陶 鑫
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,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)質水果生產的最佳區(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的結構物質[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)矛氮代謝相關酶活性,提高植株葉片內可溶性蛋白含量和硝態(tài)氮含量。徐麗榮等[7]研究認為,每株施氮肥300g,翠冠梨芽苗株高、徑粗、葉片數總體均為最高,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、花序長和單株花序數均顯著增加,果實總糖、維生素C含量表現出先升高后下降的趨勢,施氮量為330kg/hm2時產量最高。目前,氮肥對大田作物、蔬菜水果上的研究較多,然而有關氮肥對香梨幼苗的相關研究較少,因此,本研究就武威市經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。
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,基礎肥力為堿解氮88.3mg/kg、速效鉀75.2mg/kg、速效磷25.82mg/kg,有機質含量1.67%。選用肥料為尿素(N,46%)、過磷酸鈣(P2O5,6%)、硫酸鉀(K2O,51%)。
試驗以不施氮肥為對照(CK),設置四個氮肥處理,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P2O535kg/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。
1.3.1 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。
株高是植株生長狀況最直觀的指標,根據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%。
表1 氮肥施用量對香梨幼苗株高(cm)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%。
表2 氮肥施用量對香梨幼苗莖粗(cm)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%。
圖1 氮肥施用量對香梨幼苗葉綠素含量的影響
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%。
圖2 氮肥施用量對香梨幼苗凈光合速率的影響
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,促進干物質的積累與轉運[9]。合理配施氮肥在土壤養(yǎng)分轉化、作物產量等方面起到積極作用[10]。研究表明,在一定范圍內,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,生理指標存在顯著差異,當施氮為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量均高于不施肥處理。本研究結果表明,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基礎。
氮素是植物生命活動不可或缺的元素,氮素被植物吸收后,通過復雜的代謝過程參與植物物質轉化,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[17]。前人研究結果表明,增施氮肥能夠增加氮代謝關鍵酶活性[18],促進其酶促反應,提高參與氮代謝過程中間物質的含量[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,降低其他礦質養(yǎng)分的吸收。本研究結果表明,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,氮肥施用量過多導致葉綠素含量和光合指標下降,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。
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,有利于經濟林木的發(fā)展。