馬玉全，王小龍，李玉梅，王孝娣，劉鳳之，王海波

不同砧木對(duì)葡萄‘87-1’氮磷鉀等養(yǎng)分吸收利用的影響

馬玉全，王小龍，李玉梅，王孝娣，劉鳳之，王海波

中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部園藝作物種質(zhì)資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/遼寧省落葉果樹礦質(zhì)營養(yǎng)與肥料高效利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，遼寧興城 125100

【目的】旨在篩選不同養(yǎng)分的高效利用型砧木，對(duì)12種砧木嫁接‘87-1’品種的氮、磷、鉀、鈣、鎂養(yǎng)分吸收和利用效率進(jìn)行研究，為葡萄生產(chǎn)中的砧木選擇和肥料利用率的提升提供理論依據(jù)?！痉椒ā勘狙芯坑?020年1月至2021年11月連續(xù)兩年對(duì)12種砧木嫁接‘87-1’品種組合的苗木在萌芽期、始花期、末花期、種子發(fā)育期、果實(shí)轉(zhuǎn)色期、果實(shí)成熟采收期和落葉期7個(gè)關(guān)鍵生育時(shí)期進(jìn)行整株取樣，測(cè)定植株氮、磷、鉀、鈣、鎂礦質(zhì)元素含量，計(jì)算各組合單株元素累積量、干物質(zhì)生產(chǎn)效率、果實(shí)生產(chǎn)效率和收獲指數(shù)，分析各指標(biāo)之間的差異，比較不同砧木對(duì)氮、磷、鉀、鈣、鎂吸收利用的影響。【結(jié)果】本研究中不同砧穗組合氮、磷、鉀、鈣、鎂的單株累積量存在顯著差異，其中以87-1/34EM組合的氮、磷、鉀、鈣、鎂累積量最高。以干物質(zhì)生產(chǎn)效率、果實(shí)生產(chǎn)效率為指標(biāo)，評(píng)價(jià)養(yǎng)分生物及經(jīng)濟(jì)利用效率，結(jié)果表明，87-1/420A組合氮和鉀的干物質(zhì)生產(chǎn)效率最高，87-1/貝達(dá)和87-1/101-14組合磷和鈣的干物質(zhì)生產(chǎn)效率較高，而鎂的干物質(zhì)生產(chǎn)效率中則以87-1/5BB組合表現(xiàn)較好；鉀果實(shí)生產(chǎn)效率以‘1103P’砧木表現(xiàn)最好，‘101-14’砧木氮、磷、鈣和鎂的果實(shí)生產(chǎn)效率最高。收獲指數(shù)體現(xiàn)了果實(shí)中養(yǎng)分的吸收分配情況，不同砧木處理下，‘貝達(dá)’砧木磷和鉀的收獲指數(shù)最高，氮、鈣和鎂的收獲指數(shù)分別以‘SO4’‘5BB’和‘華葡1號(hào)’砧木表現(xiàn)最高?！窘Y(jié)論】本研究中不同砧木對(duì)氮、磷、鉀、鈣、鎂的吸收情況差異顯著，吸收能力與利用效率之間表現(xiàn)不一致。‘貝達(dá)’和‘101-14’砧木對(duì)磷和鈣具有較高的生物及經(jīng)濟(jì)利用效率；‘1103P’砧木鉀的生物及經(jīng)濟(jì)利用效率較高；氮和鎂的生物利用效率分別以‘420A’和‘5BB’砧木表現(xiàn)最好，而經(jīng)濟(jì)利用效率則以‘101-14’砧木表現(xiàn)最好。另外，‘貝達(dá)’砧木促進(jìn)了磷和鉀向果實(shí)的分配，‘SO4’‘5BB’和‘華葡1號(hào)’砧木分別促進(jìn)了氮、鈣和鎂向果實(shí)的分配。

葡萄砧木；氮；磷；鉀；鈣；鎂；吸收利用

0 引言

【研究意義】‘87-1’葡萄是遼寧省鞍山市郊區(qū)的玫瑰香葡萄園中發(fā)現(xiàn)的極早熟、優(yōu)質(zhì)、豐產(chǎn)的芽變單株，具有耐弱光、耐儲(chǔ)運(yùn)、品質(zhì)優(yōu)等特點(diǎn)，適于用于日光溫室栽培生產(chǎn)[1]。礦質(zhì)營養(yǎng)元素是植物的必需營養(yǎng)物質(zhì)，是作物生長發(fā)育、產(chǎn)量形成和品質(zhì)提升的物質(zhì)基礎(chǔ)[2-3]，目前，葡萄生產(chǎn)中仍然存在經(jīng)驗(yàn)施肥和盲目施肥的問題，造成肥料成本上升，養(yǎng)分利用效率低下，環(huán)境污染等[4]，適宜葡萄砧木的篩選可以有效提高養(yǎng)分利用效率，通過生物途徑來減少化肥使用，降低環(huán)境污染。【前人研究進(jìn)展】葡萄砧木的最早應(yīng)用源于防治葡萄根瘤蚜的侵害，隨著葡萄產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，葡萄嫁接栽培得到越來越普遍的應(yīng)用[5]，砧木能夠顯著提高葡萄的抗逆性[6]，提高葡萄產(chǎn)量，改善果實(shí)品質(zhì)[7-8]。因此，采用砧木嫁接栽培，對(duì)于提升我國葡萄產(chǎn)業(yè)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力，提升果實(shí)品質(zhì)，提高栽培管理水平都具有十分重要的意義。研究表明，砧木作為土壤與樹體的養(yǎng)分運(yùn)輸通道，對(duì)樹體的營養(yǎng)吸收也產(chǎn)生重要影響[9-10]。氮、磷、鉀、鈣、鎂作為葡萄生長中的大（中）量元素，對(duì)于提高果實(shí)產(chǎn)量，提升果實(shí)品質(zhì)等方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用[11-13]，因此，生產(chǎn)中氮、磷、鉀、鈣、鎂的高效利用，顯得尤為重要?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】目前，適宜葡萄砧穗組合的研究大多集中在果實(shí)品質(zhì)和抗性等方面，關(guān)于葡萄養(yǎng)分高效型砧木篩選的研究很少，評(píng)價(jià)不同砧木對(duì)設(shè)施葡萄養(yǎng)分吸收能力和利用效率差異的研究尚未見報(bào)道?！緮M解決的關(guān)鍵問題】本研究以設(shè)施栽培條件下12種不同砧木嫁接的‘87-1’葡萄為試材，以單株元素累積量、干物質(zhì)生產(chǎn)效率、果實(shí)生產(chǎn)效率、收獲指數(shù)為指標(biāo)，研究不同砧木對(duì)設(shè)施‘87-1’葡萄對(duì)氮、磷、鉀、鈣、鎂吸收利用的影響，為設(shè)施葡萄嫁接生產(chǎn)中營養(yǎng)高效砧木的選擇和肥料利用率的提高提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

試驗(yàn)于2020年1月至2021年11月在遼寧省興城市的中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所葡萄核心技術(shù)試驗(yàn)示范園中進(jìn)行。

1.1 試驗(yàn)材料及地點(diǎn)

供試材料為3年生‘87-1’葡萄嫁接樹，砧木分別為‘華葡1號(hào)’（HPYH）、‘貝達(dá)’（Beta）、‘SO4’‘5BB’‘225R’‘1103P’‘101-14’‘420A’‘110R’‘LOT’‘140R’‘34EM’，記作87-1/華葡1號(hào)、87-1/貝達(dá)、87-1/SO4、87-1/5BB、87-1/225R、87-1/1103P、87-1/101-14、87-1/420A、87-1/110R、87-1/LOT、87-1/140R、87-1/34EM。采用盆栽試驗(yàn)，材料于2018年5月定植于日光溫室內(nèi)直徑35 cm、深度35 cm的塑料盆中，其中日光溫室東西走向跨度7.5 m、高度4.2 m、長70 m等，覆蓋PO棚膜，12月21日開始升溫，4月10日盛花，6月30日果實(shí)成熟，11月3日落葉。株行距0.8 m×2.0 m，樹形采用單層水平龍干形，葉幕形采取“V”形葉幕。樹體管理采取簡(jiǎn)化修剪技術(shù)，新梢同側(cè)保持間距15 cm，主梢一次成梢，副梢留1葉絕后摘心，梢果比為1﹕1，其他管理同常規(guī)。試驗(yàn)前測(cè)定土壤肥力為pH 6.80，有機(jī)質(zhì)19.5 g?kg-1，堿解氮110.6 mg?kg-1，速效鉀230.8 mg?kg-1，速效磷90.58 mg?kg-1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)、測(cè)定項(xiàng)目和方法

對(duì)每個(gè)砧穗組合于萌芽前選擇長勢(shì)一致的植株編號(hào)標(biāo)記，于萌芽期、始花期、末花期、果實(shí)種子發(fā)育期、果實(shí)轉(zhuǎn)色期、果實(shí)成熟采收期和落葉期等7個(gè)關(guān)鍵時(shí)期進(jìn)行整株取樣，每次取3株，將樹體解剖為花穗或果實(shí)和其他器官并測(cè)定分析氮、磷、鉀、鈣、鎂等元素含量，計(jì)算不同生育階段植株整體對(duì)氮、磷、鉀、鈣、鎂的吸收即累積量。樹體管理過程中修剪或疏除的各器官全部收集對(duì)應(yīng)到相應(yīng)植株。

將解剖的各器官樣品按清水→洗滌劑→清水→1%鹽酸→3次去離子水順序沖洗后，立即在105℃下殺青30 min，隨后在80℃下烘干，不銹鋼電磨粉碎后過60目篩，裝袋備用。采用流動(dòng)分析儀測(cè)定氮含量，磷、鉀、鈣、鎂元素含量采用消解儀進(jìn)行消解，電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（ICP）進(jìn)行測(cè)定[14]。

單株元素累積量=∑（各器官元素濃度×對(duì)應(yīng)器官干物質(zhì)重量）；

全年單株元素累積量=落葉期單株元素累計(jì)量（包含成熟期果實(shí)及落葉期葉片的累積量）-萌芽期單株元素累積量；

某礦質(zhì)元素干物質(zhì)生產(chǎn)效率=單株植株干物質(zhì)總量/單株植株該礦質(zhì)元素年累積量[15]；

某礦質(zhì)元素果實(shí)生產(chǎn)效率=單株植株果實(shí)產(chǎn)量/單株植株該礦質(zhì)元素年累積量[15]；

收獲指數(shù)=單株植株某礦質(zhì)元素果實(shí)累積量/單株植株該礦質(zhì)元素年累積量×100%[16]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)為2020年和2021年的平均值，利用Microsoft office excel 2010軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，利用SAS9.4軟件進(jìn)行單因素（one-way ANOVA）和Duncan法進(jìn)行方差分析和多重比較（=0.05）。

2 結(jié)果

2.1 不同砧木對(duì)設(shè)施‘87-1’葡萄氮元素吸收利用的影響

氮是葡萄營養(yǎng)元素中累積量較大的元素之一，氮元素對(duì)于促進(jìn)葡萄產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)改善具有重要作用。不同砧木對(duì)氮的吸收利用在單株累積量、干物質(zhì)生產(chǎn)效率、果實(shí)生產(chǎn)效率、收獲指數(shù)方面均存在顯著性差異。植株的氮累積量一定程度上代表植株的氮吸收能力，各砧穗組合對(duì)氮的單株累積量中，87-1/SO4和87-1/34EM兩個(gè)組合累積量顯著高于其他組合，87-1/華葡1號(hào)組合累積量最低。各砧穗組合干物質(zhì)生產(chǎn)效率方面，87-1/420A組合生產(chǎn)效率顯著高于其他組合，其次是87-1/101-14和87-1/5BB組合，87-1/華葡1號(hào)、87-1/LOT和87-1/SO4組合生產(chǎn)效率較低，且它們之間無顯著差異。各砧穗組合果實(shí)生產(chǎn)效率方面，87-1/101-14組合生產(chǎn)效率最高，顯著高于其他組合，而87-1/LOT、87-1/34EM、87-1/225R和87-1/110R生產(chǎn)效率顯著低于其他組合。氮收獲指數(shù)反映了氮在果實(shí)中的分配比例，87-1/SO4組合收獲指數(shù)最高，但與87-1/華葡1號(hào)、87-1/貝達(dá)、87-1/LOT之間差異不顯著，顯著高于其他組合，87-1/110R組合收獲指數(shù)最?。ū?）。

2.2 不同砧木對(duì)設(shè)施‘87-1’葡萄磷元素吸收利用的影響

磷是植物生長過程中必不可少的，調(diào)控植物信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和新陳代謝，可促進(jìn)花芽分化，提高根系吸收能力，提高抗旱抗寒能力。不同砧木對(duì)磷的吸收利用在單株累積量、干物質(zhì)生產(chǎn)效率、果實(shí)生產(chǎn)效率、收獲指數(shù)方面均存在顯著性差異。植株的磷累積量一定程度上代表植株的磷吸收能力，各砧穗組合對(duì)磷的單株累積量中，87-1/34EM和87-1/140R累積量顯著高于其他組合，87-1/110R、87-1/101-14、87-1/5BB、87-1/華葡1號(hào)和87-1/貝達(dá)組合累積量較低，其他組合之間差異不顯著。砧穗組合干物質(zhì)生產(chǎn)效率方面，以87-1/101-14和87-1/貝達(dá)組合生產(chǎn)效率較高，其次是87-1/5BB和87-1/110R組合，87-1/34EM組合效率最低，其他組合之間差異不顯著。各砧穗組合果實(shí)生產(chǎn)效率方面，87-1/101-14和87-1/貝達(dá)顯著高于其他砧穗組合，87-1/34EM組合生產(chǎn)效率最低。磷收獲指數(shù)反映了磷在果實(shí)中的分配比例，87-1/貝達(dá)組合收獲指數(shù)顯著高于其他組合，87-1/1103P和87-1/110R組合收獲指數(shù)較低（表2）。

表1 不同砧木對(duì)設(shè)施‘87-1’葡萄氮元素吸收利用的影響

不同小寫字母表示差異顯著（Duncan，＜0.05）。下同

Different smalls letters indicated significant difference at 0.05 level by Duncan’s test. The same as below

表2 不同砧木對(duì)設(shè)施‘87-1’葡萄磷元素吸收利用的影響

2.3 不同砧木對(duì)設(shè)施‘87-1’葡萄鉀元素吸收利用的影響

葡萄是喜鉀類植物，鉀的吸收周期較長，鉀可以提高葡萄光合作用，提升可溶性固形物含量，Vc含量和含糖量等品質(zhì)指標(biāo)。不同砧木對(duì)鉀的吸收利用在單株累積量、干物質(zhì)生產(chǎn)效率、果實(shí)生產(chǎn)效率、收獲指數(shù)方面均存在顯著性差異。植株的鉀累積量一定程度上代表植株的鉀吸收能力，各砧穗組合對(duì)鉀的單株累積量中，87-1/34EM累積量顯著高于其他組合，而87-1/華葡1號(hào)和87-1/1103P累積量較低，但與87-1/貝達(dá)、87-1/5BB、87-1/420A和87-1/110R組合差異不顯著。砧穗組合干物質(zhì)生產(chǎn)效率方面，87-1/1103P和87-1/420A較高，其次是87-1/140R、87-1/225R和87-1/5BB組合，其余組合之間差異不顯著。各砧穗組合果實(shí)生產(chǎn)效率方面，87-1/1103P組合最高，顯著高于其他組合，87-1/LOT、87-1/225R、87-1/110R和87-1/34EM組合生產(chǎn)效率較低。鉀收獲指數(shù)反映了鉀在果實(shí)中的分配比例，87-1/貝達(dá)組合收獲指數(shù)最高，但與87-1/華葡1號(hào)、87-1/LOT和87-1/SO4之間差異不顯著，87-1/110R顯著低于其他組合（表3）。

表3 不同砧木對(duì)設(shè)施‘87-1’葡萄鉀元素吸收利用的影響

2.4 不同砧木對(duì)設(shè)施‘87-1’葡萄鈣元素吸收利用的影響

果樹的礦質(zhì)營養(yǎng)中，鈣具有重要位置，部分葡萄品種中鈣的累積量甚至超過了鉀，鈣對(duì)葡萄形態(tài)建成、產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)發(fā)揮著巨大作用。不同砧木對(duì)鈣的吸收利用在單株累積量、干物質(zhì)生產(chǎn)效率、果實(shí)生產(chǎn)效率、收獲指數(shù)方面均存在顯著性差異。植株的鈣累積量一定程度上代表植株的鈣吸收能力，各砧穗組合對(duì)鈣的單株累積量中，87-1/34EM顯著高于其他組合，87-1/華葡1號(hào)和87-1/貝達(dá)兩個(gè)組合的累積量較低，且顯著低于其他組合。砧穗組合干物質(zhì)生產(chǎn)效率方面，87-1/貝達(dá)和87-1/101-14組合最高，顯著高于87-1/ LOT、87-1/5BB、87-1/34EM、87-1/1103P、87-1/140R和87-1/110R組合，其中以87-1/34EM的生產(chǎn)效率最低。各砧穗組合果實(shí)生產(chǎn)效率與干物質(zhì)生產(chǎn)效率相似，均以87-1/貝達(dá)和87-1/101-14組合最高，87-1/34EM組合最低。收獲指數(shù)反映了鈣在果實(shí)中的分配比例，整體來看，各砧穗組合的鈣收獲指數(shù)差異不大，可能與鈣的流動(dòng)性較差，鈣在果實(shí)中占比較低有關(guān)，以87-1/5BB組合最高，87-1/110R和87-1/LOT兩個(gè)組合較低（表4）。

2.5 不同砧木對(duì)設(shè)施‘87-1’葡萄鎂元素吸收利用的影響

鎂作為葡萄生長過程中的常量礦質(zhì)元素，能夠維持葉綠體結(jié)構(gòu)，提高光合效率，鎂還參與了碳氮代謝等過程。不同砧木對(duì)鎂的吸收利用在單株累積量、干物質(zhì)生產(chǎn)效率、果實(shí)生產(chǎn)效率、收獲指數(shù)方面均存在顯著性差異。植株的鎂累積量一定程度上代表植株的鎂吸收能力，各砧穗組合對(duì)鎂的單株累積量中，同樣以87-1/34EM組合最高，且顯著高于其他組合。砧穗組合干物質(zhì)生產(chǎn)效率方面，87-1/5BB顯著高于其他組合，其次是87-1/華葡1號(hào)、87-1/101-14、87-1/ 420A組合，87-1/34EM和87-1/87-1/420A兩個(gè)組合生產(chǎn)效率較低。砧穗組合果實(shí)生產(chǎn)效率方面，各砧穗組合差異較大，其中以87-1/101-14組合最高，且顯著高于其他組合，87-1/LOT、87-1/225R和87-1/34EM三個(gè)組合較低。鎂收獲指數(shù)反映了鎂在果實(shí)中的分配比例，87-1/華葡1號(hào)、87-1/5BB和87-1/SO4組合收獲指數(shù)較高，顯著高于87-1/LOT、87-1/101-14、87-1/34EM、87-1/225R、87-1/140R和87-1/110R組合（表5）。

表4 不同砧木對(duì)設(shè)施‘87-1’葡萄鈣元素吸收利用的影響

表5 不同砧木對(duì)設(shè)施‘87-1’葡萄鎂元素吸收利用的影響

3 討論

3.1 砧木影響?zhàn)B分吸收及利用效率

葡萄砧木的研究一開始用于對(duì)抗葡萄根瘤蚜，隨著產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，葡萄砧木的應(yīng)用涉及到更多方面，主要包括改善果實(shí)品質(zhì)、調(diào)節(jié)生長勢(shì)、促進(jìn)礦質(zhì)營養(yǎng)的吸收等多個(gè)方面[17]。葡萄砧木對(duì)接穗的影響會(huì)因?yàn)橥寥篮蜌夂驐l件、嫁接親和性和砧木品種的差異，而表現(xiàn)出不同的結(jié)果[18]。當(dāng)前，養(yǎng)分利用效率低下是制約葡萄健康發(fā)展的瓶頸問題之一，選用養(yǎng)分利用效率高的砧木是減少肥料施用、提高肥料利用率、進(jìn)而減輕面源污染的重要途徑之一[17,19]。植株的養(yǎng)分累積量一定程度上反映了植株的養(yǎng)分吸收能力，本研究中不同砧穗組合氮、磷、鉀、鈣、鎂的單株累積量存在顯著差異，說明砧木顯著影響了植株對(duì)養(yǎng)分的吸收能力，其中以87-1/34EM組合氮、磷、鉀、鈣、鎂的累積量最高，養(yǎng)分積累的差異體現(xiàn)了不同砧木的營養(yǎng)吸收特性[19]。

植物對(duì)養(yǎng)分的利用效率指的是植物對(duì)體內(nèi)養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化和利用能力[20]，對(duì)植物礦質(zhì)元素利用效率的評(píng)價(jià)中，有關(guān)養(yǎng)分利用效率的指標(biāo)參數(shù)一般是以生物量與植株礦質(zhì)元素累積量的比值來表示[21]，也有的用經(jīng)濟(jì)學(xué)產(chǎn)量與植株礦質(zhì)元素累積量的比值[22]。在其他作物上均有研究表明，砧木可以提升養(yǎng)分的利用效率，盧曉佩等[23]通過兩種柑橘砧木硼利用效率比較發(fā)現(xiàn)，枳橙砧木植株硼的利用能力更強(qiáng)，Ruiz等[24]研究發(fā)現(xiàn)，以氮高效煙草品種‘H-20’作為砧木顯著提升了接穗的氮素利用能力，季萌萌等[25]研究不同蘋果砧木磷利用效率發(fā)現(xiàn)，富平楸子P的利用效率較高，在黃瓜[26]和西瓜[27]上也有類似研究結(jié)果，砧木嫁接可以提高作物的養(yǎng)分利用效率。本研究也發(fā)現(xiàn)，不同砧木處理，各砧穗組合的干物質(zhì)生產(chǎn)效率和果實(shí)生產(chǎn)效率均存在顯著差異。干物質(zhì)生產(chǎn)效率是單位養(yǎng)分所產(chǎn)生的總干物質(zhì)量，稱為養(yǎng)分的生物利用效率，單位營養(yǎng)元素所產(chǎn)生果實(shí)產(chǎn)量稱為其果實(shí)生產(chǎn)效率，是衡量營養(yǎng)元素經(jīng)濟(jì)效率的重要指標(biāo)，本研究即從養(yǎng)分的生物利用效率和經(jīng)濟(jì)利用效率兩個(gè)方面來評(píng)價(jià)砧木對(duì)設(shè)施葡萄養(yǎng)分利用效率的影響，結(jié)果表明，‘420A’砧木提升了氮和鉀的生物利用效率，‘貝達(dá)’和‘101-14’砧木提升了磷和鈣的生物利用效率，‘5BB’砧木提升了鎂的生物利用效率。經(jīng)濟(jì)利用效率中，鉀經(jīng)濟(jì)利用效率以‘1103P’砧木表現(xiàn)最好，‘101-14’砧木氮、磷、鈣和鎂的經(jīng)濟(jì)利用效率較高。生產(chǎn)中可以根據(jù)建園土壤的肥力情況，來選擇適宜的砧木種類，進(jìn)而提高肥料利用效率，無需投入大量養(yǎng)分就可以獲得較高的生物產(chǎn)量或經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。本研究也發(fā)現(xiàn)，養(yǎng)分累積量高的砧穗組合生物和經(jīng)濟(jì)利用效率卻較低，這也表明養(yǎng)分利用效率往往與其體內(nèi)的營養(yǎng)水平呈負(fù)相關(guān)，這與前人研究結(jié)果相似[28]。關(guān)于砧木對(duì)養(yǎng)分的吸收利用，有研究認(rèn)為砧木基因型差異會(huì)影響樹體對(duì)養(yǎng)分的吸收[29]，也有研究認(rèn)為接穗和砧木之間存在一種復(fù)雜的信息交流機(jī)制，研究證實(shí)高等植物的維管系統(tǒng)內(nèi)存在長距離信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制[30-31]。因此，關(guān)于砧木提升養(yǎng)分吸收利用的內(nèi)在機(jī)理還需要進(jìn)一步探討。

3.2 砧木影響果實(shí)養(yǎng)分分配

砧木也會(huì)影響器官對(duì)養(yǎng)分的競(jìng)爭(zhēng)吸收，吳偉民等[32]研究表明，不同砧木處理使葡萄果實(shí)礦質(zhì)元素含量表現(xiàn)出較大差異，‘101-14’和‘5BB’嫁接‘夏黑’后促進(jìn)了果實(shí)中多種營養(yǎng)元素的積累，而收獲指數(shù)是經(jīng)濟(jì)器官（果實(shí)）中礦質(zhì)元素的累積量占整株植物中礦質(zhì)元素年累積量的比例，描述了植株向經(jīng)濟(jì)器官中運(yùn)輸營養(yǎng)元素的能力[33]。有研究表明，果實(shí)品質(zhì)的形成受果實(shí)中礦質(zhì)元素的影響較大[34]。本研究發(fā)現(xiàn)，‘貝達(dá)’砧木磷和鉀的收獲指數(shù)最高，氮、鈣和鎂的收獲指數(shù)分別以‘SO4’‘5BB’和‘華葡1號(hào)’砧木表現(xiàn)最高。收獲指數(shù)高說明砧木顯著提高了營養(yǎng)元素向果實(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)的能力，促進(jìn)了養(yǎng)分向果實(shí)的分配。這可能是因?yàn)檎杷胫g存在明顯的交互作用[35]，使砧木對(duì)營養(yǎng)元素的吸收及向上運(yùn)輸速率存在較大差異，從而影響了果實(shí)對(duì)營養(yǎng)元素的調(diào)運(yùn)能力。

4 結(jié)論

不同砧木對(duì)氮、磷、鉀、鈣、鎂的吸收能力差異較為顯著，吸收能力較強(qiáng)的組合，對(duì)元素的利用效率不高，元素的吸收和利用表現(xiàn)出不一致性。不同砧木對(duì)礦質(zhì)元素氮、磷、鉀、鈣、鎂利用效率的比較中，‘貝達(dá)’和‘101-14’砧木對(duì)磷和鈣具有較高的生物及經(jīng)濟(jì)利用效率；‘1103P’砧木鉀的生物及經(jīng)濟(jì)利用效率較高；氮和鎂的生物利用效率分別以‘420A’和‘5BB’砧木表現(xiàn)最好，而經(jīng)濟(jì)利用效率則以‘101-14’砧木表現(xiàn)最好。另外，‘貝達(dá)’砧木促進(jìn)了磷和鉀向果實(shí)的分配，‘SO4’‘5BB’和‘華葡1號(hào)’砧木分別促進(jìn)了氮、鈣和鎂向果實(shí)的分配。因此，砧木的選擇應(yīng)根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)表現(xiàn)來選擇。

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Differences in Nutrient Absorption and Utilization of 87-1 Grape Variety Under Different Rootstock Facilities

MA YuQuan, WANG XiaoLong, LI YuMei, WANG XiaoDi, LIU FengZhi, WANG HaiBo

Research Institute of Pomology, Chinese Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Horticultural Crops (Germplasm Resources Utilization), Ministry of Agriculture and Rural Affairs/Key Laboratory of Mineral Nutrition and Efficient Fertilization for Deciduous Fruits of Liaoning Province, Xingcheng 125100, Liaoning

【Objective】In order to screen high-efficiency grape rootstocks with different nutrients, the nutrient uptake and utilization efficiencies of nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K), calcium (Ca) and magnesium (Mg) in 87-1 grape variety grafted with 12 rootstock varieties were studied, which was beneficial to provide a theoretical basis for the selection of rootstocks and the improvement of fertilizer utilization in grape production.【Method】From January 2020 to November 2021, the whole grape plants sampled from 87-1 grape variety grafted with 12 rootstock varieties at the key growth stages, such as germination stage, initial flowering stage, end bloom stage, seed development stage, veraison stage, maturation stage and deciduous stage, were carried out for two consecutive years, respectively. Based on mineral element content of N, P, K, Ca, and Mg in plants, the element accumulation per plant, dry matter production efficiency (DMPE), fruit production efficiency (FPE) and harvest index (HI) of each combination were calculated. And then, the differences between each indexes were analyzed, and the effects of different rootstocks on the absorption and utilization of nitrogen, phosphorus, potassium, calcium and magnesium were compared.【Result】The significant differences in the accumulation of N, P, K, Ca, and Mg per plant among different stock were found, 87-1/34EM of which had the highest accumulation of N, P, K, Ca, and Mg. Using DMPE and FPE as indicators, the biological and economic utilization efficiencies of nutrients (BUE and EUE) were evaluated. N and K of 87-1/420A combination had the highest DMPE, and 87-1/Beta and 87-1/101-14 combinations had higher DMPE of P and Ca. DMPE of Mg in 87-1/5BB combination performed better. The FPE of K was the best within 1103P rootstock, while the 101-14 rootstock had the highest FPE of N, P, Ca and Mg. The HI reflected the absorption and distribution of nutrients in the fruit. Under different rootstock treatments, the Beta rootstock had the highest HI of P and K, and the HI of N, while Ca and Mg was the highest within SO4, 5BB and Huapu No. 1 rootstock, respectively.【Conclusion】The grape absorptions of N, P, K, Ca, and Mg within different rootstocks were significantly different, and the absorption capacity and utilization efficiency showed inconsistency. Beta and 101-14 rootstocks had higher BUE and EUE of P and Ca. The BUE and EUE of K within 1103P rootstock was higher. 420A and 5BB rootstocks performed the best BUE in terms of N and Mg, respectively, while 101-14 rootstocks performed best EUE in terms of those. In addition, The Beta rootstocks promoted the distribution of P and K to fruits. SO4, 5BB and Huapu No. 1 rootstocks promoted the distribution of N, Ca and Mg to fruits, respectively.

grape rootstock; nitrogen; phosphorus; potassium; calcium; magnesium; absorption and utilization

10.3864/j.issn.0578-1752.2022.19.011

2021-01-04；

2022-05-17

財(cái)政部和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部：國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-29）、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2020YFD1000204）、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)院級(jí)統(tǒng)籌項(xiàng)目（Y2019XK16-02）、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新工程（CAAS-ASTIP-2016-RIP-04）

馬玉全，E-mail：myq98700@163.com。通信作者劉鳳之，Tel：0429-3598237；E-mail：liufengzhi6699@126.com。通信作者王海波，E-mail：haibo8316@163.com

（責(zé)任編輯 趙伶俐）