-376. 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