不同氮磷鉀配比對(duì)杏光合性能及果實(shí)品質(zhì)的影響

王 端，景晨娟，陳雪峰，劉志琨，武曉紅

（河北省農(nóng)林科學(xué)院石家莊果樹研究所，河北 石家莊 050061）

河北省是僅次于新疆的我國(guó)第二大杏主產(chǎn)區(qū)［1］。2017年河北省鮮食杏種植面積為5.32萬hm2，產(chǎn)量達(dá)40.20萬t［2］。由于杏耐瘠薄，種植戶施肥管理較為粗放，果實(shí)品質(zhì)不穩(wěn)定情況較為普遍，與消費(fèi)者對(duì)果品品質(zhì)的要求越來越高相矛盾。因此，在提質(zhì)增效的前提下，探索合理的施肥配比是杏樹施肥研究的一個(gè)重要方向。

氮磷鉀不僅是杏樹生長(zhǎng)必需的礦質(zhì)養(yǎng)分，同時(shí)還通過多種途徑參與葉片的光合作用［3］。合理施用氮磷鉀肥可促進(jìn)同化物向果實(shí)中轉(zhuǎn)運(yùn)［4-5］，提升果實(shí)品質(zhì)。目前，氮磷鉀配施對(duì)作物光合特性的影響研究較多［6-9］，但在杏上的研究鮮見報(bào)道。對(duì)于杏果實(shí)品質(zhì)評(píng)價(jià)，多以其外觀性狀、風(fēng)味品質(zhì)為主［10-12］，對(duì)于其質(zhì)地的關(guān)注較少；而果實(shí)的質(zhì)地直接影響其口感［13］，對(duì)于消費(fèi)者的感官印象影響較大。基于此，本文以河北省農(nóng)林科學(xué)院石家莊果樹研究所培育的‘冀早紅’杏為試材，探究了不同氮磷鉀配比對(duì)其葉片光合性能及果實(shí)品質(zhì)（外觀、風(fēng)味及質(zhì)地）的影響，以期為其合理施肥提供較為全面的理論支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2019～2020年在河北省農(nóng)林科學(xué)院石家莊果樹研究所杏科技示范園進(jìn)行，供試杏樹品種為‘冀早紅’，樹齡6年，株行距4 m×5 m。土壤類型為潮土，pH值7.7，土壤基本性狀見表1。

表1 土壤基礎(chǔ)理化性質(zhì)

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)共設(shè)置4個(gè)施肥配比處理，各處理配比及施肥量見表2，其中尿素中N含量46%，磷酸二銨中N含量18%，P2O5含量46%，硫酸鉀中K2O含量50%。為了便于控制肥水，選擇生長(zhǎng)勢(shì)均勻一致的杏樹4行，12株/行，每行為1個(gè)施肥處理。在杏果實(shí)成熟時(shí)，每行除去樹勢(shì)、結(jié)果量、成熟度等差異較大的3株，將剩余的9株作為采樣株，每3株為1組，每處理3次重復(fù)。

表2 施肥設(shè)計(jì)

采用穴施方式施肥，深度20 cm。其中70%的氮肥、磷肥和30%鉀肥于開花前3月5日施入，剩余養(yǎng)分于硬核期5月7日施入，施肥后灌水。各處理基肥均采用溝施方法，于9月20日左右施入史丹利有機(jī)肥料（N+P2O5+K2O≥5%，有機(jī)質(zhì)≥45%），30000 kg/hm2，其他管理措施同常規(guī)大田。

1.3 樣品采集與指標(biāo)測(cè)定

1.3.1 光合性能

于果實(shí)膨大期（5月19日）在晴朗無云的天氣下進(jìn)行光合指標(biāo)測(cè)定。于每株杏樹1.5 m左右高度，在東南西北側(cè)樹冠外圍1年生結(jié)果枝上，選擇生長(zhǎng)較為一致的中位葉8片，采用LI-6400（LICOR，美國(guó)）便攜式光合測(cè)定儀測(cè)定葉片的凈光合速率（Pn）、胞間二氧化碳濃度（Ci）、蒸騰速率（Tr）和氣孔導(dǎo)度（Gs）。

1.3.2 果實(shí)品質(zhì)

6月1日果實(shí)完熟時(shí)，于每株樹1.5～2 m高度范圍內(nèi)，樹冠外圍隨機(jī)摘取30個(gè)果實(shí)。摘果后每處理隨機(jī)選取20個(gè)果實(shí)測(cè)定質(zhì)地，剩余果實(shí)測(cè)定縱橫側(cè)徑、單果重、可溶性固形物含量（SSC）、可滴定酸含量。

其中，SSC用PAL-1型數(shù)顯測(cè)糖儀測(cè)定；可滴定酸含量用NaOH滴定法測(cè)定；果實(shí)質(zhì)地用TMSPro型質(zhì)構(gòu)儀（Food Technology Corporation，美國(guó)）對(duì)杏果樣品進(jìn)行TPA測(cè)試［14］，測(cè)試條件：采用TMS-75 mm圓盤擠壓，探頭P/75，擠壓部位為杏果實(shí)橫徑，測(cè)前速率60 mm/min，壓縮速率60 mm/min，壓縮程度30%，最小觸發(fā)力0.3 N。

長(zhǎng)期不活動(dòng)將導(dǎo)致骨骼肌的丟失、體弱、酸血癥、胰島素抵抗及血栓形成等并發(fā)癥，并將導(dǎo)致工作能力的下降。早期活動(dòng)可以減少胸部并發(fā)癥及減少不活動(dòng)引起的胰島素抵抗；聯(lián)合早期下床活動(dòng)及營(yíng)養(yǎng)支持，將改善肌肉強(qiáng)度。研究發(fā)現(xiàn)，術(shù)后早期活動(dòng)與ERAS的成功與否顯著相關(guān)[2]。相反，術(shù)后第1天不能早期下床活動(dòng)，可能是由于鎮(zhèn)痛不足、持續(xù)的靜脈輸液、留置盆腔引流管、患者的動(dòng)力及合并疾病等因素所導(dǎo)致。有研究發(fā)現(xiàn)，不能下床活動(dòng)是影響ERAS依從性及延長(zhǎng)住院時(shí)間重要因素之一。

1.3.3 土壤養(yǎng)分

收獲時(shí)采用S形取樣法，每小區(qū)選取5個(gè)樣點(diǎn)，分0～30、30～60 cm兩層取土。將5個(gè)樣點(diǎn)的土樣分層混勻后采用四分法留取500 g，測(cè)定土壤的硝態(tài)氮和有效鉀含量。其中硝態(tài)氮按照LY/T 1228-2015［15］、速效鉀按照LY/T 1246-1999［16］標(biāo)準(zhǔn)中的方法，由蚯蚓測(cè)土實(shí)驗(yàn)室（山東）有限公司測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對(duì)杏果實(shí)膨大期光合性能的影響

T1～T3處理隨著鉀肥用量的增加，葉片凈光合速率（Pn）、氣孔導(dǎo)度（Gs）及蒸騰速率（Tr）均先升高后降低，胞間二氧化碳濃度（Ci）與之相反，其中除T2處理的Tr與其他2個(gè)處理差異顯著外，其他指標(biāo)間差異均未達(dá)顯著水平（表3）。T4與T2相比，氮肥用量減少了50%，其Pn、Gs和Tr均顯著降低，Ci顯著升高。可見，在本試驗(yàn)條件下，適量施用鉀肥可在一定程度上提高葉片光合能力，減少氮肥投入會(huì)明顯降低葉片的光合性能，當(dāng)?shù)租浥浔葹?∶1∶3，葉片光合性能最佳。

表3 不同施肥處理杏葉片的光合參數(shù)

2.2 不同施肥處理對(duì)杏果實(shí)品質(zhì)的影響

不同氮磷鉀配比對(duì)杏果實(shí)的外觀品質(zhì)影響較小，除T2處理橫徑較T3和T4處理明顯偏小，T1和T2處理的側(cè)徑顯著小于T4處理外，其他處理各指標(biāo)間縱、橫、側(cè)徑及單果重均無顯著差異（表4）。

表4 不同施肥處理的杏果實(shí)品質(zhì)

T1～T3處理，隨著鉀肥用量的增多，可溶性固形物含量（SSC）及可滴定酸含量均呈增加趨勢(shì)，其中T3處理2個(gè)指標(biāo)值均顯著高于T1處理，T2處理與二者間差異均不顯著。T4與T2處理相比，SSC降低了1.04個(gè)百分點(diǎn)，可滴定酸含量顯著增加了0.22個(gè)百分點(diǎn)，風(fēng)味品質(zhì)明顯變差。

不同氮鉀配比對(duì)杏果實(shí)的質(zhì)地影響顯著。隨著鉀肥用量的增加，杏果實(shí)的硬度、內(nèi)聚性、彈性、咀嚼性均呈先增后減的趨勢(shì)。

硬度感官上指人的牙齒咀嚼樣品的力量，力學(xué)上為擠壓形變過程中最大的力量峰值。它反映了果肉的整體致密程度和堅(jiān)實(shí)程度。不同氮磷鉀配比對(duì)杏果實(shí)硬度影響較小，各處理間指標(biāo)值差異未達(dá)顯著水平。

內(nèi)聚性指杏果實(shí)抵抗壓縮時(shí)，樣品內(nèi)部的收縮力，它反映了果肉組織結(jié)構(gòu)間結(jié)合力的大小。T1、T3和T4處理間內(nèi)聚性無顯著差異，且均顯著低于T2處理，可見T2處理的果肉較為緊實(shí)。

彈性感官上為人口腔臼齒碾磨果實(shí)的力度，它反映了果肉內(nèi)部分子之間總體的結(jié)合力大小和組織結(jié)構(gòu)［17］。咀嚼性為模擬咀嚼固體樣品時(shí)所需要的能量。T2處理彈性和咀嚼性均顯著高于T1處理，其他處理間兩指標(biāo)值均無明顯差異，可見T2處理的果實(shí)口感柔韌，其他處理果實(shí)口感較為綿軟。

黏附性感官上為咀嚼果肉時(shí)，果粒對(duì)上顎、牙齒、舌頭等接觸面黏著的性質(zhì)。力學(xué)上為克服食品表面同其他物質(zhì)表面接觸之間的吸引力所需要的能量。T2處理與T1處理差異不顯著，二者均顯著小于T3和T4處理。可見T1和T2處理果實(shí)肉質(zhì)較硬，汁液多，黏附性小；T3和T4處理果實(shí)肉質(zhì)松軟，汁液少，黏附性高。

整體來看，T1處理鉀肥用量最少，其SSC、可滴定酸含量、內(nèi)聚性、彈性和咀嚼性均最低，黏附性較低，汁多味淡，品質(zhì)較差。T2處理鉀肥用量適中，其SSC較高，可滴定酸含量較低，內(nèi)聚性、彈性及咀嚼性均最高，黏附性最低，口感酸甜、果肉緊實(shí)、汁液多，綜合品質(zhì)最佳。T3處理鉀肥用量最大，其SSC最高，可滴定酸含量較高，內(nèi)聚性、彈性、咀嚼性稍低于T2處理，黏附性較高，口感較T2處理稍偏酸，果肉綿軟、汁液較少，綜合品質(zhì)劣于T2處理。T4處理氮肥用量減少50%，果實(shí)SSC低，可滴定酸含量最高，內(nèi)聚性、彈性、咀嚼性均低于T2處理，黏附性最高，味道寡淡、果肉綿軟、汁液少，品質(zhì)較差。

綜上所述，當(dāng)?shù)租浥浔葹?∶1∶3時(shí)，杏果實(shí)綜合品質(zhì)最佳，降低或提高鉀肥用量、減少氮肥投入，均會(huì)使其風(fēng)味及質(zhì)地變差，這一結(jié)論與T2處理葉片光合能力最強(qiáng)相一致。

2.3 不同施肥處理對(duì)土壤養(yǎng)分含量的影響

T1～T3處理，隨著鉀肥用量的增多，各處理0～60 cm土層殘留的硝態(tài)氮含量差異不顯著（圖1）。T4處理氮肥施用量為T2處理的50%，其在0～30及30～60 cm土層中殘留的硝態(tài)氮含量均低于T2處理，且在30～60 cm土層中指標(biāo)值與T2處理差異達(dá)顯著水平。可見，在本試驗(yàn)條件下，土壤中殘留的硝態(tài)氮含量主要受氮肥用量影響，與鉀肥施用水平無關(guān)。

T1～T3處理，隨著鉀肥用量的增多，0～60 cm土層中速效鉀含量呈增加趨勢(shì)（圖2）；其中，0～30 cm土層，T2和T3處理速效鉀含量相當(dāng)，二者較T1處理分別提高了12.30%和12.60%，但差異未達(dá)顯著水平；30～60 cm土層中，各處理間速效鉀含量差異均達(dá)顯著水平。T4和T2處理間0～60 cm土層速效鉀含量差異不顯著。可見，在本試驗(yàn)條件下，土壤中速效鉀含量主要受鉀肥用量影響，與氮肥施用水平無關(guān)。當(dāng)?shù)租浥浔葹?∶1∶3時(shí)，根據(jù)土壤容重?fù)Q算后，0～60 cm土層中硝態(tài)氮和速效鉀含量分別為9.36和128.72 mg/kg，土壤地力處于中等水平。

3 討論

在杏樹的施肥管理中，根據(jù)其養(yǎng)分吸收規(guī)律，可分3次施肥，分別為秋基肥，花前或花后肥和膨果肥。秋基肥以有機(jī)肥等長(zhǎng)效肥料為主，以補(bǔ)充樹體營(yíng)養(yǎng)，恢復(fù)樹勢(shì)，提高花芽質(zhì)量；花前或花后追肥以速效性氮磷為主，補(bǔ)充樹體貯藏營(yíng)養(yǎng)的不足，保證開花整齊，提高坐果率，促進(jìn)根系生長(zhǎng)，增加新梢前期生長(zhǎng)量；膨果肥可在硬核期或果實(shí)膨大期施入，以速效性鉀肥為主，可促進(jìn)光合產(chǎn)物的合成與轉(zhuǎn)運(yùn)，提高果實(shí)產(chǎn)量及品質(zhì)［18］。本文在基肥用量一致的前提下，對(duì)春施化肥的適宜氮磷鉀配比進(jìn)行了探討，以期為合理施用化肥提供參考。

3.1 氮磷鉀配比對(duì)杏葉片光合性能的影響

葉片的光合作用是果實(shí)品質(zhì)形成的基礎(chǔ)。氮是葉綠體中葉綠素及蛋白質(zhì)的組成成分，磷參與光合磷酸化過程，鉀調(diào)節(jié)氣孔運(yùn)動(dòng)，影響多種酶的活性［3］；氮、磷、鉀作為植物生長(zhǎng)最重要的養(yǎng)分，其供應(yīng)水平調(diào)控著光合產(chǎn)物的合成和積累［19］。

施用適量的鉀肥可提高葉片氣孔導(dǎo)度，降低胞間二氧化碳濃度及二氧化碳從細(xì)胞間隙向葉綠體的傳遞阻力，從而提高二氧化碳的利用效率［20］。本研究中，隨著鉀肥用量的增加，杏葉片凈光合速率（Pn）、氣孔導(dǎo)度（Gs）及蒸騰速率（Tr）均先升高后降低，胞間二氧化碳濃度（Ci）先降低后升高，這與沙建川等［5］在蘋果上的研究結(jié)果一致。然而，吳翠云等［21］對(duì)駿棗的研究發(fā)現(xiàn)，增施鉀肥可顯著降低葉片Tr，對(duì)其他光合指標(biāo)無顯著影響。不同果樹的鉀肥用量與Gs、Tr和Ci間的關(guān)系存在差異，這可能是因?yàn)轵E棗葉片光合作用主要限制因素是非氣孔因素［21］，而杏果實(shí)膨大期葉片光合作用主要受氣孔因素影響。

有研究表明，在一定氮肥用量范圍內(nèi)，Pn隨著供氮水平的增加而增大［4，22］，但當(dāng)超過這一閾值后，Pn開始下降［4］；Gs及Tr和Ci均隨氮肥用量的增加而降低［22］。本研究中，當(dāng)T4處理的氮肥用量較T2處理減少50%時(shí)，其Pn、Gs和Tr均顯著降低，Ci顯著升高，葉片的光合性能顯著下降。這一結(jié)論與前人研究存在一定差異，可能與氮肥用量梯度設(shè)置較少，果樹種類不同等有關(guān)。

3.2 氮磷鉀配比對(duì)杏果實(shí)品質(zhì)的影響

果實(shí)品質(zhì)是決定其商品價(jià)值的關(guān)鍵因素［23］。在本研究中，當(dāng)?shù)逝c鉀肥用量過少時(shí)，杏果實(shí)中的可溶性固形物含量較低，味道寡淡。這與李永閑等［24］的研究相一致。當(dāng)鉀肥用量過大時(shí)，也會(huì)由于破壞養(yǎng)分平衡而造成果實(shí)品質(zhì)下降，導(dǎo)致杏果實(shí)中汁液減少，果肉變綿，質(zhì)地較差。這與前人在蘋果及柑橘上的研究相一致［3］。可見，要提高杏的綜合品質(zhì)，適宜的氮磷鉀配比至關(guān)重要。

4 結(jié)論

適宜的氮磷鉀配比可提高杏光合性能和果實(shí)品質(zhì)。在本研究條件下，當(dāng)?shù)租浥浔葹?∶1∶3時(shí)，杏葉片的胞間二氧化碳濃度最低，氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率及凈光合速率最大，光合能力最強(qiáng)；果實(shí)中可溶性固形物含量較高，可滴定酸含量較低，內(nèi)聚性、彈性及咀嚼性均最高，黏附性最低，口感酸甜、果肉緊實(shí)、汁液多，果實(shí)品質(zhì)最佳；0～60 cm土層中硝態(tài)氮和速效鉀含量分別為9.36和128.72 mg/kg，土壤地力維持在中等水平。