葉面噴施不同配比氮、鉀元素對(duì)富士蘋(píng)果葉片性狀及果實(shí)品質(zhì)的影響

王 鑫，許云飛，田鈺君，陶 茹，陶紅霞，郭延平

(西北農(nóng)林科技大學(xué) 園藝學(xué)院，陜西 楊凌 712100)

蘋(píng)果是中國(guó)第一大水果，蘋(píng)果產(chǎn)業(yè)是我國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分，在農(nóng)民增收致富過(guò)程中發(fā)揮著重要作用[1]。肥料是果樹(shù)生長(zhǎng)必不可少的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，其中氮肥是果樹(shù)生長(zhǎng)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，對(duì)果樹(shù)的器官建造、物質(zhì)代謝、生化過(guò)程、果實(shí)產(chǎn)量及品質(zhì)的形成等都有不可替代的作用[2]，K元素是植物生長(zhǎng)必需的營(yíng)養(yǎng)元素，是植物中最豐富的陽(yáng)離子，涉及多種與作物生長(zhǎng)和發(fā)育相關(guān)的生理過(guò)程[3]。馮煥德等[4]研究發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)充N(xiāo)元素能提高果實(shí)生長(zhǎng)量與葉片生長(zhǎng)量，但施氮肥不當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致果實(shí)硬度、色澤、可溶性固形物含量下降、樹(shù)體旺長(zhǎng)等不良后果。鉀肥是植物的基本礦質(zhì)元素，是許多細(xì)胞內(nèi)酶的激活劑，滲透調(diào)節(jié)的主要物質(zhì)[5]，鉀肥施用量過(guò)多則會(huì)增加果實(shí)的含酸量，降低果實(shí)品質(zhì)[6～7]。有關(guān)葉面施肥種類(lèi)和作用的研究[8～13]表明，不同種類(lèi)葉面肥對(duì)蘋(píng)果生長(zhǎng)皆有顯著的促進(jìn)作用，且氮肥、鉀肥配比噴施的效果遠(yuǎn)好于單施某一種肥料。筆者研究以7年生盆栽蘋(píng)果(長(zhǎng)富 2 號(hào)/M26/八棱海棠)為試材，探討葉面噴施不同濃度配比的氮鉀肥對(duì)蘋(píng)果葉片生長(zhǎng)以及果實(shí)品質(zhì)的影響，以期為蘋(píng)果科學(xué)施肥提供理論參考。

1 材料和方法

1.1 材料及設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2019年在西北農(nóng)林科技大學(xué)北區(qū)園藝場(chǎng)(34°20 N, 108°24 E)進(jìn)行，為避免肥料流失，試驗(yàn)材料均栽植在塑料盆中(直徑 50 cm，高度 45 cm)。試驗(yàn)材料為矮化栽植的7年生長(zhǎng)富2號(hào)(中間砧M26，基砧八棱海棠)。選取生長(zhǎng)勢(shì)基本一致、無(wú)病蟲(chóng)害的7年生盆栽富士，株行距為1 m×2.5 m，樹(shù)高 2～3 m，紡錘形樹(shù)體，排灌條件良好，南北行向，研究氮鉀配施處理對(duì)蘋(píng)果產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。試驗(yàn)肥料品級(jí)均為分析純：氮肥用尿素(CH4N2O≥99.99%)，鉀肥用KCl(KCl≥99.9%)。

試驗(yàn)園土壤 pH 7.2，堿解氮 100.5 mg·kg-1，速效磷 30.2 mg·kg-1，速效鉀 88.65 mg·kg-1，有機(jī)質(zhì) 26.73 g·kg-1。試驗(yàn)采用 2 因素 3 水平設(shè)計(jì)，共 9 個(gè)處理，每個(gè)處理重復(fù) 3 次，共 計(jì)27 株試驗(yàn)樹(shù)，設(shè)處理 1 為對(duì)照組 ( CK) 。2 因素為尿素 CO ( NH2)2(簡(jiǎn)寫(xiě)N) 、磷酸二氫鉀 KH2PO4(簡(jiǎn)寫(xiě)K) ，水平為低、中、高濃度。噴施水平和試驗(yàn)方案見(jiàn)表1。8月2日(晴天)早上8:00-10:00開(kāi)始葉面噴肥，隔10 d噴施一次，共噴施3次。蘋(píng)果成熟后，每個(gè)處理隨機(jī)采樣三次。

表1 富士蘋(píng)果施肥處理對(duì)應(yīng)的 N、K濃度

1.2 測(cè)定方法

1.2.1 葉片生理測(cè)定 主要有:

葉綠素：丙酮浸提比色法測(cè)定[15]；

葉面積：葉面積儀(LI-3100，USA)測(cè)定，掃描葉片面積，并記錄葉長(zhǎng)、葉寬、長(zhǎng)寬比；

比葉重：每個(gè)處理選取 5 片葉片，每片葉用 12 mm 直徑打孔器對(duì)應(yīng)的打5個(gè)圓片，圓片均勻混合后，分為3 份，即 3 次重復(fù)，在 75℃烘箱烘至恒重，萬(wàn)分之一天平稱(chēng)重，并計(jì)算出比葉重；

百葉重：用電子天平稱(chēng)取100片隨機(jī)采取的葉片。

葉片營(yíng)養(yǎng)元素含量的測(cè)定：其中N采用凱式定氮法；P采用釩鉬黃比色法；K采用原子吸收法測(cè)定。

1.2.2 果實(shí)品質(zhì)測(cè)定 果實(shí)最大縱徑、最大直徑、果型指數(shù)：用數(shù)顯式游標(biāo)卡尺測(cè)定最大直徑與最大縱徑；

果面色澤：用便攜式手持色差儀(CR-410, Konica Minolta, Japan)在每個(gè)果實(shí)的赤道部位測(cè)量3次取平均值；

果實(shí)硬度：用 FT-327 水果硬度計(jì)(Effegi, Alfonsine, Italy)測(cè)定，在果實(shí)的赤道部位均勻選取3個(gè)測(cè)量點(diǎn)，并取3個(gè)點(diǎn)去皮硬度的平均值作為果實(shí)的硬度值；

可溶性固形物、有機(jī)酸：PAL-BX/ACID F5 便攜式數(shù)顯糖酸一體機(jī)(ATAGO, Japan)(每個(gè)處理將所采果實(shí)的果肉混合均勻，榨汁測(cè)定三次，取其平均值)；

單果重：用電子天秤稱(chēng)取果實(shí)重量取其平均值；

果樹(shù)產(chǎn)量：于花后126 d果實(shí)成熟期采收每棵樹(shù)上全部果實(shí)，測(cè)定總產(chǎn)量，并進(jìn)行3 次生物學(xué)重復(fù)。

2 結(jié)果與分析

使用 Microsoft Excel 2016 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、繪圖，SPSS 22.0 進(jìn)行方差分析，Duncan’s統(tǒng)計(jì)法計(jì)算各處理間顯著性分析。

2.1 不同配比氮、鉀元素對(duì)蘋(píng)果葉片的影響

由圖1A可知，氮鉀噴施量與葉面積呈正相關(guān)，與對(duì)照相比，各處理差異顯著，葉面積上升趨勢(shì)由快變緩，最高為C8，最低為C1，與對(duì)照相比提高了28.95%。

圖1 不同配比氮、鉀元素對(duì)蘋(píng)果葉片葉面積(A)、比葉重(B)、百葉重(C)、最大長(zhǎng)寬(D)及長(zhǎng)寬比(E)的影響

從圖1B和圖1C可知，氮鉀噴施量與比葉重呈正相關(guān)，施氮肥的處理與不C1、C2、C3差異顯著，最高為C8，最低為CK，與對(duì)照相比，提高了28.95%，氮鉀噴施量與百葉重呈正相關(guān)，當(dāng)施鉀量恒定時(shí)，隨著施氮量增加，比葉重比值增加，最高為C8，最低為CK，與對(duì)照相比，處理C8提高了28.95%。

由圖1D和圖1E可知，氮鉀噴施量與葉片葉長(zhǎng)、葉寬呈正相關(guān)，各處理與CK差異顯著，葉片葉長(zhǎng)、葉寬最高為C8，最低為CK，與對(duì)照相比，葉片葉長(zhǎng)提高了16%，葉寬提高了21.7%，施氮鉀肥后，葉片長(zhǎng)寬比(葉長(zhǎng)與葉寬比值)的處理組與對(duì)照差異明顯。

由圖2可知，葉面施氮鉀噴施量后，各處理間葉片內(nèi)葉綠素總值差異不顯著；當(dāng)葉面施氮量在2.5 g·L-1、葉面施鉀量在1.82 g·L-1、5.46 g·L-1時(shí)與對(duì)照的葉綠素a含量存在顯著差異，葉綠素a含量比對(duì)照顯著增加了60.98%、60.13%；葉面施氮鉀噴施量后C3、C4 類(lèi)胡蘿卜素與對(duì)照存在顯著差異。氮肥與鉀肥均可以促進(jìn)比葉重、百葉重、葉面積、葉片葉長(zhǎng)、葉寬葉綠素a、類(lèi)胡羅素含量。促進(jìn)了果樹(shù)對(duì)光合作用進(jìn)行，積累了碳水化合物來(lái)增加葉片的質(zhì)量。

圖2 不同配比氮、鉀元素對(duì)蘋(píng)果葉片葉綠素a、葉綠素b、類(lèi)胡蘿卜素、葉綠素總值的影響

2.2 不同配比氮、鉀元素對(duì)果實(shí)品質(zhì)的影響

施氮鉀肥后，C1、C3 C6、C7、C8、處理與空白組的最大縱徑差異顯著，C2、C3與處理組的最大直徑差異顯著;C2、C5、C6、C6、C7、C8與處理組的果型指數(shù)差異顯著。

圖3 不同配比氮、鉀元素對(duì)蘋(píng)果最大縱徑、最大直徑以及果型指數(shù)的影響

由圖4可知，葉施鉀氮肥含量與果實(shí)單果重呈正相關(guān)，當(dāng)葉施鉀肥含量在0～1.82 g·L-1時(shí)促進(jìn)果實(shí)生長(zhǎng)，當(dāng)葉施鉀肥含量在1.82～5.46 g·L-1時(shí)抑制果實(shí)生長(zhǎng)，C1、C3、C4、C5、C6、C7、C8與對(duì)照存在顯著性差異，CK單果重為173.62 g，C7較CK增加了21.76%。

圖4 不同配比氮、鉀元素對(duì)蘋(píng)果單果重和產(chǎn)量的影響

單果重與產(chǎn)量增幅趨勢(shì)基本一致，產(chǎn)量與葉施鉀肥含量呈正相關(guān)，當(dāng)葉施鉀肥含量在0～1.82 g·L-1時(shí)促進(jìn)果實(shí)生長(zhǎng)，當(dāng)葉施鉀肥含量在1.82 g·L-1時(shí)抑制果實(shí)生長(zhǎng)，各處理與CK存在顯著性差異，CK產(chǎn)量為22.35 kg·株-1，C8、C6、C7、C3、C5、C4、C2、C1與CK相比分別增產(chǎn)40.36%、33.07%、32.62%、23.40%、21.91%、21.47%、12.30%、6.24%。

由圖5可知，氮鉀噴施量對(duì)蘋(píng)果色澤(L*、a*、b*值)值影響較大，各處理間存在較大差異，葉施氮鉀降低了蘋(píng)果的表面亮度(L*)、黃色著色率(b*)，增加了紅色著色度(a*)，果實(shí)著色較好的是C4、C5。葉施鉀施肥含量對(duì)與果實(shí)硬度呈正相關(guān)，與葉施氮肥含量呈負(fù)相關(guān)，各處理間與對(duì)照存在顯著性差異，對(duì)照處理果實(shí)可溶性固形物為12%，C2較對(duì)照增加了5.49%。氮鉀噴施量與果型指數(shù)呈正相關(guān)，葉施氮肥在5 g·L-1、葉施鉀肥在5.46 g·L-1時(shí)與CK對(duì)照明顯。

圖5 不同配比氮、鉀元素對(duì)蘋(píng)果果皮色澤以及果實(shí)硬度的影響

由圖6可知，葉施鉀施肥含量與果實(shí)可溶性固形物含量呈正相關(guān)，與葉施氮肥含量呈負(fù)相關(guān)，各處理間存在較大差異，CK與C6可溶性固形物均為12%，C2處理果實(shí)可溶性含量最高，較CK增加了17.07%。葉施氮施肥含量對(duì)與果實(shí)可滴定酸含量呈正相關(guān)，與葉施鉀肥含量呈負(fù)相關(guān)，C8較對(duì)照顯著增加了45.45%。

圖6 不同配比氮、鉀元素對(duì)蘋(píng)果可溶性固形物、可滴定酸含量的影響

2.3 不同配比氮、鉀元素對(duì)蘋(píng)果對(duì)蘋(píng)果葉片礦質(zhì)元素含量的影響

由圖7知，葉施鉀氮肥含量與葉片全N呈正相關(guān)，但是只有C4、C8與對(duì)照組差異顯著，其他處理與對(duì)照組的葉片全N含量差異不顯著；葉施鉀氮肥含量與葉片全P呈正相關(guān)，但是只有C4、C5、C7、C8與對(duì)照組差異顯著，當(dāng)施氮量在5 g·L-1、當(dāng)施鉀量在5.46 g·L-1時(shí)，葉片含N含P量較低。葉施鉀氮肥含量與葉片全K含量呈正相關(guān)，差異顯著，C2～C8分別比對(duì)照組增幅12.14%、14.04%、21.74%、16.44%、21.39%、42.86%、42.92%、38.16%，當(dāng)施氮量在5 g·L-1時(shí)，葉片中全K含量漲幅最多。

圖7 不同配比氮、鉀元素對(duì)蘋(píng)果葉片N、P、K元素含量影響

2.4 不同配比氮、鉀對(duì)蘋(píng)果葉片及果實(shí)品質(zhì)相關(guān)性分析

表2 不同配比氮、鉀對(duì)蘋(píng)果葉片及果實(shí)品質(zhì)相關(guān)性分析

表3 不同配比氮、鉀元素與葉片葉綠素含量及礦質(zhì)元素含量相關(guān)系數(shù)

表4 不同配比氮、鉀元素與果實(shí)品質(zhì)、性狀的相關(guān)系數(shù)

在蘋(píng)果果實(shí)發(fā)育過(guò)程中，葉施氮鉀對(duì)蘋(píng)果葉片的葉面積、葉長(zhǎng)、葉寬、長(zhǎng)寬比、L*、a*、b*、單果重、產(chǎn)量、硬度、可溶性固形物形物、可滴定酸、百葉重有極顯著相關(guān)；對(duì)比葉重、類(lèi)胡羅素、全N、全P影響顯著葉綠素值有顯著相關(guān)；葉施氮鉀對(duì)蘋(píng)果葉綠素a、葉綠素b、葉綠素總值無(wú)顯著相關(guān)。

3 結(jié)論與討論

果樹(shù)每年都會(huì)從土壤中帶走大量的營(yíng)養(yǎng)元素，根外追肥能夠快速地補(bǔ)充植物所需的養(yǎng)分，及時(shí)補(bǔ)充果樹(shù)所需礦質(zhì)元素, 保證果樹(shù)正常生長(zhǎng)和結(jié)實(shí)。氮能提高果實(shí)生長(zhǎng)量與葉片生長(zhǎng)量，但施氮肥過(guò)量，會(huì)導(dǎo)致果實(shí)硬度、色澤、可溶性固形物含量下降、樹(shù)體旺長(zhǎng)等不良后果[4]。鉀是植物細(xì)胞中最豐富的離子，在植物的生長(zhǎng)和發(fā)育中起重要作用，如促進(jìn)酶的活化、蛋白質(zhì)合成、光合作用，維持滲透壓、調(diào)節(jié)葉片和氣孔運(yùn)動(dòng)、細(xì)胞伸長(zhǎng)等[21～26]。試驗(yàn)通過(guò)不同配比濃度的氮肥(CO ( NH2)2)、鉀肥(KH2PO4)對(duì)蘋(píng)果葉片生長(zhǎng)以及對(duì)果實(shí)產(chǎn)量、品質(zhì)的影響研究。

試驗(yàn)結(jié)果證明噴施氮鉀肥增加葉面積、葉長(zhǎng)、葉寬、長(zhǎng)寬比、果皮色澤(L*、a*、b*、)果重、產(chǎn)量、硬度、可溶性固形物形物、可滴定酸、百葉重、比葉重、類(lèi)胡羅素、全N、全P等。與前人研究結(jié)果一致[2、27～29]。葉施氮肥濃度超過(guò)2.5 g·L-1時(shí)，施氮量增加，蘋(píng)果硬度、色澤指數(shù)與可溶性固形物含量下降，說(shuō)明施氮量超過(guò)一定濃度范圍時(shí)，氮元素對(duì)蘋(píng)果硬度、色澤指數(shù)與可溶性固形物含量有抑制作用，與前人取得的研究結(jié)果一致[27]。施鉀肥濃度在0～2.5 g·L-1時(shí)，鉀元素對(duì)可滴定酸含量有抑制作用，提升蘋(píng)果甜度；而當(dāng)鉀肥噴施濃度在2.5～5 g·L-1時(shí)，蘋(píng)果可滴定酸含量隨著鉀肥濃度的增加而遞減，說(shuō)明施鉀量超過(guò)一定濃度范圍時(shí)，鉀元素對(duì)蘋(píng)果可滴定酸含量有抑制作用，與前人研究結(jié)果基本一致[6～7]。當(dāng)葉施氮鉀濃度升高時(shí)，葉片長(zhǎng)寬比呈現(xiàn)先降低再增加的趨勢(shì)，表明低濃度的葉施鉀肥能促進(jìn)葉片的縱向生長(zhǎng)，高濃度促進(jìn)縱向生長(zhǎng)。

當(dāng)施氮量為2.5 g·L-1、施鉀量為1.82 g·L-1時(shí)，產(chǎn)量達(dá)到最大值，為31.82 kg·株-1，增產(chǎn)40.37%。綜合考慮蘋(píng)果產(chǎn)量、品質(zhì)因素，得出長(zhǎng)富二號(hào)最適宜的葉面混合噴施氮肥濃度是1.82 g·L-1、鉀肥濃度是2.5 g·L-1， 即根外追肥氮鉀配比為1∶0.728時(shí)，既減少了經(jīng)濟(jì)投入，又提高了蘋(píng)果產(chǎn)量與品質(zhì)。

但對(duì)葉綠素含量影響不顯著，可能是由于氣溫降低，導(dǎo)致葉綠素降解。果實(shí)的品質(zhì)與果實(shí)前期生長(zhǎng)、留果量、樹(shù)勢(shì)、病蟲(chóng)害及栽培管理措施皆有密切關(guān)系，因而不可忽視這些方面的因素。葉面施肥的研究相對(duì)較少，合理配施葉面肥能有效使葉片的面積增加，增強(qiáng)光合作用，積累了碳水化合物，以增加產(chǎn)量，提高果實(shí)的商品性質(zhì)。