苹果水肥耦合效应及树体生理响应研究

【摘要】本试验以8~11年生富士苹果为试材，采用田间小区试验，以树盘漫灌为对照，研究了贮水渗灌施肥的水肥耦合模式对树体生长发育、果品产量和品质、土壤含水率和氮含量及空间分布、根系生理特性、冠层光环境及叶片光合特性的影响；研究了不同水、氮供应水平对苹果枝叶生长发育及产量和品质的影响；研究了在贮水渗灌施肥条件下，果园覆盖不同有机物料对土壤含水率及根际土壤养分含量、土壤酶活性和微生物特性的影响。主要结果如下：1与树盘漫灌处理相比，渗灌处理减缓了新梢的加长生长，对加粗生长无显著影响；降低了叶面积，提高了比叶重；大幅增加了根径＜2mm根的数量及其在20~40cm土层的分布比例，根系总表面积、根系总长度和根尖数也都有提高；果品产量和单果重有所降低，但果实着色指数、果肉硬度和可溶性固形物含量等关键品质指标均有所提高。埋设4个贮渗罐的渗灌处理，其果品产量和单果重与树盘漫灌处理相比下降不明显，而果肉硬度和可溶性固形物含量却有显著或极显著的增加，结合分析各渗灌处理对苹果树新梢、叶片和根系生长发育的影响，认为在本试验园所处条件下，埋设4个贮渗罐的贮水渗灌方式是较为适宜的肥水管理措施。2渗灌处理和树盘漫灌处理，果园土壤含水率的季节变化趋势一致，均主要受自然降水量和季节分配的影响。果树各生育期，渗灌处理土壤含水率随贮渗罐数量的增加而增加，且埋设3个和4个贮渗罐的渗灌处理的土壤含水率总体上高于树盘漫灌处理；与树盘漫灌处理相比，渗灌处理大幅减少了水分向深层土壤的运移。3与树盘漫灌处理相比，渗灌处理显著减少了土壤全氮、碱解氮和硝态氮在深层土壤中的含量，使其更加集中地分布于苹果根系的集中分布区。随土层深度的增加，渗灌处理和树盘漫灌处理土壤全氮、碱解氮、硝态氮和铵态氮的含量均呈先增加后降低的变化趋势，且均以20~30cm土层含量最高。4在果树不同生育期，与树盘漫灌处理相比，渗灌处理根系IAA含量均不同程度增加，而根系ZR和GA3含量均不同程度降低；埋设1个和2个贮渗罐的渗灌处理根系ABA含量显著或极显著增加，渗透调节物质（可溶性糖、脯氨酸）含量、保护酶（SOD、POD、CAT）活性和MDA含量也都不同程度提高。5与树盘漫灌处理相比，渗灌处理改善了冠层光照条件，叶面积指数有所降低，散射光透光率和直射光透光率均有不同程度提高；渗灌处理叶片净光合速率、羧化效率和蒸腾速率均不同程度降低，细胞间隙CO2浓度有所上升；渗灌处理水分利用效率的变化较复杂，受埋设贮渗罐数量的影响。6随水、氮供应水平的提高，新梢长度、叶面积、产量和单果重均呈逐渐增加的变化趋势；在相同供水条件下，新梢长度、叶面积、产量和单果重均随施氮量的增加而增大，并且水分供应水平越高，增施氮肥促进新梢加长生长、叶面积增大及产量提高的作用越明显。在相同施氮水平下，随水分供应水平的提高，可溶性固形物含量呈逐渐增加的变化趋势；在相同供水条件下，以中氮处理可溶性固形物含量最高。7渗灌条件下果园覆盖有机物料具有明显的保水作用，各时期土壤含水率均表现为泥炭覆盖＞麦秸覆盖＞苹果树枝覆盖＞对照（不覆盖）；覆盖处理和对照土壤含水率呈现相似的季节变化趋势。8渗灌条件下果园覆盖有机物料能增加根际土壤养分含量，其中，泥炭覆盖对增加土壤有机质、全氮、碱解氮、硝态氮和铵态氮含量的作用最大。9渗灌条件下果园覆盖有机物料能提高根际土壤酶活性，以泥炭覆盖作用最明显，其脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶和磷酸酶的活性均显著高于对照。10渗灌条件下果园覆盖显著提高了根际土壤中细菌、真菌、放线菌、自生固氮菌、磷细菌、钾细菌、纤维素降解菌和微生物总数量以及根际土壤微生物群落对不同种类碳源的利用能力，并以泥炭覆盖对提高碳源利用能力的效应最明显。覆盖处理土壤微生物群落的Shannon指数、Shannon均匀度指数和Simpson指数均显著高于对照，且均表现为泥炭覆盖＞麦秸覆盖＞苹果树枝覆盖。
【作者】路超；
【导师】李絮花；
【作者基本信息】山东农业大学，植物营养学，2014，博士
【关键词】苹果；水肥耦合；覆盖；效应；生理响应；

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