矮化砧苹果树的养分管理.ppt

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1、矮化砧苹果树的养分管理,程来亮康奈尔大学园艺系,內容：,养分需求养分供应来源树体养分状态养分管理策略,2,与实生砧树相比矮化砧树具有如下的特点：,根系较小且较浅结果早产量高,3,养分需求,必需营养元素大量元素:氮（N),磷（P）,钾（K）,钙（Ca）,镁（Mg）,硫（S）微量元素:硼（B）,锌（Zn）,铜（Cu）,锰(Mn),铁（Fe）,钼（Mo）,氯（Cl）,镍（Ni）需求有时间和数量,4,养分需求的确定,6年生沙培Gala/M.26苹果，种植密度 1.07 3.35m(约每亩186株)。在整个生长季，每株树通过霍格兰氏营养液施用 30 g N。在中心果果径约10 mm时，疏果调整至每平方厘

2、米主干横截面8.2个果（8.2 fruit/cm2 TC A）的挂果量(约每树104个果).在每个发育的关键期，破坏性取4株树进行分析,5,6,叶片和果实的营养状态,大量元素(%),微量元素(ppm),7,挂果量:8.2 个/cm2TCA果数/株:104产量:18.8 Kg/株叶面积/果:550 cm2/个果实大小:181 g/个果实硬度:16.8 磅可溶性固形物:14.5%,6年生Gala/M.26苹果的干物质积累量,8,干重 Kg/株,萌芽后天数,全树,枝和叶,果实,干物质的净积累量及和干物质的分配(干物质的净积累量:4.3 kg/株),果实72.2%,枝梢和叶片17.3%,其它 10.5

3、%,9,整株树大量营养元素的积累规律,10,萌芽后天数,萌芽后天数,全树K（g）,全树P（g）,全树N（g）,全树Ca（g）,全树Mg（g）,全树S（g）,11,整株树微量营养元素的积累规律,全树Zn（mg）,全树B（mg）,全树Fe（mg）,全树Mn（mg）,萌芽后天数,萌芽后天数,新生器官大量元素累积规律,12,总K（g）,总S（g）,总Mg（g）,总Ga（g）,总（g）,总P（g）,萌芽后天数,萌芽后天数,13,新生器官微量元素累积规律,萌芽后天数,萌芽后天数,总Zn（g）,总Mn（mg）,总Fe（mg）,总（mg）,Gala/M.26苹果营养需求(52.5 吨/公顷 or 3.5吨/亩

4、),大量元素(kg/亩),微量元素(g/亩),14,基于产量的养分需求,大量元素(kg/亩),15,小结,产量3.5吨/亩的养分需求:N:3.68,P:0.61,K:6.69,Ca:2.64,Mg:0.82,S:0.30 kg/亩 B:17.4,Zn:11.3,Cu:8.6,Mn:34.4,Fe:27.7g/亩 从开花至新梢停止生长是氮营养的最高需求时期，此后需求量较低且稳定；其他的营养元素从开花至采收的整个发育期需求相对较稳定。叶片和果实养分需求不同时间:叶片为开花至新梢停长；果实为新梢停长至果实采收数量:果实比叶片需要更多的 P,K,B和 Fe。,16,养分供应来源,树体贮藏养分对在韧皮部

5、中可移动的养分重要土壤通过叶片或土壤施用的肥料,17,树体贮藏氮素对新生长器官的贡献,18,枝和叶中的（g）,果实中的（g）,萌芽后天数,总贮藏肥料,萌芽后天数,土壤分析,土壤分析可为种植前准备提供酸碱度(pH)和有效矿质营养的数据，也可为树体营养状态的正确诊断提供依据。然而，目前只有Ca,Mg,K,P,B,和Al有最佳的范围可供参考.土壤采样晚夏或秋季采果后表土(0 to 25cm)和心土(25 to 50cm)分开采样彻底抽样(60亩的果园每个样品要有1020个小样),19,土壤 pH,pH=-logH+苹果的最适 pH:6.06.5.,胶体-H+,H+(溶液),20,-,-,-,-,-,

6、-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,K+,Ca2+,H+,AI3+,Mg2+,Mn2+,AI3+,Ca2+,H+,Mg2+,AI3+,Ca2+,K+,H+,H+,K+,Mg2+,Na+,K+,Ca2+,K+,Na+,NH4+,土壤胶体对阳离子的吸附,呈酸阳离子:H+,AI3+,Fe3+,Mn2+盐基离子:Ca2+,Mg2+,K+,Na+,Fe3+,21,土壤试验中的一些基本概念,阳离子交换容量(CEC):土壤胶体吸附的所有可交换阳离子的总和。交换性酸度:所有可交换成酸离子(H+,AI3+,Fe3+,Mn2+)的总和。盐基饱和度:可交换

7、的盐基离子占阳离子交换容量（CEC）的百分比。,22,交换性酸度&盐基饱和度,23,土壤pH值,交换性酸度,盐基饱和度,盐基饱和度(%)和土壤酸碱度（pH）的关系,土壤 pH200 NY 土壤 砂质土壤 8.0 96-7.586100 7.08096 6.57190 6.06280 5.54850 5.01422,24,CEC和对 Ca,Mg 和 K 大概需求量,25,土壤测试P值和 P2O5施用量,26,土壤测试 B水平和 B的施用量,27,土壤pH 与Al,Fe和Mn的关系,Al含量或Al,Fe和Mn总含量达200磅说明有问题,28,土壤pH值,土壤pH值,土壤Zn和Cu,随pH增加有效性

8、降低受土壤高P含量的负面影响高有机质可能会降低有效性最适的范围尚未建立,29,施用石灰的好处,增加Ca,Mg和 P的有效性降低 AI,Fe和Mn水平，避免毒害问题促进微生物活动，改善土壤结构改善根系生长和肥料施用的效率,30,石灰需求量,种植前目标 pH:表土 7.0;心土 6.5建立在 CEC,目标 pH的盐基饱和及 Ca/Mg=5/1的基础上.维持目标 pH:6.0 to 6.5.在土壤和叶片分析的基础上，纽约果园每2年每英亩施2吨石灰,31,土壤有机质(SOM),提供 N,K,P和很多其它的养分增加CEC,水稳性团聚体和持水能力支持多样化的微生物群落减少养分的淋失,32,纽约果园土壤的有

9、机质含量,33,土壤有机质（）,土样数,通过组织分析诊断树体的养分状态,组织分析提供植物养分含量的真实数据，可反映供求关系然而,组织的养分含量受树势和挂果量的影响，因而仅有组织分析不足以形成一套有效的施肥方案,34,树体生长和产量及组织的养分含量,35,组织中的养分浓度,生长或产量,关键浓度,不足,充足,致毒,叶片取样,花瓣脱落后60 80天(八月初).一个品种取100片带叶柄的叶子可代表一个地块(10 英亩)叶片无病虫损伤作如下记录：_ 梢长和粗度叶子的相对大小和外观病虫害发病情况和可见的缺素症挂果量修剪强度杂草控制的有效性,36,样品准备,在温和的洗涤剂中轻轻清洗后用蒸馏水漂洗三次用纸巾轻

10、触吸干松散装于纸袋中风干贮藏于温暖干燥的地方直至样品前处理,37,叶片分析说明,与标准比较分析结果在评判具体含量的同时考虑养分之间的平衡综合考虑树体生长、挂果量、土壤养分有效性以及其它的因素,38,苹果叶片的氮素,枝梢生长:1016 英寸(25 40 cm)挂果量:负载量大的树叶片N含量高;干旱及杂草的竞争降低叶片N含量;当叶片N含量2.2时更倾向于隔年结果,39,其它养分,40,养分磷钾钙镁硼锌铜锰铁,适宜含量,叶片磷,最适范围:0.130.33%.低磷常与低土壤pH 有关.高磷通常是由于缺Zn的小叶病引起的浓缩效应,41,叶片钾,最适范围:1.35 1.85%N/K 比:旭为 1.00 1

11、.25；元帅为 1.25 1.5干旱降低叶片钾与挂果量成负相关,42,43,负载量重 和轻 的树苦痘病发病率和果实钙、镁、钾浓度。数据是4个果园的平均值。,镁,苦痘病,钾,钙,果重（克）,叶片钙,最适范围:1.3 2.0%土壤pH低及缺乏硼和锌会引起叶片钙含量低叶片钙含量高，果实中的钙营养状态不一定好，因为钙素转运需蒸腾作用驱动且在韧皮部中的可移动性低,44,叶片镁,最适范围:0.35 0.50%钾/镁 应该为 4或更低低的土壤pH或高钾可能会造成叶片镁含量低施用含镁的石灰,Sulpomag以及叶片施用MgSO47H2O,45,叶片硼,最适范围:25 50 ppm.土壤湿度影响硼的有效性在缺乏

12、时，土施和叶面喷施都是必须的在没有土壤测试的情况下，当叶片B25ppm时建议土施B 2 磅/英亩,46,叶片锌,最适范围:2550 ppm.磷/锌比值应该是100或更低高 pH,高磷酸盐,高有机质和低温降低锌.在缺乏时，叶片喷施螯合态锌最有效,47,叶片铜,最适范围:7 12 ppm高 pH以及高磷和有机质含量降低铜的有效性在萌芽后绿顶阶段（green tip)喷含铜杀菌剂最有效。在开花期喷布铜剂会引起严重的锈斑果。,48,叶片锰,最适范围:50 150 ppm高的土壤 pH(6.3)导致缺乏，相反低的 pH(5.6)会导致过剩 如果缺乏在落花后10至14天喷布一次硫酸锰(4 磅/100加仑)

13、即可,49,果实分析,两种类型:7月份的小果或采收阶段的果实目的:诊断和（或）预测用于长期贮藏的Cox和Bramley品种采收阶段果实的标准(mg/100 g 鲜果),50,养分管理策略,传统的方法:时机和施用量灌溉施肥技术(施肥+灌溉)控释肥料增进土壤有机质,51,氮素供应,坐果果实大小产量隔年结果,果实色泽果实硬度耐贮性,氮的供应,52,22 66 131 262 N磅/英亩,53,不同氮水平处理Gala/M.26第二年开花情况,262,131,66,22 lbs/A,2007,2008,54,树体氮素的理想状态模式,在产季早期树体有较高的氮素水平来促进树冠的快速形成和果实早期的生长。随着

14、产季的推进,氮素逐渐降低以保证果实品质的形成和枝干的成熟。,55,苹果叶片氮素分析的标准,软的品种:Cortland,Empress,Goldens,Honeycrisp,Mac,Jersermac,Jonagold,Jonamac,Jonathan,Macoun,Mutsu,Paulared,Spartan 以及其它早熟品种硬的品种:Delicious,Empire,Gala,Idared,Liberty,Melrose,Rome,Stayman,York Imperial以及加工品种,56,树体氮素的需求与供应,57,树体需求与供应,需求,土壤,贮藏,萌芽后的天数,树体氮素施用的时机,生长

15、季早期(萌芽至花瓣脱落)和迟的氮素施用均能满足树体对氮素的需求对于不肥沃的土壤或者对氮素不敏感的品种，宜在春夏季期间分开多次的施用,58,氮素的施用量,树体氮素的需求量土壤中氮素的自然供应肥料施用后的吸收效率,59,土壤中氮素的自然供应,1%有机质每年释放氮素20 磅/英亩氮素的吸收效率约为 60%1%有机质可对苹果树贡献氮素 12 磅/英亩,60,应施用的氮素量,氮素的需求量与可从土壤的吸收量（应考虑吸收效率）之间的差异地点的差异作为经验法则,每增加 10%的肥料可增加0.1%叶片氮素量,61,叶面喷施氮素,叶面喷施氮素可以满足产季早期氮素的需求或者增加秋季树体氮素的储备量产季早期:0.4

16、0.6%尿素；秋季:3%尿素,62,氮素施用总结,生长季早期(萌芽至花瓣脱落)和晚期的氮素施用均能满足树体对氮素需求应施的氮素量取决于树体的氮素状态和土壤中氮素自然供应 叶面喷施氮素可以满足产季早期树体氮素的需求或者增加秋季树体氮素的储备,63,钾的施用,秋季施用维持施K(80 100 磅/英亩)与校正施K(150 200 磅 K2O/英亩).,不同Gala产量带走的钾量,From:Cheng and Raba,2009,64,钙素管理,调节土壤 pH以获得适当的土壤钙素供应促进和维持根系生长和吸收(B,Zn,水的可用性)与氮和钾的平衡很重要控制树体的长势来缓和与果实竞争钙避免挂果量低的情况,

17、65,喷施钙,谢花后710天起每隔两周喷施3 4 次1 2 磅/100加仑 CaCl2(78%)或者等价的钙在采前4周和2周增加喷施钙 3 4磅/100加仑这个方案可提供实际钙含量 磅/英亩,66,适时给根系层提供各种养分减少养分的淋失,灌溉施肥技术:潜在的优点,67,应用可能存在的问题,68,化学物的不相容导致的沉淀 Ca，Mg，Fe，Zn和Cu不能与PO43-或SO42-混和 水中高的Fe含量可能会有沉淀问题物质的溶解度 钾肥的溶解度往往较低 热水往往能增加溶解度但要注意析出土壤的酸化 如果使用酸化的氮肥会使滴水口下的土壤很酸 要求沿滴水线条状施用石灰,6年后滴水口下的pH,8 英寸,16

18、 英寸,24 英寸,32 英寸,pH 低 4.5,(NH4)2SO4+4O2=2NO3-+4H+2H2O NH4NO3+2O2=2NO3-+2H+H2O,中和酸性:1 磅 来源于NH4NO3 的NH4-N 和尿素需要1.8磅 CaCO31 磅来源于(NH4)2SO4的 NH4-N 需要 3.6 磅 CaCO3,69,土壤中养分的分布,20 cm,40 cm,60 cm,80 cm,N,K,Zn,P,B,70,氮NH4NO3(酸化)(NH4)2S2O3(液体)KNO3(溶解度低)Urea(肥效慢)Ca(NO3)2(与磷不相容)尿素/NH4NO3 复合物(URAN)(液体)钾KCl(溶解度中等)K

19、NO3(溶解度低但同时是好的氮素来源)K2SO4(溶解度低)液态钾肥含碳酸钾的浓度低,通过灌溉施肥技术施用氮和钾肥:,71,磷NH4H2PO4(MAP)(溶解度低)(NH4PO3)n(APP)(液体)对于苹果磷最好种植前施用钙 Ca(NO3)2(与磷不相容)(钙含量太低)镁MgSO47H2O（易溶但与磷不相容)硼 硼砂(易溶而且可通过滴灌精确施用)锌螯合锌(有效但不经济),其它肥料的灌溉施肥:,72,施用策略:,73,1.在所有的灌溉水中养分的浓度稳定 轻质土壤*幼树N=100ppm，成年树N=50ppm*幼树K=10ppm，成年树K=50ppm 粘质土壤*幼树N=50ppm，成年树N=30p

20、pm*幼树K=10ppm，成年树K=50ppm 该策略的优点*树根系周围土壤溶液中肥料的浓度稳定 该策略的缺点*施肥量取决于水分的需要量*在潮湿年份施肥量少*在干旱年份施肥量多,2.肥料的周施用剂量(纽约策略)每年应施肥料的总量分成数周（约10周），肥料分于这几周施用当周的施用量在该周中某天的灌溉周期中施用如果需要额外的水，水不溶解肥料单独灌溉该策略的优点施用的肥料量与水的灌溉量无关该策略的缺点在无肥水分灌溉的过程中，土壤溶液的肥料浓度降低,纽约的施肥策略,74,轻质土壤幼树N=60-100磅/英亩/年 分成 10周(6-10 磅/英亩/周)K2O=60 磅/英亩/年 分成 15周(4 磅/英

21、亩/周)成年树N=40-60磅/英亩/年 分成 10周(4-6 磅/英亩/周)K2O=100磅/英亩/年 分成 15周(7 磅/英亩/周)粘质土壤幼树N=40-60磅/英亩/年 分成 10周(4-6 磅/英亩/周)K2O=60磅/英亩/年 分成 15周(4 磅/英亩/周)成年树N=20-40磅/英亩/年 分成 10周(2-4 磅/英亩/周)K2O=80磅/英亩/年 分成 15周(5 磅/英亩/周),周施用策略,75,液态氮肥CAN 17(液体)N=60-100 磅/英亩/年 分成10周或者 6-10 磅/英亩/周钾肥第二年开始施用K2O=60 磅/英亩/年 分成 15周或者 4 磅/英亩/周每

22、周两次灌溉少量的水第一年 5 加仑/树/周第二年 10 加仑/树/周,头三年的滴灌施肥策略,文丘里喷射器,76,灌溉施肥技术对Empire,Mutsu和Delicious生长和产量的影响,枝梢枝梢平均生长生长产量/产量/果实yr.1-3yrs4-5树/yr.树/yr.大小处理(m)(m)2-4(kg)5-6(kg)(g)(对照的%)未灌溉100 b 100 b100 b100 b100 b 滴灌160 a139 a145 a160 a107 a灌溉施肥153 a134 a140 a135 a108 a,77,灌溉施肥是苹果施用氮和钾肥的有效方法灌溉施肥可促进早期树体的生长和提早结果灌溉施肥有时候可使成年树增大果实，提高产量,灌溉施肥的结论,控释肥料,不同N-P2O5-K2O 比率的控释肥料已经由张民、姜远茂等博士在山东苹果园试验。这些控释肥料提供了适应树体养分需求的养分供应的有效方法，可提高养分施用的有效性，同时减少养分的淋失,79,增进土壤有机质,人畜粪和堆肥的施用行内覆草和行间生草覆盖作物例如豆科植物,80,