不同水平位置施肥對(duì)‘嘎啦’蘋(píng)果15N吸收、分配與利用的影響

許海港， 季萌萌， 葛順?lè)澹?姜遠(yuǎn)茂*， 姜 翰， 陳 汝

(1作物生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝科學(xué)與工程學(xué)院，山東泰安 271018；2山東省果樹(shù)研究所，山東泰安 271000)

不同水平位置施肥對(duì)‘嘎啦’蘋(píng)果15N吸收、分配與利用的影響

許海港1， 季萌萌1， 葛順?lè)?， 姜遠(yuǎn)茂1*， 姜 翰1， 陳 汝2

(1作物生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝科學(xué)與工程學(xué)院，山東泰安 271018；2山東省果樹(shù)研究所，山東泰安 271000)

【目的】氮素用量高，利用效率低是制約我國(guó)蘋(píng)果產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。生產(chǎn)上，施肥位置不明確是造成肥料利用率低的主要原因之一。本文通過(guò)研究不同水平位置施肥嘎啦蘋(píng)果對(duì)15N-尿素的吸收、分配與利用特性，確定科學(xué)合理的施肥位置，以達(dá)到提高肥料利用效率的目的。【方法】以15年生嘎啦蘋(píng)果/平邑甜茶為試材，采用15N示蹤技術(shù)，根據(jù)施肥部位在樹(shù)冠投影中的分布情況設(shè)置內(nèi)層(1/3投影)、中層(2/3投影)、外層(投影邊緣以?xún)?nèi)約20 cm處)3個(gè)不同水平位置施肥處理。施肥方法為挖環(huán)狀溝施肥，施肥深度約25 cm。在蘋(píng)果的幾個(gè)關(guān)鍵物候期(新梢旺長(zhǎng)期、果實(shí)膨大期、果實(shí)成熟期)分器官采集樣品，試驗(yàn)結(jié)束時(shí)整株解析采樣。【結(jié)果】不同水平位置施肥處理果樹(shù)在新梢旺長(zhǎng)期和果實(shí)膨大期根部吸收的15N優(yōu)先向新生營(yíng)養(yǎng)器官運(yùn)轉(zhuǎn)；果實(shí)成熟期均以果實(shí)中Ndff值最高；不同處理間，各生育期同一器官的Ndff值存在差異，內(nèi)層施肥處理顯著高于外層和中層施肥處理，其中以根系和果實(shí)最為顯著；隨著物候期的推移，不同處理根系的Ndff值變化趨勢(shì)不同，中層施肥和外層施肥處理根系的Ndff值均呈先下降后上升的趨勢(shì)，而內(nèi)層施肥處理根系的Ndff值在果實(shí)膨大期就已經(jīng)達(dá)到最大值，并且從果實(shí)膨大期到果實(shí)成熟期一直維持在較高水平； 3個(gè)處理中果實(shí)的Ndff值隨物候期的推移均呈上升趨勢(shì)，并在果實(shí)成熟期達(dá)到最大，此時(shí)中層施肥處理和內(nèi)層施肥處理果實(shí)的Ndff值分別是外層施肥處理的1.43和1.42倍；在新梢旺長(zhǎng)期和果實(shí)膨大期果實(shí)的Ndff值從到大小依次為內(nèi)層>外層>中層。不同物候期各器官的15N分配率存在顯著差異，但不同水平位置施肥處理之間的差異并不顯著；到果實(shí)成熟期3個(gè)處理的氮肥分配率均表現(xiàn)為貯藏器官>營(yíng)養(yǎng)器官>生殖器官。果實(shí)成熟期，植株的15N利用率以?xún)?nèi)層施肥處理最高，為29.25%; 中層施肥處理次之，為19.33%; 外層施肥處理最低，為19.04%。內(nèi)層施肥處理的氮肥利用率分別為外層和中層施肥處理的1.51和1.54倍。【結(jié)論】?jī)?nèi)層施肥處理植株各器官對(duì)肥料的吸收征調(diào)能力均顯著高于中層和外層施肥處理，其中以細(xì)根最為顯著；不同水平位置施肥對(duì)15N在各器官中的分配率影響不大；內(nèi)層施肥處理15N利用率顯著高于中層和外層施肥處理。

蘋(píng)果； 水平位置施肥；15N-尿素

我國(guó)大部分果園分布于山地丘陵地帶，果園立地條件和養(yǎng)分環(huán)境差，而充足的養(yǎng)分供應(yīng)和合理的養(yǎng)分管理是果樹(shù)豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的保障。隨著我國(guó)蘋(píng)果栽培制度的改變，原先的養(yǎng)分管理措施相對(duì)滯后，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致養(yǎng)分資源利用效率低下。因此，制定合理的施肥制度對(duì)于提高養(yǎng)分利用效率和推動(dòng)栽培制度的改革具有重要意義。氮是果樹(shù)養(yǎng)分管理中的核心元素，一定范圍內(nèi)的施氮量與果樹(shù)花芽分化、產(chǎn)量和品質(zhì)呈顯著正相關(guān)[1-6]。而目前我國(guó)蘋(píng)果園氮肥用量高，但利用效率低[7]。施肥方式不合理是造成果園氮肥利用率低的一個(gè)重要原因。除了施肥方法(撒施、溝施或水肥一體化)會(huì)對(duì)氮素利用效率產(chǎn)生影響外[8-9]，施肥位置的差異也會(huì)顯著影響植株根系對(duì)養(yǎng)分的吸收[10-12]。李洪波等[11]研究表明，傳統(tǒng)栽培模式下，嘎啦蘋(píng)果施肥深度以20 cm深為宜。孫權(quán)等[12]在葡萄上的研究表明，40 cm的施肥深度能顯著增加葉片中的氮素含量，提高產(chǎn)量，改善品質(zhì)；而60 cm施肥則顯著提高了葉片和葉柄中的磷含量，且產(chǎn)量及品質(zhì)顯著下降。然而，有關(guān)果樹(shù)施肥位置的研究均集中于施肥深度上，而沒(méi)有考慮根系的水平分布。而且生產(chǎn)中對(duì)水平施肥位置的認(rèn)識(shí)也不夠明確，往往靠經(jīng)驗(yàn)施肥，從而影響了蘋(píng)果根系對(duì)養(yǎng)分的吸收，降低了肥料的生物有效性，致使肥料利用率低下。大田作物上的研究表明，大豆/玉米間作體系下水平施肥位置以距玉米主莖15～30 cm效果最好[13]；大豆生長(zhǎng)發(fā)育中后期植株氮、磷、鉀含量及積累量以側(cè)向0～12 cm 范圍內(nèi)施肥的效果較好，而側(cè)向0～6 cm施肥最有利于大豆開(kāi)花前對(duì)氮肥的吸收[14]?？梢?jiàn)，水平施肥位置的不同將顯著影響植物根系對(duì)養(yǎng)分的吸收。為此，本研究利用15N示蹤技術(shù)，進(jìn)行了不同水平位置土施15N-尿素試驗(yàn)，通過(guò)分析植株對(duì)15N的吸收、分配與利用情況，從而確定嘎啦蘋(píng)果的最適施肥位置，以期為生產(chǎn)上制定合理的施肥措施提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2012年在山東省煙臺(tái)市萊山鎮(zhèn)官莊果園進(jìn)行。試材為15年生的嘎啦蘋(píng)果/平邑甜茶，株行距3 m×4 m，起壟栽培，壟高約50 cm，寬約180 cm。土壤質(zhì)地為砂質(zhì)壤土，有機(jī)碳含量8.01 g/kg、硝態(tài)氮23.52 mg/kg、銨態(tài)氮57.43 mg/kg、速效磷31.76 mg/kg、速效鉀247.35 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在大田條件下選取生長(zhǎng)狀況基本一致、長(zhǎng)勢(shì)健壯無(wú)病蟲(chóng)害的蘋(píng)果樹(shù)9株，于2012年3月17日每棵樹(shù)全部一次性施入15N尿素25 g和普通尿素292.9 g，二銨197.6 g、硫酸鉀365.5 g。試驗(yàn)分成3組，根據(jù)施肥位置在樹(shù)冠投影中的位置依次分為內(nèi)層樹(shù)冠投影內(nèi)側(cè)1/3處)、中層(樹(shù)冠投影內(nèi)側(cè)2/3處)、外層(樹(shù)冠投影邊緣內(nèi)側(cè)約20 cm處)，共3個(gè)處理，單株重復(fù)，每個(gè)處理重復(fù)3次。施肥方法是以樹(shù)干根頸為圓心挖環(huán)狀溝，溝施覆土。分別于4月21日， 5月19日， 6月16日和7月21日局部采集根系、新梢葉片、新梢、果實(shí)(花)樣進(jìn)行分析。果實(shí)采集部位為外層和內(nèi)膛的4個(gè)方向各一個(gè)，根系采集部位為在樹(shù)冠滴水線(xiàn)均勻選取4個(gè)點(diǎn)。于8月31日果實(shí)采收期進(jìn)行整株采樣分析。

1.3 測(cè)定方法與計(jì)算

將整個(gè)植株解析為細(xì)根(d≤0.2 cm)、粗根(d>0.2 cm)、中心干、多年生枝、二年生枝、一年生枝、一年生枝葉、短枝(長(zhǎng)度<20 cm)、短枝葉、果。其中多年生枝與中心干又分為木質(zhì)部和韌皮部。樣品按清水→洗滌劑→清水→1%鹽酸→3次去離子水順序沖洗后，105 ℃下殺青30 min，隨后在80 ℃下烘干，電磨粉碎后過(guò)0.25 mm篩，混勻后裝袋備用。

樣品全氮用凱氏定氮法測(cè)定。15N豐度用ZHT-03質(zhì)譜計(jì)(北京分析儀器廠(chǎng))測(cè)定，由河北省農(nóng)林科學(xué)院遺傳生理研究所完成。

Ndff 指植株器官?gòu)姆柿现形辗峙涞降?5N量對(duì)該器官全氮量的貢獻(xiàn)率，反映了植株器官對(duì)肥料15N的吸收征調(diào)能力[15]。

Ndff(%)=(植物樣品中15N豐度-15N自然豐度)/(肥料中15N豐度-15N自然豐度)×100；

氮肥分配率(%)=各器官?gòu)牡手形盏牡?g)/總吸收氮量(g)×100；

氮肥利用率(%)= [Ndff×器官全氮量(g)]/施肥量(g)×100。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Microsoft Excel 2003軟件進(jìn)行處理， DPS7.05進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同水平位置施肥對(duì)果實(shí)成熟期各器官Ndff值的影響

從表1可以看出，果實(shí)成熟期各器官的Ndff均以?xún)?nèi)層施肥處理最大，均顯著高于外層和中層施肥處理；外層施肥處理與中層施肥處理相比，在果實(shí)成熟期中層施肥處理的果實(shí)、一年生枝和一年生枝葉的Ndff略高于外層施肥處理，其他各器官的Ndff均略低于外層施肥處理?？梢?jiàn)，施肥位置不同，各器官的Ndff不同，其中以多年生韌皮部、根系(粗根、細(xì)根)、二年生枝(葉)和一年生枝(葉)施肥處理間的差異最為顯著。

2.2 不同水平位置施肥對(duì)不同時(shí)期細(xì)根和果實(shí)Ndff值的影響

圖1顯示，隨著物候期的推移，不同水平位置施肥處理的細(xì)根Ndff的變化趨勢(shì)不同，中層施肥處理細(xì)根Ndff呈先降低后升高的趨勢(shì)，在果實(shí)成熟期達(dá)到最大值；中層施肥處理的細(xì)根Ndff在整個(gè)物候期內(nèi)變化不顯著，在0.200%上下浮動(dòng)；外層施肥處理細(xì)根的Ndff從新梢旺長(zhǎng)期到果實(shí)膨大期基本沒(méi)有變化，分別為0.166%和0.165%，但從果實(shí)膨大期開(kāi)始逐漸升高，到果實(shí)成熟期達(dá)到最大，為0.241%；而內(nèi)層施肥處理細(xì)根的Ndff呈先升高后降低的趨勢(shì)，從新梢旺長(zhǎng)期到果實(shí)膨大期有明顯的上升趨勢(shì)，由0.284%提高到0.496%，雖然在果實(shí)膨大期到成熟期略有降低，但一直維持在較高水平。整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期，內(nèi)層施肥處理的細(xì)根Ndff均顯著大于中層和外層施肥處理。

注(Note): 同行數(shù)據(jù)后不同字母表示處理間差異達(dá)5%顯著水平 Values followed by different letters in a row are significant among treatments at the 5% level.

由圖2可見(jiàn)，隨物候期的推移，不同水平位置施肥處理果實(shí)的Ndff均呈上升趨勢(shì)。在新梢旺長(zhǎng)期和果實(shí)膨大期果實(shí)的Ndff從大到小依次為內(nèi)>外>中，處理間差異顯著。在果實(shí)成熟期各處理果實(shí)的Ndff均達(dá)到最大值，其中內(nèi)層和中層施肥處理顯著高于外層施肥處理，分別為0.462%、0.465%和0.326。

2.3 不同水平位置施肥對(duì)果實(shí)成熟期各器官15N分配率的影響

由圖3可以看出，果實(shí)成熟期3種施肥處理15N分配率的分布趨勢(shì)一致，均以貯藏器官(包括二年生枝、多年生枝、主干、粗根)最大，營(yíng)養(yǎng)器官(包括葉、一年生枝、短梢、細(xì)根)次之，生殖器官(果實(shí))最小。不同水平位置施肥處理營(yíng)養(yǎng)器官和貯藏器官的分配率從大到小依次是內(nèi)層>外層>中層，但處理間沒(méi)有顯著差異；而生殖器官中15N的分配率差異顯著，從大到小依次為中層>外層>內(nèi)層，說(shuō)明不同水平施肥位置對(duì)成熟期果實(shí)的15N分配影響相對(duì)較大。

2.4 不同水平位置施肥對(duì)果實(shí)成熟期15N利用率的影響

不同水平位置施肥處理顯著影響了蘋(píng)果植株對(duì)氮素營(yíng)養(yǎng)的吸收(表2)。內(nèi)層施肥處理吸收15N的量最大，為3.36 g/plant，顯著大于中層和外層施肥處理；而且內(nèi)層施肥的15N利用率為29..25%，顯著高于中層施肥處理的19.33%和外層施肥的19.04%。

3 討論

注(Note): 同列數(shù)據(jù)后不同字母表示處理間差異達(dá)5%顯著水平 Values followed by different letters in a column are significant among treatment at the 5% level.

不同作物的最佳施肥位置存在差異的根本原因在于根系分布的差異，也就是說(shuō)施肥位置不同則植物根系與肥料的距離不同，從而使根系與肥料的接觸面積和接觸所需要的時(shí)間和接觸持續(xù)的時(shí)間也不同，進(jìn)而影響根系對(duì)肥料養(yǎng)分的吸收[16]。許多研究表明，根層施肥可以顯著提高根系周?chē)B(yǎng)分濃度，并且能夠提高根系活力，從而促進(jìn)根系對(duì)養(yǎng)分的吸收[17-19]。本試驗(yàn)以蘋(píng)果為試材研究了不同水平施肥位置對(duì)15N吸收分配和利用的影響，結(jié)果表明，3個(gè)水平施肥位置處理中，內(nèi)層施肥處理的15N利用率最高，分別為外層和中層施肥處理的1.51和1.54倍，原因與內(nèi)層施肥處理年周期細(xì)根的Ndff均顯著高于中層和外層施肥，增強(qiáng)了根系對(duì)氮的吸收能力有關(guān)；并且內(nèi)層施肥年周期其他器官的Ndff也顯著高于中層和外層施肥處理，表明內(nèi)層施肥處理蘋(píng)果植株對(duì)肥料氮的吸收征調(diào)能力強(qiáng)于外層和中層施肥處理，內(nèi)層施肥能夠促進(jìn)樹(shù)體對(duì)氮肥的吸收利用，從而滿(mǎn)足樹(shù)體對(duì)養(yǎng)分的需求。

本研究的結(jié)果表明，該試驗(yàn)條件下以?xún)?nèi)層施肥效果最好，而樹(shù)冠投影處(外層)施肥效果最差。這與起壟栽培后蘋(píng)果根系分布發(fā)生變化有關(guān)。李慧峰等[20-21]發(fā)現(xiàn)，定植6年以上的蘋(píng)果樹(shù)根系水平分布有兩個(gè)根系密集區(qū)，第一個(gè)在距根莖10～60 cm區(qū)域，第二個(gè)在樹(shù)冠投影邊緣以?xún)?nèi)30 cm處，此處根系不再擴(kuò)張則以更新為主，且隨著種植年限的延長(zhǎng)表現(xiàn)為向心生長(zhǎng)的趨勢(shì)。本試驗(yàn)中，內(nèi)層施肥處理是在樹(shù)冠投影內(nèi)側(cè)1/3的區(qū)域施肥，恰好是果樹(shù)根系分布密集區(qū)，此區(qū)域根系更新旺盛、根系活力高，根系與肥料的接觸面積大，接觸時(shí)間長(zhǎng)，因此在此區(qū)域施肥能夠促進(jìn)根系對(duì)氮肥的吸收，根系對(duì)氮素的吸收能力強(qiáng)；同時(shí)，整個(gè)生育期內(nèi)內(nèi)層施肥處理的細(xì)根Ndff均顯著高于中層和外層施肥處理也驗(yàn)證了此觀(guān)點(diǎn)。另外，不同施肥位置施入的肥料在土壤中移動(dòng)不同可能也是導(dǎo)致上述試驗(yàn)結(jié)果的原因之一。氮在土壤中的移動(dòng)主要是隨水分移動(dòng)，由于不同施肥處理中施肥位置在樹(shù)冠投影中的相對(duì)位置不同，在降雨和灌溉(噴灌)時(shí)土壤接受的水量不同。而外層施肥處理由于施肥位置相對(duì)靠外，樹(shù)冠遮蔽少，水量大，因此氮肥淋溶流失的多，影響了樹(shù)體對(duì)氮肥的吸收利用。

另外，前人的研究結(jié)果顯示，除施肥時(shí)期對(duì)植株的氮肥分配率影響較大外，施肥方式及施肥深度對(duì)植株的氮肥分配率影響不大[22-24]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，不同水平位置施肥處理對(duì)氮肥在營(yíng)養(yǎng)器官和貯藏器官的分配影響不大，這與前人研究結(jié)果一致，不同之處在于各水平位置施肥處理對(duì)生殖器官(果實(shí))中氮分配的影響與營(yíng)養(yǎng)器官和貯藏器官相比相對(duì)較大；試驗(yàn)結(jié)果顯示中層施肥處理更有利用氮肥向果實(shí)中分配。

不同栽培模式下，蘋(píng)果根系的分布也會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化，施肥位置就需做出相應(yīng)的調(diào)整。然而，根系在分布上的不同還會(huì)帶來(lái)其結(jié)構(gòu)和組成上的差異，因此在起壟栽培模式下，蘋(píng)果根層的最適養(yǎng)分濃度仍需進(jìn)一步研究。另外，盡管外層土壤中根系數(shù)量相對(duì)較少，但它們對(duì)環(huán)境的變化可能比較敏感[17]，對(duì)于如何優(yōu)化果樹(shù)根系空間組成和確定合適的施肥量還需要進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

不同水平位置施肥處理顯著影響了蘋(píng)果樹(shù)各器官對(duì)肥料氮的吸收征調(diào)能力，尤其是根系。內(nèi)層施肥處理各器官對(duì)肥料氮的吸收征調(diào)能力顯著高于中層和外層；不同水平位置施肥對(duì)各器官的15N分配率影響較小；內(nèi)層施肥處理能顯著提高氮肥利用率，并顯著高于外層和中層施肥處理。因此建議在起壟栽培的果園生產(chǎn)實(shí)踐中，在樹(shù)冠投影內(nèi)側(cè)約1/3位置的區(qū)域施肥，這樣可以促進(jìn)根系對(duì)肥料的吸收，減少氮肥損失，提高氮肥利用率。

[1] 彭福田, 姜遠(yuǎn)茂, 顧曼如, 等. 落葉果樹(shù)氮素營(yíng)養(yǎng)研究進(jìn)展[J]. 果樹(shù)學(xué)報(bào), 2003, 20 (1): 54-58. Peng F T, Jiang Y M, Gu M Retal. Advances in research on nitrogen nutrition of deciduous crops[J]. Journal of Fruit Science, 2003,20 (1): 54-58.

[2] Warner J, Zhang T Q, Hao X. Effects of nitrogen fertilization on fruit yield and quality of processing tomatoes[J]. Canadian Journal of Science. 2004. 84: 865-871.

[3] Dejong T M, Day K R, Johnson R S. Partitioning of leaf nitrogen with respect to within canopy light exposure and nitrogen availability in peach [J]. Trees, 1989, 3: 89-95.

[4] 勾玲, 劉日明, 肖華, 危常州. 新疆甜菜群體光合特性及與產(chǎn)量關(guān)系的研究[J]. 石河子大學(xué)學(xué)報(bào) (自然科學(xué)版), 2000, 4(1): 17-21. Gou L, Liu R M, Xiao H, Wei C Z. Characteristic of canopy apparent photosynthesis and its relation of the beet yield in Xinjiang[J]. Journal of Shi hezi University (Natural Science), 2000, 4(1): 17-21.

[5] Syarnal M M, Mishra K A. Effect of NPK on growth, flowering, fruiting and quality of mango[J]. Acta Horticulturae, 1989, 23: 276-281.

[6] Vanangamudi K, Subramanian K S, Baskaran M. Influence of irrigation and nitrogen on the yield and quality of chilli fruit and seed [J]. Seed Research, 1990,18(2): 114-116.

[7] 彭福田, 姜遠(yuǎn)茂. 不同產(chǎn)量水平蘋(píng)果園氮磷鉀營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)研究[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué), 2006, 39(2): 361-367. Peng F T, Jiang Y M, Characteristics of N, P, and K nutrition in different yield level apple orchards [J]. Scientia Agricultura Sinica, 2006, 39(2): 361-367.

[8] 魯彩艷, 馬建, 陳欣. 不同施肥處理對(duì)連續(xù)三季作物氮肥利用率及其分配與去向的影響[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2010, 29(2): 400-406. Lu C Y, Ma J, Chen X. Effect of N-fertilization on the use efficiency, distribution and fate of labeled15N fertilizer in soil-plant systems over three continuous crop cultivations [J]. Journal of Agro-Environment Science， 2010, 29(2): 400-406.

[9] 王維金. 關(guān)于不同釉稻品種和施肥時(shí)期稻株對(duì)15N 的吸收及其分配的研究[J]. 作物學(xué)報(bào),1994, 22(4): 210-219. Wang W J. Effect of different glaze rice varieties and fertilizer period on the absorption and distribution of nitrogen[J]. Acta Agronomica Sinica, 1994, 22 (4): 210-219.

[10] 張總正, 秦淑俊, 李娜, 等. 深松與施氮對(duì)夏玉米產(chǎn)量及氮素吸收利用的影響[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 2013,19(4): 790-798. Zhang Z Z, Qin S J, Li Netal. Effects of subsoiling and N fertilizer application on dry matter accumulation, nitrogen use efficiency and yield of summer maize[J]. Journal of Plant Nutrition and Fertilizer, 2013,19(4): 790-798.

[11] 李紅波, 葛順?lè)? 姜遠(yuǎn)茂, 等. 嘎啦蘋(píng)果不同施肥深度對(duì)15N-尿素的吸收、分配與利用特性[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué), 2011, 44 (7): 1408-1414. Li H B, Ge S F, Jiang Y Metal. Characteristics of absorption, distribution and utilization of15N-urea applied in different depths in Gala (Malushupehensis)[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2011,44 (7): 1408-1414.

[12] 孫權(quán), 王靜芳, 王素芳, 等 不同施肥深度對(duì)釀酒葡萄葉片養(yǎng)分和產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J]. 果樹(shù)學(xué)報(bào), 2007, 24(4): 455-459. Sun Q, Wang J F, Wang S Fetal. Influence of fertilization depth on NPK content in leaves, yield and fruit quality of grapevine[J]. Journal of Fruit Science, 2007, 24(4): 455-459.

[13] 雍太文, 董茜, 劉小明, 等. 施肥方式對(duì)玉米-大豆套作體系 氮素吸收利用效率的影響[J]. 中國(guó)油料作物學(xué)報(bào), 2014, 36(1): 84-91. Yong T W, Dong Q, Liu X Metal. Effect of N application methods on N uptake and utilization efficiency in maize-soybean relay strip intercropping system[J]. Chinese Journal of Oil Crop Sciences, 2014, 36(1): 84-91.

[14] 宋秋來(lái), 張曉雪, 周全, 等. 側(cè)向施肥距離對(duì)大豆氮磷鉀吸收及產(chǎn)量的影響[J]. 大豆科學(xué), 2014, 33(1): 56-61. Song Q L, Zhang X X, Zhou Qetal. Effect of lateral fertilization distance on N,P and K absorption and yield in soybean[J]. Soybean Science,2014, 33(1): 56-61.

[15] 顧曼如.15N在蘋(píng)果氮素營(yíng)養(yǎng)研究中的應(yīng)用[J]. 中國(guó)果樹(shù),1990, (2): 46-48. Gu M R. Application of15N on the nitrogen nutritional study in apple trees[J]. China Fruits, 1990, (2): 46-48.

[16] Scandellari F, Tonon G, Thalheimer Metal. Assessing nitrogen fluxes from roots to soil associated to rhizodeposition by apple (Malusdomestica) trees[J]. Trees, 2007, 21: 499-505.

[17] 何華, 康紹忠. 灌溉施肥深度對(duì)玉米同化物分配和水分利用效率的影響[J]. 植物生態(tài)學(xué)報(bào), 2002, 26 (4): 454-458. He H, Kang S Z. Effect of fertigation depth on dry matter partition and water use efficiency of corn[J]. Acta Phytoecologica Sinica, 2002, 26(4): 454-458.

[18] Hairston J E, Jones W F, Mc Connaughey P Ketal. Tillage and fertilizer management effects on soybean growth and yield on three Mississippi soils[J]. Journal of Production Agriculture, 1990, 3(3): 317-323.

[19] Singh D K, Sale P W G, Routley R R. Increasing phosphorus supply in subsurface soil in northern Australia: rationale for deep placement and the effects with various crops[J]. Plant and Soil, 2005, 269: 35-44.

[20] 李慧峰, 呂德國(guó), 李林光. 蘋(píng)果根系構(gòu)型的演化[J]. 華北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2009, 24 (增刊): 323-326. Li H F, Lü D G,, Li L G. The evolution of root system configuration[J]. Journal of North China Agricultural, 2009, 24 (Suppl.): 323-326.

[21] 李慧峰, 車(chē)根, 李林光. 起壟栽培對(duì)蘋(píng)果根系構(gòu)型的影響[J]. 落葉果樹(shù), 2009,(4): 04-05. Li H F, Che G, Li L G. Effects of ridging cultivate on root system configurations for apple[J]. Deciduous Fruit, 2009, (4): 04-05.

[22] 趙鳳霞, 姜遠(yuǎn)茂, 彭福田, 等. 甜櫻桃對(duì)15N 尿素的吸收、分配和利用特性[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 2008, 19(3): 686-690. Zhao F X, Jiang Y M, Peng F Tetal. Characteristics of urea15N absorption, allocation and utilization by sweet-cherry[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2008, 19(3): 686-690.

[23] 張進(jìn), 姜遠(yuǎn)茂, 束懷瑞, 等. 不同施肥期沾化冬棗對(duì)15N的吸收、分配及利用特性[J]. 園藝學(xué)報(bào), 2005,32(2): 288-291. Zhang J, Jiang Y M, Shu H Retal. Characteristics of absorption, distribution and utilization of ‘Zhan hua dong zao’ Jujube to15N in different fertilizer application stages[J]. Acta Horticulturae Sinica, 2005, 32(2): 288-291.

[24] 趙林, 姜遠(yuǎn)茂, 彭福田, 等. 嘎拉蘋(píng)果對(duì)春施15N-尿素的吸收、利用與分配特性[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 2009,15(6): 1439-1443. Zhao L, Jiang Y M, Peng F Tetal. Characteristics of absorption, utilization and distribution of spring soil15N-urea application for Gala/ Malus hupehensis[J]. Plant Nutrition and Fertilizer Science, 2009, 15(6): 1439-1443.

[25] 姜海波, 趙靜文, 董彩霞, 等. 不同土表管理措施對(duì)梨樹(shù)根系分布特征的影響[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 2014, 20 (1): 164-171. Jiang H B, Zhao J W, Dong C Xetal. Effects of different soil surface management on distribution characteristics of pear roots[J]. Journal of Plant Nutrition and Fertilizer, 2014,20 (1): 164-171.

Effect of different horizontal fertilizer placements on the characteristics of absorption, distribution and utilization of15N by Gala/MalusHupehensi

XU Hai-gang1, JI Meng-meng1, GE Shun-feng1, JIANG Yuan-mao1*, JIANG Han1, CHEN Ru2

(1StateKeyLaboratoryofCropBiology/CollegeofHorticultureScienceandEngineering,ShandongAgriculturalUniversity,Tai’an,Shandong271018,China; 2ShandongInstituteofPomology,Tai’an,Shandong271000,China)

【Objectives】High nitrogen dosage and low use efficiency become one of important reasons of restricting sustainable development of apple industry in China. Unclear fertilizer placement is one of the main reasons of low fertilizer utilization rate in the production. Therefore, an experiment was carried out to figure out reasonable fertilizer placement, improve fertilizer utilization ratio and reduce waste by studying differences of different level fertilization effect. 【Methods】The experiment was carried out to study the effects of different fertilizer placements on the characteristics of notrogen absorption, distribution and utilization of fifteen year old apple trees (Gala/Malus hupehensis) using15N urea tracer technique. According to the scope of canopy projection, we set three different fertilizer placements, including 1/3 of canopy projection, referred to as inner fertilizer treatment (I), 2/3 of canopy projection (middle fertilizer treatment, M) and about 20 cm inside to the edge of canopy projection (outer fertilizer treatment, O). The fertilizing method was digging circular furrows on the three placements we had set and backfilling soil after the fertilization. The depth of the furrows was about 25 cm. Samples at the key phonological phases of apple trees were collected and separated at the end of the experiment. 【Results】The absorbed15N by roots transfers to new vegetative organs prior at the new shoot growing stage and fruit rapid-swelling stage under the different horizontal fertilization placements. The Ndff values of fruits are the highest among the organs at the fruit maturity stage under the three fertilization treatments. The Ndff values of the same organ are different under different fertilization treatments, and the Ndff values of the organs under the inner treatment are significant higher than those under the outer and middle fertilization treatments, especially for roots and fruits. The Ndff values of roots under the three treatments show different variation tendency as the phonological phase changing, and these of the inner fertilization are greater than those of the other treatments. The Ndff values of roots under the M and O treatments present a trend of upward after a fall first. But in the treatment I, the Ndff value of root is increasing until reaches the highest level at the fruit maturity stage. The Ndff values of fruits under the three treatments all present an increasing tendency as the phonological phase changing and reach the maxima at the fruit maturity stage, and the Ndff values of fruits in M and I are respectively 1.43 and 1.42 times of that under the treatment O. The result of the Ndff values of fruit at the new shoot growing stage and fruit rapid-swelling stage is I>O>M. The15N distributions in the organs at different phonological phases are significantly different and are not significantly different among different treatments. At the fruit maturity stage, the trend of the nitrogen distribution in different organs under different fertilization treatments is consistent, storage organs>vegetative organs>reproductive organs, and the values of NUE under different treatments are I>M>O. The NUE of trees under the I treatment is 29.25%, which is significantly higher than those under the other two treatments (19.33% and 19.04%). 【Conclusions】Fertilization placement significantly affects plant organs’ ability of absorbing fertilizer, especially roots. Different fertilizer placements show little effects on the nitrogen allocation rate but obviously affect the nitrogen utilization efficiency. Combining previous research results and the results of this experiment, it suggests that for ridging planted orchard, fertilizing at 1/3 of the canopy projection could improve the utilization rate of nitrogen fertilizer.

apple; horizontal fertilization placement;15N-urea

2014-03-10 接受日期: 2014-06-09 網(wǎng)絡(luò)出版日期: 2015-05-06

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專(zhuān)項(xiàng)資金(CARS-28)；公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專(zhuān)項(xiàng)資金(201103003)。

許海港(1990—)，男，山東兗州人，碩士研究生，主要從事蘋(píng)果氮素營(yíng)養(yǎng)的研究。E-mail: haigang33@163.com * 通信作者Tel: 0538-8249778, E-mail: ymjiang@sdau.edu.cn

S661.1; S606+.2

A

1008-505X (2015)05-1366-07