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硅对苹果植株生长发育及氮素吸收特性的影响

公艳  
【摘要】:氮素是果树生长发育需要的大量营养元素之一,氮肥施用一直受到高度重视,尤其是在集约化水平较高的果园。但是施用氮肥不当会导致果实品质下降和树体旺长等不良后果(彭福田等,2002)。2007年,我国氮肥施用量达到2297.2万吨(折纯,下同,未包括复合肥中氮),是1980年的2.8倍,是世界第一氮肥消费大国。据近几年农户施肥调查结果表明,果园平均施氮量超过300kg N·hm~(-2),造成了苹果园生态系统氮素的盈余,并且对生态环境造成不良影响。硅被公认为植物的有益元素之一,能减轻各种生物胁迫如各种病虫害胁迫等,也能减轻各种非生物胁迫包括盐害、重金属离子毒害和干旱等。有关硅对氮及其它矿质元素之间的关系的研究在水稻等单子叶植物中已有相关报道(陆福勇等,2005;郑明珠等,2011)。 本研究以水培平邑甜茶幼苗和大田15年生红富士苹果/八棱海棠为试材,运用同位素示踪技术研究了施用硅肥对平邑甜茶幼苗~(15)N-硝酸钙吸收和利用特性研究以及苹果植株~(15)N-尿素吸收、利用与分配特性及果实品质的影响。主要研究结果以下: 1、硅对红富士苹果植株~(15)N-尿素吸收和分配特性的研究,结果如下:合理施用硅肥,可提高果实单果重、可溶性固形物含量以及果实硬度,分别比对照高22.7%、5.4%、和17.2%;处理2中各器官的NDFF均高于对照,其中以果实最为显著;无论对照还是处理,果实~(15)N-尿素分配率高于其它器官,处理2果实高于对照6.82%。处理2植株总氮量、吸收的~(15)N量以及~(15)N肥料利用率均为最大,并且两者差异性显著,分别为487.70g、4.75g和23.73%。 2、水培试验表明,加硅处理明显提高了叶绿素a的含量,其中以T2处理叶绿素a含量为最高。加硅处理后,随着处理天数的增加,叶绿素a的含量呈先上升后下降的趋势。于25d时,三个处理的叶绿素a含量达到最大,比对照分别高43.32%、18.83%和17.75%。叶绿素b和总叶绿素含量也呈现相似的趋势。随着处理天数的增加,T1、T2和T3处理叶片中SOD活性都明显呈先上升后下降的趋势。与对照相比,T2处理活性显著高于其它处理。POD和CAT酶活性也是表现出相似的趋势。各处理硝态氮的含量均呈先上升后下降的趋势,在25天达到最大。与对照相比,加硅能提高平邑甜茶叶片中硝态氮的含量,其中以T2处理效果最好。 3、无论地上部还是地下部,T1、T2和T3处理NDFF值均显著高于高于对照。其中以T2处理为最高,T3处理为最低,分别为79.04%、39.74%和69.26%、34.50%。不同处理NDFF值均表现出一致的规律,即地上部>地下部。平邑甜茶植株含氮量总体趋势是随着施硅量的增加,氮素的吸收量先升高再降低。T2处理下植株全氮量最高,为1.46g;T3处理最低,为0.70g。不同施硅量处理植株对~(15)N分配情况是一致的,均为地上部高于地下部。植株地上部对~(15)N的分配量随施硅量的增加而呈先增后减的趋势。差异性分析表明:T2与T1和T3处理之间的差异显著。T1和T2处理与对照相比,地上部~(15)N分配率都显著升高,其中T2处理最高为73.86%。施硅量不同,植株地上部与地下部~(15)N分配比值从1.89到2.82不等。T2处理~(15)N利用率最大,为8.68%;T3处理利用率最小,为3.64%,两者之间差异显著。


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