全 文 ：园 艺 学 报 2011，38（9）：1727–1732 http：// www. ahs. ac. cn
Acta Horticulturae Sinica E-mail：yuanyixuebao@126.com
收稿日期：2010–12–20；修回日期：2011–09–04
基金项目：现代农业产业技术体系建设专项（CARS-28）；公益性行业（农业）科研专项（201103003）；山东省农业重大应用创新课题
（201009）
* 通信作者 Author for correspondence（E-mail：ymjiang@sdau.edu.cn）
‘嘎啦’苹果对一次和分次施入 15N–尿素的吸
收、分配和利用
李红波，姜远茂*，魏绍冲，葛顺峰，房祥吉
（山东农业大学园艺科学与工程学院，作物生物学国家重点实验室，山东泰安 271018）
摘 要：以 8 年生‘嘎啦’苹果/平邑甜茶为试材，研究了相同施氮量下其对一次和分次施 15N–尿素
的吸收、分配与利用情况。结果表明：一次性和分次施肥处理，果实成熟期植株各器官从肥料中吸收分
配到的 15N 量对该器官全氮量的贡献率（Ndff）差异显著，分次施肥处理各器官 Ndff 显著高于一次施肥
处理。分次施肥处理，新梢旺长期和果实膨大期果实和根系的 Ndff 均低于一次施肥处理，但在果实成熟
期均高于一次施肥处理。果实成熟期测定，生殖器官分配率最高，营养器官和贮藏器官均较低，处理间
差异不显著。分次施肥处理 15N 利用率为 32.2%，显著高于一次施肥处理（23.34%）。
关键词：苹果；一次和分次施肥；15N–尿素；吸收；分配；利用
中图分类号：S 661.1 文献标识码：A 文章编号：0513-353X（2011）09-1727-06

Effect of Once and Split Fertilization on Characteristics of Absorption，
Distribution and Utilization of 15N-urea for Gala/Malus hupehensis
LI Hong-bo，JIANG Yuan-mao*，WEI Shao-chong，GE Shun-feng，and FANG Xiang-ji
（State Key Laboratory of Crop Biology，College of Horticulture Science and Engineering，Shandong Agricultural
University，Tai’an，Shandong 271018，China）
Abstract：The characteristics of absorption，distribution and utilization of eight-year-old‘Gala’apple
（Malus domestica/Malus hupehensis）under the treatment of once and split fertilization were studied. The
results were as follows：At the fruit maturity stage，Ndff values in different organs were obviously
different，and Ndff values of the organs were generally higher in split fertilization than once fertilization.
However，the Ndff value of fruits and roots in split fertilization was lower than that of once fertilization at
the new shoot growing stage and the fruit rapid-swelling stage. At the fruit maturity stage，the distribution
ratio 15N in reproductive organs was the highest，while vegetative and storage organs were in lower level，
but there were no significantly difference between the two treatments. The ratio of 15N utilization in split
fertilization was 32.2%，which was obviously higher than that of once fertilization（23.34%）.
Key words：apple；once and split fertilization；15N-urea；absorption；distribution；utilization



1728 园 艺 学 报 38 卷
氮素对果实产量形成和品质提高具有重要意义（Warner et al.，2004），适量施用氮肥不仅能提
高叶片的光合速率（Dejong et al.，1999；勾玲 等，2000），增加光合叶面积（李文庆 等，2002），
还能促进花芽分化，提高坐果率（Syarnal & Mishra，1989；Khemira，1991），增加产量（Vanangamudi
et al.，1990；Saenz et al.，1997）。据统计，果园纯氮施用量已高达 400 ~ 600 kg · hm-2，且呈逐年增
加趋势（高超 等，2002；彭福田和姜远茂，2006）。氮肥的过量施用不仅使氮肥利用率（NUE）逐
渐下降（易镇邪 等，2008），而且导致果实生理性病害加重和污染环境等不良后果（Weaver，1993；
范可正，2001），因此，研究提高氮肥利用率的技术不仅有利于苹果提质增效，而且有利于保护环
境。
在水稻、夏玉米等作物上的研究表明，分次施肥较一次性施肥不仅可提高肥料利用率，而且可
增加产量和改善品质（褚清河 等，2008；徐艳霞 等，2009；史沉鱼 等，2010）。苹果氮素营养分
为三个时期：第一期从萌芽到新梢开始加速生长为大量需氮期，第二期从新梢旺长期到果实采收前
为氮素稳定供应期，第三期从采收到养分回流为氮素营养贮备期（顾曼如 等，1981）。目前我国苹
果春季一次性施肥较多，为此，利用 15N 示踪技术研究了相同施氮量下一次和分次情况下施氮肥‘嘎
啦’苹果对 15N 的吸收、分配及利用特性，以期为果园科学施用氮肥提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料与设计
试验于 2009 年在山东烟台市莱山镇官庄果园进行。试材为 8 年生‘嘎啦’苹果/平邑甜茶，株
行距为 3 m × 4 m。土壤质地为沙质壤土，有机碳 8.01 g · kg-1，硝态氮 23.52 mg · kg-1，铵态氮 57.43
mg · kg-1，速效磷 31.76 mg · kg-1，速效钾 247.35 mg · kg-1。
大田条件下选取生长势基本一致，无病虫害的植株 6 株，于 2009 年 3 月 14 日选 3 株一次性土
施 15N–尿素 15 g 和普通尿素 277.5 g；另外 3 株分别于 3 月 14 日、5 月 24 日和 6 月 28 日分次土施
15N–尿素，每次每株施用 15N–尿素 5 g 和普通尿素 92.5 g。同时于 3 月 14 日对 6 株试验树一次性
每株施入硫酸钾 266.46 g、磷酸氢二铵 150 g，施肥后立即浇水。在新梢旺长期（5 月 24 日）和果
实膨大期（6 月 28 日）采集果实和根系，果实采集部位为外层和内膛的四个方向各一个，共 8 个；
根系采集部位为树冠滴水线均匀选取 4 个点。于果实成熟期（8 月 9 日）进行整株采样，单株为 1
次重复，重复 3 次。
1.2 测定方法及计算公式
整株解析样品分为细根（d ≤ 0.2 cm）、粗根（d > 0.2 cm）、中心干、多年生枝、二年生枝、中
长梢（长度 ≥ 20 cm）、中长梢叶、短梢（长度 < 20 cm）、短梢叶、果，多年生枝与中心干分为木
质部和皮部。样品按清水→洗涤剂→清水→1%盐酸→3 次去离子水顺序冲洗后，105 ℃下杀青 30 min，
随后在 80 ℃下烘干，电磨粉碎后过 60 目筛，混匀后装袋备用。
样品全氮用凯氏定氮法测定。15N 丰度用 ZHT-03（北京分析仪器厂）质谱计（河北省农林科学
院遗传生理研究所）测定。Ndff 指植株器官从肥料中吸收分配到的 15N 量对该器官全氮量的贡献率，
它反映了植株器官对肥料 15N 的吸收征调能力（顾曼如，1990）。Ndff =（植物样品中 15N 丰度–15N
自然丰度）/（肥料中 15N 丰度–15N 自然丰度）× 100；氮肥分配率/% = 各器官从氮肥中吸收的氮
量（g）/总吸收氮量（g）× 100；氮肥利用率/% = [Ndff × 器官全氮量（g）]/施肥量（g）× 100。
数据采用 DPS 7.05 系统进行统计分析。
9 期 李红波等：‘嘎啦’苹果对一次和分次施入 15N–尿素的吸收、分配和利用 1729

2 结果与分析
2.1 分次施肥对果实成熟期各器官 Ndff 的影响
表 1 为不同施肥处理下果实成熟期植株各器官的 Ndff 值。除果实外，两个施肥处理间果实成熟
期植株各器官 Ndff 值差异显著，分次施肥处理普遍高于一次性施肥处理，表明分次施肥使植株各器
官对氮的吸收征调能力更强，促进了植株对 15N 的吸收。其中尤以细根差异最为显著，分次施肥比
一次性施肥处理高 23.21%，这与第 3 次施肥恰遇苹果根系的发根高峰有关。

表 1 果实成熟期各器官的 Ndff
Table 1 The Ndff of different organs in fruit maturity stage
施肥方式 Fertilization modes 器官 Organs 一次性施肥 Once fertilization 分次施肥 Split fertilization
果 Fruit 2.81 ± 0.15 a 3.22 ± 0.12 a
短梢 Short shoots 1.41 ± 0.06 b 1.82 ± 0.10 a
短梢叶 Leaves of short shoots 0.88 ± 0.02 b 1.09 ± 0.05 a
中长梢 Mid and long shoots 1.36 ± 0.02 b 1.69 ± 0.07 a
中长梢叶 Leaves of mid and long shoots 1.61 ± 0.03 b 1.87 ± 0.05 a
二年生枝 Biennial branches 0.72 ± 0.05 b 0.98 ± 0.02 a
多年生枝木质部 Xylem of perennial branches 0.66 ± 0.01 b 0.86 ± 0.01 a
多年生枝韧皮部 Cortex of perennial branches 0.55 ± 0.01 b 0.76 ± 0.02 a
中心干木质部 Xylem of trunk 0.65 ± 0.02 b 0.81 ± 0.01 a
中心干韧皮部 Cortex of trunk 0.65 ± 0.01 b 0.78 ± 0.01 a
粗根 Thick roots 0.73 ± 0.01 b 0.87 ± 0.01 a
细根 Fine roots 1.09 ± 0.04 b 1.43 ± 0.08 a
注：表中数据为 3 次重复的平均值 ± 标准误差；同行不同的小写字母表示差异达 5%显著水平，下同。
Note：Each value is the mean of three replication ± S.E. Different lowercase letters indicate significant at 5% levels，the same below.

2.2 分次施肥对生长季节不同时期根系和果实 Ndff 的影响
随生育期的进行，一次性施肥处理根系（细根 + 粗根）的 Ndff 值呈逐渐下降趋势，在新梢旺
长期最高，为 1.88，到果实成熟期则降低了 61.17%（图 1）；而分次施肥处理根系的 Ndff 值逐渐升
高，到果实成熟期比一次性施肥处理高 26.23%。


图 1 关键物候期植株根系的 Ndff
Fig. 1 The Ndff of root during key phonological phase


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从图 2 可以看出，随物候期的推移，两种施肥处理果实 Ndff 值均呈逐渐上升的趋势。一次性施
肥处理，新梢旺长期和果实膨大期的果实 Ndff 值高于分次施肥处理；从果实膨大期到果实成熟期，
分次施肥处理果实 Ndff 值增长更加显著，超过一次性施肥处理，达 3.22，比一次性施肥处理高
12.56%。


图 2 关键物候期植株果实的 Ndff
Fig. 2 The Ndff of fruit during key phonological phase

2.3 分次施肥对果实成熟期各器官 15N 分配率的影响
从图 3 可以看出，果实成熟期，两个施肥处理均以生殖器官（果实）的 15N 分配率最高，营养
器官（包括中长梢、中长梢叶、短梢、短梢叶和细根）和贮藏器官（包括粗根、中心干木质部、中
心干皮部、二年生枝、多年生木质部和多年生皮部）较低，表明此期生殖器官是生长中心，氮素主
要供应果实生长发育的需要。15N 分配率两个处理间差异不显著，表明一次和分次施肥对 15N 分配
率影响很小。

图 3 果实成熟期各器官的 15N 分配率
Fig. 3 Proportion of 15N to total 15N uptake in fruit maturity stage

2.4 分次施肥对果实成熟期 15N 利用率的影响
从表 2 可以看出，一次性施肥处理的植株吸收的 15N 的量占植株总氮量的 1.49%，而分次施肥
的占植株总氮量的 1.84%，分次施肥处理 15N 利用率显著高于一次施肥处理，在果实成熟期高
37.96%，表明分次施肥能显著提高植株的氮肥利用率。

9 期 李红波等：‘嘎啦’苹果对一次和分次施入 15N–尿素的吸收、分配和利用 1731

表 2 果实成熟期植株 15N 利用率
Table 2 15N utilization rate in fruit maturity stage
施肥方式
Fertilization modes
植株总氮量/g
Total N content of plant
吸收的 15N 量/g
15N absorbed from 15N-urea
15N 利用率/%
15N-urea utilization rate
一次性施肥 Once fertilization 234.63 ± 18.17 a 3.50 ± 0.24 b 23.34 ± 1.59 b
分次施肥 Split fertilization 262.89 ± 15.28 a 4.83 ± 0.41 a 32.20 ± 2.72 a
3 讨论
前人研究表明，春季施氮肥可以促进新生器官的生长和发育（Mochizuki & Kamakura，1971；
顾曼如 等，1981；张进 等，2005），本试验结果也表明春季一次性施肥处理前期根系和幼果的 Ndff
值高于分次施肥处理，有利于对贮藏营养要求较高的苹果树体早春器官的建造，但如果施肥过多则
易造成旺长，不利于开花和坐果。同时，分次施肥处理成熟期果实的 Ndff 值显著高于一次性施肥处
理，后期施氮肥加强了果实作为生长中心对氮的竞争，有利于提高单果质量、防止叶片早衰，但发
育后期施过量氮肥也会导致果实中钙含量降低引起硬度下降，树体旺长引起果实着色面积、花青苷、
可溶性固形物显著下降，对品质产生不良影响（Sanchez et al.，1992；Warner et al.，2004；冯焕德 等，
2008）。因此，早春氮肥的供应要因树的长势区别对待并且要适量。从果实采收期生殖器官、营养器
官和贮藏器官的分配率来看，一次性施肥和分次施肥两个处理对氮素在各个器官的分配率影响不大。
本试验在相同供氮水平下，分次施肥处理的氮肥利用率显著高于一次性施肥处理，原因在于春
季一次性施肥，不仅造成了养分供应与苹果树体氮素需求不同步，而且雨季随雨水淋溶损失严重，
导致果树生育后期土壤有效氮供应不足（赵林 等，2009），致使叶片早衰，肥料利用率降低；而分
次施肥处理，施肥时期与苹果树体生长发育对养分的需求时期相吻合，施入土壤的肥料能够快速高
效的被根系吸收利用。因此，在土壤比较贫瘠的果园中，生产上应合理制定施肥次数，既能够满足
树体不同生长发育阶段的需求，而且还能够尽量减少因灌溉和降雨等造成的地表径流和地下淋溶损
失，提高氮肥利用效率。

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