林业科学  2006, Vol. 42 Issue (1): 22-25   PDF    
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张进, 姜远茂, 张序, 赵登超, 刘文娥.
Zhang Jin, Jiang Yuanmao, Zhang Xu, Zhao Dengchao, Liu Wen'e.
沾化冬枣对萌芽前施15N-尿素的吸收分配与利用
Absorption, Distribution and Utilization in Ziziphus jujuba var. inermis 'Zhanhua-Dongzao' to 15N-Urea Fertilizer before Bud-Break
林业科学, 2006, 42(1): 22-25.
Scientia Silvae Sinicae, 2006, 42(1): 22-25.

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收稿日期:2004-01-15

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张进
姜远茂
张序
赵登超
刘文娥

沾化冬枣对萌芽前施15N-尿素的吸收分配与利用
张进1, 姜远茂1, 张序1, 赵登超1, 刘文娥2     
1. 山东农业大学园艺学院 泰安 271018;
2. 山东滨州冬枣研究院 滨州 256600
摘要: 以4年生盆栽沾化冬枣树为试材,研究其对萌芽前土施15N-尿素的吸收、分配和利用特性。结果表明:沾化冬枣萌芽前施15N-尿素,根系吸收15N肥后优先分配到贮藏器官(包括主干、多年生枝和粗根)中,然后外运用于植株新生器官(包括枣吊及其叶片、新生营养枝、细根和果实)建造,与贮藏氮利用特性相似;果实采收后,树体内的15N开始向贮藏器官回流。萌芽前施的15N-尿素根系吸收后,15N在树体内的运转分配主要随生长中心的转移而转移。幼叶期解析时,15N在贮藏器官粗根和主干木质部中的分配势(Ndff%)最强;盛花期解析时,15N在枣吊叶片(包括花)中的分配势最强;果实速长期解析时,15N在果实中的分配势最强;果实采收后解析时,15N在根系中的分配势最强。随着冬枣生长发育,植株对15N-尿素的吸收利用率逐渐上升,在果实速长期时达到最高,采果后略有下降。
关键词:沾化冬枣    15N-尿素    萌芽    分配    利用    
Absorption, Distribution and Utilization in Ziziphus jujuba var. inermis 'Zhanhua-Dongzao' to 15N-Urea Fertilizer before Bud-Break
Zhang Jin1, Jiang Yuanmao1, Zhang Xu1, Zhao Dengchao1, Liu Wen'e2     
1. College of Horticulture, Shandong Agricultural University Tai'an 271018;
2. Shandong Binzhou Research Institute of Winter Jujube Binzhou 256600
Abstract: The characteristics of the absorption, distribution and utilization to 15N-urea fertilizer before bud-break were studied using four-year-old pot- cultivated Ziziphus jujuba var. inermis 'Zhanhua-Dongzao' tree. The main results were as follows: 15N-urea applied before bud-break had the feature of the effect of stored N in dongzao trees. That is to say, 15N absorbed by root was distributed firstly and mostly to the storage organs (including the trunk, the perennial branch and the large root), then to the construction of the new or gans (including the deciduous spur and leaf, neonatal branch, fine root and fruit), and began to flow back to the storage organs after fruit harvest. The 15N-urea applied before bud-break was mainly translocated to the growth centre. Analysed during the leaflet, Ndff% of 15N-urea was highest in the large root and xylem of the trunk. During full blossom, Ndff% of the leaf of deciduous spur (including flower) became the highest. During the rapid fruit growth, Ndff% of the fruit became the highest. And analysed after fruit harvest, Ndff% of the root became the highest. With the development of the tree, the ratio of utilization to 15N-urea increased gradually, in the rapid fruit growth phase it was the highest, and after fruit harvest it decreased appreciably.
Key words: Ziziphus jujuba var. inermis 'Zhanhua-Dong zao'    15N-urea    bud-break    distribution    utilization    

沾化冬枣(Ziziphus jujuba var. inermis ‘Zhanhua-Dongzao’)果实是深受人们喜爱的鲜食水果之一。该树种具有抗盐碱、耐瘠薄的特性,在盐碱地上生长良好,是山东滨州盐碱地上栽种的主要经济林树种之一,近几年来栽培面积迅速扩大。但是,目前发表的关于冬枣的文章内容大多限于介绍性(郭继胜等,1999;孙福来等,2002;续九如等,2003)和贮藏保鲜方面(康明丽等,2003;李红卫等,2003;刘晓军等,2001;薛梦林等,2003;吴延军等,2003),有关冬枣栽培基础理论研究严重滞后。因冬枣果实采收晚,养分回流时间短,生长季前期营养生长与生殖生长对贮藏养分的竞争十分激烈,造成冬枣落花落果严重,产量不稳定。萌芽前追施N肥是生产上常用技术措施,但其效果未见报道。为此,利用15N示踪技术研究了沾化冬枣萌芽前施15N-尿素在不同物候期的吸收、分配及利用特性,以期为生产上科学施肥提供依据。

1 材料与方法

试验在山东滨州冬枣研究院试验田进行。试材为4年生初果期沾化冬枣,砧木为金丝小枣(Z. jujuba var. inermis ‘Jinsixiaozao’)。选生长势基本一致的树,于2002年秋枣树落叶后带土移植于塑料盆(直径50 cm、深40 cm,每盆装风干土24.0 kg)内,然后埋于土中。盆中土壤pH 8.00,有机质0.95%,碱解氮50.34 mg·kg-1,速效磷30.97 mg·kg-1,速效钾50.65 mg·kg-1

于2003年4月2日冬枣萌芽前对4株树施用丰度10.22%的15N-尿素(上海化工研究院生产),每株3 g。施肥时加入普通尿素7 g,KH2PO4 10 g。施后立即浇水。试材进行常规田间管理。

分别于当年5月5日(幼叶期)、6月11日(盛花期)、9月2日(果实速长期)、9月25日(果实白熟期)采果和10月5日(果实采收后)取样。每次采1株,并解析为细根(直径≤0.2 cm)、粗根(直径>0.2 cm)、枝干(分离皮层与木质部)、新梢、枣吊、叶片和果实等,然后剪碎,105~110 ℃杀青30 min,80 ℃烘至恒重,用不锈钢电磨粉碎,过0.25 mm筛,待测。

全N用凯氏定N法测定,15N丰度在中国农业科学院原子能利用研究所用MAT-251质谱仪测定。计算方法:Ndff%=(植物样品中15N丰度%-自然丰度%)/(肥料中15N丰度%-自然丰度%)×100;氮肥利用率(%)=[Ndff%×器官全N量(g)]/施肥量(g)×1 00;氮肥分配率(%)=各器官从N肥中吸收的N量(g)/总吸收N量(g)×100。

2 结果与分析 2.1 不同物候期植株吸收15N量与15N肥利用率

沾化冬枣萌芽前(4月2日)施15N-尿素。不同物候期植株从肥料15N中吸收的15N量以幼叶期(5月5日)最低(72.43 mg),占植株总N量的4.36%;果实速长期(9月2日)最高(581.51 mg),占植株总N量的6.86%;盛花期(6月11日)和果实采收后(10月5日)植株吸收的肥料15N量占其总N量的比率分别为6.16 %和6.21%(表 1)。可见,萌芽前追施的15N-尿素主要在冬枣花后至果实采收前被大量吸收利用。这与Weinbaum等(1989)在欧洲李(Prunus domestica)及Sanchez等(1990)在西洋梨(Pyrus communis)上的研究结果是一致的,即早春施的氮肥主要在植株生长发育盛期被大量吸收利用。

表 1 不同物候期冬枣15N肥利用率 Tab.1 Ratio of 15N-urea utilization in Z. jujuba var.inermis 'Zhanhua-Dongdao' tree in different phenophases

不同物候期,植株对15N肥的吸收利用率不同(表 1)。幼叶期植株对萌芽前施的15N-尿素的利用率仅为2.42%,盛花期时升至6.76%,到果实速长期增至19. 38 %,为盛花期时的2.87倍,幼叶期的8.01倍; 果实采收后,植株对15N肥的利用率降为15.64%,比果实速长期降低了19.29%。采果后,植株对15N肥的吸收利用率下降可能与冬枣发育晚期枣叶开始衰老脱落,部分15N随叶片脱落而损失有关。

2.2 不同物候期主要器官的15N肥分配势(Ndff%)

器官的Ndff%(顾曼如,1990)是指植株器官从肥料N中吸收分配到的N量对该器官全N量的贡献率,它反映了植株器官对肥料N的吸收征调能力。幼叶期,贮藏器官(包括主干、多年生枝的木质部和皮层及粗根)中的Ndff%以粗根为最高(5.08%),其次是主干木质部(4.72%); 新生器官(包括枣吊和叶片、新生营养枝、细根及果实)中的Ndff%较低,叶片和细根分别为4.35%和4.46%(表 2)。早春气温低,不能满足根系生长发育的要求(土温达到11 ℃,根系开始生长,22~25 ℃达生长高峰),根活力弱,植株对肥料15N的利用率较低,仅为2.42%,植株吸收的15N素主要向贮藏器官中分配。

表 2 不同物候期植株各器官Ndff% Tab.2 Ndff% of different organs of Z. jujuba var.inermis 'Zhanhua-Do ngdao' tree in different phenophases

进入盛花期,分配到新生器官中的15N量对其总N量的贡献率(Ndff%)开始高于贮藏器官(表 2)。新生器官枣吊叶片(包括花)的Ndff%最高(7.43%),然后是新梢叶片(包括花)(7.18%)、着生叶和花的枣吊枝(6.93%)和新梢(6.73%)。盛花期,花是生长中心,植株吸收的15N主要向枣吊叶片(包括花)和新梢叶片(包括花)中分配,有利于枣花发育及开放。但由于早晚土温较低,细根中的Ndff%仍较低(4. 58%)。

坐果后,果实成为新的生长中心,对15N-尿素的征调能力增强。果实速长期采样分析时,果实的Ndff%在植株各器官中最高,为8.45%,其次是新生营养枝新梢和叶片,分别为7.74%和8.06%,主要结果枝枣吊及其叶片的Ndff%分别为7.01%和7. 86%(表 2)。可见坐果后,植株吸收的15N-尿素的分配受生长中心控制,主要向新生器官运转,即有利于生殖生长,也有利于营养生长。此期,由于土温升高、降水充足,细根大量发生,细根的Ndff%升至7.53%。

果实采收后,植株吸收的15N-尿素向新生器官中的分配势明显降低。10月5日采样分析时,细根的Ndff%最高,为7.23%,粗根为6.34%。地上部各器官中Ndff%接近,维持在5.75%~6.31%(表 2)。随着库(果实)消失,根系尤其细根对15N-尿素的吸收征调能力增强,有利于提高树体贮藏营养水平。

表 2可见,贮藏器官(主干、多年生枝木质部及皮层和粗根)中Ndff%在冬枣年周期中的变化趋势基本相同,均呈上升趋势。随着冬枣物候期进展,分配到贮藏器官中的15N量对其总N量的贡献率(Ndff%)逐渐增加,表明植株吸收的15N逐渐向贮藏器官中积累,贮藏营养对冬枣生长发育可能尤为重要。而Mochizuki等(1968)在苹果(Malus domestica)上、Kasuya等(1981)在葡萄(Vitis vinifera)上的研究结果表明,贮藏器官中与新生器官中的Ndff%的变化趋势是一致的,均先升后降,在植株生长发育盛期达最大值。

随着物候期进展,新生器官(新梢、枣吊、叶片及细根等)中Ndff%先升高,在果实速长期(9月2日采样)达到最大值(表 2);果实采收后,新生器官对15N的吸收能力明显降低,枣吊叶片和新梢叶片中的Ndff%(分别为5.75%和5.91%)与果实速长期相比,平均下降了约27%,枣吊和新梢中Ndff%也分别下降了12.41%和18.48%。这与Mochizuki等(1971)束怀瑞等(1981)在苹果上的研究结果是一致的。

2.3 不同物候期主要器官的15N肥分配率

各器官中15N占全株15N总量的百分率反映了肥料15N在树体内的分布及其在各器官间迁移的规律(徐秀娥等, 1993)。沾化冬枣萌芽前施15N-尿素,至幼叶期(5月5日)解析时(表 3),贮藏器官粗根中15N分配率为39.36%,主干中为30.03%(木质部占14.25%,皮层占15.78%),二者吸收的15N量占到植株吸收15N总量的69.39%。新生器官(枣吊叶片和细根)中15N分配率仅为20.39%。可见,幼叶期冬枣树体吸收的15N主要积累到贮藏器官中去。而束怀瑞等(1981)在苹果上的研究发现,春施15N肥主要供给新生器官(新梢、叶片、细根)的生长。Mochizuki等(1971)也发现,早春施氮,苹果植株吸收的N 44%运转到了叶片中。

表 3 不同物候期植株各器官15N分配率 Tab.3 Ratio of 15N-urea partition in different organs of Z. jujuba var.inermis 'Zhanhua-Dongdao' tree in different phenophases

在盛花期(表 3),贮藏器官吸收的15N量占植株吸收15N总量的比率由幼叶期的79.61%下降到52.14%,新生器官中15N肥分配率升至47.86%,其中,分配到枣吊叶片(包括花)中的15N量占新生器官中15N总量的61.70%。盛花期花和枣吊叶片是生长中心,植株吸收的15N向新生器官中运转,主要用于花芽分化和开花。

在果实速长期(表 3),分配到新生器官中的15N量占植株吸收15N总量的比率为59.14%,比盛花期时增加了23.57%。其中,结果枝枣吊和新梢叶片中15N分配率分别为28.77%和10.25%,占新生器官吸收15N总量的65.98%,比盛花期时上升了11.45%。坐果后,果实成为新的生长中心,植株吸收的15N受生长中心的控制,主要运移到结果枝叶片中去,从而有利于果实的生长发育。

果实采收后(表 3),新生器官中15N肥分配率比果实速长期降低了10.00%,而分配到贮藏器官中的15N占植株吸收15N总量的比率上升至46.78%,与果实速长期相比上升了14.49%。可见,采果后随着库(果实)消失,新生器官中吸收的15N-尿素开始向贮藏器官回流。

3 结论与讨论

沾化冬枣萌芽前施15N-尿素,萌芽后不同物候期植株对肥料15N的吸收、分配与利用明显不同。随着生长发育,植株对肥料15N的吸收利用率逐渐升高,至果实速长期最高,果实采收后,对肥料15N的利用率略有降低。主要原因是果实采收后枣叶特别是枣吊叶片迅速衰老,开始脱落,部分15N随叶片脱落而损失。

萌芽前施15N-尿素根系吸收后,15N优先分配到贮藏器官中,幼叶期解析时植株贮藏器官中的15N分配率为79.61%;在盛花期和果实速长期,积累在贮藏器官中的15N外运用于树体生殖生长和营养生长; 果实采收后,15N开始向贮藏器官中回流,与果实速长期相比,分配到贮藏器官中的15N量占植株吸收15N总量的比率上升了14.49%。沾化冬枣萌芽前施15N尿素,其肥料效应具有贮藏氮营养的特性。

萌芽前施的15N-尿素根系吸收后,15N在树体内的运转分配主要随生长中心的转移而转移。幼叶期解析时,15N在贮藏器官粗根和主干木质部中的分配势(Ndff%)较高。进入花期,花是生长中心,因此盛花期解析时,枣吊叶片(包括花)的Ndff%最高,为7.43%。坐果后,果实成为新的生长中心,对萌芽前15N-尿素的征调能力增强。因此果实速长期解析时,果实的Ndff%在植株各器官中最高,为8.45 %。采果后,果实作为重要的N库消失,地上部新生器官的Ndff%减弱,10月5日解析时,15N在根系中的分配势(Ndff%)较强。

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