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    在不同pH值土壤中銨硝比對南方高叢藍(lán)漿果生長的影響

    2014-04-09 11:45:20劉星凡姜燕琴韋繼光劉夢華曾其龍
    關(guān)鍵詞:基徑漿果摩爾

    劉星凡, 姜燕琴, 韋繼光, 劉夢華, 於 虹, 曾其龍

    〔江蘇省·中國科學(xué)院植物研究所(南京中山植物園), 江蘇 南京 210014〕

    藍(lán)漿果(Vacciniumspp.)又名越桔、藍(lán)莓,為多年生喜酸灌木,適宜栽植于pH 4.0~ pH 5.5的土壤中[1-3]。由于其果實營養(yǎng)豐富,具有較高的保健功能,近幾年栽培面積迅速增加[4],但其豐產(chǎn)栽培技術(shù)有待提高[5]。大量有關(guān)藍(lán)漿果施肥的研究結(jié)果表明:氮素是藍(lán)漿果生長最重要的礦質(zhì)元素之一[6-7],合理施用氮肥能夠顯著提高藍(lán)漿果的產(chǎn)量和果實品質(zhì)[6]。

    氣候和土壤條件以及品種對藍(lán)漿果吸收氮肥有較大影響[8],且不同形態(tài)的氮素及其配比對藍(lán)漿果生長發(fā)育的影響也較大[9-11]。李亞東等[12]研究了不同氮素形態(tài)配比對北方高叢藍(lán)漿果(V.corymbosumLinn.)生長量及葉片養(yǎng)分元素含量的影響,結(jié)果表明銨硝配比施肥可促進(jìn)藍(lán)漿果生長和養(yǎng)分吸收,且合適的施肥配比可以酸化土壤。目前,在中國南方地區(qū),南方高叢藍(lán)漿果(V.corymbosumhybrids)對不同形態(tài)的氮素及其配比的響應(yīng)研究尚無報道。

    作者以pH 4.5和pH 6.0的土壤為栽培基質(zhì),以南方高叢藍(lán)漿果品種‘南月’(‘Southmoon’)實生后代優(yōu)選系A(chǔ)47為實驗材料,研究在不同pH值條件下不同形態(tài)氮素配比(銨硝比)對其生長的影響,為藍(lán)漿果栽培過程中適宜氮肥形態(tài)與配比的確定提供理論依據(jù)。

    1 材料和方法

    1.1 實驗地概況和實驗材料

    實驗地位于江蘇省·中國科學(xué)院植物研究所藍(lán)漿果試驗苗圃。地理坐標(biāo)為北緯32°04′、東經(jīng)118°45′;年平均溫度15.7 ℃,年平均降雨天數(shù)117 d,年降雨量1 106.5 mm。

    供試材料為南方高叢藍(lán)漿果品種‘南月’實生優(yōu)選系A(chǔ)47綠枝扦插當(dāng)年生苗,株高15~20 cm。

    1.2 方法

    于2013年4月7日至10月7日進(jìn)行盆栽實驗。選取株高和基徑基本一致的幼苗種植于直徑20 cm、高20 cm的塑料盆中,每盆1株。栽培基質(zhì)由紅砂土、泥炭和珍珠巖按體積比2∶2∶1混合而成。其中,紅砂土取自江西省鷹潭市余江縣,為第四紀(jì)紅砂巖發(fā)育而成,砂粒、粉粒和粘粒的體積分?jǐn)?shù)分別為33.4%、39.8%和9.8%,有機(jī)質(zhì)含量2.84 g·kg-1。通過在栽培基質(zhì)添加或不添加CaCO3,將其酸堿度調(diào)節(jié)為pH 6.0或pH 4.5。

    銨態(tài)氮和硝態(tài)氮比例設(shè)置為摩爾比100∶0、75∶25、50∶50、25∶75和0∶100;參考文獻(xiàn)[13]的施氮量,每株總計施純氮0.945 g;銨態(tài)氮為(NH4)2SO4,硝態(tài)氮為Ca(NO3)2,以液態(tài)形式施入;于4月24日至9月7日每周澆灌1次,共計20次。為防止實驗過程中土壤的硝化作用,施肥時添加雙氫氨硝化抑制劑,施用量為施氮量的5%,即0.05 g[14]。每處理重復(fù)5次。實驗過程中采取常規(guī)水分管理。

    實驗結(jié)束時,測量植株的株高(從地面到最高葉片的距離)和莖基徑(用游標(biāo)卡尺測量地面根莖部枝干直徑);并分別收集根、莖和葉,用蒸餾水洗凈后于105 ℃殺青30 min,在75 ℃條件下烘干至恒質(zhì)量,分別稱取干質(zhì)量。

    1.3 數(shù)據(jù)整理和統(tǒng)計分析

    用EXCEL 2003軟件對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理,用SPSS 16.0統(tǒng)計分析軟件進(jìn)行方差分析。

    2 結(jié)果和分析

    2.1 不同土壤pH值條件下銨硝比對南方高叢藍(lán)漿果品種‘南月’優(yōu)選系A(chǔ)47根、莖和葉干質(zhì)量的影響

    在土壤pH 4.5和pH 6.0條件下銨硝比對南方高叢藍(lán)漿果品種‘南月’優(yōu)選系A(chǔ)47根、莖和葉干質(zhì)量的影響見表1。結(jié)果顯示:在土壤pH值不同的條件下,施用不同銨硝比的氮肥對南方高叢藍(lán)漿果根、莖和葉干質(zhì)量的影響有一定差異。

    2.1.1 對根干質(zhì)量的影響 由表1可以看出:在土壤pH 4.5條件下,施用不同銨硝比的氮肥,優(yōu)選系A(chǔ)47的根干質(zhì)量無顯著差異(P>0.05);而在土壤pH 6.0條件下,銨硝摩爾比100∶0處理組的根干質(zhì)量顯著高于其他處理(P<0.05),銨硝摩爾比75∶25、50∶50、25∶75和0∶100處理組的根干質(zhì)量分別比前者低74.50%、74.12%、59.60%和68.00%。

    由表1還可見:在土壤pH 4.5條件下,在銨硝摩爾比100∶0、75∶25、50∶50、25∶75和0∶100的處理組中,優(yōu)選系A(chǔ)47的根干質(zhì)量均顯著高于土壤pH 6.0條件下相應(yīng)處理組的根干質(zhì)量,前者分別為后者的1.24、5.31、5.49、3.23和4.34倍。

    表1 土壤pH 4.5和pH 6.0條件下銨硝比對南方高叢藍(lán)漿果品種‘南月’優(yōu)選系A(chǔ)47根、莖和葉干質(zhì)量的影響

    2.1.2 對莖干質(zhì)量的影響 由表1可以看出:在土壤pH值不同的條件下,銨硝比對優(yōu)選系A(chǔ)47莖干質(zhì)量的影響效應(yīng)與其對根干質(zhì)量的影響效應(yīng)相似。在土壤pH 4.5條件下,不同銨硝比處理間莖干質(zhì)量無顯著差異(P>0.05);而在土壤pH 6.0條件下,銨硝摩爾比100∶0處理組的莖干質(zhì)量顯著高于其他處理組(P<0.05);與銨硝摩爾比100∶0處理組相比,銨硝摩爾比75∶25、50∶50、25∶75和0∶100處理組的莖干質(zhì)量分別低42.19%、62.67%、46.74%和53.70%。

    由表1還可見:在土壤pH 4.5條件下,銨硝摩爾比100∶0、75∶25、50∶50、25∶75和0∶100處理組的莖干質(zhì)量均顯著高于土壤pH 6.0條件下相應(yīng)處理組的莖干質(zhì)量,前者分別是后者的1.44、2.23、3.64、2.62和2.99倍。

    2.1.3 對葉干質(zhì)量的影響 由表1還可以看出:土壤pH值不同的條件下銨硝比對優(yōu)選系A(chǔ)47葉干質(zhì)量的影響效應(yīng)與其對根和莖干質(zhì)量的影響效應(yīng)相似。在土壤pH 4.5條件下,不同銨硝比處理間優(yōu)選系A(chǔ)47的葉干質(zhì)量無顯著差異(P>0.05);而在土壤pH 6.0條件下,銨硝摩爾比100∶0處理組的葉干質(zhì)量顯著高于其他處理組(P<0.05),銨硝摩爾比75∶25、50∶50、25∶75和0∶100處理組的葉干質(zhì)量分別比前者低45.83%、61.67%、50.19%和60.65%。

    此外,在土壤pH 4.5條件下,銨硝摩爾比100∶0、75∶25、50∶50、25∶75和0∶100處理組的葉干質(zhì)量均顯著高于土壤pH 6.0條件下相應(yīng)處理組的葉干質(zhì)量,前者分別為后者的1.45、2.32、3.43、2.69和3.08倍。

    2.2 不同土壤pH條件下銨硝比對南方高叢藍(lán)漿果品種‘南月’優(yōu)選系A(chǔ)47莖基徑的影響

    在土壤pH值不同的條件下銨硝比對南方高叢藍(lán)漿果品種‘南月’優(yōu)選系A(chǔ)47莖基徑的影響見表2。由表2可以看出:在土壤pH 4.5條件下,銨硝摩爾比50∶50處理組的莖基徑顯著高于銨硝摩爾比100∶0處理組的莖基徑(P<0.05),其他處理間的莖基徑差異則未達(dá)到顯著水平(P>0.05)。在土壤pH 6.0條件下莖基徑隨銨態(tài)氮比例的升高而增加;銨硝摩爾比100∶0處理組的莖基徑最大(9.30 mm),顯著高于其他處理組。與銨硝摩爾比100∶0處理組相比,銨硝摩爾比75∶25、50∶50、25∶75和0∶100處理組的莖基徑分別降低了17.42%、20.75%、21.61%和22.69%。

    由表2還可見:在土壤pH值不同的條件下,銨硝摩爾比100∶0處理組的莖基徑無顯著差異;但在土壤pH 4.5的條件下其他4個處理組的莖基徑均顯著高于土壤pH 6.0條件下的相應(yīng)處理組。

    表2 土壤pH 4.5和pH 6.0條件下銨硝比對南方高叢藍(lán)漿果品種‘南月’優(yōu)選系A(chǔ)47莖基徑的影響

    2.3 不同土壤pH條件下銨硝比對南方高叢藍(lán)漿果品種‘南月’優(yōu)選系A(chǔ)47株高的影響

    在土壤pH值不同的條件下銨硝比對南方高叢藍(lán)漿果品種‘南月’優(yōu)選系A(chǔ)47株高的影響見表3。由表3可以看出:在土壤pH 4.5的條件下,銨硝摩爾比0∶100處理組的株高顯著高于銨硝摩爾比75∶25和25∶75處理組(P<0.05),其余處理間無顯著差異。而在土壤pH 6.0的條件下,銨硝摩爾比75∶25處理組的株高最高,為66.33 cm;銨硝摩爾比50∶50處理組的株高則最小,為50.33 cm,二者間差異顯著。

    表3 土壤pH 4.5和pH 6.0條件下銨硝比對南方高叢藍(lán)漿果品種‘南月’優(yōu)選系A(chǔ)47株高的影響

    由表3還可見:在土壤pH 4.5條件下銨硝摩爾比50∶50和0∶100處理組A47的株高均顯著高于土壤pH 6.0條件下的相應(yīng)處理組;而其他3個銨硝比處理組A47的株高在土壤pH值不同的條件下無顯著差異(P>0.05)。

    3 討論和結(jié)論

    植物對氮形態(tài)的喜好因物種特性和土壤環(huán)境的不同而異[15]。Sugiyama等[16]的研究結(jié)果表明:土壤pH值、氮形態(tài)和銨硝比對藍(lán)漿果生長有顯著影響。一般認(rèn)為,藍(lán)漿果是喜銨植物,但是也有研究者認(rèn)為硝態(tài)氮和銨態(tài)氮對藍(lán)漿果生長具有相同效應(yīng)[17-18]。Townsend[9]認(rèn)為,在砂培條件下,在純銨處理或者銨硝混合處理條件下,南方高叢藍(lán)漿果的生長顯著高于純硝態(tài)氮處理。Takamizo等[10]報道,南方高叢藍(lán)漿果品種‘Jersey’在氮含量56 mg·L-1、pH 5.5、銨硝摩爾比1∶1的營養(yǎng)液中生物量最大,單獨施用NH4+或NO3-均對其葉片生長有抑制作用。Merhaut等[11]的研究結(jié)果表明:在藍(lán)漿果砂培實驗中供應(yīng)質(zhì)量濃度70 mg·L-1的銨態(tài)氮或硝態(tài)氮,藍(lán)漿果對銨態(tài)氮的吸收量更高,但供應(yīng)硝態(tài)氮則能使藍(lán)漿果根、莖和葉干質(zhì)量的增加幅度高于銨態(tài)氮處理。

    從本實驗結(jié)果看,在土壤pH 4.5的條件下,各銨硝比處理組對南方高叢藍(lán)漿果品種‘南月’優(yōu)選系A(chǔ)47的根、莖和葉的干質(zhì)量的影響均無顯著差異;而在土壤pH 6.0的條件下,銨硝摩爾比100∶0、75∶25、50∶50、25∶75和0∶100處理組A47的根、莖和葉的干質(zhì)量均低于pH 4.5的土壤。這一實驗結(jié)果與Rosen等[19]的研究結(jié)果一致。Rosen等[19]的研究結(jié)果顯示:在pH 4.5溶液培養(yǎng)條件下,純銨與純硝處理對北方高叢藍(lán)漿果品種‘Northblue’生長的影響沒有差異;而在pH 6.0條件下,雖然植株沒有出現(xiàn)葉片失綠現(xiàn)象,但相對于pH 4.5的培養(yǎng)條件,植株生長受到抑制,且不同銨硝比處理的抑制程度存在差異。本研究結(jié)果顯示:在土壤pH 6.0條件下,銨硝摩爾比100∶0處理組A47的根、莖和葉干質(zhì)量以及莖基徑都顯著高于其他處理組。說明施用純銨態(tài)氮更有利于藍(lán)漿果生長,這可能是因為根系對NH4+離子的大量吸收可引起根系質(zhì)子釋放,使根際土壤pH值降低[20-21],有利于藍(lán)漿果根系生長。

    Brightwell[22]認(rèn)為:土壤pH值是藍(lán)漿果生長的主要影響因子,藍(lán)漿果適宜在pH 4.0~pH 5.5的土壤中生長。本實驗結(jié)果也再次證明土壤pH 4.5更有益于藍(lán)漿果生長;在土壤pH 6.0條件下,不論采用何種銨硝比,A47的根、莖和葉干質(zhì)量均顯著低于pH 4.5的土壤。說明相較于銨硝比供應(yīng)的差異,適宜的土壤pH值對藍(lán)漿果生長的影響更重要。

    由以上結(jié)果分析可知:南方高叢藍(lán)漿果品種‘南月’優(yōu)選系A(chǔ)47適宜栽植于pH 4.5的酸性土壤中,不同銨硝比施肥處理均能使其生長良好。

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