不同施肥深度紅地球葡萄對15N的吸收、 分配與利用特性

汪新穎， 周志霞， 王玉蓮， 吉艷芝， 尹 興， 馬文奇， 張麗娟*

(1河北農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院, 河北省農(nóng)田生態(tài)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)邸宏杰土壤與環(huán)境實(shí)驗(yàn)室，河北保定 071000； 2河北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 石家莊 050091； 3 河北省文安縣林業(yè)局， 廊坊 065800)

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不同施肥深度紅地球葡萄對15N的吸收、 分配與利用特性

汪新穎1， 周志霞2， 王玉蓮3， 吉艷芝1， 尹 興1， 馬文奇1， 張麗娟1*

(1河北農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院, 河北省農(nóng)田生態(tài)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)邸宏杰土壤與環(huán)境實(shí)驗(yàn)室，河北保定 071000； 2河北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 石家莊 050091； 3 河北省文安縣林業(yè)局， 廊坊 065800)

【目的】研究不同施肥深度葡萄對氮素吸收、 利用和分配的影響，為指導(dǎo)葡萄科學(xué)合理地施用氮肥提供依據(jù)。【方法】以河北葡萄主產(chǎn)區(qū)懷來地區(qū)15年生紅地球葡萄為試材，通過不同深度(0 cm、 20 cm、 40 cm)春施15N-尿素，分析葡萄樹體15N的吸收、 分配和利用規(guī)律?！窘Y(jié)果】20 cm中層施肥紅地球葡萄的產(chǎn)量最優(yōu)，達(dá)22.77 t/hm2，果實(shí)Vc含量最高，達(dá)117.2 mg/kg，與表層(0 cm)施肥(產(chǎn)量16.22 t/hm2和Vc 103.8 mg/kg)和40 cm深層施肥(產(chǎn)量19.32 t/hm2和Vc 102.3 mg/kg)均存在顯著差異；各生育期細(xì)根及其他各器官的Ndff 20 cm中層施肥均顯著高于表層(0 cm)和深層(40 cm)施肥； 3個施肥深度，植株各器官在同一時(shí)期的15N分配率無顯著差異，且整個生育期各器官15N分配率表現(xiàn)出相同的趨勢，可見不同的施肥深度對15N在各器官間的遷移和分配影響較?。?植株對15N-尿素的利用率隨物候期的推移均呈升高的趨勢，盛花期最低，且20 cm中層施肥葡萄樹體對氮素的吸收能力最強(qiáng)，氮素利用率最高，四個時(shí)期分別為7.36%、 14.70%、 20.24%和24.54%，均大于表層撒施(7.05%、 10.74%、 12.70%和16.54%)和40 cm深層施肥(5.39%、 7.31%、 10.93%和13.62%)；果實(shí)膨大期，整株15N利用率為后部>中部>前部，且地上部為葉>果>干>枝，地下部為細(xì)根>粗根>主根，各施肥深度表現(xiàn)一致，且3個不同施肥深度，同一部位植株的果實(shí)、 葉、 枝、 干和根的15N利用率均以20 cm溝施最高，顯著高于表施和40 cm溝施?！窘Y(jié)論】20 cm中層施肥葡萄樹體對氮素的吸收征調(diào)能力最強(qiáng)，各器官的氮素利用率最高，施肥深度對紅地球葡萄樹體氮素的吸收、 利用具有顯著的影響，對樹體氮素的分配影響較小，綜合考慮，河北主產(chǎn)區(qū)紅地球葡萄以20 cm施肥深度為最佳。

紅地球葡萄；15N； 施肥深度； Ndff； 利用率

葡萄(VitisviniferaL.)是我國的主要果樹之一，2013年全國葡萄總產(chǎn)量達(dá)到1155×104t，比2003年增加了2.23倍； 20032012年十年間，河北省葡萄種植面積和總產(chǎn)量分別增長了47.34%和54.57%，均位居全國第二，2014年種植面積達(dá)到132.82×103hm2，總產(chǎn)量達(dá)163.02×104t[1]。由于果農(nóng)長期靠經(jīng)驗(yàn)種植，在葡萄種植過程中，盲目施肥和經(jīng)驗(yàn)施肥的現(xiàn)象普遍存在，通常以傳統(tǒng)的施肥方式將肥料撒施于土壤表面或挖淺溝施入。2014年通過對河北葡萄主產(chǎn)區(qū)昌黎、 涿鹿和懷來的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，80%的果農(nóng)采用淺溝穴、 條溝追肥；20%將肥料撒施于土層表面少量覆土追肥。王探魁等[2-4]對河北葡萄主產(chǎn)區(qū)的調(diào)查結(jié)果顯示，該區(qū)平均氮素投入量大，為805.52082.0 kg/hm2，超過根據(jù)葡萄需肥量及目標(biāo)產(chǎn)量估算的施氮量，盈余嚴(yán)重，盈余量為705.2 kg/hm2。這說明，主產(chǎn)區(qū)的經(jīng)驗(yàn)施肥方法的施肥深度較淺，誘導(dǎo)根系向地表伸展，影響肥料的生物有效性，降低了肥料利用率[5-6]。巨曉棠[7]研究指出，改進(jìn)氮肥施用的農(nóng)藝措施，我國未來氮肥有效率完全有可能提高至70%90%?？茖W(xué)合理的施肥方式不僅能夠提高葡萄的產(chǎn)量和品質(zhì)，還可以增加肥料的利用效率[8-10]。

氮是果樹必需的礦質(zhì)元素中的核心元素，增施氮肥能夠提高葡萄植株坐果率，促進(jìn)花芽分化、 枝蔓生長、 果實(shí)膨大，增加光合葉面積，提高葉片光合速率，且有利于營養(yǎng)生長，對提高果實(shí)產(chǎn)量有重要作用[11-14]。而氮是一種活性強(qiáng)、 損失途徑多的元素，氮肥利用率往往比較低[15-16]。葛順峰等[17]在蘋果上的研究表明，采用較深層溝施后覆土的方式施用基肥，減少了表層土壤的銨態(tài)氮濃度，抑制了氨揮發(fā)，避免了表層施肥引起的氮素氣態(tài)損失；另外，如果將肥料施于土壤表層，肥料在土壤中分布淺，易被雨水或灌溉水沖走，易揮發(fā)，更易被土面新發(fā)芽的雜草幼苗所吸收[5]。由此可見，主產(chǎn)區(qū)將肥料撒施于土壤表層的常規(guī)施肥方式，可導(dǎo)致肥料的浪費(fèi)，因此，合理的施肥方式和施肥深度是提高氮肥利用率的關(guān)鍵。已有大量研究證明，適當(dāng)?shù)氖┓噬疃扔欣谔岣咂咸旬a(chǎn)量，如武笠平[6]的研究確定了春季果樹的施肥深度，即在根毛集中分布區(qū)施肥，能夠提高肥效。葡萄吸收根在距樹基部1030 cm處的分布率最高，為53.57%[18]；設(shè)施紅地球葡萄最佳的施肥深度為 30 cm，過深或者過淺都會對產(chǎn)量和品質(zhì)造成不利影響[19]；將肥料施入根系集中分布層(40 cm)能夠顯著提高6年生釀酒葡萄赤霞珠的產(chǎn)量和品質(zhì)[8]；仲維華等[20]對葡萄園抽樣檢測發(fā)現(xiàn)，統(tǒng)一管理?xiàng)l件下，深溝(49.5 cm)施糞區(qū)產(chǎn)量可達(dá)72750 kg/hm2，淺溝(20 cm)施糞區(qū)產(chǎn)量只有48000 kg/hm2，差異顯著。由此可見，施肥深度主要與根系分布有關(guān)，因此確保葡萄園的適當(dāng)施肥深度，即對紅地球葡萄進(jìn)行根層施肥，是保證葡萄高產(chǎn)的關(guān)鍵措施。但是，不同施肥深度對氮素在樹體各器官各部位的吸收、 分配和利用特性影響的研究尚不多見。本研究設(shè)置3個施肥深度春施15N-尿素，分析樹體當(dāng)年各個器官對15N吸收、 分配和利用狀況，從而確定紅地球葡萄的適宜施肥深度，為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)地概況

試驗(yàn)于2013年在河北葡萄主產(chǎn)區(qū)沙城土木鎮(zhèn)優(yōu)質(zhì)鮮食葡萄高效科技園試驗(yàn)基地進(jìn)行。沙城地區(qū)系桑洋盆地，盆地內(nèi)多丘陵山地，盆底海拔為450850 m，晝夜溫差較大，光照充足，熱量適中。夏季涼爽，氣候干燥，雨量偏少，年降水量413 mm，屬溫暖半干旱地區(qū)，≥10 ℃的活動積溫在3500 ℃以上。土壤為褐土，質(zhì)地偏沙，土壤速效磷、 速效鉀含量較高，依據(jù)河北省果園地力評價(jià)指標(biāo)[21]，該葡萄園土壤的肥力狀況處于中等水平，十分適于葡萄的生長。供試果園土壤理化性狀見表1。

表1　供試果園土壤基本理化性質(zhì)

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)材料為15年生“紅地球”葡萄。于2013年5月1日進(jìn)行施肥處理，設(shè)3個施肥深度處理，分別為：15N-尿素表層(0 cm)撒施；15N-尿素20 cm中層施入；15N-尿素40 cm深層施入，每個處理3次重復(fù)。各處理均選取生長勢一致且無病蟲害的植株12株；施肥方法為距中心干 30 cm 處的架前和架后分別開條形溝，每株均勻施15N-尿素15.00 g(豐度10.22%)，同時(shí)施入普通尿素182.42 g，磷酸二銨207.41 g，硫酸鉀 269.23 g。分別于盛花期(6月7日)、 新梢旺長期(6月21日)、 果實(shí)膨大期(7月8日)、 果實(shí)成熟期(9月16日)進(jìn)行整株樣品采集，每次每個處理解析3株，每株為1次重復(fù)。田間管理與當(dāng)?shù)仄咸压麍@管理一致。

1.3樣品采集與測定

整株解析(除根)：用不銹鋼刀鋸將樹體按整株樹干(從樹干與地面相接處開始到樹梢)長度平均分為前、 中、 后三部分，接近根部為后，各部分分為果(花)、 葉、 粗枝(d>0.2 cm)、 細(xì)枝(d≤0.2 cm)、 中心干，根分為主根、 粗根(d>1.0 cm)、 細(xì)根(d≤1.0 cm)；及時(shí)稱量各部分樣品鮮重，按清水→洗滌劑→清水→3次去離子水的順序洗凈樣品，隨即于105℃殺青30min，65℃烘干至恒重，稱干重，將烘干樣品用不銹鋼電磨粉碎，過0.25 mm篩，再將過篩樣品上球磨儀進(jìn)行球磨，連續(xù)用四分法取出測定所需的樣品量，通過質(zhì)譜儀測定15N及全氮含量(美國THERMO finnigan公司，型號Delta Plus XP)。

1.4數(shù)據(jù)處理

植物樣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=各器官從氮肥中吸收的氮量(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)采用Excel 2003進(jìn)行處理， SAS 8.0進(jìn)行單因素方差分析。

2　結(jié)果與分析

2.1不同施肥深度對紅地球葡萄產(chǎn)量與品質(zhì)的影響

從表2可以看出，施肥深度對紅地球葡萄的產(chǎn)量有一定影響，0、 20、 40 cm 3個施肥深度的產(chǎn)量分別為16.22、 22.77、 19.32 t/hm2，其中以20 cm中層施肥的產(chǎn)量最高，與表層施肥和40 cm深層施肥均存在顯著差異。不同施肥深度葡萄的品質(zhì)指標(biāo)也不同，20 cm中層施肥的千粒重最高，達(dá)13.41kg ，Vc含量最高，達(dá)到117.2 mg/kg，均顯著高于表層施肥和40 cm深層施肥，20 cm中層施肥的pH值也最高，達(dá)3.32，與40 cm深層施肥的差異顯著；20 cm中層施肥的可滴定酸、 可溶性固形物和固酸比均與表層撒施和40 cm深層施肥的差異不顯著。表明20 cm中層施肥的紅地球葡萄產(chǎn)量最優(yōu)，Vc含量最高。

表2　不同施肥深度紅地球的產(chǎn)量和品質(zhì)

注(Note): 同列數(shù)據(jù)后不同字母表示施肥深度間差異達(dá)5%顯著水平 Values followed by different letters in a column are significant among fertilization depths at the 5% level.

2.2不同施肥深度紅地球葡萄各器官的Ndff%

器官的Ndff%指植株器官從肥料中吸收分配到的15N量對該器官全氮量的貢獻(xiàn)率，反映植株器官對肥料15N的吸收征調(diào)能力，即器官對新吸收氮的競爭能力。表3結(jié)果表明，盛花期不同施肥深度均以細(xì)根的Ndff%值最高，其次為粗根等貯藏器官，而地上部新生器官Ndff%值均較低，這表明盛花期貯藏器官對15N的征調(diào)能力較強(qiáng)，根系吸收的氮素首先向貯藏器官中運(yùn)轉(zhuǎn)，然后才向地上部新生器官中轉(zhuǎn)移，此時(shí)期枝條、 葉片、 花等新生器官建造所需的氮素營養(yǎng)主要來源于上一年的貯藏；新梢旺長期各處理均以粗根的Ndff%值最高，與盛花期相比，地上部新生器官的Ndff%值明顯增大，表明此時(shí)期樹體吸收的15N主要分配供給新生器官的生長；到果實(shí)膨大期各施肥深度地上部新生營養(yǎng)器官的Ndff%值均達(dá)到較高水平，成熟期果實(shí)Ndff%值達(dá)到最高并且是年周期最高值，表明春季土施15N尿素，到果實(shí)成熟期時(shí)果實(shí)對15N的吸收競爭力最強(qiáng)。

3 個不同施肥深度處理，各物候期各器官的Ndff%值均以中層施肥(20 cm)處理最高，顯著(P<0.05)高于深層(40 cm)和表層(0 cm)施肥處理，深層施肥處理最低。表明中層施肥紅地球葡萄植株各器官對肥料氮的吸收征調(diào)能力強(qiáng)于表層和深層施肥，中層施肥更有利于發(fā)揮肥效，滿足樹體各時(shí)期對養(yǎng)分的需求。

2.3不同施肥深度紅地球葡萄各器官的15N分配率

葡萄各器官15N的分配率，即各器官吸收的15N占整株15N總量的百分比，反映了肥料氮在各器官之間的遷移規(guī)律及在樹體內(nèi)的分布情況。從表4可以看出，整個生育期各施肥深度處理植株各器官15N分配率表現(xiàn)出相同的趨勢。生殖器官(花或果實(shí))的15N分配率在盛花期最低，隨著物候期的推移逐漸升高，到果實(shí)成熟期達(dá)到最高；營養(yǎng)器官(細(xì)根、 梢)的15N分配率在新梢旺長期最低，隨著物候期的推移逐漸升高，果實(shí)膨大期達(dá)到最高，到果實(shí)成熟期營養(yǎng)器官分配率有所下降，這與此物候期植株生殖生長旺盛有關(guān)；貯藏器官(中心干、 粗根)的15N分配率在盛花期最高，隨著物候期的推移逐漸降低，到果實(shí)成熟期降到最低。3個不同施肥深度處理，同一時(shí)期植株同一器官的15N分配率無顯著差異，可見不同施肥深度對15N在各器官間的遷移和分配影響較小。

2.4不同施肥深度紅地球葡萄植株對15N-尿素的利用

圖1顯示，各施肥深度處理植株對15N-尿素的利用率隨物候期的推移均呈逐漸升高的趨勢，盛花期最低，成熟期最高。盛花期，0、 20、 40 cm 3個施肥深度葡萄植株對15N-尿素的利用率分別為7.05%、 7.36%、 5.39%；其余3個時(shí)期， 20 cm中層施肥樹體的15N-尿素的利用率分別為14.70%、 20.24%和24.54%，均顯著高于表層0 cm和深層40 cm施肥處理，且40 cm深層施肥處理均最低，各物候期分別為5.39%、 7.31%、 10.93%和13.62%。

表3　不同施肥深度各器官 Ndff%的動態(tài)變化(%)

注(Note): 同列數(shù)據(jù)后不同字母表示同一器官不同施肥深度間差異達(dá)5%顯著水平 Values followed by different letters in a column are significant among fertilization depths at the 5% level.

選擇果實(shí)膨大期，按整株樹前、 中、 后三部分分析不同施肥深度各器官15N分配情況(圖2)?？梢钥闯觯麑?shí)膨大期3個施肥深度15N在樹體內(nèi)各部位和各器官的分配情況相同，均表現(xiàn)為各施肥深度各部位15N利用率為后部>中部>前部，且同一部位各器官為葉>果>干>枝>根，葉子的15N吸收量最高，根部表現(xiàn)出細(xì)根>粗跟>主根的趨勢。而3個不同施肥深度，同一部位植株的果實(shí)、 葉、 枝、 干和根的15N利用率均存在顯著差異，其中均以20 cm溝施最高，顯著高于表施(0 cm)和40 cm深施。由此可見，不同施肥深度對植株各器官的15N利用率均存在顯著影響，但對15N在各部位各器官的分配沒有影響。

表4　不同施肥深度各器官的15N分配率(%)

注(Note): 同列數(shù)據(jù)后不同字母表示施肥深度間差異達(dá)5%顯著水平 Values followed by different letters in a column are significant among fertilization depths at the 5% level.

圖1　不同物候期不同施肥深度植株的15N 利用率Fig.1　15N utilization rate of different key phenological period

圖2　不同施肥深度各器官15N分配狀況(%)Fig. 2　Partition ratio of 15N in different organs at different fertilizer application depths[注(Note): 按圖中兩條虛線將整株果樹分為前、 中、 后三部分，接近根部為后As two dotted lines in the figure before, during and after the whole fruit was divided into three parts, close to the root as a post. A—15N-尿素表層撒施15N-urea surface scattering; B—15N-尿素中層 20 cm施入 15N-urea application in 20 cm; C—15N-尿素40 cm深層施入15N-urea application in 40 cm.]

3　討論

根層施肥可有效提高氮肥利用率，與根系密度和肥料對根系活力的提高有關(guān)[22]。細(xì)根是合成細(xì)胞分裂素的器官，能促進(jìn)地上部的生殖生長，其數(shù)量的多少在一定程度上決定地上部花芽分化的能力，特別是中層土壤細(xì)根的多少，將氮肥施入細(xì)根區(qū)，可以有效提高氮素利用率[23-24]。不同作物的最佳施肥深度存在很大差異[8, 24-25]，主要是根系密集區(qū)不同。葡萄根系不同生長期在土壤中的分布變化不大，主要分布在距離地面0—40 cm的土層，占總根量的86.7%[26-27]，細(xì)根多分布在515 cm的土層[22]，孫權(quán)等[8]在賀蘭山東麓對釀酒葡萄的研究表明，中層施肥(40 cm)產(chǎn)量最高，品質(zhì)最優(yōu)；王平凡等[19]研究指出，30 cm施肥深度紅地球葡萄產(chǎn)量及品質(zhì)均達(dá)到了最優(yōu)；而本研究結(jié)果顯示，20 cm中層施肥處理紅地球葡萄的產(chǎn)量最高、 Vc含量最高，均與表施和深層施肥差異顯著，同時(shí)20 cm的施肥深度提高了葡萄糖度，但酸度并未增加?？梢?，河北主產(chǎn)區(qū)紅地球葡萄的吸收根主要分布在20 cm左右的土層，因此，將肥料施入20 cm左右的中層土壤中，有利于紅地球葡萄對肥料養(yǎng)分的吸收利用以及產(chǎn)量和品質(zhì)的提高。該研究結(jié)果與孫權(quán)等[8]和王平凡等[19]的最優(yōu)施肥土層40 cm、 30 cm等不同，分析其原因，主要是由于近幾年河北葡萄主產(chǎn)區(qū)的果園不深翻，導(dǎo)致吸收根系上浮。

3個施肥深度處理，各時(shí)期營養(yǎng)、 貯藏、 生殖三大器官的15N分配率不存在顯著差異，且各時(shí)期各器官的變化趨勢一致。史祥賓等[28]研究表明，不同時(shí)期巨峰葡萄植株各器官的15N分配率呈現(xiàn)相同的趨勢。說明施肥深度對葡萄樹體各器官養(yǎng)分的分配沒有顯著影響，只影響了各器官對氮的吸收征調(diào)能力，沒有影響15N的分配。甜櫻桃和嘎啦蘋果對氮素的吸收、 分配特性也表明，施肥深度對植株各器官氮素的吸收能力有一定的影響[29-31]。而張進(jìn)等[32]對不同施肥期沾化冬棗15N吸收特性的研究表明，不同施肥期15N分配率存在顯著差異。這說明施肥時(shí)期可能是影響各器官15N分配率的主要因子，而施肥深度對氮素分配率沒有顯著影響。

施肥深度對葡萄的影響不僅體現(xiàn)在養(yǎng)分吸收量上，還體現(xiàn)在氮素的利用率上。本研究結(jié)果顯示，從盛花期到成熟期，3個施肥深度植株對15N-尿素的利用率隨物候期的推移均呈逐漸升高的趨勢，盛花期最低，成熟期最高。史祥賓等[28]研究也表明，自萌芽期到葉片衰老期，葡萄植株對15N尿素的當(dāng)季利用率呈升高趨勢，以果實(shí)成熟期最高；同樣的規(guī)律還體現(xiàn)在白詩南葡萄樹體上[33]。施肥深度為20 cm時(shí)，樹體各器官15N利用率最高，其次為表施，施肥深度40 cm時(shí)最低；原因在于施肥過淺, 氮肥暴露在地表，氮素易揮發(fā)，導(dǎo)致地表肥料難以被根系吸收, 從而降低肥效[5-17]； 在20 cm處施肥，年周期細(xì)根及其他各器官的 Ndff% 均顯著高于表層和深層施肥，表明20 cm中層施肥增強(qiáng)了器官對氮的吸收征調(diào)能力，滿足了不同生育期器官發(fā)育對養(yǎng)分的需求；施肥過深，使土壤上層大量的根系不能充分利用深層的養(yǎng)分，肥料利用率降低。王桂華等[34]的研究結(jié)果也表明，采用穴施化肥，施肥深度在3540 cm以下，沒有將肥料施在根系的集中分布層，造成肥料滲漏浪費(fèi)；施肥過淺，深度僅在10 cm以上，造成根系上??；由此可見，施肥部位過深或過淺，都不利于葡萄樹體對肥料的吸收利用。

本研究可以看出，不同施肥深度紅地球葡萄樹體的15N利用率、 Ndff%以及15N分配率之間存在一定的關(guān)系。各物候期樹體的主根、 粗根、 細(xì)根和其他各器官的Ndff%值均為20 cm中層施肥最高，這說明20 cm的施肥深度增強(qiáng)了葡萄根系對肥料氮的吸收能力和其他各器官對氮素的征調(diào)能力[35-36]，有利地發(fā)揮了肥效，使樹體的氮素利用率提高，各器官分配量增加，滿足了樹體各時(shí)期對氮的需求，這與20 cm中層施肥處理樹體各器官的15N利用率最高相吻合；但15N的分配率與利用率和Ndff%并沒有顯著的關(guān)系，只是分配量隨Ndff%的升高而有所增加。

本研究中，果實(shí)膨大期紅地球葡萄樹體3個施肥深度處理的15N分配率均為地上部>地下部，同樣的規(guī)律體現(xiàn)在盆栽平邑甜茶上[37]，且3個處理樹體前、 中、 后各部位均為地上部葉子的15N吸收量最高，地下部細(xì)根最高；李鑫等[38]在李樹上的研究表明，氮素在葉片中含量最高，地下表現(xiàn)為細(xì)根最高；馬文娟等[39]對葡萄, Quinones等[40]對柑橘, 王富林等[41]對蘋果的研究均表明，15N分配率以葉片最高。但與史祥賓等[28]在巨峰葡萄上的研究結(jié)果，即15N分配率果實(shí)>葉片>根>當(dāng)年生枝>主干>多年生枝不同，可能與果樹品種、 樹齡、 種植地區(qū)及果園管理方式不同有關(guān)。因此說明，3種施肥深度地上各器官15N分配率表現(xiàn)出相同的趨勢，即后部>中部>前部。同一部位各器官的15N利用率均存在顯著差異，以20 cm中層施肥最高，顯著高于表層撒施和40 cm深層施肥，說明施肥深度對樹體各器官的氮素吸收量和利用率有顯著的影響，20 cm中層施肥樹體對氮素的利用率最高。

4　結(jié)論

20 cm中層施肥較表施及深層施肥紅地球葡萄表現(xiàn)出顯著的增產(chǎn)趨勢；千粒重和Vc含量最高，均達(dá)到顯著差異水平。中層施肥葡萄樹體對氮素的吸收能力最強(qiáng)，表現(xiàn)為15N利用率最高，其次為表層撒施，40 cm深層施肥最低。不同施肥深度植株各器官對15N-尿素的利用率均隨物候期的推移呈升高的趨勢，盛花期最低，成熟期最高。果實(shí)膨大期整株15N利用率后部>中部>前部；各器官15N利用率葉最高；施肥深度對樹體氮素的分配影響不顯著。施肥深度對紅地球葡萄樹體氮素的吸收利用具有顯著影響，以20 cm中層施肥樹體的氮素吸收利用率最高。建議在葡萄生產(chǎn)中肥料施在20 cm深處；前期疏果時(shí)可適當(dāng)在樹體后部多留果穗，而前部適當(dāng)少量保留果穗，不應(yīng)按常規(guī)方法均勻保留果穗。

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Characteristics of absorption, distribution and utilization of15N in Red Globle Grape under fertilizer application in different depths

WANG Xin-ying1, ZHOU Zhi-xia2, WANG Yu-lian3, JI Yan-zhi1, YIN Xing1, MA Wen-qi1, ZHANG Li-juan1*

(1CollegeofResourcesandEnvironmentalSciences,AgriculturalUniversityofHebei/KeyLaboratoryforFarmlandEco-EnvironmentofHebeiProvince/DiHongjieSoilandEnvironmentalLaboratoryofAgriculturalUniversityofHebei,Baoding071000,China;2CollegeofIndustrialVocationalandTechnicalofHebei,Shijiazhuang050091,China; 3Wen’anForestryBureauofHebei,Langfang065800,China)

【Objectives】 This study was conducted to investigate the characteristics of absorption, distribution and utilization of15N in Globle grape under fertilizer application in different depths, which provided a theoretical basis for guiding the reasonable nitrogen fertilizer application for grape under field conditions. 【Methods】 The experimental material was the‘Red Globle’grape which was grown for 15 years in grape main producing regions of Hebei Huailai to analyze the rule of15N uptake, distribution and use in grape trees by15N-urea fertilizer application at different depths(0, 20, 40 cm) in spring. 【Results】The results showed that Globle grape yield and Vc content with intermediate fertilization in 20 cm depth were optimal, respectively up to 22.77 t/hm2and 117.2 mg/kg, which had the significant differences with surface (16.22 t/hm2and 103.8 mg/kg) and 40 cm (19.32 t/hm2and 102.3 mg/kg) fertilizer application. The Ndff of rootlets and other organs in each growth stage with 20 cm fertilizer application was significantly higher than surface and deep fertilization application. There were no significant differences with the15N distribution rate in different organs of grape plant during the same period in three fertilizer application depth treatments, and the rate of15N distribution in different organs showed the same trend during the whole growth period, so the fertilization depth had little influences on migration and distribution of15N between organs. With the process of growth, the utilization ratio of15N-urea of grape plants in different treatments was increased gradually, which was minimum in flowering, the nitrogen uptake and use efficiencies with 20 cm fertilization were highest, which were 7.36%, 14.70%, 20.24% and 24.54% separately in four growth periods, and were larger than those with the surface fertilization (7.05%, 10.74%, 12.70% and 16.54%) and the 40 cm fertilization treatment (5.39%, 7.31%, 10.93% and 13.62%). In fruit enlargement period, the whole plant15N distribution rates were showed as rear > central > front, and were as leaf > fruit > branches in aboveground plants, and were as rootlets > coarse > main in grape underground part, which were consistent with different fertilization depth treatments. From three different fertilization depth, the15N utilization rates of the fruit, leaves, branch, stem and root of the plant in the same parts, were the highest with 20 cm fertilization by flow, which were significantly higher than that with surface and 40 cm fertilization. 【Conclusions】The abilities of nitrogen absorption and nitrogen use efficiencies in grape trees were the best with 20 cm fertilizer application, fertilizer application depth had a significant impact on nitrogen absorption and utilization of Globle grape trees, had few influences on nitrogen distribution in whole tree. Therefore, 20 cm fertilizer application treatment was the best fertization program in grape main production areas of Hebei.

red globle grape;15N; fertilization depth; Ndff; utilization rate

2015-02-09接受日期： 2015-04-22網(wǎng)絡(luò)出版日期： 2015-05-08

農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)科研專項(xiàng)(201103003-03)； 河北省高?？茖W(xué)技術(shù)研究重點(diǎn)項(xiàng)目(ZH2011233)資助。

汪新穎(1990—)， 女， 河北景縣人， 碩士研究生， 主要從事土壤環(huán)境質(zhì)量方面的研究。E-mail: xinyingwang2014@163.com

Tel: 0312-7528210, E-mail: lj_zh2001@163.com

S663.1.601; S606+.2

A

1008-505X(2016)03-0776-10