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浅谈矿质营养元素在梨树生长发育中的作用

2020-12-28张晓伟白牡丹高鹏王燕平

南方农业·下旬 2020年10期
关键词:生长发育梨树

张晓伟 白牡丹 高鹏 王燕平

摘 要 在梨树的生长发育过程中,矿质营养元素对果实的营养品质及生理代谢起着关键作用。为保障梨树的生长和发育,提升其产量、果实口感及其营养成分,对氮、钾、磷、铁以及钙等矿质营养元素在梨树生长发育中起到的作用进行阐述,以科学调控梨树养分摄入。

关键词 梨树;矿质营养;生长发育

中图分类号:S661.2 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.30.013

在梨树的优质栽培过程中,科学的管理技术是保障果实产量和品质的关键。实际生产中,土壤施肥仍然是梨树营养物质的重要来源,但部分果农理论知识缺乏,按传统经验盲目施肥,认为只要多施肥,就可以提升梨树产量,导致土壤养分超限,树体营养吸收受到影响。曹刚等研究表明,只有土壤有机质、有效锌、交换性镁含量适中,有效铜、有效铁、交换性钙含量较低,有效锰含量丰富才可提高梨果品质,否则不能满足梨树生长发育的需要[1]。根据最小养分率、同等重要律以及梨树不同品种的需肥规律、肥料的效应合理配比,才能满足梨树生长发育的需求,提高肥料利用率。为此,在梨树栽培管理中,应全面了解矿质营养元素对其生长和发育的作用,根据不同品种矿质营养状况制定合理的施肥方案。

1 矿质营养概述

矿质营养是植物新陈代谢必需的营养元素,是高等绿色植物生长过程中可维系其正常生长、促进其新陈代谢的无机营养元素。在植物生长和发育过程中,对各种无机营养元素的需求量不同,许多大量元素和微量元素对梨树的生长发育都有着重要作用[1]。常见的大量元素包括氮、磷、钾和钙等元素,微量元素包括铜、锌、锰、铁等元素。

氮、磷、钾元素作为梨树生长发育的必需营养元素,对于光合作用、叶绿素的形成、水分的吸收发挥着重要的作用。氮元素参与气孔导度调控,提升叶片光合能力;磷元素参与ATP的磷酸化过程,利于叶绿素合成;钾元素可激活酶,促进根对硝酸盐的吸收和转运、蛋白质合成以及氨基酸向蛋白质合成部位的运输等。

2 矿质营养元素在梨树生长和发育中的作用

2.1 氮元素在梨树生长发育中的作用

在梨树蛋白质的合成以及各项其他生理物质的合成过程中,氮属于十分重要的元素。氮元素缺乏,细胞的生理生化活动会受到影响,叶片内功能蛋白质活性会降低,导致光合速率降低,加速树体衰老。合理提升氮元素含量有利于叶绿素合成及梨树营养生长。刘亚南等专家学者的研究显示,在梨树的果实膨大期,其叶片中的氮元素积累量最高,根系中的氮元素积累量次之,而在果实收获期,原本积累在梨树叶片中的氮元素会逐渐转移到枝干和根等器官中,且根中的氮元素含量最高[2]。

研究表明,无论是氮元素含量过高还是过低,都会对梨树树体和枝条的生长产生抑制作用,并抑制其根干以及叶片的生长。氮元素含量过高,梨树枝条徒长,果实产量降低,果实的成熟期延长;氮元素含量过低,梨树植株矮小,花量减少,产量受到影响。

在不同的物候期,梨树各个器官对于氮元素的吸收量和储存量也有着较大差异。刘小勇等专家学者经研究认为,梨树在冬季的主要氮元素储存部位是细枝和主干皮层;同时也有学者认为,在采收期,梨树中的氮元素仅仅有很少的一部分会储存在花芽等器官中,大部分氮元素都储存在梨树的根部[3]。

2.2 钾元素在梨树生长发育中的作用

钾元素以离子状态存在于植物体中,是调节植物细胞渗透势的重要成分,不仅可以对梨树的生长和发育起到促进作用,同时在其开花及结果的整个过程中都会起到关键性作用,可通过调节气孔控制蒸腾,提高光合作用的强度。适量钾元素可有效促进梨树果实的生长和发育,进而实现果实品质的改善和果实产量的提升,起到增强树体抗性的作用。对梨树的相关研究表明,在适当施加钾肥的情况下,梨树的结果率、单果重、可溶性糖含量、可滴定酸含量、可溶性固形物含量、维生素C含量等均可得到提升,叶片叶绿素含量、百叶质量、单株产量也有所提高,果实硬度以及耐储藏能力也实现了进一步提升。进一步研究发现,若梨树在生长发育过程中吸收钾元素过量,会因树体内离子不平衡影响其他元素的吸收,进而对梨树果实品质及产量造成不利影响。

2.3 磷元素在梨树生长发育中的作用

在梨树的生长和发育过程中,一项必需的营养元素就是磷元素。磷是植物体内核酸、蛋白质和酶等多种重要化合物的组成元素,参与各种重要的代谢活动,在梨树的生长发育过程中,磷元素主要是以HPO42-或H2PO4-的形式被梨树吸收。在梨树对磷元素进行吸收的过程中,其吸收效果与土壤pH有着直接关系,土壤pH对梨树的磷元素吸收效果起到决定性作用。土壤pH≤7,梨树对H2PO4-的吸收量较大;土壤pH>7,梨树对HPO42-的吸收量较大。

研究發现,在梨树树体中,磷元素分布不均匀,其中,梨树根的生长点位置磷元素含量较高,嫩叶中的磷元素含量比老叶中的磷元素含量高,果实中的磷元素含量也比较高。磷元素进入到梨树的根系之后,会经过木质部被运输到枝叶,仅仅有很少的一部分磷元素会以无机磷的形式在树体内存在,而大部分的磷元素都将被转化成有机物。

梨树生物膜形成过程中最主要的成分是磷脂;在植物呼吸作用产生的化学能储存以及色素吸收光能储存的过程中,磷酸腺苷可起到关键性作用,同时也可以为梨树各种养分的吸收以及有机物的合成提供充分的能量。植素的主要储存位置是种子。在种子萌发阶段,植素可以被匀速运输到生长旺盛的组织中,进而为梨树的幼苗生长提供足够的磷元素[4]。研究发现,在早春时期,如果梨树中的磷元素含量丰富,则可以对梨树根系的生长起到良好的促进作用,并促进氮元素在梨树根系中的形成。

2.4 铁元素在梨树生长发育中的作用

铁元素属于一种代谢活性物质,在梨树的生物演化还原中具有良好的催化作用,并直接或间接参与到梨树的光合作用、呼吸作用、硝酸还原作用、固氮作用以及抗氧化胁迫作用等。铁元素在梨树生长和发育中的应用研究表明,梨树内部的一些蛋白质表达以及调控过程中,铁元素起到的影响作用十分显著,如果铁元素不足,果树就会黄化,果实的品质以及产量也都将受到严重的影响。

研究发现,铁元素对于梨树的氮元素正常代谢可以起到良好的促进作用,尤其是在硝态氮向铵态氮还原的过程中。如果梨树的生长和发育中缺乏铁元素,梨树体内的亚硝酸还原酶的活性会随之降低,对梨树体内的氮元素合成与代谢及其蛋白质的合成与代谢造成不利影响。同时,在铁元素不足的情况下,梨树的固氮能力也会随之降低,对梨树的氮元素和磷元素吸收与利用不利[5]。另外,如果梨树在生长和发育的过程中缺乏铁元素,树体内的脱氧核糖核酸含量也会随之下降,进而导致氨基酸代谢能力失常,梨树的生长、发育、果实质量及产量也都将受到影响。

2.5 钙元素在梨树生长发育中的作用

钙元素也是梨树生长和发育过程中一种必需的营养元素,不仅对果实体内的各项生理活动起到一种良好的平衡作用,而且会通过梨树的根部进入到梨树树体,之后有一部分钙离子会以钙盐的形式存在于梨树体内,如草酸钙、柠檬酸钙,这一部分钙会对梨树的酸度起到良好的调节作用,可有效避免过酸情况给梨树带来危害。

同时,钙元素对于梨树果实品质也会起到重要的改善作用。梨树的相关试验和研究表明,在对梨树进行钙处理之后,其树梢的生长速度、叶片的增重情况、果实维生素C的含量、可溶性固形物的含量、单个果实重量以及果实的耐贮藏性都得到了提高,同时果实硬度也得到进一步提升,果实成熟期得以有效推迟,降低了梨果的贮藏病害,延长了果实贮藏期。

3 结语

在梨树的生长和发育过程中,主要的矿质营养元素包括氮元素、钾元素、磷元素、铁元素和钙元素等。合理的矿物元素吸收量可以有效促进梨树的生长和发育,并对其果实的品质、产量、口感、营养含量及其贮藏期产生有利影响。因此,在进行梨树的优质栽培管理过程中,果农或相关工作人员一定要全面了解各种矿质营养元素对梨树生长和发育的作用,合理配制肥料,有效促進梨树的生长发育,避免由于矿质元素不足或过剩对梨树生长发育、果实质量和产量造成不利影响,从而提高肥料利用率,增加收益。

参考文献:

[1] 曹刚,李红旭,张铭,等.膜下滴灌对梨树生长发育、果实品质及营养元素含量的影响[J].中国沙漠,2018(5):

1059-1067.

[2] 刘亚南,白美健,张宝忠,等.梨树生长和果实品质指标对水氮耦合响应及关联度分析[J].节水灌溉,2020(4):

52-56.

[3] 刘小勇,张坤,李建明,等.麦草覆盖条件下施氮水平对旱地梨树生长发育和果实品质的影响[J].干旱地区农业研究,2014,32(3):139-143,149.

[4] 位杰,马建江,陈久红,等.库尔勒香梨叶片营养元素含量的年变化规律及相关性研究[J].河南农业科学,2020(3):121-128.

[5] 位杰,蒋媛,林彩霞,等.6个库尔勒香梨品种果实矿质元素与品质的相关性和通径分析[J].食品科学,2019(4):259-265.

(责任编辑:赵中正)

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