孫銘澤
(鞍山市千山區(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)水利事業(yè)發(fā)展中心,遼寧鞍山 114041)
梨是深受消費者喜愛的水果,我國梨栽培面積占世界總面積的68.46%。南果梨是部分地區(qū)農(nóng)村經(jīng)濟重要來源,由于農(nóng)民片面追求產(chǎn)量盲目投入化肥,導(dǎo)致品質(zhì)下降產(chǎn)品滯銷。南果梨生產(chǎn)中養(yǎng)分需求規(guī)律等方面的研究不多。南果梨為多年生木本植物,多年器官生物量在周年中增量呈動態(tài)變化,受上年貯藏營養(yǎng)影響難以確定樹體養(yǎng)分吸收量。作物最佳養(yǎng)分管理是通過農(nóng)民生產(chǎn)實踐發(fā)揮最大生產(chǎn)潛力,實現(xiàn)最佳施肥量,適宜肥料種類的技術(shù)。需要根據(jù)南果梨養(yǎng)分吸收量,選擇適宜南果梨生長肥料,實現(xiàn)南果梨高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)。
南果梨為秋子梨系統(tǒng)中優(yōu)良品種資源,果實為橢圓形,果皮黃色果心小,肉質(zhì)細膩甜酸度適宜[1]。中科院鑒定梨品種品質(zhì)確定南果梨為極上品種,南果梨是優(yōu)質(zhì)的果品,目前栽培面積小,發(fā)展空間大,隨著種植規(guī)模擴大生產(chǎn)問題日益突出。隨著樹齡增加,干物質(zhì)量逐年增加,目前樹齡與產(chǎn)量關(guān)系尚無相關(guān)研究報道,生產(chǎn)上缺乏南果梨施肥指導(dǎo)理論基礎(chǔ),需要研究南果梨樹齡干物質(zhì)積累與養(yǎng)分吸收關(guān)系。
實驗在鞍山市千山區(qū)南果梨園進行,實驗面積3 hm2,一年新植樹未定型,樹體解剖前一年梨樹定植時施雞糞10 kg/株,果實成熟期挑選樹勢力一致樹齡的南果梨樹三株,將樹體連根挖出解體,取適量樣品用清水去離子水順序沖洗[2]。采用烘干法測定南果梨根莖葉等部位器官水分含量,采用UDK142+DK20型自動凱氏定氮儀測氮、火焰光度計測定鉀,消煮液中鈣鎂品用ICP-OES測定。利用Excel2007對數(shù)據(jù)圖表處理,運用SAS系統(tǒng)ANOVA進行數(shù)據(jù)方差分析。
樹體干物質(zhì)是衡量梨樹生長樹齡的重要指標,通過樹體解剖得出1、7、11年生南果梨樹干物質(zhì)為0.156、13.71、35.75 kg/株,葉片與樹齡間呈顯著線性正相關(guān)[3]。樹齡不同影響南果梨不同器官NPK含量,5年生初結(jié)果果樹,果實中N含量較高,南果梨新梢氮含量隨樹齡增加呈現(xiàn)先增后降趨勢。多年主根氮含量以7年生樹最高,當年生器官氮磷鉀鈣鎂積累量與樹齡呈非線性正相關(guān)。
南果梨結(jié)果果樹生產(chǎn)以1 000 kg果實生長收養(yǎng)分量為施肥依據(jù),與已有研究庫爾勒香梨相比結(jié)果較低,由于研究僅計算11年南果梨樹體當年生器官吸收養(yǎng)分量,當年積累量增量是南果梨當年貯藏在樹體的養(yǎng)分,推算11年生南果梨生產(chǎn)1 000 kg果實貯藏在樹體氮養(yǎng)分量占0.90 kg,認為果樹當年吸收養(yǎng)分由32%~54%貯藏在根系。折算生長11年的果樹夏季修剪帶走氮養(yǎng)分量為1.45 kg。南果梨生產(chǎn)15年以上成齡樹產(chǎn)量維持在30 t/hm2左右,樹體作物地上部位枝干不斷增粗,根莖比降低在20年后維持在較低水平[4]。實驗中南果梨樹為喬華高大樹形,南果梨干物質(zhì)養(yǎng)分與樹齡關(guān)系模型可模擬到樹齡20年。
精確施肥量需要以南果梨干物質(zhì)積累特征為理論基礎(chǔ),南果梨樹體連年生長,使多年生器官生物量在周期中增量動態(tài)變化,有研究闡述梨樹貯藏營養(yǎng)對氮素吸收的影響,南果梨樹體從春季萌芽到秋季落葉休眠生育期中,對氮磷鉀吸收率是實驗探索問題[5]。以正常生長田間12年樹齡南果梨為試材,對南果梨進行生物量動態(tài)研究,為南果梨園制定有效施肥提供依據(jù)。
實驗在海城市王石鎮(zhèn)果業(yè)公司梨園進行,實驗果園面積為30 hm2,選出主枝數(shù)量相同的12年生南果梨為實驗試材。實驗前一年8月中旬,施生物有機肥,萌芽后10天,65天,130天等選取不同生育期三株樹,分果實葉片等進行解體,取適量樣品按清水1%鹽酸順序沖洗[6]。利用Excel2007進行數(shù)據(jù)圖表處理,運用SAS系統(tǒng)ANOVA進行數(shù)據(jù)方差分析。12年樹齡南果梨樹進入正常結(jié)果期,萌芽到采收期當年凈積累量為18.42 kg。
南果梨各器官中新生器官氮含量高于多年生器官,多年枝干氮含量最低。南果梨新生器官葉片氮含量在萌芽30天左右最高,果實中氮含量在萌芽30天后迅速下降。新梢氮含量在生育期變化小,坐果后迅速下降[7]。各級枝條氮含量從萌芽開始逐漸下降,主干中的氮含量最低。各級枝條是主要營養(yǎng)貯藏器官,枝條中貯藏氮素營養(yǎng)逐漸向新生器官轉(zhuǎn)移。
12年生南果梨周年生育期樹體積累氮量在154.00~300.97 g,多年生器官磷積累量在154.00~194.77 g,萌芽后100天左右新生器官氮積累量達到最高,多年生器官萌芽后65天最低。南果梨新生器官中葉片氮積累量最高(表1),萌芽后70~155天時間內(nèi)氮含量趨于平穩(wěn)[8],南果梨多年生器官中側(cè)枝積累量較高。12年生南果梨周年生育期內(nèi)樹體積累總氮量在17.10~37.16 g,多年生器官磷積累量在17.10~24.91 g,萌芽后1 130天左右最高。南果梨樹體在落葉前積累氮磷鉀養(yǎng)分為300.97 g/株、173.99 g/株。
南果梨樹體當季養(yǎng)分吸收量對氮磷鉀吸收比例為準確施肥量提供參考,化肥投入可促進南果梨樹體生長,動物糞肥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要養(yǎng)分資源,長期使用可改善土壤理化性質(zhì)。動物糞肥養(yǎng)分大多為有機形態(tài)形式,養(yǎng)分當季有效性較低,新鮮動物糞肥中氮素有效當量為54%,肥料以動物糞肥形式投入會引起作物養(yǎng)分虧缺。優(yōu)化有機肥與氮肥投入比例,設(shè)置不同雞糞與化肥配比,明確南果梨優(yōu)化有機無機比例。
實驗設(shè)在鞍山千山區(qū)大狐山鎮(zhèn)果園,年均降雨量為708 mm。實驗園位于山坡,20~40 cm中、重土壤,果園無灌溉,開花前蔬花,6月初修剪新生枝條,果實發(fā)育期根據(jù)需要15~20天/次噴灑殺蟲劑(表2)。供試作物為15年生南果梨,株行距4m×5m,實驗前產(chǎn)量為40 kg/株,6月下旬~7月中旬進行夏季修剪。冬季樹體休眠后進行修剪,噴灑農(nóng)藥5次/年,防止病蟲害發(fā)生。葉綠素用手持SPAD儀測定,Vc用抗壞血酸還原法。研究利用Excel2007進行數(shù)據(jù)圖表分析,產(chǎn)量數(shù)據(jù)采用Sigma Plot箱式圖進行相關(guān)分析。
南果梨產(chǎn)量有無機配比施肥與單施有機肥處理有明顯變化,有機無機配施處理產(chǎn)量高于單施花費處理。葉片鮮亮反映樹體養(yǎng)分供應(yīng)水平,不施肥處理南果梨樹體葉片鮮重低于施肥處理樹體。單施有機肥處理高于單施花費處理?;侍幚碇刑砑佑袡C肥可促使葉片干物質(zhì)積累。有機無機配比施肥對葉片顏色有明顯影響,單施化肥可促進葉片葉綠素形成,有無機配比施肥處理高于不施肥處理。
肥料農(nóng)學(xué)利用率順序為F6M4>F0M10,鉀農(nóng)學(xué)利用率為14.2~70.3 mg/kg。有無機配比施肥對果實維生素C含量影響小,果樹固形物順序為F0M10>F6M4,不施肥處理果樹可溶性固形物最低,整體高于單施化肥處理,研究樹體當年養(yǎng)分吸收量困難。12年生南果梨樹體單株樹體積累N總量為301 g,研究通過養(yǎng)分帶走量計算樹體對養(yǎng)分需求量,落葉帶走養(yǎng)分量為90.9 g,冬季修剪中貯藏養(yǎng)分占37.9%。研究證實有無機配比施肥對5年積累產(chǎn)量積極影響,由于大小年結(jié)果現(xiàn)象等因素影響,年際間產(chǎn)量差異比較普遍。果農(nóng)改變南果梨樹體修剪模式,縮小處理間坐果率。
多年生樹體生物當年養(yǎng)分吸收量包括器官積累增量與修剪帶走養(yǎng)分量,樹體當年吸收氮素不完全用于新生器官,大約32%~70%的氮素積累在樹干中貯藏,上一年貯存氮有50%左右用于下一年新生器官生長,果實成熟期50%氮來自貯藏氮庫,當年果蔬樹體吸收氮素通過蛋白質(zhì)貯藏在樹體,僅部分來自根系吸收氮。次年梨樹對氮的利用率達27%,氮在樹體貯藏氮素研究大部分利用樹體分解法,部分學(xué)者通過測定樹體木質(zhì)部汁液氮形態(tài)。
果樹施肥量確定要根據(jù)肥料在土壤中氮肥利用效率,對果樹氮素供應(yīng)量不同引起對氮素利用不同,樹體對氮素利用率為56.6%,樹體對氮素利用率下降至40.3%。施用氮肥顯著增加植株生物量,施氮75 kg/hm2氮肥利用率為31.28%,我國果園中氮肥投入量較高,果園中氮肥養(yǎng)分盈余較高,國外養(yǎng)分投入量僅為果蔬養(yǎng)分吸收量的2倍左右。研究根據(jù)南果梨對氮素養(yǎng)分吸收量進行投入量調(diào)控,施肥處理出現(xiàn)氮磷鉀養(yǎng)分盈余現(xiàn)象。隨著有機肥比例增加,土壤中磷盈余增量較多。有無機配比施肥處理南果梨產(chǎn)量品質(zhì)較高,有無機肥料配比調(diào)控下施肥量應(yīng)優(yōu)化。
氮肥施入土壤后發(fā)生系列復(fù)雜過程,尿素在土壤中分解轉(zhuǎn)化加快,硫酸銨施入土壤后立即轉(zhuǎn)化,不同有機肥在土壤中礦化分解速率不同,雞糞堆肥10天后礦化率上升。動物糞肥礦化率可表明有效氮素持續(xù)時間,施肥當年與連續(xù)施肥多年后動物糞肥相當于化肥同效當量,不考慮動物糞肥中氮素長短期有效性。作物對部分動物糞肥替代化肥響應(yīng)優(yōu)于同等氮量投入化肥,餅肥與化肥結(jié)合施用后化學(xué)氮肥促進有機氮肥礦化。合理的有無機配比可有效調(diào)控氮素向作物需要方向轉(zhuǎn)化,有機肥同效當量有機,是優(yōu)化肥料投入量的依據(jù)。
南果梨樹干物質(zhì)與不同樹齡呈非線性正相關(guān),12年樹齡南果梨樹干物質(zhì)積累量為38.13 kg,南果梨枝干積累干物質(zhì)量隨樹齡增加。南果梨樹體養(yǎng)分積累與樹齡存在非線性相關(guān),5年生初結(jié)果梨樹1 000 kg果實養(yǎng)分吸收氮量為2.7 kg,10年生果實養(yǎng)分吸收氮量為3.5 kg,17年生果實養(yǎng)分吸收氮量為3.2 kg。單施有機肥提高果實中檸檬酸含量。單施化肥土壤pH值降低,化肥有利于提高南果梨葉片SPAD值,單施有機肥降低0~40 cm土壤容量。隨著有機肥替代化肥氮比例增高,土壤脲酶與過氧化氫酶活性增強。