羅 憲 吳翠云,2* 林敏娟,2 王合理 郭 明 尤騰飛
(1 塔里木大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院,新疆阿拉爾 843300)
(2 新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)塔里木盆地生物資源保護(hù)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,新疆阿拉爾 843300)
(3 塔里木大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,新疆阿拉爾 843300)
棗樹屬耐寒性果樹,但幼齡棗樹由于其正處于生長階段,適應(yīng)性差,木質(zhì)化程度低,容易受低溫氣候影響,加之棗農(nóng)在生產(chǎn)中為了促進(jìn)樹體生長和樹冠的構(gòu)成,盡快獲得經(jīng)濟(jì)效益,過量施用氮肥,嚴(yán)重降低了幼齡棗樹枝條的木質(zhì)化,致使幼齡棗樹成為極易受凍群體,2008年新疆遭受嚴(yán)重低溫凍害,林果業(yè)受害面積達(dá)54%,其中紅棗幼樹受災(zāi)面積占新定植的35%以上,紅棗嫁接苗木受災(zāi)面積占新育面積的70%以上,給果農(nóng)造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。
鉀屬于品質(zhì)性營養(yǎng)元素,施入土壤被植物吸收以后,能明顯提高低溫條件下植物體內(nèi)的保護(hù)酶活性和含量,降低細(xì)胞膜的透性,從而達(dá)到保護(hù)植物的目的。游明鴻[1]等在鉀肥對提高假儉草抗寒性作用的研究中指出,鉀肥對提高假儉草抗寒性有顯著作用,一方面它可顯著增強(qiáng)假儉草葉片中SOD酶的活性,尤其是4.5~6 g/m2K2O能極顯著地增加SOD酶的活性(P<0.01),另一方面它使相對電導(dǎo)率有不同程度的下降,不同施肥量處理的電導(dǎo)率與CK間差異都達(dá)極顯著水平,并且一定量的鉀肥分次施用較1次施用時(shí)的差異達(dá)顯著水平(P <0.05);陳兵兵[2]等在不同 P、K、Si肥對玉米苗期抗寒效果的研究中發(fā)現(xiàn),施用鉀肥可以提高玉米葉片中可溶性糖含量,減少其細(xì)胞膜受低溫的損傷程度,降低電解質(zhì)的平均滲出率。
新疆是紅棗的種植大省,而駿棗又是新疆紅棗的主栽品種,因此研究鉀肥對駿棗抗寒性的影響具有十分深遠(yuǎn)的意義,本研究以新疆典型的直播密植幼齡駿棗園為研究對象,開展不同施肥時(shí)期和不同施肥量對駿棗抗寒性影響的試驗(yàn),尋求提高駿棗抗寒性效果最好的鉀肥施用方案,以期為新疆密植棗園合理施肥制度的建立提供適當(dāng)?shù)膮⒖家罁?jù)。
試驗(yàn)于2011年在新疆兵團(tuán)農(nóng)一師十團(tuán)七連進(jìn)行,供試材料為4年生幼齡駿棗,棗園株行距為0.5×1.5 m。試驗(yàn)區(qū)屬典型的大陸性極端干旱荒漠氣候類型,年均降水量為40.1~82.5毫米,年均蒸發(fā)量1 876.6~2 558.9毫米,年均氣溫10.7℃,≥10℃積溫4 113℃,無霜期220天,年均日照2 556.3~2 991.8小時(shí),日照率為5 869%,4~10月平均日照9.5小時(shí)[3]。試驗(yàn)地土壤基本農(nóng)化性狀見表1。
表1 供試土壤農(nóng)化性狀
田間試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)方案,根據(jù)棗園土壤肥力變化設(shè)置3個(gè)區(qū)組,每區(qū)組內(nèi)設(shè)7個(gè)處理(包括對照),每小區(qū)包含棗樹20余株,并掛牌標(biāo)記。不同施肥量試驗(yàn)設(shè)置3個(gè)水平,分別為在棗果實(shí)膨大期土施鉀肥 15 kg/667m2(T1)、30 kg/667m2(T2)、45 kg/667m2(T3),以不施鉀肥為對照;不同施肥時(shí)期試驗(yàn)設(shè)置4個(gè)水平,分別為坐果期(T4)、果實(shí)膨大期(T5)、坐果期+果實(shí)硬核期(T6)、果實(shí)硬核期(T7),各時(shí)期施肥量都為30 kg/667m2,試驗(yàn)地所施鉀肥為羅布泊硫酸鉀(K2O≥51%,CL-≤1.5%)。試驗(yàn)處理結(jié)束后,于棗樹自然越冬后同期采收各處理?xiàng)楊^枝和二次枝,測定相關(guān)抗寒性指標(biāo)。
滴定法測定過氧化氫酶(CAT)活性;磺基水楊酸法測定脯氨酸(Pro)含量;電導(dǎo)率法測定紅棗枝條的傷害率;硫代巴比妥酸法測定丙二醛(MDA)含量。所有數(shù)據(jù)采Excel和SPSS工具進(jìn)行分析[4]。
2.1.1 不同施肥量對駿棗棗頭枝抗寒性的影響
從不同施肥量對駿棗棗頭枝各項(xiàng)抗寒性指標(biāo)的影響來看(表2),T2處理顯著提高了駿棗棗頭枝的CAT活性和Pro含量,其MDA含量也顯著低于其他處理;T1處理雖也顯著提高了駿棗棗頭枝的CAT活性和Pro含量,但其MDA含量顯著高于其他處理(MDA是膜脂過氧化作用的產(chǎn)物之一,丙二醛含量越高則表明受凍害程度越高[5]);T3處理的CAT活性和Pro含量都顯著低于T1和T2處理,MDA含量雖低于T1處理,但和對照相比,差異不顯著。
表2 不同施肥量對駿棗棗頭枝抗寒性的影響
2.1.2 不同施肥量對駿棗二次枝抗寒性的影響
不同施肥量對駿棗二次枝的抗寒性指標(biāo)影響見表3,從所有處理來看,T2處理顯著提高了駿棗二次枝的CAT活性和Pro含量,也顯著降低了MDA的含量,且CAT活性和MDA含量和其他處理相比,差異達(dá)極顯著水平;T3處理雖顯著降低了駿棗二次枝的電導(dǎo)率,但其CAT活性顯著低于T2處理,Pro含量雖顯著高于T1處理和對照,但和T2處理相比,差異不顯著,MDA含量顯著高于T2處理;T1處理的CAT活性和Pro含量都顯著低于其他處理和對照,MDA含量卻顯著高于其他處理。
表3 不同施肥量對駿棗二次枝抗寒性的影響
2.2.1 不同施肥時(shí)期對駿棗棗頭枝抗寒性的影響施肥時(shí)期不同,各處理駿棗棗頭枝抗寒性表現(xiàn)也不一樣(見表4),所有處理中,T5處理的CAT活性顯著高于其他處理,Pro含量雖和T6處理相比差異不顯著,但卻顯著高于T4、T7處理,MDA含量也低于其他處理,而且和其他處理相比,差異達(dá)極顯著水平;T6、T7處理效果都次于T5處理,T6處理的Pro含量雖顯著高于T7處理,但CAT活性卻顯著低于T7處理,兩個(gè)處理的電導(dǎo)率和MDA含量對比,差異不顯著;T4處理的電導(dǎo)率和MDA含量都極顯著的高于其他處理,Pro含量雖和T7處理相比,差異不顯著,但卻極顯著的低于T4、T5。
表4 不同施肥時(shí)期對駿棗棗頭枝抗寒性的影響
2.2.2 不同施肥時(shí)期對駿棗二次枝抗寒性的影響
由表5知,在不同施肥時(shí)期下,T5處理對提高駿棗二次枝的抗寒性效果明顯,其CAT活性和Pro含量都極顯著的高于其他處理,MDA含量也極顯著的低于其他處理;T4、T6和T7處理效果都不如T5處理,在這三個(gè)處理中,T7處理的效果要低于T4和T6處理,因?yàn)槠銹ro含量顯著低于其他處理,電導(dǎo)率高于T6處理,且差異達(dá)顯著水平。
表5 不同施肥時(shí)期對駿棗二次枝抗寒性的影響
分析表2、表3及表4、表5可以看出,駿棗棗頭枝的CAT活性和Pro含量整體上都大于二次枝,且電導(dǎo)率和MDA含量都整體上低于二次枝,說明不管是施肥時(shí)期一致施肥量不同還是施肥量一致施肥時(shí)期不同,駿棗棗頭枝的抗寒性都要大于二次枝。
增施鉀肥雖顯著提高了駿棗枝條的CAT活性和Pro含量,也降低了MDA的含量,但對駿棗枝條電導(dǎo)率的影響并不明顯,其原因有待于進(jìn)一步研究;另外發(fā)現(xiàn),經(jīng)15 kg/667m2鉀肥處理的駿棗棗頭枝的抗寒性要大于45 kg/667m2,而二次枝在45 kg/667m2的鉀肥施用量下的抗寒性要大于15 kg/667m2,是否是低濃度的鉀肥有利于提高棗頭枝的抗寒性,高濃度的鉀肥有利于提高二次枝的抗寒性,需要做進(jìn)一步的研究。
在果實(shí)膨大期施30 kg/667m2的鉀肥能顯著提高駿棗棗頭枝與二次枝的CAT活性和Pro含量,并且顯著降低了MDA的含量,說明在這一施肥條件下,駿棗枝條的抗寒性最好,在果實(shí)膨大期施30 kg/667m2的鉀肥為提高駿棗抗寒性的鉀肥最佳施用方案。
[1]游明鴻,劉金平,毛凱,等.鉀肥對提高假儉草抗寒性作用的研究[J].草業(yè)科學(xué),2005,22(2):67 -70.
[2]陳兵兵,石元亮,陳智文.不同P、K、Si肥對玉米苗期抗寒效果的研究[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào),2011,27(03):85 -89.
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[4]高俊鳳.植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)[M].西安:世界圖書出版公司,2000:145-148.
[5]潘儼,車鳳斌,張婷,等.駿棗棗頭一次枝與二次枝抗寒力測定與分析[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)2011,48(3):463 -470.