本發(fā)明屬于蘋果育苗技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種蘋果苗木育苗用育苗容器及肥料。
背景技術(shù):
蘋果(malusdomesticaborkh.)是世界重要的果樹栽培樹種,也是世界四大水果(蘋果、柑橘、葡萄、香蕉)之一。蘋果產(chǎn)業(yè)在我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展中扮演著重要的角色(劉志明和孔媛2009)。自1984年至今,我國的蘋果栽培面積和產(chǎn)量均在快速發(fā)展,目前栽培面積、總產(chǎn)量、人均果實占有量和出口量均居世界第一位(陳學(xué)森等2010;石麗雪2006;王宇霖2008)。據(jù)2012年世界糧農(nóng)組織調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,我國蘋果占世界總產(chǎn)量的65%,產(chǎn)量達3700萬t,遠超于其他國家蘋果總產(chǎn)量之和(史繼東等2015)。目前,我國的蘋果生產(chǎn)模式由傳統(tǒng)的低效郁閉果園模式逐步轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代化矮砧密植集約化高效生產(chǎn)栽培模式,并由世界蘋果生產(chǎn)大國逐步轉(zhuǎn)變?yōu)樘O果產(chǎn)業(yè)強國(陳學(xué)森等2015;翟衡等2007)。蘋果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,對促進我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展以及提高農(nóng)民收益有重要意義。雖然我國是世界最大蘋果生產(chǎn)和銷售國,但蘋果生產(chǎn)中還存在著品種布局不合理,單產(chǎn)水平較低,整體品質(zhì)較差,果園管理技術(shù)落后等問題(里程輝等2016;汪景彥等2011)。在現(xiàn)代蘋果園,為了獲得早期掛果和最大收益,果園多采用矮化密植、拉枝、輕剪、支架等措施以期獲得早期最大效益(tustinetal.2001;weber2000;robinson2003),然而苗木質(zhì)量是影響果園產(chǎn)量的重大因素之一(wertheimetal.2001;kviklys2006;elfving2010)。在生產(chǎn)中,人們利用嫁接技術(shù)對蘋果進行繁殖,以確保其優(yōu)良性狀,因而蘋果苗木質(zhì)量則成為其生產(chǎn)的基礎(chǔ)并對蘋果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有顯著影響(白潔2013;李培華和沈慶法1989),目前我國蘋果苗木繁育存在諸多問題,苗木質(zhì)量普遍較差的現(xiàn)狀是蘋果生產(chǎn)中存在的重要問題之一,也是制約我國蘋果產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素(鄧豐產(chǎn)等2009;馬樹環(huán)2010)。此外,隨著蘋果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和栽培模式的變革,如何從蘋果苗木方面提供支持和保障便成為一個值得高度重視的問題(韓明玉2009),因此,研究影響蘋果苗木質(zhì)量的關(guān)鍵因素以及探索優(yōu)質(zhì)蘋果苗木繁育技術(shù),為生產(chǎn)上苗木繁育工作提供科學(xué)理論及技術(shù)。眾多調(diào)查研究表明肥水管理也是制約苗木生產(chǎn)的重要因素,且苗木側(cè)根數(shù)和粗度的差異與日常苗木肥水管理水平有關(guān)(李高潮等2011;徐世彥等2013)。苗木施肥的目的是促使苗木正常發(fā)育生長,提高苗木質(zhì)量。不斷改善土壤肥力,達到用養(yǎng)結(jié)合的平衡,從而促進苗木產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展(何友軍等2008;周林等2008)。與之相比,意大利、法國、荷蘭等國家進行蘋果苗木培育時多采用肥水滴灌系統(tǒng),其生產(chǎn)出的苗木在定植栽培后第二年即可形成一定的產(chǎn)量,三年后達到豐產(chǎn)(鄧豐產(chǎn),馬鋒旺和束懷瑞2009;張林森等2007)。這些經(jīng)驗都是值得我們借鑒,但鑒于我國的氣候條件以及栽植土壤條件的差異并不能照搬國外生產(chǎn)模式。在生產(chǎn)中,肥水直接影響土壤肥力和苗木生產(chǎn)效益,加之蘋果容器苗受生長空間的限制,科學(xué)施肥是容器育苗的重要措施之一(張瑞清等2016),因此探索培育優(yōu)質(zhì)蘋果容器苗的施肥配比具有重要意義。容器育苗是現(xiàn)代苗木繁育的重要方法之一,其采用特定的容器類型和營養(yǎng)基質(zhì)進行育苗(張瑞清等2016),并常將容器苗在塑料大棚、溫室等保護設(shè)施中進行培養(yǎng),易于為苗木創(chuàng)造較佳的生長條件和生存環(huán)境以及實施工廠化大規(guī)模苗木培育(杜華兵和杜婧2014)。相對于大田育苗,容器育苗具有以下諸多優(yōu)點,首先是種苗根系在容器內(nèi)形成,有發(fā)育良好的完整根團,起苗過程中根系不易損傷,栽植后沒有緩苗期,移栽成活率高。其次,容器苗適應(yīng)營養(yǎng)土栽植,可縮短育苗周期,另外容器育苗不受季節(jié)控制,可以周年生產(chǎn),管理方便,苗木規(guī)格和質(zhì)量易于控制(陳連慶等1997)。由于容器苗的這些特性,duryeaml(1984)認為,容器苗不但是所有苗型中最優(yōu)良的苗型,而且還是成本最低的育苗體系?,F(xiàn)在世界各國對容器育苗的研究和生產(chǎn)都非常重視,并形成了一系列獨特的苗木質(zhì)量調(diào)控技術(shù)(馬常耕1994),在容器育苗技術(shù)方面,國內(nèi)外學(xué)者主要集中研究了不同樹種最佳的栽培容器類型、基質(zhì)的選擇、施肥管理、容器苗菌根化、控根技術(shù)、灌溉技術(shù)、苗期管理技術(shù)、降低育苗成本等方面。經(jīng)過多年研究各方面取得了一些成果和經(jīng)驗,而且苗木質(zhì)量的研究由形態(tài)指標深入到了生理指標及二者間相互作用的地方,實現(xiàn)了對苗木質(zhì)量從形態(tài)指標、生物量積累指標和生理指標的綜合評價(劉勇等2009)。近年來我國容器苗培育有擴大的趨勢(戚連忠和汪傳佳2004)。蘋果的容器育苗也有報道,但僅限于用營養(yǎng)缽進行播種(白海霞等2013),尚缺乏系統(tǒng)研究。由于容器育苗的各種優(yōu)點,世界各國開始廣泛研究應(yīng)用并大力推廣發(fā)展其技術(shù)。國外容器育苗最初試驗研究工作是在上世紀30年代美國進行,隨著塑料工業(yè)的發(fā)展,為制作育苗容器提供了非常大的方便,并與20世紀70年代開始大規(guī)模的生產(chǎn),推廣和應(yīng)用工作,到80年代容器苗生產(chǎn)應(yīng)用得到迅猛發(fā)展(tinus1986),其中以高緯度地區(qū)研究和應(yīng)用最為成功,如加拿大、瑞典、挪威等,芬蘭、南非、巴西的容器苗比例也較大(戚連忠和汪傳佳2004)。目前已經(jīng)發(fā)展應(yīng)用到50多個林業(yè)先進國家,并且已經(jīng)把容器育苗作為一種規(guī)范育苗的必要技術(shù)方法。70年代末期挪威生產(chǎn)的總苗量中有50%的苗木是容器苗。在瑞典,1985年生產(chǎn)的容器苗已占總產(chǎn)苗量的60%以上,到1987年容器苗年生產(chǎn)總量達80%以上,并且實現(xiàn)了容器育苗的機械化、工廠化、溫室化(garberetal.1980);芬蘭在80年代初應(yīng)用容器苗造林占到總苗量的5%;巴西是容器育苗技術(shù)發(fā)展最快的國家,年生產(chǎn)容器苗量占總產(chǎn)苗量的90%(馬常耕1994)。法國、瑞典等國的容器育苗目前基本上實現(xiàn)了育苗容器化,且全部使用裝播作業(yè)流水線生產(chǎn)容器苗,如瑞典希爾蘇公司的硬質(zhì)塑料多杯式容器填土播種自動生產(chǎn)線,芬蘭安索公司的塑料涂層水滴形容器播種自動生產(chǎn)線(姜以斌和遲功德2003)。從世界各國容器育苗的研究發(fā)展及應(yīng)用過程看,總結(jié)出發(fā)展過程大致為以下三個重要階段:露地容器育苗階段、溫室容器育苗階段和容器育苗工廠化階段,經(jīng)過這三個重要階段的發(fā)展和應(yīng)用,國外一些國家建立了從種子處理、苗木培育、起苗運輸、零售到景觀應(yīng)用等一系列完整的產(chǎn)業(yè)鏈(翁友恒和李建榮2000)。與國外相比,國內(nèi)容器育苗工作多停止在容器應(yīng)用上,容器育苗技術(shù)研究開發(fā)方面發(fā)展較為緩慢(關(guān)百鈞1993)。在20世紀50年代開始應(yīng)用容器苗進行造林,如廣東開始進行桉樹、木麻黃、馬尾松等的容器育苗技術(shù)研究開發(fā)及應(yīng)用(秦國峰等2000);至20世紀70年代初我南方地區(qū)開始培育臺灣相思、銀合歡等容器苗(沈國舫2001)。90年代,國內(nèi)一些科研院所針對容器育苗設(shè)備進行了研究,如中科院石家莊農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化所對新型塑料大棚、溫室及灌溉設(shè)備進行了研制開發(fā)。廣西林科所針對容器育苗裝播作業(yè)線進行了研究,但是這些技術(shù)設(shè)備沒有形成規(guī)?;a(chǎn),僅處于實驗室階段,國內(nèi)容器苗的機械化、自動化生產(chǎn)沒有得到推廣,導(dǎo)致很多地方的容器苗生產(chǎn)還處于手工作業(yè)階段(劉勇2000)。當前,我國容器育苗技術(shù)已經(jīng)在林木種苗、蔬菜花卉的栽培生產(chǎn)上得到廣泛的推廣應(yīng)用。據(jù)相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)表明,2000年全國造林苗木總量的13%是來自容器育苗生產(chǎn),主要集中在內(nèi)蒙、山西、四川、山東、遼寧等地區(qū)(方興添等2000)。隨著容器育苗技術(shù)的研究發(fā)展,國內(nèi)外研究學(xué)者開始普遍針對育苗容器類型、形狀、規(guī)格大小、基質(zhì)配制、促根劑、保水劑、水肥管理及生產(chǎn)容器苗技術(shù)規(guī)律等進行了大量的試驗研究,并且基本探索出一系列配套技術(shù)方案,取得了較好的成效(陳鳳英等1989;施季森2000)。容器苗具有諸多的優(yōu)點,但人們在容器育苗的發(fā)展初期就觀察到育苗過程中常存在繞根、盤根或根系畸形等嚴重問題。在大田土壤中,苗木會形成發(fā)達的根系結(jié)構(gòu),而在容器育苗過程中,由于容器結(jié)構(gòu)和規(guī)格大小的限制,常導(dǎo)致根系畸形,這種情況的出現(xiàn)導(dǎo)致容器苗的主根粗大,側(cè)根數(shù)量減少,甚至導(dǎo)致根系內(nèi)礦物質(zhì)及水分的運輸中斷(nelson1989),從而嚴重影響苗木的正常生長發(fā)育和質(zhì)量,也會影響移栽后的成活率和生長發(fā)育(姜以斌等2003)。繞根等根系畸形現(xiàn)象,在林木、花卉育苗過程中普遍存在,如何對容器育苗過程中苗木根系的發(fā)育進行更有效的控制,使根系正常發(fā)育,避免畸形根的出現(xiàn),即容器苗的根控技術(shù)成為提高容器苗質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)問題,也是目前國內(nèi)外容器育苗研究的熱點問題。根系畸形是容器苗發(fā)展過程中遇到的非常嚴重的問題。為了解決根系在容器中盤旋成根團和定植后根系伸展困難等問題,國內(nèi)外研究學(xué)者對容器苗進行了大量控根處理試驗研究。研究表明,根生長點的去除可以增加側(cè)根的發(fā)生(street1969)。在我國,早期人們進行苗木移栽時為了提高移栽成活率,常采用提前機械(刀或鏟)斷根促根的方法,至今我國大樹移栽中依然采用該方法。而在西方國家,早期還常采用定期人工移動容器法來切斷容器苗根系向周圍土壤中的延伸。移栽能促進苗木根系發(fā)育、提高苗木質(zhì)量這一有效方法在西方國家也己形成共識(nelson1989)。容器育苗控根技術(shù)的核心是實現(xiàn)根系的修剪,在根系頂端去除生長點,按照控根原理的不同可分為空氣控根、化學(xué)控根、物理控根三種類型。在實際應(yīng)用中常常出現(xiàn)的由是不同控根技術(shù)混合而制成的控根產(chǎn)品。宋其巖等(2010)采用控根容器培育東魁楊梅,觀測其生長、生理及光合特性與普通容器苗的差異,結(jié)果表明楊梅控根容器苗的高生長、生物量積累都較普通容器苗有顯著提高;其葉綠素、可溶性糖和淀粉含量較普通容器苗顯著升高;其光合日進程與普通容器苗表現(xiàn)出相似的趨勢,都呈現(xiàn)雙峰型曲線;控根容器苗較普通容器苗具有較高的光飽和點和較低的光補償點,說明其光能利用范圍較寬,光合效能較高(宋其巖等2010)??諝饪馗悄壳白钕冗M、最環(huán)保的,防止畸形根、盤繞根出現(xiàn)的方法。為了防止苗木根系出現(xiàn)畸形、盤繞等現(xiàn)象,人們將容器苗放在育苗架上,或者在容器苗與苗床土壤間鋪設(shè)砂石、塑料薄膜等達到空氣截根的目的,這就是最早的空氣控根的出現(xiàn)(曲良譜2007)??諝饪馗抢萌萜鲗⒉糠指当┞对诳諝庵校瑥亩_到不供給水分和礦物質(zhì),抑制根系生長的目的。armson等(1974)認為容器底面與其放置支架間留1.5cm的空隙,可有效地自動斷根。楊安敏等研究發(fā)現(xiàn),在塑料容器的側(cè)壁上劃開適當數(shù)量的裂縫,有助于空氣截根,引發(fā)更多側(cè)根(楊安敏等2007)。李繼承(2000)等對紅松容器苗培育技術(shù)進行了研究,結(jié)果表明為了使容器與地面之間有一定距離從而達到空氣修根的目的可在苗圃地面上鋪上價格低廉的小徑木。在我國南方容器苗工廠采用管形塑料容器育苗,用專門的支架擺放容器且與地面保持2cm以上的距離,實現(xiàn)了空氣修根(楊安敏等2007,李二波2003)。當前空氣控根應(yīng)用最成功的容器,是許傳森發(fā)明的輕基質(zhì)網(wǎng)袋容器,輕基質(zhì)網(wǎng)袋最大的優(yōu)點是透氣透根,通過控制外界環(huán)境的濕度來進行控根,當外界空氣濕度大時,根系可穿透網(wǎng)袋在網(wǎng)袋外生長,當控制空氣濕度降低時,裸露于網(wǎng)袋外的根系會死亡,而網(wǎng)袋內(nèi)的根系正常生長,這樣反復(fù)操作幾次會大大增加網(wǎng)袋內(nèi)的側(cè)根數(shù)量,且形成的根系呈現(xiàn)輻射狀達到空氣截根的效果,在小容器苗上有較好的應(yīng)用效果,但由于物理承受能力的限制,網(wǎng)袋容器不適合大型苗木的培育(許傳森2005)。在陜西楊凌,由中科院水保所引進的澳大利亞技術(shù),強調(diào)育苗容器的形狀和內(nèi)壁的設(shè)計的控根育苗容器——“火箭盆”己有成功應(yīng)用(候滿偉2003),但造價相對較高,推廣受限。研究表明,在馬尾松育苗中應(yīng)用的舒根型容器為國外引進的容器,也存在類似成本問題(秦國峰等2000;秦國峰等1998)。物理控根是通過改變?nèi)萜鞯膸缀涡螤?,在容器壁上設(shè)置棱線,當根系生長到棱線時會沿著棱線向下生長,從而將根系引導(dǎo)到容器底部,而不會在中上部就產(chǎn)生纏繞。這種通過特殊材料制成的容器,實際上還是一定程度上利用了空氣控根的原理,因為在容器的壁上也具有一定大小的孔徑,由此實現(xiàn)根的頂端截斷,在容器內(nèi)引發(fā)更多的側(cè)根。國外在物理控根容器方面已有多項專利,如1993年發(fā)明的lawton,2003年發(fā)明的whitcomd等(johnsonf1996)。王良桂等在對桂花使用物理控根容器栽培的研究表明,桂花的根系體積、長度、面積隨時間的增長而增長,側(cè)根的萌發(fā)明顯且根系分布層有上移趨勢(王良桂等2011)。澳大利亞與中科院水保所專家先后在南澳洲、黃土高原對中國的油松、榆樹、國槐、白皮松、沙棘、檸條等植物進行了控根容器栽培研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),同常規(guī)的容器育苗相比,控根容器育苗可提高育苗成活率3-4倍,總根量也增加了30-50倍,具有明顯的控根效果,同時促使苗木生長迅速減短了育苗周期(林國祚等2012)?;瘜W(xué)控根是將化學(xué)制劑涂于育苗容器的內(nèi)壁和底面上,通過重金屬離子與根尖的接觸,毒害或殺死根尖從而抑制了根尖的生長,實現(xiàn)了根的頂端修剪,誘發(fā)更多的側(cè)根,而不接觸側(cè)壁的根尖將繼續(xù)向下生長,當根尖到達底部時,會繼續(xù)遇到以上情況,防止了盤根的出現(xiàn),從而形成濃密健康的根團,這是一種能促進容器苗形成發(fā)達舒展根系的方法(孫盛等2006)?;瘜W(xué)控根按照控根劑的種類可分為銅化合物控根劑、鋅及其他制劑、生長調(diào)節(jié)劑等(wennydl1989)。目前,化學(xué)控根技術(shù)在國際上得到廣泛應(yīng)用,優(yōu)點是價格相對空氣、物理控根較為低廉,制作工藝簡單,效果明顯等,但缺點是容易造成環(huán)境污染,破壞土壤微生物,使用量不易把握,易造成苗木的損害。國內(nèi)在這方面研究還處于試驗階段,并未得到廣泛的使用。施肥是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的一個重要因子,已有的研究報道表明,施肥可以促進苗木生長,提高生物量(陳建華等2002;吳家勝等2003)。目前關(guān)于苗木施肥技術(shù)的研究報道主要集中在林木而與果樹栽培相關(guān)的施肥研究,多集中于果園施肥對果實產(chǎn)量及品質(zhì)的影響(馮煥德等2008;路超等2011;呼麗萍等2011,王進鑫等2004)以無病毒矮化紅富士幼樹為材料,研究有機肥、無機肥和補充灌水量為主要因子,對其生長發(fā)育和早實性的影響,結(jié)果顯示不施肥或施肥不足會顯著抑制果樹的生長,且增施有機肥能顯著提高幼樹的營養(yǎng)狀況,促進新梢生長和提早開花結(jié)果。施肥是果樹管理和果品增產(chǎn)的重要措施(王圣瑞等2004),果園土壤養(yǎng)分和施肥狀況直接影響蘋果的產(chǎn)量、品質(zhì)和經(jīng)濟效益,施肥不當不僅不能增產(chǎn),有時還會引起品質(zhì)變劣等,要經(jīng)濟合理地施肥,應(yīng)該經(jīng)常對之監(jiān)測和研究(顧曼如等1981)。但關(guān)于施肥技術(shù)對蘋果等果樹苗木生長的影響的直接研究報道較少,通過對眾多林木進行的施肥技術(shù)研究的分析,以期能為的開展提供一定的參考和借鑒。苗木施肥是指根據(jù)苗木為維持正常生理活動對營養(yǎng)元素的要求與土壤供應(yīng)能力對苗木進行補充養(yǎng)分調(diào)節(jié),以滿足苗木正常生長發(fā)育的需求,最大限度地提高苗木的產(chǎn)量和質(zhì)量(李智勇2000)。在苗木施肥過程中,通過確定肥料類型、施肥量,選擇施肥方法,即通過最小的施肥量換取最大的施肥效果,達到最大的經(jīng)濟效益是苗木施肥技術(shù)的關(guān)鍵所在(左海軍等2010)。實際生產(chǎn)中,苗木施肥主要是針對氮、磷、鉀三種元素進行,即根據(jù)苗木生理活動對營養(yǎng)元素的要求與土壤供應(yīng)能力對苗木進行營養(yǎng)補充,以滿足苗木生長發(fā)育的需要,最大限度地提高苗木的產(chǎn)量和質(zhì)量。眾多的礦質(zhì)元素在苗木體內(nèi)或土壤中的相互關(guān)系錯綜復(fù)雜,在苗木生理活動中它們之間保持著一定的均衡關(guān)系。如果某個或某些元素缺少或增加,就會打破平衡,導(dǎo)致苗木生理活動紊亂并表現(xiàn)出一定的癥狀,影響它的正常發(fā)育。因此,人為地對苗木養(yǎng)分進行補充和調(diào)節(jié),已成為保證苗木正常生長的重要措施(盛煒彤1992)。用于苗木生產(chǎn)的肥料種類主要包括化肥、有機肥和生物肥等,其中化肥又包括氮肥、磷肥、鉀肥和復(fù)合肥等。不同種類肥料對于苗木生長都有明顯的促進作用,其中化肥的養(yǎng)分成分比較單一,養(yǎng)分濃度大,肥效快且持續(xù)時間短,便于調(diào)節(jié)苗木在不同生長時期的養(yǎng)分需求,多用作追肥;有機肥料的養(yǎng)分含量全面,肥效持續(xù)時間長,能夠改善土壤的理化性質(zhì)和生物活性,多用作基肥。一般來說,苗木生長對養(yǎng)分的需求以氮素為主,因而增施氮肥能顯著促進苗木的生長發(fā)育(左海軍等2010)。chengl(2002)研究表明蘋果幼樹在春季枝條及葉片的生長主要依靠氮素。李小川(2008)研究了氮、磷、鉀配施對甜椒穴盤苗壯苗指數(shù)的影響,結(jié)果表明:硫酸銨1.0~1.5kg/m3,過磷酸鈣1.5~2.5kg/m3,硫酸鉀2.0~2.5kg/m3是甜椒穴盤育苗的最佳配施方案。wang等(2007)研究發(fā)現(xiàn),施用氮肥對箭竹幼苗的苗高、莖和葉生物量均有明顯促進作用,且發(fā)葉數(shù)和發(fā)枝數(shù)也明顯增多。周錦芳(2000)研究了不同氮、磷、鉀配比和施用量對冬植蔗和春植蔗的生長發(fā)育、產(chǎn)量和含糖量的影響,提出了廣西紅壤蔗區(qū)甘蔗高產(chǎn)高糖的施肥方案。張志亮等(2009)進行了盆栽試驗,發(fā)現(xiàn)增施氮肥在提高蘋果苗木水分利用率的同時,對苗木的株高、莖粗、生長量的累積等也有顯著促進作用。多數(shù)研究表明,混合施肥比單一施肥效果顯著。劉秀等(2009)通過研究半年生楊葉肖槿盆苗育苗期不同氮、磷、鉀含量的施肥配比對其苗木生長及生理的影響,得出n0.17g·盆-1,p2o55g·盆-1,k2o0.17g·盆-1為其較優(yōu)的施肥配比,且能促進苗高、地莖、葉片數(shù)及葉綠素含量4個指標。薛丹等(2009)對楊樹苗木進行不同n、p、k配方施肥試驗,研究其對楊樹苗木生長的影響,并對楊樹苗木合理施肥進行回歸分析,結(jié)果表明:配方施肥能顯著促進楊樹苗高、根系及各組織生物量的增長,其中施用17mg/ln,10mg/lp,8.5mg/lk的作用效果最顯著。王桂萍等(2011)發(fā)現(xiàn)對大果櫸1年生容器苗n∶p∶k為2∶4∶1的配方施肥效果最好。施肥時應(yīng)綜合考慮氣候條件、苗木種類、對養(yǎng)分的需求量、土壤養(yǎng)分供給量、肥料利用率等不同因素的影響,從而確定適宜的肥料配比和苗木施肥量。平衡施肥是指在一定的氣候條件下,以栽培制度為中心,土壤為基礎(chǔ),均衡地或平衡地供應(yīng)植物各種必需的營養(yǎng)元素的原則,也指根據(jù)礦質(zhì)元素對植物所起的生理作用,結(jié)合植物的需肥規(guī)律,適時、適量、適法地施用,以求少量、高效、經(jīng)濟、無污染的施肥技術(shù)或既能保證植物對各種必需養(yǎng)分的充分需要又能有適宜比例的合理施肥和科學(xué)施肥方法(陸景陵1994,李生秀1999,黃元仿等2002)。苗木對營養(yǎng)元素的需求在生長發(fā)育的不同時期有所不同。平衡施肥通過協(xié)調(diào)土壤供肥和苗木需肥之間的供求關(guān)系,以達到苗木生長所需的養(yǎng)分積累狀態(tài),提高肥料的吸收利用率,促進苗木生長發(fā)育(左海軍等2010)。適宜的肥料種類及其配比對施肥效果的提高以及加快苗木生長發(fā)育有顯著促進作用。氮磷鉀合理配方施肥能顯著促進盆栽椿葉花椒苗木苗高和地徑的生長,以及生物量的積累,同時有利于提高其葉片葉綠素含量和光合速率(何友軍等2008)。張育紅(2007)研究發(fā)現(xiàn)氮、磷、鉀肥與有機肥配施顯著促進了青海云杉移植苗的生長,且施肥效果很明顯。加快專用肥的研制與推廣。不同樹種苗木在其不同生長發(fā)育階段對養(yǎng)分的需求規(guī)律各不相同。立足于當前苗木施肥過程中存在的問題,根據(jù)不同苗木的生長發(fā)育特點和肥料特性,研究其相應(yīng)的肥料配方和施用方法,積極開展新型苗木專用肥料的研發(fā)是當前苗木施肥技術(shù)研究中的熱點問題。目前,很多學(xué)者已經(jīng)在苗木專用肥研制方面開展了相關(guān)的研究,并取得了一定的成果。有研究表明,施用毛竹專用肥增產(chǎn)效果顯著,投入產(chǎn)出比更高(陳存及2002)。王洪峰等(2000)用桉樹專用肥與桉樹人工林常用復(fù)合肥進行了對比試驗,結(jié)果表明,桉樹專用肥能夠有效的促進桉樹林木樹高、胸徑及蓄積量的提高。因此,研發(fā)和施用專用肥不僅可以提高肥效,降低生產(chǎn)成本,還能改善土壤結(jié)構(gòu),有利于地力的恢復(fù)和可持續(xù)利用。隨著肥料科學(xué)和施肥技術(shù)的不斷發(fā)展,緩釋控釋肥料應(yīng)運而生。緩釋是指化學(xué)物質(zhì)養(yǎng)分釋放速率遠小于速溶性肥料施入土壤后轉(zhuǎn)變?yōu)橛行юB(yǎng)分的釋放速率,控釋是指以各種調(diào)控機制使養(yǎng)分釋放按照設(shè)定的釋放模式與作物吸收養(yǎng)分的規(guī)律相一致(張守仕2007)。緩控釋肥可以提高化肥利用率,減少化肥施用量;減少污染;減少施肥次數(shù),節(jié)省勞動力,減少農(nóng)民支出;可減輕農(nóng)作物病害,改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)(段志堅等2010)。根據(jù)不同苗木生長特點和土壤性質(zhì)合理施用不同的緩釋控釋肥料,可以滿足苗木生長發(fā)育對養(yǎng)分的需求,最大限度地提高肥料的利用率,同時也有效降低了因施用常規(guī)肥料引起的養(yǎng)分損失。研究表明,緩釋肥可明顯促進茶花苗木生長,與普通肥相比,葉片的葉綠素含量和生物量都有顯著增加(俞巧鋼等2002)。目前蘋果樹建園大多數(shù)采用一、二年生裸根苗定植的傳統(tǒng)方法,其優(yōu)點是育苗周期短、價格低、方便運輸且易成活(蘇世榮2010)。但其缺點是苗圃輪作占用土地、建園后緩苗期長、定植受季節(jié)限制以及見效慢(一般4—5年結(jié)果)。容器育苗則可以靈活選擇場地,少占用甚至不占用耕地,不受季節(jié)限制,苗木整齊純度高,無緩苗期,生長速度快,能夠保證苗木的儲備和持續(xù)供應(yīng),以便于快速建園。盡管如此,果樹容器苗主要應(yīng)用于園林綠化、庭院觀賞等,但是真正用于果品產(chǎn)業(yè)中的很少,特別是大規(guī)格苗木的栽培已成為當前城市生態(tài)建設(shè)的重要組成部分(石紅旗和苗峰2013)。有關(guān)容器苗的培育和應(yīng)用研究也主要集中在北方珍稀樹種(陳獻志2011)和南方柑橘(金方倫等2013;陳建明等2014)方面,蘋果容器育苗及合理施肥方面的研究尚無報道。
綜上所述,目前蘋果樹建園大多數(shù)采用裸根苗定植的傳統(tǒng)方法缺點是苗圃輪作占用土地、建園后緩苗期長、定植受季節(jié)限制以及見效慢。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種蘋果苗木育苗用育苗容器及肥料,旨在解決目前蘋果樹建園大多數(shù)采用裸根苗定植的傳統(tǒng)方法缺點是苗圃輪作占用土地、建園后緩苗期長、定植受季節(jié)限制以及見效慢的問題。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的,一種蘋果苗木育苗用肥料,所述蘋果苗木育苗用肥料的n:p:k=1:2:4。
進一步,所述蘋果苗木育苗用肥料的施肥量為純氮5.5g/株/年,純磷3g/株/年,純鉀24g/株/年。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種所述蘋果苗木育苗用肥料培育的蘋果苗木。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種所述蘋果苗木的育苗容器,其特征在于,所述育苗容器為控根容器。
本發(fā)明提供的蘋果苗木育苗用育苗容器及肥料,以蘋果兩年生芽苗為對象,研究不同類型容器和肥水配比對蘋果苗木生長及生理特性變化的影響,確定蘋果幼苗生長所需的適宜容器和肥水配比,并解決容器育苗中根系生長的窩根、盤繞等根系畸形問題,培育出優(yōu)質(zhì)的蘋果容器大苗,提高其建園成活率,從而為目前蘋果工廠化育苗生產(chǎn)提供一定的理論借鑒。對解決西北黃土高原地區(qū)蘋果苗木質(zhì)量問題提供參考,為生產(chǎn)上提供優(yōu)質(zhì)容器苗,為果農(nóng)的建園增收做出應(yīng)有貢獻。本發(fā)明以2年生‘長富2號’蘋果苗木為材料,中間砧木m26,基砧為八棱海棠,研究不同類型育苗容器(分別為控根容器、無紡布袋、營養(yǎng)缽)和不同肥水配比對蘋果苗木生長發(fā)育和苗木質(zhì)量的影響,篩選出合適蘋果苗木生長發(fā)育的容器類型及不同肥水配比,以期為蘋果優(yōu)質(zhì)苗木繁育提供技術(shù)指導(dǎo)和理論依據(jù)。主要結(jié)果如下:(1)試驗采用的3種不同類型的育苗容器,分別是控根容器、無紡布袋、營養(yǎng)缽,(規(guī)格均為30*30/直徑*高)。綜合分析不同容器處理下,蘋果苗木的形態(tài)指標、生物量、根系構(gòu)型以及各項生理效應(yīng)的數(shù)據(jù),控根容器處理的苗高、地徑、生物量、總根長、側(cè)根數(shù)、根系表面積、根體積、葉綠素總含量等指標均顯著大于無紡布袋和營養(yǎng)缽,且控根容器栽植的苗木不存在根系畸形現(xiàn)象,可作為蘋果兩年生容器苗的最佳育苗容器。(2)不同肥水配比追肥試驗中,不同的氮、磷、鉀配比追肥處理對蘋果容器苗木生長均有促進作用。在5種配比處理中,肥水4(n:p:k=1:2:4)處理的蘋果容器苗各項指標較對照有較顯著差異,其苗木株高、徑粗、地上干重、地下干重、總生物量、百葉面積、百葉片干重、葉綠素含量及凈光合速率分別較對照顯著提高64.86%、63.89%、49.88%、46.25、32.18%、42.77%、36.58%、50.52%、8.87%、32.28%。綜合分析不同肥水配比追肥對蘋果苗木生長和生理的影響,篩選出效果最優(yōu)的肥水配比為肥水4(n:p:k=1:2:4)。建議蘋果容器苗追肥采用肥水4:施肥量為純氮5.5g/株/年,純磷3g/株/年,純鉀24g/株/年(適施氮肥,增施磷鉀肥)的追肥方案,以利于生產(chǎn)上獲得優(yōu)質(zhì)蘋果容器苗木。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實施例提供的不同類型容器對蘋果容器苗生物量的影響示意圖。
圖1是本發(fā)明實施例提供的不同類型容器對蘋果容器苗光合特性的影響示意圖。
圖2是本發(fā)明實施例提供的不同類型容器對蘋果容器苗的根系徑級分布影響示意圖。
圖3是本發(fā)明實施例提供的不同處理對蘋果容器苗凈光合速率的影響示意圖。
圖4是本發(fā)明實施例提供的不同施肥植株葉片中氮磷鉀含量示意圖。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下結(jié)合實施例,對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
下面結(jié)合試驗對本發(fā)明的應(yīng)用原理作進一步的描述。
實驗1
1不同育苗容器對蘋果苗木生長和生理特性的影響
目前蘋果樹建園大多數(shù)采用裸根苗定植的傳統(tǒng)方法,其優(yōu)點是育苗周期短、價格低、方便運輸且易成活。但其缺點是苗圃輪作占用土地、建園后緩苗期長、定植受季節(jié)限制以及見效慢。容器育苗則可以靈活選擇場地,少占用甚至不占用耕地,不受季節(jié)限制,苗木整齊純度高,無緩苗期,生長速度快,能夠保證苗木的儲備和持續(xù)供應(yīng),以便于快速建園。本試驗主要研究不同類型容器對蘋果苗木生長發(fā)育和苗木質(zhì)量的影響,篩選出合適蘋果苗木生長發(fā)育的容器類型。
1.1材料和方法
2.1.1試驗材料
試驗于2015年3—12月年在陜西省楊凌現(xiàn)代農(nóng)業(yè)國家蘋果產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系試驗示范果園(34°52'n,108°7'e)進行。供試材料為2年生的蘋果芽苗,基砧為八棱海棠,中間砧為m26,中間砧長度約為25~30cm,品種為“長富2號”,所有苗木均為單干苗。苗木于2013年3月播種基砧(八棱海棠)種子,當年秋季于實生砧5cm下芽接矮化砧m26,2014年8月于矮化砧25~30cm處嫁接蘋果品種“長富2號”。
1.1.2試驗方法
試驗采用同一規(guī)格30cm*30cm(直徑*高)的3種類型容器,分別為控根容器、無紡布袋、營養(yǎng)缽。采用隨機區(qū)組設(shè)計,每個處理10盆,3個重復(fù)。試驗育苗營養(yǎng)土配比為園土:沙子:牛糞體積比=3:2:1。試驗開始前,選取生長狀況良好的株型整齊一致的苗木,并對苗木根系進行修剪,保證根系大小及構(gòu)型基本一致,苗木于2015年3月定植在不同育苗容器中,各試驗中的容器苗隨機排放,放置于示范園網(wǎng)室中培育,株距30cm,行距30cm,苗木栽植后進行正常的苗木管理。
1.1.3測定指標與方法
(1)生長指標2015年12月底測量植株高度(品種嫁接口以上高度)、植株徑粗(品種嫁接口以上10cm位置,分別測量東西、南北方向莖粗)、整形帶內(nèi)(品種嫁接口以上60cm~100cm處)總芽數(shù)量和飽滿芽數(shù)量。
(2)生物量的測定2015年12月底,每個處理隨機抽樣3株,小心取出植株,將根系在輕緩的流水下沖洗干凈,用電子天平測量各處理的地上部鮮質(zhì)量和干質(zhì)量及根部鮮質(zhì)量和干重量,并計算根冠比。測定地上部和根部干質(zhì)量時,先將地上部和根部置于鼓風烘箱內(nèi)經(jīng)105℃殺青30min,再80℃烘至質(zhì)量恒定。計算植株的根冠比(%):根冠比=根部干質(zhì)量/地上部干質(zhì)量。
(3)葉片品質(zhì)指標于2015年9月25日采集植株中上部生長良好且完整的成熟葉片30片,用冰盒及時帶回實驗室,測定百葉鮮質(zhì)量;用掃描儀(epsonscanv330photo)對葉片進行掃描,并計算葉片的百葉面積;然后把葉片放入105℃烘箱中殺青30min,之后80℃烘干至恒重,稱量并計算葉片的百葉干質(zhì)量。計算所采集葉片的比葉重:葉片比葉重(單位:g/cm2)=總?cè)~片干質(zhì)量/總?cè)~片面積。
(4)葉片光合及葉綠素指標凈光合速率的測定采用美國生產(chǎn)的便攜式li-6400型光合分析儀,開放氣路,2015年于7月中旬選擇晴朗無風天氣測定,測定時間為8:30~11:30,選擇植株中上部成熟葉片測定,每處理測定15~20片葉。在測定凈光合速率(pn)的同時、測定葉片蒸騰速率(tr)、氣孔導(dǎo)度(gs)、細胞間隙co2濃度(ci)等指標;用手持式葉綠素儀spad-502plus測定葉片中的spad值,每處理測定15~20片葉。
(5)根系構(gòu)型的測定2015年12月底,每個處理隨機抽樣3株,小心取出容器苗株,將根系在輕緩的流水下沖洗干凈,測量主根長度和粗度及側(cè)根數(shù)量,將各側(cè)根從主根上剪下,便于掃描儀能夠取得清晰的各側(cè)根根系圖像。將剪好的側(cè)根分別放入分析淺皿,加入少量水,使根系均勻分散開,然后用采用epsonexpression10000xl型掃描儀(lal600scanner,canada)獲得根系圖像,掃描儀的分辨率設(shè)為400dpi,掃描出的圖像用winrhizopro根系分析軟件(winrhizo2003b,canada),對相關(guān)指標如根系長度、根尖數(shù)、根表面積、根體積等進行分析,具體方法參照(姜海波等2014)。將各根系指標換算為單位體積根長密度(mm·cm-3)、根表面積密度(mm2·cm-3)和根體積密度(mm3·cm-3),計算公式如下:根長密度=容器的根長/容器體積,根系表面積密度=容器根表面積/容器體積,根系體積密度=容器根系體積/容器體積。
1.1.4數(shù)據(jù)分析
采用microsoftexcel2010和spssstatistics20.0軟件進行實驗數(shù)據(jù)的處理與分析;采用origin8.0軟件進行相關(guān)圖表的制作。
1.2結(jié)果與分析
1.2.1不同類型容器對蘋果容器苗生長的影響
由表1可以看出,控根容器處理的蘋果苗木的株高、徑粗、主根長度及側(cè)根數(shù)量均顯著大于無紡布袋和營養(yǎng)缽栽植處理,其中側(cè)根數(shù)量達34.0條,比無紡布袋和營養(yǎng)缽栽植苗木的側(cè)根數(shù)量分別增加137.76%,76.17%。無紡布袋栽植苗木在徑粗和主根長度方面與營養(yǎng)缽栽植苗木無顯著差異,但株高和側(cè)根數(shù)量卻顯著低于營養(yǎng)缽栽植苗木。3種不同容器栽植的苗木在整形帶內(nèi)(品種嫁接口以上60cm~100cm處)飽滿芽數(shù)量和總芽數(shù)量方面均無顯著差異。
表1:不同容器對蘋果容器苗生長的影響
注:同列數(shù)相同字母表示差異不顯著(p>0.05),不同字母表示差異顯著(p<0.05)。數(shù)據(jù)為mean±se(平均值±標準誤)。
1.2.2不同類型容器對蘋果容器苗生物量的影響
不同類型容器栽植的蘋果苗木當年生長季結(jié)束后,地上部和地下部干重如圖1所示,控根容器栽植處理的蘋果苗木地上部干重為97.62g,顯著高于無紡布袋和營養(yǎng)缽栽植,分別高出49.47%,38.08%,而無紡布袋和營養(yǎng)缽栽植苗木之間不存在顯著差異。對于地下部干重,三種容器栽植處理的蘋果苗木均存在顯著差異,控根容器栽植的苗木地下部干重最大,而營養(yǎng)缽的最小,分別為41.55g和21.18g。對于根冠比,控根容器和無紡布袋栽植苗木顯著高于營養(yǎng)缽栽植,而控根容器和無紡布袋苗木之間不存在差異。苗木生長量的大小,主要看其物質(zhì)積累多少,因此,控根容器可以作為培育2年生蘋果芽苗較合適的容器。
1.2.3不同類型容器對蘋果容器苗葉片質(zhì)量特性的影響
由表2可以看出,不同類型容器栽植處理對蘋果苗木的百葉重有影響,且對百葉鮮重和百葉干重的影響基本一致??馗萜鳌o紡布袋、營養(yǎng)缽栽植處理之間均存在顯著差異,其中控根容器栽植苗木的百葉鮮重和干重最大,其次是營養(yǎng)缽栽植的葉片,而無紡布袋栽植的百葉重最低。而3種容器栽植苗木在葉片的干鮮比方面不存在顯著差異??馗萜髟灾裁缒救~片的葉綠素含量和比葉重顯著高于無紡布袋和營養(yǎng)缽栽植的葉片,而在無紡布袋和營養(yǎng)缽栽植的苗木之間則不存在顯著差異。從對百葉面積的的影響來看,控根容器和營養(yǎng)缽栽植苗木之間不存在顯著差異,但均顯著大于無紡布袋,分別高出18.10%、20.69%。
表2-2:不同類型容器對葉片特性的影響
注:同列數(shù)相同字母表示差異不顯著(p>0.05),不同字母表示差異顯著(p<0.05)。數(shù)據(jù)為mean±se(平均值±標準誤)。
1.2.4不同容器對蘋果容器苗光合特性的影響
凈光合速率(pn)是植物進行光合作用大小的重要參數(shù)。由2015年7月中旬8:30~11:30測定的光合參數(shù)(圖2)可以看出,控根容器和營養(yǎng)缽栽植蘋果苗木的葉片凈光合速率(pn)顯著高于無紡布袋栽植,表現(xiàn)出較高的有機物積累能力。而控根容器和營養(yǎng)缽栽植蘋果苗木的葉片氣孔導(dǎo)度、胞間co2濃度、蒸騰速率卻顯著低于無紡布袋栽植的苗木??馗萜骱蜖I養(yǎng)缽栽植的蘋果苗木具有較高的凈光合速率和較低的蒸騰速率使其具有更高的水分利用效率,細胞間隙co2濃度降低則說明控根容器和營養(yǎng)缽栽植的蘋果苗木具有較高的co2利用率。
1.2.5不同容器對蘋果容器苗根系構(gòu)型參數(shù)的影響
由不同類型容器栽植蘋果苗木的根系分布情況和根系構(gòu)型參數(shù)(表3)可見,不同類型容器栽植蘋果苗木的根系長度、根系表面積、根系體積、根尖數(shù)、根分叉數(shù)等參數(shù)之間在一定程度上均存在差異。根尖數(shù)是反映控根效果的一個重要指標,控根使根系實現(xiàn)了頂端修剪,促進側(cè)根數(shù)增加,隨之根尖數(shù)增加,根尖數(shù)越多,根系須根化程度越好,控根容器栽植蘋果苗木的根尖數(shù)均顯著高于無紡布袋和營養(yǎng)缽栽植,排列順序為控根容器>營養(yǎng)缽>無紡布袋??馗萜髟灾蔡O果苗木的根系長度、分叉數(shù)、體積、表面積均顯著大于無紡布袋和營養(yǎng)缽栽植,而無紡布栽植的根系各參數(shù)均最小。根長密度和根表面積密度水平代表了根系吸收能力和根系的活力??馗萜髟灾蔡O果苗木的根長密度、表面積密度均顯著大于無紡布和營養(yǎng)缽栽植,而營養(yǎng)缽和無紡布袋栽植的蘋果苗木根長密度無顯著差異,根表面積密度存在顯著差異,且營養(yǎng)缽栽植大于無紡布。根體積密度水平可以代表根系生物量的分布特征,控根容器栽植的蘋果苗木根系體積密度均顯著大于無紡布袋和營養(yǎng)缽栽植,而無紡布袋和營養(yǎng)缽栽植不存在差異。
表2-3不同容器對蘋果容器苗根系構(gòu)型參數(shù)的影響
注:同列數(shù)相同字母表示差異不顯著(p>0.05),不同字母表示差異顯著(p<0.05)。數(shù)據(jù)為mean±se(平均值±標準誤)。
1.2.6根長密度、根表面積密度和根體積密度與根系不同徑級關(guān)系分析
根系徑級按照直徑0~2mm,2~4mm和>4mm粗度進行統(tǒng)計,分析其與根長密度、根表面積密度和根體積密度的關(guān)系。如圖3所示,根長密度隨著根系直徑的增大而下降;根表面積密度隨著根系直徑的增大,呈先下降后升高的趨勢;根體積密度隨著根系直徑的增大而升高。根長密度大小主要由0~2mm根系構(gòu)成的,說明須根的多少;根表面積密度說明根系吸收表面積大小,是根系活力的重要指標;根體積密度說明根系生物量的大小,是根系分布的主要骨架。各徑級根系均有貢獻,而0~2mm和2~4mm貢獻較大;根體積密度主要說明根系生物量,是由>4mm粗度決定的。在不同徑級,控根容器栽植蘋果苗木的根長密度、根表面積密度、根體積密度均顯著大于無紡布袋和營養(yǎng)缽栽植。
本試驗采用控根容器、無紡布袋、營養(yǎng)缽三種不同類型的容器作為2年生蘋果芽苗的栽植容器。試驗結(jié)果表明,對于2年生蘋果芽苗,控根容器栽植蘋果苗木的株高、徑粗、主根長、側(cè)根數(shù)、生物量、百葉片干鮮重、百葉面積、葉綠素含量、根尖數(shù)、分叉數(shù)、根長、根系表面積、根長密度、根系表面積密度、根系體積密度均大于無紡布袋和營養(yǎng)缽栽植處理。在整形帶內(nèi)總芽數(shù)量和飽滿芽數(shù)量、葉片干鮮比方面,不同容器之間均無顯著差異。
光合作用是植株生長發(fā)育的基礎(chǔ),苗木光合強弱會受到不同育苗容器的影響,綜合分析各容器栽植苗木的光合參數(shù)指標得出控根容器最好,其次是營養(yǎng)缽。眾所周知,苗木葉片葉綠素含量和比葉重越大,苗木的凈光合速率就越高(羅靜等2016),本發(fā)明同樣發(fā)現(xiàn),控根容器栽植的蘋果苗木葉片中葉綠素含量和比葉重顯著高于無紡布袋和營養(yǎng)缽栽植苗。co2是光合作用的主要原料,胞間co2(ci)濃度直接影響光合速率。氣孔導(dǎo)度(gs)反映了植物氣孔傳導(dǎo)水和co2的能力。植物通過改變氣孔的開張度等方式來控制植物與外界水和co2的交換,從而調(diào)節(jié)光合速率和蒸騰速率(楊素苗等2008)??馗萜骱蜖I養(yǎng)缽栽植的苗木蒸騰速率降低可能是由其氣孔導(dǎo)度變小,從而使氣孔開張度減小而導(dǎo)致的;而細胞間隙co2濃度降低則說明控根容器和營養(yǎng)缽栽植的蘋果苗木具有較高的co2利用率。控根容器和營養(yǎng)缽栽植的蘋果苗木具有較高的凈光合速率和較低的蒸騰速率使其具有更高的水分利用效率。
綜合根系構(gòu)型的各項指標,控根容器栽植的蘋果苗木各項指標均顯著高于無紡布袋和營養(yǎng)缽栽植。蘋果根系的數(shù)量,類型及分布狀況對樹體吸收水分和礦質(zhì)元素起著至關(guān)重要的作用。根系分布范圍廣、數(shù)量多、根角跨度大、即意味著占據(jù)土壤空間較大,根系吸收營養(yǎng)面積大,吸收養(yǎng)分多,供給地上的礦質(zhì)元素隨之增加,地上部各個器官生長健壯,蘋果產(chǎn)量、質(zhì)量就會提高。根系的動態(tài)主要是細根的動態(tài),細根是根系中木質(zhì)化程度較低,直接與根尖連接,具有吸收水分和養(yǎng)分功能的那部分根系,一般將直徑<2mm的根定義為細根,細根具有強大的吸收功能,且能夠分泌一些調(diào)節(jié)蘋果的生長發(fā)育的內(nèi)源激素,因此細根在行使各項生理功能方面發(fā)揮著舉足輕重的作用(wells&eissenstat2001;羅飛雄等2014)。蘋果容器苗根系數(shù)量以小于2mm的根系最多,2~4mm次之,4m以上的最少??馗萜髋c無紡布袋和營養(yǎng)缽栽植蘋果苗木栽植相比,0~2mm、2~4mm的根系的根長密度、根表面積密度、跟體積密度較大,說明控根容器能夠相對增加蘋果苗木的吸收根。
本發(fā)明綜合分析表明,控根容器和無紡布袋栽植的苗木不存在根系在容器內(nèi)畸形纏繞的問題,且控根容器培育的蘋果苗木的各項指標均優(yōu)于無紡布袋和營養(yǎng)缽培育的苗木。分析認為,無紡布透氣性強、保水性差,不利于根系向上輸送水分和養(yǎng)分,從而限制了苗木地上部的生長(徑粗、株高和葉重、地上部干鮮重較控根器偏低);營養(yǎng)缽(黑色塑料)主要是由于夏季受環(huán)境高溫的影響,增加了盆內(nèi)溫度,新生毛根直接接觸營養(yǎng)缽內(nèi)壁,受到薄膜灼燒和光照的雙重影響,嚴重損害了蘋果苗木根系的活動和生長。因此,針對2年生蘋果芽苗控根容器是最佳的栽培容器。朱曉婷(2010)研究了不同容器對2年生大葉桂櫻容器苗的影響,認為無紡布袋比控根容器更適合大葉桂櫻容器苗控根。而本文結(jié)論與朱曉婷的研究結(jié)果不同,推測可能是由于不同樹種的根系之間存在一定的差異,大葉桂櫻比蘋果苗木的須根少,控根容器的空氣控根孔比較大而稀,不利于大量促發(fā)大葉桂櫻的須根,蘋果苗木須根相對較多,控根容器可以在一定時期內(nèi)先增加其根系強度而后控制其根系曲折纏繞,因此,控根容器的構(gòu)造更適合蘋果苗木的控根。
試驗2
1不同肥水配比追肥對蘋果苗木生長和生理特性的影響
近年來,隨著蘋果產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,老果園重茬改造和更新?lián)Q代步法加快,蘋果容器苗木需求量逐年增加。由于受生長空間的限制,科學(xué)施肥是容器育苗的重要措施之一。本試驗主要研究了特定基質(zhì)條件下,蘋果容器苗對氮、磷、鉀肥料的效應(yīng)特征,提出合理的施肥方案。
1.1材料和方法
1.1.1試驗材料
試驗于2015年3—12月在陜西省楊凌現(xiàn)代農(nóng)業(yè)國家蘋果產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系試驗示范果園(34°52'n,108°7'e)進行。供試材料為2年生的蘋果芽苗,基砧為八棱海棠,中間砧為m26,中間砧長度約為25~30cm,品種為“長富2號”,所有苗木均為單干苗。供試肥料種類為尿素(n≥46%)、水溶性磷酸二氫鉀(p2o5≥52%)和水溶性硫酸鉀(k2o≥52%)。試驗采用同一規(guī)格30cm*30cm(直徑*高)的無紡布袋作為定植盆。試驗育苗營養(yǎng)土配比為園土:沙子:牛糞體積比=3:2:1。
1.1.2試驗方法
試驗開始前,選取生長狀況良好且株型整齊一致的苗木,并對苗木根系進行修剪,保證根系大小及構(gòu)型基本一致,苗木于2015年3月定植于無紡布袋中,各試驗中的容器苗隨機排放,放置于示范基苗圃網(wǎng)室中培育,株距30cm,行距30cm,苗木栽植好后進行不同肥水配比追肥處理。采用隨機區(qū)組設(shè)計,以不追肥清水為對照(ck),每個處理試驗苗木為10株,重復(fù)3次。參考施肥量以株施肥量為純氮11g/株/年,純磷3g/株/年,純鉀12g/株/年為基準(檀鳴2015),氮、磷、鉀肥的施用量及試驗設(shè)計處理見表4。將配好的肥料溶解成濃度為0.5%的水溶性肥料進行淋澆追肥,從4月開始直到8月結(jié)束追肥,共8次施肥且每次施肥量相同,為年施肥量的1/8,在施肥期間每隔兩周灌水一次,追肥時期安排見表5。
表4配方施肥試驗設(shè)計
表5不同施肥時期
1.1.3測定指標及方法
(1)生長指標2015年12月底測量植株高度(品種嫁接口以上高度)、植株徑粗(品種嫁接口以上10cm位置,分別測量東西、南北方向徑粗)。
(2)生物量的測定2015年12月底,每個處理隨機抽樣3株,小心取出容器苗植株,將根系在輕緩的流水下沖洗干凈,用電子天平測量各處理的地上部鮮質(zhì)量和干質(zhì)量及根部鮮質(zhì)量和干重量。測量地上部和根部干質(zhì)量時,先將地上部和根部置于烘箱內(nèi)經(jīng)105℃殺青30min,再80℃烘至質(zhì)量恒定。
(3)葉片品質(zhì)指標于2015年9月25日采集植株中上部生長良好且完整的成熟葉片30片,用冰盒及時帶回實驗室,測定百葉鮮質(zhì)量;用掃描儀(epsonscanv330photo)對葉片進行掃描,并計算葉片的百葉面積;然后把葉片放入105℃烘箱中殺青30min,之后80℃烘干至恒重,稱量并計算葉片的百葉干質(zhì)量。計算所采集葉片的比葉重:葉片比葉重(單位:g/cm2)=總?cè)~片干質(zhì)量/總?cè)~片面積。
(4)葉片光合及葉綠素指標凈光合速率的測定采用美國生產(chǎn)的便攜式li-6400型光合分析儀,開放氣路,于7月中旬選擇晴朗無風天氣測定,測定時間為8:30~11:30,選擇蘋果苗木植株中上部成熟葉片測定,每處理測定15~20片葉。在測定凈光合速率(pn)的同時,同步測定葉片蒸騰速率(tr)、氣孔導(dǎo)度(gs)、細胞間隙co2濃度(ci)等指標;用手持式葉綠素儀spad-502plus測定葉片中的spad值,每處理測定15~20片葉。
(5)葉片中氮磷鉀含量的測定在蘋果苗木葉片生長基本穩(wěn)定時(7月中旬至8月中旬)進行采樣,選擇生長中等且無病蟲害的植株,取植株中上部完整的成熟葉片,每個處理采集30片左右,組成混合樣。用冰盒及時帶回實驗室,采集的葉片先洗干凈,然后把葉片放入105℃烘箱中殺青20min,之后保持在80℃條件下恒溫烘干,用粉碎機磨細過60目(直徑0.25mm)尼龍篩,放入低溫冰箱中(4℃)貯存?zhèn)溆?。參考鮑士旦(2005)的方法進行植物葉片n、p、k含量的測定。采用連續(xù)流動分析儀(flowsys)進行測定,根據(jù)systea系統(tǒng)輸出結(jié)果計算得出植株樣品n、p、k含量。
1.1.4數(shù)據(jù)處理及圖表制作
采用microsoftexcel2010和spssstatistics20.0軟件進行實驗數(shù)據(jù)的處理與分析;采用origin8.0軟件進行相關(guān)圖表的制作。
2.2結(jié)果與分析
2.2.1不同肥水配比對蘋果苗木株高、徑粗和生物量的影響
株高和莖粗是蘋果苗木長勢的主要指標。由表6可以看出,不同肥水配比追肥對蘋果苗木株高和徑粗的生長有一定的促進作用,且不同肥水配比處理的苗木粗度與其株高變化趨勢基本一致。各處理之間苗木高度差異顯著,株高從大到小的排序為肥水4>肥水5>肥水3>肥水2>肥水1>ck,肥水4處理的株高達164.2cm,比對照增加64.86%。肥水4處理的徑粗最大達12.03mm,對照僅為7.34mm,比對照增加了63.90%,其次為肥水5和肥水3,分別為10.16mm和9.98mm,分別比對照增加38.42%和35.97%。
生物量是追肥效果的最終體現(xiàn),生物量越大,苗木積累的物質(zhì)越多。由表6可以看出,不同肥水配比追肥對蘋果苗木的干質(zhì)量存在顯著差異,肥水4處理的總生物量、地上部干重和地下部干重均顯著大于其他處理。地上部干重從大到小排序為肥水4>肥水5>肥水2>肥水1>肥水3>ck,肥水4處理的地上部干重最大,達到101.70g,是最輕對照(67.85g)的149.89%;地下干重從到小的排序為肥水4>肥水5>肥水2>肥水1>肥水3>ck,地下部最重的肥水4處理為54.11g,是最輕對照處理(40.96g)的132.10%;總生物量從大到小的排序為肥水4>肥水5>肥水2>肥水1>肥水3>ck,肥水4處理的總生物量最大,達到155.81g,是最輕對照組(109.13g)的142.77%。以上綜合分析說明,不同肥水配比追肥對蘋果苗木地上部、地下部干質(zhì)量及總生物量均有顯著的影響。其中,肥水4處理的增長量最大。
表6不同肥水配比對植株株高、徑粗及生物量的影響
注:同列數(shù)相同字母表示差異不顯著(p>0.05),不同字母表示差異顯著(p<0.05)。數(shù)據(jù)為mean±se(平均值±標準誤)。
2.2.2不同肥水配比對蘋果苗木葉片質(zhì)量指標的影響
植物葉片進行光合作用所需的能量由葉綠素吸收太陽能轉(zhuǎn)化形成,葉片含有越多的葉綠素,對于植物吸收光能進行同化越有利。由表7可以看出,蘋果苗木葉片中葉綠素含量在不同肥水配比處理下,存在顯著差異。各肥水處理均比對照ck的葉綠素含量高,它們之間的順序依次為肥水4>肥水3>肥水5>肥水2>肥水1>ck,肥水4處理的葉綠素含量最大,達59.17mg/g,比對照組ck(54.35mg/g)高出8.87%。
不同肥水配比處理蘋果苗木的葉片百葉質(zhì)量存在顯著差異,葉片百葉鮮質(zhì)量和百葉干質(zhì)量的變化趨勢基本一致,百葉干質(zhì)量從大到小的排序為肥水4>肥水5>肥水3>肥水1>肥水2>ck,肥水4處理的百葉干重達48.83g,比對照(32.44g)增加50.52%。對百葉面積的影響來看,肥水4處理蘋果苗木的百葉面積顯著大于其他處理,達36.78cm2,比對照組ck(26.93cm2)高出36.58%。綜合以上分析表明,不同肥水配比追肥對蘋果苗木葉片質(zhì)量、葉片面積及葉綠素含量均有顯著的影響。其中,肥水4處理的增長量最大。
表7不同肥水配比對葉片質(zhì)量的影響
注:同列數(shù)相同字母表示差異不顯著(p>0.05),不同字母表示差異顯著(p<0.05)。數(shù)據(jù)為mean±se(平均值±標準誤)。
2.2.3不同肥水配比對蘋果苗木葉片凈光合速率的影響
由圖4可以看出,不同肥水處理的蘋果苗木葉片的凈光合速率大小各不相同,存在一定的差異性。不同肥水配比追施蘋果苗木均可提高葉片凈光合速率,其中肥水4處理對苗木葉片的凈光合速率影響最大,達17.50umol·m-2·s-1,比對照ck(13.23umol·m-2·s-1)高出32.28%。
2.2.4不同肥水配比對蘋果苗木葉片中n、p、k含量的影響
由圖5(a)中可以看出,不同肥水配比追肥處理的蘋果苗木葉片中n積累量最高的是肥水4(n:p:k=1:2:4),達2.98%,肥水2最低,為2.32%,而對照ck僅2.19%。n、p、k配比追肥對葉片中n含量積累的影響從大到小的排序為肥水4>肥水3>肥水1>肥水5>肥水2>ck,最優(yōu)肥水配比組合為肥水4(n:p:k=1:2:4)。
由圖5(b)中可以看出,不同肥水配比追肥處理的蘋果苗木葉片中p積累量最高的是肥水4(n:p:k=1:2:4),達0.21%,肥水3最低,為0.16%,而對照ck為0.20%。n、p、k配比追肥對葉片中p含量積累的影響從大到小的排序為肥水4>ck>肥水1>肥水2>肥水5>肥水3,最優(yōu)肥水配比組合為肥水4(n:p:k=1:2:4)。
由圖5(c)中可以看出,不同肥水配比追肥處理的蘋果苗木葉片中k積累量最高的是肥水4(n:p:k=1:2:4),達2.48%,肥水1最低,為1.60%,而對照ck為1.82%。n、p、k配比追肥對葉片中k含量積累的影響從大到小的排序為肥水4>肥水3>肥水5>肥水2>ck>肥水1,最優(yōu)肥水配比組合為肥水4(n:p:k=1:2:4)。
以上綜合分析說明,肥水4追肥處理中蘋果苗木葉片中氮磷鉀含量的積累效果最優(yōu),分別為2.98%、0.21%、2.48%。
一般來說,氮元素是苗木生長所需的主要養(yǎng)分,因而增施氮肥對苗木的生長發(fā)育有顯著影響(左海軍等2010),而多數(shù)研究表明,混合施肥比單一施肥效果顯著(劉秀等2009;吳國欣等2012;薛丹等2009),因而本試驗主要選取對植物營養(yǎng)生長有重要作用的n、p、k元素進行配方施肥試驗。本試驗結(jié)果表明,氮磷鉀配方施肥對蘋果苗木生長有顯著的促進作用,具體表現(xiàn)為,對蘋果苗木株高、徑粗、葉面積、葉片質(zhì)量、植株地上地下部生物量以及總生物量的具有促進作用。試驗結(jié)果表明,肥水4(n:p:k=1:2:4低氮高鉀)處理中苗木高度和粗度最大,分別為164.2cm,12.03mm,分別較對照增加64.86%、63.90%;而與之相比,高氮水平下苗木高度和粗度并未有顯著增加,且肥水4(n:p:k=1:2:4低氮高鉀)處理中,植株葉片中氮元素積累量最高。對蘋果苗木葉面積以及葉片重量的試驗結(jié)果顯示,氮磷鉀配方施肥對其具有促進作用,但作用效果與肥料配比的不同而存在差異。其葉面積和葉片干重在追施低氮高磷的條件下效果最好。對蘋果苗木生物量積累的試驗結(jié)果顯示,合理的n、p、k配比能夠顯著促進蘋果苗木的生物量的增加,而在不同配比追肥處理間,植株地上、地下部位生物量及總生物量存在一定差異。肥水4、肥水5、肥水2、肥水1追肥處理的植株地上部分干重量較對照有顯著提高,肥水4處理中地上部干質(zhì)量最高,但肥水5、肥水2、肥水1處理之間無顯著差異;肥水4追肥處理的植株地下部分生物量較對照有顯著提高,其他處理均無顯著性差異。
對蘋果苗木葉片中葉綠素含量及凈光合速率測定實試驗結(jié)果顯示,凈光合速率是描述光合作用強弱的一個重要指標,凈光合速率的快慢直接反映出植物葉片合成有機物質(zhì)能力的強弱,表明了植物積累營養(yǎng)物質(zhì)和儲存能量的能力。不同肥水處理間植株的凈光合速率存在一定的差異,肥水4追肥處理的植株凈光合速率最大,最能提高光合作用過程中各項生理機能,促進光合作用的進行。
spad葉綠素儀測定的值是葉片測定位置葉綠素含量的相對大小。葉片葉綠素含量是反映作物衰老狀況和光合能力的一個重要指標(ohsaetal.1997)。在一定范圍內(nèi)葉綠素含量的高低則直接影響葉片的光合能力,葉綠素含量的不同必然會引起植物間光合作用的差異,葉片葉綠素含量高,有利于植物捕獲更多的光能為光合作用所利用。可見,葉綠素含量與植物光合有著密切聯(lián)系,能夠一定程度反應(yīng)植株光合潛能、營養(yǎng)水平及健康狀況。不同肥水處理間植株葉片的葉綠素含量存在一定的差異,肥水4追肥處理的植株葉片的葉綠素含量最大。
氮磷鉀配方施肥處理中,肥水4(n:p:k=1:2:4低氮高鉀)處理中植株葉片氮積累量最高。施肥能明顯提高葉片k含量,但對葉片n、p積累效果不明顯,且有研究認為,鉀影響氮的吸收和運輸,施鉀有利于r<0.2mm植物細根的增加,從而增強對磷的吸收,而本試驗中肥水4(低氮高鉀)處理中蘋果苗木葉片氮磷鉀含量均達到較優(yōu)水平。本試驗所得的最優(yōu)氮磷鉀追肥配比為肥水4(n:p:k=1:2:4),可用于指導(dǎo)黃土高原地區(qū)生產(chǎn)上培育蘋果苗木的初夏追肥管理措施。
由此可見,不同配比追肥對蘋果苗木生長狀況的影響各不相同,蘋果苗木生長變化趨勢隨n、p、k配比的變化而存在較大差異。因此,n、p、k合理配比追肥既能促進蘋果苗木生長又能提高肥效,是需要關(guān)注的重大問題。
不同類型育苗容器對蘋果幼苗生長和生理的影響
(1)本試驗采用控根容器、無紡布袋、營養(yǎng)缽三種不同類型的容器,作為2年生蘋果芽苗的試驗容器。試驗結(jié)果表明,對于2年生蘋果芽苗,控根容器栽植的蘋果苗木的株高、徑粗、主根長、側(cè)根數(shù)、生物量、百葉片干鮮重、百葉面積、葉綠素、根尖數(shù)、分叉數(shù)、根長、根系表面積、根長密度、根系表面積密度、根系體積密度均大于無紡布袋和營養(yǎng)缽栽植處理。其中,株高、徑粗、地上部干重較無紡布顯著增加30.81%、30.12%、49.47%。
(2)綜合分析不同類型育苗容器對蘋果幼苗生長和生理的影響,篩選出控根容器(直徑30cm*高30cm)可作為蘋果容器苗的最佳育苗容器類型。
不同肥水配比追肥對蘋果苗木生長和生理的影響
(1)在肥水4(n:p:k=1:2:4)組合下,苗木的株高、徑粗、葉片干質(zhì)量、葉面積、葉綠素含量、生物量、凈光合速率、葉片氮、磷素、鉀含量,均顯著大于其他處理。
(2)綜合分析,不同肥水配比追肥對蘋果苗木生長和生理的影響,篩選出效果最優(yōu)的肥水配比為肥水4(n:p:k=1:2:4)。建議蘋果容器苗追肥采用肥水4:施肥量為純氮5.5g/株/年,純磷3g/株/年,純鉀24g/株/年(適施氮肥,增施磷鉀肥)的追肥方案,以利于生產(chǎn)上獲得優(yōu)質(zhì)蘋果容器苗木。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。