不同樹齡駿棗樹養(yǎng)分吸收差異研究

木合塔爾·扎熱， 吳正保， 馬合木提·阿不來提， 史彥江

(新疆林業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟林研究所，新疆烏魯木齊 830063)

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不同樹齡駿棗樹養(yǎng)分吸收差異研究

木合塔爾·扎熱， 吳正保， 馬合木提·阿不來提， 史彥江*

(新疆林業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟林研究所，新疆烏魯木齊 830063)

【目的】旨在明確不同樹齡駿棗樹形成單位產(chǎn)量所需的各器官營養(yǎng)元素年吸收量的異同點，以期為駿棗生產(chǎn)中的科學(xué)均衡施肥提供理論依據(jù)?！痉椒ā恳孕陆⒖颂K地區(qū)4、 7和10年生駿棗樹作為試材，從棗樹地上部分各器官分別采樣，測定N、 P、 K、 Ca、 Mg、 Mn、 Fe、 Zn和Cu含量?！窘Y(jié)果】駿棗樹形成地上部各器官單位生物量所需要的養(yǎng)分含量，不同樹齡間相比差異均不顯著，但其生物量在總生物量中所占的百分率有差異，4、 7、 10年生駿棗樹果實占地上部年總生物量的百分率依次為72.9%、 73.7%、 75.7%，葉片依次為5.4%、 5.2%、 5.1%，花依次為1.3%、 1.5%、 1.4%，莖枝依次為20.4%、 19.5%、 17.6%，三個樹齡駿棗樹各器官生物量的大少順序均為果實>莖枝>葉片>花。每形成1000 kg果實的總生物量隨著樹齡的增大而逐漸減少，莖枝保留和剪掉部分生物量均降低。采前落果率隨樹齡增加上升，葉片生物量減少，受精花生物量上升，而其掉落部分生物量表現(xiàn)先上升后下降。三個樹齡駿棗地上部分生物量年增加量所需要的各營養(yǎng)元素量順序均為K>N>Ca>Mg>P>Fe>Zn>Mn>Cu，每形成1000 kg果實所需要吸收的養(yǎng)分量非常接近，4年生駿棗樹為N 22.8 kg、 P 1.7 kg、 K 34.0 kg、 Ca 7.4 kg、 Mg 5.0 kg、 Mn 54.5 g、 Fe 916.9 g、 Zn 202.8 g、 Cu 42.5 g； 7年生駿棗樹為N 22.7 kg、 P 1.7 kg、 K 33.9 kg、 Ca 7.3 kg、 Mg 4.9 kg、 Mn 53.9 g、 Fe 907.2 g、 Zn 204.5 g、 Cu 42.0 g； 10年生駿棗樹N 22.1 kg、 P 1.7 kg、 K 33.4 kg、 Ca 6.8 kg、 Mg 4.7 kg、 Mn 51.8 g、 Fe 871.3 g、 Zn 204.8 g、 Cu 40.4 g?！窘Y(jié)論】3種樹齡駿棗樹地上部年總生物量中果實生物量與其余生物量的比例約為3 ∶1，且形成1000 kg果實所需的養(yǎng)分量也基本一致。由于總生物量和果實產(chǎn)量隨樹齡的增加而增加，因此，對養(yǎng)分的總需求量增加。但是由于果實生物量所占比例有所增加，測算單位產(chǎn)量所需要的各營養(yǎng)元素年吸收量時，也應(yīng)考慮果實以外器官的年生物量所需要的養(yǎng)分吸收量，才能得到較準(zhǔn)確的肥料施入量和各營養(yǎng)元素的比例。

駿棗； 養(yǎng)分吸收量； 營養(yǎng)元素； 生物量

棗(ZiziphusjujubaMill.)為鼠李科(Rhamnaceae)棗屬(Zizyphus)植物，原產(chǎn)于中國[1]，是在新疆干旱半干旱地區(qū)發(fā)展節(jié)水型林果業(yè)中有經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的首選樹種[2]。據(jù)2013年新疆統(tǒng)計年鑒[3]，新疆紅棗種植面積已達473672 hm2，總產(chǎn)量為1453977 t，約占我國紅棗總面積的三分之一，根據(jù)新疆林果業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃，在塔里木盆地建成67×104hm2以上的林果基地，到2020年新疆特色林果面積將達100×104hm2，年產(chǎn)果品2000×104噸以上，使林果業(yè)成為新疆農(nóng)村經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)[4]。

合理施肥是果樹管理和達到果實增產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的重要措施，科學(xué)平衡施肥包括施肥量和施肥時期兩個主要因素，確定施肥量時必須充分考慮樹體養(yǎng)分吸收量、 土壤養(yǎng)分有效含量(或供應(yīng)量)以及肥料養(yǎng)分含量(或釋放量)等因素，不均衡施肥，會導(dǎo)致果樹減產(chǎn)果實劣質(zhì)[5-11]。有關(guān)駿棗營養(yǎng)特性和合理施肥量的研究主要集中于氮、 磷和鉀，推薦的施肥量也只根據(jù)果實養(yǎng)分含量來測算，而根據(jù)整株(根、 莖枝、 葉片、 花朵和果實)年生物量所使用的各營養(yǎng)元素含量[12-20]，測算棗樹營養(yǎng)元素年吸收量方面的研究尚未見報道。

本研究以4、 7和10年生的駿棗樹為對象，通過分析單位果實(掉落部分和保留部分)、 花(掉落部分和保留部分)、 樹干和樹枝(樹干以及枝的剪掉部分和保留部分)以及葉片的生物量及其中各營養(yǎng)元素含量，測算駿棗以單位產(chǎn)量作為標(biāo)準(zhǔn)的各營養(yǎng)元素年吸收量，以期為駿棗生產(chǎn)中的科學(xué)均衡施肥提供理論參考。

1　材料與方法

1.1試驗地概況

1.2測定方法

樹干和樹枝生物量分別于2013年5月10日與11月15日，測定試驗樹開始生長前與停止生長后的樹高和枝長，并在樹高和枝長1/2之處分別測定樹干和枝條直徑，然后采用柱狀物體積公式計算出樹干和樹枝的體積。另外，隨機采取不同粗度的樹枝10條，測定其鮮重和體積，并折算其成熟枝體積與重量之間的比例關(guān)系，測算初始和終止的樹干和樹枝重量(生物量)，以初始生物量和終止生物量的差值表示樹干和樹枝年生物量增值量(簡稱為莖枝的保留部分)。對當(dāng)年生長的新稍定期進行標(biāo)準(zhǔn)化模式修剪，然后按株分別采集修剪枝并稱其重量，以一年全部修剪枝的重量之和表示修剪綠枝的年生物量(簡稱為枝的剪掉部分)。

花、 果實和葉片生物量從開花初期(6月5日)至盛花末期(7月15日)期間統(tǒng)計每株試驗樹調(diào)查枝的花總數(shù)量，并于6月20日在每株試驗樹上和樹盤下分別采集沒掉落(簡稱為受精花)和掉落(簡稱為掉落花)的花各30朵，裝入封口瓶帶回實驗室測定其重量。到7月25日統(tǒng)計每株試驗樹調(diào)查枝的結(jié)果量，于8月10日在每株試驗樹下各方向采集掉落的果實(簡稱為掉落果)10個，并裝入密封袋帶回實驗室測定其重量。到10月20日統(tǒng)計每株試驗樹調(diào)查枝的最終結(jié)果量(簡稱為健康果)和葉片總數(shù)，并統(tǒng)計每株試驗樹上的果實總數(shù)量，并隨機采集30個果實裝入密封袋帶回實驗室測定其單果重。11月10日采集每株試驗樹下各方向自然掉落的帶棗吊葉片80個(棗吊從兩個葉片中心點切成帶棗吊的葉片)。上述每項樣品采完后，即時帶回實驗室分開裝入牛皮信封袋放置烘干箱里在80℃下烘干至恒重，測定每份樣品的干重，并計算出單位干重。所有樣品用無銹粉碎機磨成粉后裝入密封袋用于各營養(yǎng)元素含量的測定。

養(yǎng)分吸收量的計算：首先根據(jù)單位果實與葉片和花之間的比例關(guān)系，折算出整株葉片和花的總數(shù)，采用整株果實(包括掉落部分和保留部分)、 樹干和樹枝(包括修剪部分和保留部分)、 花(只包括掉落部分)和葉片的總生物量，計算出生產(chǎn)單位果實所需要的葉片生物量、 掉落花生物量、 樹干和樹枝生物量，并測算駿棗形成單位產(chǎn)量所需要的地上部分各器官營養(yǎng)元素的年吸收量。

營養(yǎng)元素含量采用常規(guī)分析法測定[21]。氮(N)采用半微量—凱氏定氮法； 磷(P)采用HClO4-H2SO4分解，鉬銻抗比色法； 鉀(K)、 鈣(Ca)、 鎂(Mg)、 錳(Mn)、 鐵(Fe)、 鋅(Zn)和銅(Cu)均采用HF-HClO4分解，原子吸收法。

1.3數(shù)據(jù)分析

用SPSS 16.0統(tǒng)計軟件對試驗數(shù)據(jù)進行單因素方差分析和t檢驗(t-test)。所有數(shù)據(jù)均取(n≥5)平均值(means ± Std. Deviation)。

2　結(jié)果與分析

2.1不同樹齡駿棗各器官營養(yǎng)成分的測定

由表1可知，所測定營養(yǎng)元素含量在駿棗樹相同部位不同樹齡間差異不顯著(P>0.05)，同一營養(yǎng)元素不同器官間含量不同。莖枝磷含量較葉片、 花和果實分別高6.6%、 6.8%和31.3%，Ca含量分別高130.6%、 25.8%和741.4%，但Zn含量最低?；ㄖ蠳、 Mg、 Mn、 Fe和Cu含量均較高，平均值分別為46.4、 8.3、 71.8、 1515.6 和58.5 mg/kg，K含量最低。果實中K和Zn含量均最高，K含量比莖枝、 葉片和花分別高1.3%、 21.0%和24.4%，Zn含量分別高123.8%、 68.2%和17.8%，而N、 P、 Ca、 Mg、 Mn、 Fe和Cu含量均表現(xiàn)最低水平。表2是3種樹齡駿棗枝、 花和果實中各營養(yǎng)元素平均值在掉落部分與保留部分(或剪掉部分與其保留部分)間的t檢驗結(jié)果。表2所示，剪掉枝(綠枝)中的N含量極顯著高于保留枝(樹干和樹枝)(P<0.01)，差值等于保留枝中氮含量的36.2%，但其中的P、 K、 Mg、 Mn和Zn含量均極顯著低于保留枝(P<0.01)，剪掉枝中的Ca、 Fe和Cu含量與其保留部分相比均差異不顯著(P>0.05)。與受精花相比，掉落花中除磷含量顯著低于受精花(P<0.05)外，其他所測定的營養(yǎng)元素含量間均無顯著差異(P>0.05)。掉落果中的磷含量顯著低于健康果(P<0.05)，但其中的Zn含量比健康果高72.2 mg/kg(P<0.05)，其他營養(yǎng)元素(N、 K、 Ca、 Mg、 Mn、 Fe和Cu)含量與其健康果相比均差異不顯著(P>0.05)。

2.2不同樹齡駿棗樹的單位產(chǎn)量所需要的年生物量

由表3可以看出，3種樹齡駿棗樹地上部分各器官生物量在總生物量中所占的比例大小順序均基本相同，順序為果實>莖枝>葉片>花，但不同樹齡駿棗樹果實、 葉片、 花朵(掉落部分)和莖枝生物量在年總生物量中所占的百分率均有一定的差異，4年生駿棗樹分別為72.9%、 5.4%、 1.4%和20.4%，7年生駿棗樹分別為73.8%、 5.2%、 1.5%和19.5%，10年生駿棗樹分別為75.7%、 5.1%、 1.4%和17.8%。在不同樹齡駿棗果實總生物量中，掉落果生物量所占的百分率隨著樹齡的增大表現(xiàn)出逐漸增加趨勢，4、 7和10年生駿棗的百分率分別為5.9%、 7.0%和8.3%，但在花和莖枝總生物量中，其掉落部分和剪掉部分所占的百分率在不同樹齡駿棗樹間的差異均不明顯。

2.3棗樹營養(yǎng)年吸收量

駿棗樹營養(yǎng)元素年吸收量等于其本年中增加的生物量所需要的各營養(yǎng)元素總質(zhì)量，駿棗樹年生物量包括地上部分和地下部分生物量的增值量之和。本研究主要采用地上部分(包括健康果和掉落果、 掉落花、 葉片、 保留的莖枝和剪掉的枝)生物量的增值量來測算駿棗樹營養(yǎng)年吸收量，3種樹齡駿棗樹單位產(chǎn)量所需要的各營養(yǎng)元素年吸收量如表4。3種樹齡駿棗樹單位產(chǎn)量所需要的各營養(yǎng)元素年吸收量基本相似，其中K元素的吸收量均為最多，生產(chǎn)1000 kg果實所需要的K含量4年生駿棗樹為33.9 kg、 7年生駿棗樹為33.9 kg、 10年生駿棗樹為33.4 kg； N元素的吸收量次之，4、 7、 10年生駿棗樹的N元素吸收量分別為22.8 kg、 22.7 kg、 22.1 kg，其他營養(yǎng)元素依次為 Ca、 Mg、 P、 Fe、 Zn、 Mn和Cu。

表2　健康與脫落器官間營養(yǎng)元素含量差異性分析

注(Note)：*、**—保留與脫落組織間營養(yǎng)元素含量在0.05、 0.01水平差異顯著Significant difference in nutrient contents between the retained and dropped organs at the 0.05 and 0.01 levels, respectively.

表3　不同樹齡駿棗樹每生產(chǎn)1000 kg果實所需要的各器官生物量(kg)

3　討論

3.1不同樹齡駿棗樹營養(yǎng)元素年需求量的差異性

養(yǎng)分是影響果樹生長發(fā)育的主要因素，果樹生長發(fā)育過程中要連續(xù)不斷地從外界吸收養(yǎng)分，以滿足其生殖生長和營養(yǎng)生長的需求，在不同生育階段果樹對營養(yǎng)元素的種類、 質(zhì)量和比例等都有不同的要求[16, 22]。本研究結(jié)果表明，駿棗樹各器官單位生物量所需要的養(yǎng)分總質(zhì)量在不同樹齡間相比均無顯著差異，說明駿棗樹不同生長發(fā)育階段所需要的養(yǎng)分施用量差異主要受到個體大少的影響，而其比例上的差異主要取決于不同生長發(fā)育階段各器官生物量在整株年生物量中所占百分率的差異，即隨著樹齡的增大駿棗樹生殖生長量和營養(yǎng)生長量在總生物量中所占的比例發(fā)生變化，如隨著樹齡的增大駿棗中葉片和莖枝的生物量所占的比例逐漸減少，花朵和果實的生物量則相反。因此，駿棗園肥料管理中，根據(jù)土壤養(yǎng)分供應(yīng)量、 樹勢、 整形修剪模式，隨著樹齡的增大，適當(dāng)比例減少莖枝生長發(fā)育吸收量較高的P和Ca肥，同時要增加花朵生長發(fā)育吸收量較高的N、 Mg、 Mn、 Fe和Cu以及果實生長發(fā)育吸收量較高的K和Zn肥的投入量。3種樹齡駿棗樹地上部分年生物量所需要的各營養(yǎng)元素中對K元素的吸收量均最大、 對N的吸收量次之，這與陳波浪等[16]和王澤等[23]在駿棗氮磷鉀養(yǎng)分吸收及積累研究中所得到氮磷鉀吸收量排序基本一致。駿棗對P的吸收量次于Ca和Mg，在駿棗生產(chǎn)中根據(jù)土壤營養(yǎng)供應(yīng)量，要加強對氮磷鉀肥和微量元素肥料的投入，同時要適當(dāng)比例提高Ca和Mg的施入量，才能達到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的目的[24]。

3.2不同樹齡駿棗樹營養(yǎng)元素年需求量的測算

果園施肥作為一項重要的管理措施，對于果實品質(zhì)的改善和產(chǎn)量的提高起著重要作用，合理施肥不僅可以提高果實品質(zhì)，而且還影響著果園的土壤肥力和經(jīng)濟效益[25]。果樹從外界吸收的養(yǎng)分，不僅僅用于果實的生長，而且根、 莖枝、 葉片、 花朵的生長發(fā)育同樣需要一定量的養(yǎng)分，其中的果實(包括保留和掉落部分)、 花朵(指掉落部分)，莖枝(指枝的剪掉部分)和葉片都隨著離體而消耗掉部分養(yǎng)分。本研究結(jié)果表明，不同樹齡駿棗樹葉片、 花朵和莖枝在總生物量中也占著一定的比例，4年生駿棗樹為27.1%，7年生駿棗樹為26.2%，10年生駿棗樹為24.3%。因此，測算駿棗樹營養(yǎng)吸收量時，除了采用單位果實年產(chǎn)量所需要的各養(yǎng)分含量外，還需包含葉片、 花朵、 莖枝和根的年生物量所需要的各養(yǎng)分含量。因此，本試驗結(jié)果每形成1000 kg紅棗需要吸收氮素和鉀素比陳波浪等[16]所得到的結(jié)果(N和K分別為14.1 kg和19.9 kg)較高，主要原因可能有三：一是本試驗計算總吸收量時，除了計算單位果實養(yǎng)分吸收量外，還將莖枝、 葉片和花形成所需要養(yǎng)分的吸收量也算入； 二是品種不同本研究為駿棗，陳波浪研究的是紅棗； 三是試驗?zāi)攴荨?地點，土壤、 栽培技術(shù)措施其中包括施肥措施不同，等等。本試驗表明，器官不同，形成其單位生物量所需要的各營養(yǎng)元素吸收量也有較大的差異，其中果實對N、 P、 K、 Mn、 Fe、 Zn和Cu的吸收量較大，在其總吸收量中所占的比例分別為57.7%、 69.2%、 73.3%、 47.2%、 44.0%、 82.2%和48.5%，因此在果實膨大期要加強K和P肥的施入量，也要適當(dāng)補施N肥，定期噴施含Zn量較高的微量元素葉面肥； 莖枝對Ca和Mg的吸收量較大，在其總吸收量中所占的比例分別為62.6%和52.5%，而其中40%的部分都集中于果實膨大期至果實成熟期之間，因此在此期要加強噴施Ca和Mg含量較高的葉面肥，以便緩解果實對Ca和Mg的爭競效應(yīng)； 葉片和花對各營養(yǎng)元素的吸收量均處于中等水平。駿棗枝剪掉部分與其保留部分相比，其中Ca、 Fe和Zn在二者間無顯著差異外，其他營養(yǎng)元素均存在極顯著差異，因此，折算營養(yǎng)吸收量時，要將莖枝的剪掉部分和保留部分分別計算。由花和果實的掉落部分與其保留部相比初步得知，在器官離體之前其中部分可再利用營養(yǎng)元素可能會遷移到樹體中再利用，如掉落花和果實中的P含量顯著低于其保留部分，但掉落果中的Zn含量顯著高于其保留部分，其原因待進一步研究。計算不同樹齡駿棗樹實際施肥量時，除了考慮駿棗的樹齡、 開花結(jié)果特性、 整形修剪情況外，還得充分考慮果園土質(zhì)特性、 土壤養(yǎng)分供應(yīng)能力和養(yǎng)分損失量，水分管理情況以及肥料有效養(yǎng)分含量和釋放量等因素，才能得到更精準(zhǔn)的施肥量。

4　結(jié)論

1)不同樹齡駿棗樹地上部分各器官形成單位生物量所需要的養(yǎng)分含量均差異不顯著，但其生物量在總生物量中所占的比例有所差異，即隨著樹齡的增大其葉片和莖枝生物量在總生物量所占的比例逐漸減少，花朵和果實的生物量則相反，從而導(dǎo)致相應(yīng)的吸收量的差異。

2)4、 7、 10年生駿棗樹果實和其余部分生物量在年總生物量中所占的百分率依次分別為72.9%和27.1%，73.7%和26.3%，75.7%和24.3。因此，計算不同樹齡駿棗樹養(yǎng)分年吸收量時，除了采用果實養(yǎng)分吸收量外，同時要考慮其余器官年生物量所需要的養(yǎng)分吸收量，才能得到較準(zhǔn)確的肥料施入量和各營養(yǎng)元素間的精確比例。

3)雖然3種樹齡駿棗地上部分生物量中年增值量所需要的各營養(yǎng)元素含量大少順序均為K>N>Ca>Mg>P>Fe>Zn>Mn>Cu，但每形成1000 kg果實所需要的各營養(yǎng)元素吸收量和比例因樹齡不同而存在一定的差異。

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Nutrient uptake differences of Jun jujube in different ages

MUHTAR Zari， WU Zheng-bao， MAHMUT Ablat， SHI Yan-jiang*

(InstituteofEconomicForest，XinjiangAcademyofForestrySciences，Urumqi830063,China)

【Objectives】 The objective of this study was to clarify the differences of Jun jujube in annual nutrient demands for the production of unit fruit yield in different tree ages.【Methods】Samples of the 4, 7 and 10-year’s old Jun jujube trees in Aksu Area were tested for the N, P, K, Ca, Mg, Mn, Fe, Zn and Cu contents in aboveground organs, and a proposal was put forwarded in the practical fertilization of the Jun jujube.【Results】There are no significant differences in the nutrient contents in the same organs of Jun jujube trees of different ages, but there are some differences in the percentages of the aboveground organs’ biomass to their total biomass. For the 4, 7 and 10 years’ old jujube trees, the percentages of the fruits in the total biomass are 72.9%, 73.7% and 75.7%, those of leaves are 5.4%, 5.2% and 5.1%, those of flowers are 1.3%, 1.5% and 1.4%, and those of stems are 19.5%, 20.4% and 17.8%, respectively. The biomass with all the 3 ages are in order of fruits > stems > leaves > flowers. As the age increasing, the total biomass required for the production of 1000 kg fruits are increased gradually, the preharvest dropping ratios of fruit are increased, the leaf biomass are decreased, the retained flower biomass shows an upward trends, the dropping flower biomass is first increased and then decreased, and the biomass of pruned and retained stems and branches are also reduced. The orders of nutrient element contents required for growth of the aboveground organs in the three ages of Jun jujube trees are K > N > Ca > Mg > P > Fe > Zn > Mn > Cu. The nutrient amounts for 1000 kg fruit production in 4 year’s old Jun jujube are N 22.8 kg, P 1.7 kg, K 34.0 kg, Ca 7.5 kg, Mg 5.0 kg, Mn 54.5 g, Fe 916.9 g, Zn 202.8 g, Cu 42.5 g； in 7 year’s old trees are N 22.7 kg, P 1.7 kg, K 33.9 kg, Ca 7.3 kg, Mg 4.9 kg, Mn 53.9 g, Fe 907.2 g, Zn 204.5 g, Cu 42.0 g； and in 10year’s tree are N 22.1 kg, P 1.7 kg, K 33.4 kg, Ca 6.8 kg, Mg 4.7 kg, Mn 51.8 g, Fe 871.3 g, Zn 204.8 g, Cu 40.4 g. 【Conclusions】The ratios of fruit biomass to other aboveground organs’ total biomass in all the three tested ages of Jun jujube trees are about 3 ∶1. The nutrient uptakes for the 1000 kg of fruit production are almost the same. As the total biomass and fruit yield are increased with the age of trees, which leads to higher nutrient requirement. As the increase of the percentage of fruit in total biomass, the total nutrient requirement should be considered including the other organs’ nutrients uptake.

Jun jujube; nutrient uptake; nutrient elements; biomass

2015-02-09接受日期: 2015-06-25

新疆維吾爾自治區(qū)“十二五”重大科技專項(201130102-2)； 新疆維吾爾自治區(qū)科技廳公益性科研院所基本費專項資助。

木合塔爾·扎熱(1980—)， 男， 新疆阿克蘇人， 博士， 助理研究員， 主要從事果樹栽培生理研究。E-mail： muhtarzari@126.com

E-mail：syj504@126.com

Q945.1； S158.3

A

1008-505X(2016)04-1141-08