水肥一体化模式对苹果矿质元素含量的影响

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矿质元素是影响果树生长发育的重要因素。水肥一体化模式的不同会直接影响土壤矿质元素在时空上的分布,影响根系的生长分布,进而影响树体对矿质元素的吸收利用。因此,本研究于2018年10月–2020年10月在西北农林科技大学洛川苹果试验站开展苹果不同滴灌施肥技术参数试验和氮肥形态试验。其中,滴灌施肥技术参数试验选择毛管布置方式(一行一管和一行两管)、滴头间距(30和50 cm)、施肥周期(15和30 d)3种参数,设计三因素二水平完全组合试验。氮肥形态试验设置尿素(U)和尿素硝铵溶液(UAN)两个处理。通过对开花期、新梢旺长期、幼果期、果实膨大初期、果实膨大后期、着色期和成熟期苹果叶片及果实的取样分析,研究水肥一体化模式对苹果叶片及果实矿质元素含量及其比值的影响,探索矿质元素含量与产量品质的关系,以期为该地区矮砧密植苹果园水肥一体化模式优选提供理论依据。主要结果如下:(1)揭示了不同水肥一体化模式对苹果树叶片矿质元素含量的影响规律。在年生长周期内,不同处理苹果树叶片氮、磷、钾、铜含量随生育期延长总体呈下降趋势,叶片钙、锰含量总体表现为上升趋势,叶片镁含量总体表现为先上升后下降,叶片锌含量呈波动变化趋势。一行两管处理较一行一管可有效增加叶片磷、镁、铁、铜、锌含量,但会使叶片钾含量降低。滴头间距30 cm较50 cm处理叶片的钾、镁、铁、铜、锌含量均有所增加。施肥周期15 d较30 d处理可有效增加叶片磷、钾、钙、镁、铁、锰、铜、锌含量,但降低了叶片氮含量。毛管布置方式和滴头间距对叶片氮含量的影响随生育期变化而改变,对叶片钙含量的影响在整个生育期内均未表现出显著差异。不同处理组合相比,一行两管、滴头间距30 cm、施肥周期15 d的组合可使叶片磷、钙、镁、铁、铜、锌含量均处于较高水平,有利于苹果叶片矿质元素的累积。氮肥形态对叶片矿质元素的影响在不同年份有所不同。2019年,氮肥形态的影响大多未表现出显著差异;2020年,尿酸硝铵溶液处理大多高于尿素处理,其中叶片氮、磷、镁、铁、锰含量在部分生育期达显著水平。(2)揭示了不同水肥一体化模式对苹果果实矿质元素含量的影响规律。一行两管较一行一管处理可有效增加果实氮、镁、铁、铜、锌含量,滴头间距30cm较50 cm处理可有效增加果实磷、镁、铜、锌含量,施肥周期15 d较30 d处理可有效增加果实氮、磷、钙、镁、铁、铜、锌含量。不同处理组合相比,一行两管、滴头间距30 cm、施肥周期15 d的组合可使果实氮、磷、钙、镁、铜、锌含量均处于较高水平,有利于苹果果实矿质元素的累积。尿素硝铵溶液处理较尿素处理可提高果实各矿质元素含量。(3)揭示了不同水肥一体化模式对苹果果实矿质元素比值的影响规律。一行一管处理的果实P/Ca、K/Ca、K/(Ca+Mg)、(K+Mg)/Ca比值高于一行两管,滴头间距50 cm处理的果实K/Ca、K/Mg、K/(Ca+Mg)、(K+Mg)/Ca比值高于间距30 cm处理,施肥周期30 d处理的果实P/Ca、K/Ca、K/Mg、K/(Ca+Mg)、(K+Mg)/Ca比值高于15 d处理。总体来看,一行一管、滴头间距50 cm、施肥周期30 d的组合明显提高了果实K/Ca、K/(Ca+Mg)、(K+Mg)/Ca比值。氮肥形态对果实矿质元素比值的影响在不同年份有所不同。2019年,尿素处理的果实各矿质元素比值高于尿素硝铵溶液处理;2020年,尿素硝铵溶液处理的果实各矿质元素比值高于尿素处理。(4)揭示了苹果树叶片矿质元素含量与产量和品质的关系。苹果产量与着色期叶片锌元素呈显著负相关。果实可溶性固形物含量与新梢旺长期叶片钾、开花期叶片钙、果实膨大期叶片铁、着色期叶片锌元素呈显著正相关;VC含量与新梢旺长期叶片镁元素呈显著正相关;可溶性糖含量与着色期叶片锰元素呈显著正相关;可滴定酸含量与成熟期叶片氮元素呈显著负相关;糖酸比与着色期和成熟期叶片钙元素呈显著负相关,与果实膨大期和着色期叶片锰元素呈显著正相关;果实硬度与开花期叶片铁元素呈显著正相关;果形指数与果实膨大期叶片磷、新梢旺长期叶片钾、开花期叶片钙和镁元素呈显著负相关,与着色期叶片锰元素呈显著正相关。(5)揭示了果实矿质元素含量与苹果品质的关系。果实氮元素与VC含量呈显著正相关,果实磷元素与可溶性固形物和可滴定酸含量呈显著正相关,果实钙、镁、锌元素均与果实硬度呈显著正相关,果实铜元素与果形指数呈显著负相关,果实锰元素与糖酸比呈显著负相关。
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