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The Effect of the Several Fertilizers Applied to Root on Mineral Nutrient Balance of Apple Tree under NaCl Stress

几种肥料根际施用对盐胁迫下苹果矿质营养平衡的影响



全 文 :园  艺  学  报  2005, 32 (1) : 6~10
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2004 - 01 - 02; 修回日期 : 2004 - 04 - 01
基金项目 : 山东省自然科学基金资助项目 ( Y2000D10) ; 山东农业大学博士后基金资助项目 ; 国家科技攻关计划重大专项专题项
目 (2002BA516A15 - 04)
几种肥料根际施用对盐胁迫下苹果矿质营养平衡的影响
夏 阳 1, 2  梁慧敏 1  束怀瑞 2  王太明 1  刘德玺 1  柴传华 1
(1 山东省林业科学研究院 , 济南 250014; 2 山东农业大学园艺学院 , 泰安 271018)
摘  要 : 以盆栽 2年生富士苹果树 (砧木为平邑甜茶 ) 为试材 , 研究了盐胁迫下几种肥料 (鸡粪、牛
粪、复合肥 ) 对树体各器官矿质营养平衡的影响。结果表明 : 与对照 (不施肥 ) 相比 , 盐胁迫下施用复合肥
可以明显减少植株 Na含量 , 鸡粪次之 , 牛粪无效应。盐胁迫与无盐胁迫相比苹果树各部位 Na相对增长量的
顺序是 : 主干韧皮部、新梢 >主干木质部 >根 , 说明 Na主要积累在植株地上部。盐胁迫下复合肥提高植株
各部位 N、K、Fe和 Zn含量 ; 鸡粪提高 N、P、K、Ca、Mg、Fe和 Zn含量 ; 牛粪没有明显作用。复合肥盐胁
迫下维持 N、P、K、Fe、Zn与 Na平衡的作用明显 , 鸡粪维持 P、K、Ca、Fe与 Na平衡的作用较为明显 , 对
维持 N、Mg和 Zn也有一定作用 , 牛粪在维持元素平衡上没有明显作用 , 说明施用复合肥和鸡粪有利于维持
苹果盐胁迫下树体营养的平衡。盐胁迫影响元素 /Na比值最明显的植物部位是新梢、其次为根和主干韧皮部 ,
对主干木质部影响最小 , 说明盐胁迫对生命活动旺盛部位的矿质营养平衡影响最大。
关键词 : 苹果 ; 肥料 ; 盐胁迫 ; 矿质营养
中图分类号 : S 66111  文献标识码 : A  文章编号 : 05132353X (2005) 0120006205
The Effect of the Severa l Fertilizers Applied to Root on M inera l Nutr ien t
Ba lance of Apple Tree under NaC l Stress
Xia Yang1, 2 , L iang Huim in1 , Shu Huairui2 , W ang Taim ing1 , L iu Dexi1 , and Chai Chuanhua1
(1 Shandong A cadem y of Forestry, J ipinan 250014, China; 2 College of Horticulture, Shandong A gricultura l U niversity, Taipian
271018, Ch ina)
Abstract: The effect of different fertilizers ( chicken dung, cattle dung, compound fertilizer) app lied to
root on m ineral nutrient balance in different p lant part of two2year2old potted app le tree (Fuji on M alus hupehen2
sis Reld stock) under NaCl stresswas studied and the results were following: compared with control ( no fertiliz2
er) , compound fertilizer treatment decreased the Na contents in different parts of app le tree under NaCl stress,
chicken dung take the second p lace and cattle dung had no effect. The order of relative increase of Na in differ2
ent parts of app le tree underNaCl stress compared with no NaClwas phloem of trunk, vegetative shoot > xylem
of trunk > root, it showed thatNa wasmainly accumulated in upper parts of app le tree. UnderNaCl stress com2
pound fertilizer treatments increased the contents of N, K, Fe and Zn in different parts of app le tree, chicken
dung increased N, P, K, Ca, Mg, Fe and Zn, and cattle dung had no significant effect. Compound fertilizer
had the obvious role for maintaining the balance under NaCl stress of N, P, K, Fe and Zn to Na, chicken dung
had the relatively obvious role for P, K, Ca and Fe, and a certain role for N, Mg and Zn, cattle dung had no
role to all elements. This showed that compound fertilizer and chicken dung were p rop itious to maintain the nu2
trition balance of app le tree under NaCl stress. The best obvious change part of element/Na rate under NaCl
stress was vegetative shoot, the second was root and phloem of trunk, and the last was xylem. This showed that
the nutrition balance of p rosperous life activity parts of app le tree was influenced by NaCl stress largely.
Key words: App le tree; Fertiligers; NaCl stress; M ineral nutrient
盐害已被认为是干旱、半干旱地区 , 以及广大灌区农业生产的重要问题〔1〕。近年来 , 人们对植
物的耐盐性进行了大量研究 , 在耐盐机制、耐盐生理、耐盐性的遗传、耐盐品种的选育等方面取得了
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 1期 夏  阳等 : 几种肥料根际施用对盐胁迫下苹果矿质营养平衡的影响  
很大成就 , 然而 , 对不同植物耐盐性差异在营养吸收和代谢方面的作用还不十分清楚〔2, 3〕。植物在盐
胁迫下表现的产量、生物量和品质与盐胁迫诱导产生的营养障碍有着重要关系 , 营养障碍导致植物养
分的可利用性、竞争吸收、运输和分配发生变化〔2〕。果树的耐盐性研究起步较晚 , 目前在耐盐性鉴
定和筛选耐盐品种等方面取得一定进展〔1, 4~7〕。苹果是我国主要果树树种 , 许多果园都表现出不同程
度的盐碱化〔8〕。本研究对 NaCl胁迫下的苹果树采用不同肥料处理 , 从离子平衡的角度分析根际营养
调控对矿质养分吸收和分配的影响 , 以期对盐碱地施肥等栽培技术的建立和改进提供理论依据。
1 材料与方法
111 材料
选用 2年生盆栽 (盆土 17 kg) 富士苹果树 , 树干直径平均 113 cm, 高度 70 cm左右 , 盆栽基土
为山东省林业科学院试验站 (济南 ) 的农田潮土 , 基础肥力中等偏下 , 加 20%细沙 , 种植当年加
5%的腐熟猪粪。砧木为平邑甜茶 (M a lus hupehensis Reld) , 种植当年进行常规管理 , 越冬后 , 选择
生长一致、树势健壮的植株供试。
112 方法
试验设 4种盆栽土壤处理 : 对照 (不加任何肥料 )、牛粪 ( 115 kg)、鸡粪 ( 115 kg)、复合肥
〔50 g (含有机质 15%、腐质酸 6%、N 13%、P 7%、K 10% ) 〕; 土壤处理设无盐胁迫和 012% NaCl
胁迫 , 加盐方法采用按盆土干重的百分比在试验开始时将 NaCl溶于水中加入 〔为区别明显 , 将不加
肥料的无盐处理设为对照 1 (CK1) , 不加肥料的盐处理设为对照 2 (CK2) 〕; 4个取样部位 : 新梢、
主干韧皮部、主干木质部和根。盐胁迫时间为 2002年 5月 30日 , 单株小区 , 重复 4次 , 随机排列 ,
每个盆底垫有塑料盘 , 收集流失的土壤溶液 , 并定期回浇到盆内 , 以防止盆内土壤盐分含量降低。
在 10月 16日 , 即盐胁迫后 140 d取样。根系取直径 215 mm以下的细根 , 主干分别取木质部和
韧皮部 , 新梢取生长中庸的当年生新梢。测样用自来水冲洗干净 , 再用蒸馏水冲洗 5遍。
样品在 105℃杀青 15 m in, 60℃下烘干 , 用不锈钢粉碎机粉碎备用 ; 干灰化盐酸溶解后 , 原子吸收
分光光度法测定 Ca、Mg、Fe、Zn含量 ; 硫酸—双氧水消化后 , 蒸馏法测定 N; 矾钼黄比色法测定 P;
火焰光度法测定 K; 干灰化盐酸溶解后火焰光度法测定 Na (全部测定工作委托山东农业大学植物营养
系完成 )。
2 结果与分析
211 NaC l胁迫对 Na含量的影响
从表 1看出 , 盐胁迫下苹果各植物部位中的 Na含量均明显增加。在不加盐情况下 , 施用鸡粪和
   表 1 几种肥料对盐胁迫下苹果各器官中 Na含量的影响
Table 1 The effect of fertilizers on Na con ten ts in d ifferen t parts of apple tree under NaC l stress (mg/kg, % )
肥料 Fertilizer
韧皮部 Phleom
0 XD1 012% XD2 新梢 Shoot0 XD1 012% XD2 根 Root0 XD1 012% XD2 木质部 Xylem0 XD1 012% XD2
对照
Control
52110
(CK1)
189617
(CK2)
53919
(CK1)
193810
(CK2)
86913
(CK1)
190219
(CK2)
28616
(CK1)
76712
(CK2)
牛粪 Cattle dung 76311 46153 196613  317 40516 - 2419 176914 - 817 66817 - 2311 221618 1615 38915 35193 87719  1414
鸡粪 Chicken dung 68618 31183 186914 - 114 66614  2314 175811 - 913 128119  47153 177816 - 615 34814 2116 51018 - 33143
复合肥 Compound fertilizer 89011 70183 118216 - 60143 62919  1617 98210 - 97143 110915  2716 139717 - 36113 39112 36153 51018 - 5012
注 : XD1 (无盐胁迫下 Na相对增加量 , % ) =〔各肥料处理无盐胁迫下不同部位的 Na含量 - 对照无盐胁迫下相应部位的 Na含量
(CK1) 〕/CK1的 Na含量 ×100; XD2 (盐胁迫下 Na相对增加量 , % ) =〔各肥料处理 012% NaCl胁迫下不同部位的 Na含量 - 对照 012%
NaCl胁迫下相应部位的 Na含量 (CK2) 〕/CK2的 Na含量 ×100; 3 表示处理与对照在 5%水平上差异显著。下同。
Note: XD1 ( relative increase of element contents under no NaCl stress, % ) =〔Na content in different parts of fertilizer treatment under no
NaCl stress - Na content in the different parts of control under no NaCl stress (CK1) 〕/ CK1 ×100; XD2 ( relative increase of element contents
under NaCl stress, % ) =〔Na content in the different parts of fertilizer treatment under 012% NaCl stress - Na content in different parts of control
under 012% NaCl stress (CK2) 〕/CK2 ×100. 3 Stand for significant different at the 0105 level. The same below.
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复合肥提高植株的 Na含量 , 施用牛粪使根和新梢中 Na有一定降低 , 其余部位的 Na含量也提高。盐
胁迫条件下 , 与对照的盐胁迫处理相比 , 施用牛粪不改变盐胁迫下 Na含量 , 施用鸡粪使木质部中 Na
降低 , 而施用复合肥可以明显减少 Na含量。上述结果说明施用复合肥可明显降低盐胁迫下苹果体内
的 Na含量 , 鸡粪次之 , 牛粪无效应。盐胁迫对
苹果树各器官 Na相对增加量 〔对照盐处理 Na含
量 (CK2 ) -对照无盐处理 (CK1) /CK1 ×100%〕
的顺序是 : 韧皮部 (26411% )、新梢 (25819% ) >
木质部 (16717% ) >根 (11819% ) , 说明盐胁迫对
韧皮部和新梢矿质营养平衡的影响较大。
212 肥料处理对 NaC l胁迫下树体营养元素含量
的影响
从图 1看出 , 无盐胁迫下 , 3种肥料处理的
木质部、根系和新梢中的 N 含量增加 ; 盐胁迫
下 , 复合肥处理除木质部 N有所下降外 , 其它部
位均明显增加 , 鸡粪处理的各部位均有增加 , 牛
粪处理仅在根和木质部中有一定增加。无盐胁迫
下 , 施用肥料后植株韧皮部和木质部中的 P含量
明显增加 , 新梢和根系中无明显变化 ; 盐胁迫条
件下 , 鸡粪处理各部位 P含量增加 (与鸡粪中含
P多有关 ) , 复合肥次之 , 牛粪除根中有所增加
外 , 其它部位下降。肥料处理后植株大多数部位
的 K含量均表现增加 , 特别是在盐胁迫条件下 ,
复合肥处理各部位明显增加 , 鸡粪次之 , 牛粪增
加最少。盐胁迫下 K含量的相对提高被认为是植
物抗盐的重要特征 , 因此 , 这一结果也说明施用
复合肥以及鸡粪可提高苹果的抗盐性。无盐条件
下 , 复合肥、鸡粪处理的植株各部位以及牛粪处
理的韧皮部和木质部的 Ca含量均明显增加 ; 盐
胁迫下 , 施用鸡粪后 Ca含量上升 , 牛粪和鸡粪
处理的植株各部位 Ca含量增减不一。盐胁迫条
件下植物中 Ca含量的增加有利于提高植物抗盐
性 , 因此 , 施用鸡粪可提高苹果抗盐性。无盐胁
迫下 , 3种肥料均可明显提高韧皮部和木质部的
Mg含量 , 降低根中的 Mg含量 , 新梢中变化较
小 ; 盐胁迫下 , 施用复合肥降低 Mg含量 , 鸡粪
提高 Mg含量 , 牛粪处理的变化不大。无盐胁迫
下 , 除牛粪和鸡粪处理的新梢中 Fe含量下降外 ,
其余多数部位都有不同程度的提高 ; 盐胁迫条件
下 , 鸡粪和复合肥处理各部位的含量都有不同程
度的增加 , 牛粪处理各部位含量增减各异。缺 Fe
黄化是盐胁迫下苹果常见的生理病害 , 本结果看
出 , 鸡粪和复合肥可在一定程度上改善盐胁迫条
图 1 施肥对无盐 ( XD1) 和盐胁迫 ( XD2) 下苹果植株
不同部位元素含量的影响
F ig. 1 The effect of fertilizers on elem en t con ten ts in d ifferen t
parts of apple tree under no NaC l and NaC l stress
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 1期 夏  阳等 : 几种肥料根际施用对盐胁迫下苹果矿质营养平衡的影响  
件下的苹果 Fe素营养。无盐胁迫下 , 施用牛粪可
提高 Zn含量 ; 盐胁迫条件下 , 3种肥料处理均降
低木质部中的 Zn含量 , 提高新梢和根中的 Zn含
量。Zn也是盐碱地上常见的生理病害 , 表现为小
叶病 , 从试验结果看 , 3种肥料对提高盐胁迫下
苹果 Zn含量有一定作用 , 特别是提高新梢和根中
的含量 , 这对于保持树体的正常营养生长、防止
小叶病具有重要作用。
213 几种肥料处理对盐胁迫下营养元素平衡的影

植物体内原有元素间平衡关系的破坏是盐胁
迫对植物危害的重要原因。以肥料处理盐胁迫下
该元素 /Na比值和对照无盐胁迫 (CK1) 该元素 /
Na比值的变化率 〔该元素 /Na变化率 = (肥料盐
处理下植物部位该元素 /Na比值 - 对照无盐处理
该元素 /Na比值 ) /对照无盐处理该元素 /Na比值
×100% 〕, 与对照盐胁迫下 ( CK2 ) 该元素 /Na
比值和 CK1该元素 /Na比值的变化率进行比较 ,
可以判断肥料对盐胁迫下元素平衡的影响。
从图 2看出 , 复合肥和鸡粪处理盐胁迫下 N /
Na变化率均小于对照 , 牛粪没有明显差异 , 说明
复合肥和鸡粪有利于维持盐胁迫下的 N /Na平衡。
复合肥维持 P /Na平衡效果最好 , 鸡粪也有一定
作用 , 牛粪与对照相比无明显差异。从 K元素
看 , 复合肥维持 K/Na平衡最好 , 鸡粪次之 , 牛
粪与对照相比无明显差异。从 Ca元素看 , 复合
肥和鸡粪处理有利于维持韧皮部、新梢和根中的
Ca /Na平衡 , 但木质部中的变化较大 , 牛粪处理与
对照相比有加大的趋势。从 Mg元素看 , 3种肥料
处理木质部的差异加大 , 其它部位与对照相比没有
明显差异。复合肥处理明显有利于维持 Fe /Na平
衡 , 鸡粪次之 , 牛粪没有明显作用。复合肥处理有
较好的维持 Zn /Na平衡的作用 , 鸡粪也有一定的
作用 , 而牛粪处理与对照相比没有明显作用。
3 讨论
311 几种肥料处理与苹果树各器官的 Na含量
某种措施能否提高植物抗盐性的重要标志就
是植物体内 Na含量是否降低〔9〕。从本试验 3种
图 2 肥料处理对盐胁迫下苹果植株不同部位各
元素 / Na平衡的影响
F ig. 2 The effect of fertilizers on elem en t/Na ba lance
in d ifferen t parts of apple tree under NaC l stress
肥料处理看 , 盐胁迫下鸡粪和复合肥处理的树体内 Na含量明显低于对照和牛粪处理 , 特别是复合肥
处理 , 可明显降低树体内的 Na含量 , 这是因为其中的腐质酸具有很强的阳离子代换能力 , 从而在盐
胁迫条件下大量吸附 Na离子 , 降低了土壤溶液中的 Na浓度。无盐胁迫下施用肥料后植株 Na含量增
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园   艺   学   报 32卷
加 , 这是因为这些肥料不是单纯的化肥 , 而是取自自然条件下的有机肥或复合肥中加入的有机质 , 其
中可能含有 Na。各肥料处理盐胁迫与无盐胁迫相比苹果树各器官 Na含量均明显提高 , 但树体不同部
位 Na净含量变化韧皮部、新梢 >木质部 >根 , 说明盐胁迫下苹果树吸收 Na后主要积累在地上部生
命活动旺盛的部位 (即苹果不能将 Na隔离到非生命活动旺盛区 ) , 这也可能是苹果树归属于盐敏感
植物 , 易受盐胁迫危害的重要原因。
312 盐胁迫下施肥与器官间元素的平衡关系
盐胁迫下 , 植物体内的元素平衡遭到破坏 , 这种平衡的破坏包括两方面 , 一是各器官间原有的平
衡关系的破坏 , 二是元素间平衡关系的破坏〔2, 3, 10〕。元素 /Na变化率反映了肥料处理与对照相比盐胁
迫下元素平衡关系的变化 , 变化率大 , 说明肥料处理各器官间盐胁迫下的含量平衡差异大 , 反之差异
小。本试验证明 , 不同肥料处理对维持不同器官间元素平衡的作用不同 , 对元素含量的影响也不同 ,
而鸡粪和复合肥在盐胁迫下对维持所测元素的平衡多数情况下有良好作用 , 同时还有互补作用 , 两种
肥料单施或互补施用可以和可能达到维持树体器官间元素平衡的作用 , 牛粪对于维持器官间元素平衡
没有明显作用。
313 盐胁迫下施肥与树体元素间的平衡关系
盐胁迫下元素间平衡关系的破坏 , 特别是各种元素与 Na的比值的变化对植物体造成的危害比器
官间平衡关系的破坏更为严重 , 因为其反映了树体整体的营养平衡状况〔11, 12〕。本试验结果表明 , 各
肥料处理盐胁迫下不同器官的各元素含量与 Na含量比值与无盐胁迫相比均有不同程度的下降 (个别
处理有所提高 ) , 因此 , 提高盐胁迫下各元素与 Na的比值有利于维持树体矿质营养的平衡。另外复
合肥和鸡粪处理可提高多种元素 /Na比值 , 如配合施用将有利于维持树体矿质营养平衡 ; 牛粪则降低
了几种元素与 Na的比值。
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