不同氮鈣水平對設(shè)施桃果實(shí)品質(zhì)的影響*

岳亞康，金朝陽，張 銘，李中勇

（河北農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，保定 071001）

近年來，隨著果樹設(shè)施栽培技術(shù)的發(fā)展，設(shè)施桃可實(shí)現(xiàn)提早上市，為果農(nóng)帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益，使得設(shè)施桃的栽培面積迅速擴(kuò)大[1]。但與露地栽培相比，設(shè)施桃生產(chǎn)中普遍存在果實(shí)含糖量低、風(fēng)味差、裂果嚴(yán)重等品質(zhì)明顯下降的現(xiàn)象。造成設(shè)施桃果實(shí)品質(zhì)下降的原因除設(shè)施內(nèi)光照弱、二氧化碳濃度低、高溫和高濕相伴的復(fù)雜環(huán)境外[2]，還與果農(nóng)為片面追求產(chǎn)量與經(jīng)濟(jì)效益，大量施用氮肥促產(chǎn)造成土壤酸化、土壤礦質(zhì)營養(yǎng)失衡，進(jìn)而造成果實(shí)品質(zhì)下降有關(guān)[3-4]。因此，在設(shè)施桃栽培中合理施用氮肥、平衡氮肥與其他礦質(zhì)營養(yǎng)元素的施用比例，提高氮肥利用率對于改善設(shè)施桃果實(shí)品質(zhì)非常重要。

鈣對果實(shí)硬度、可溶性糖含量等具有重要的作用[5-6]。作者的先期研究結(jié)果表明，土壤施鈣可有效改善設(shè)施桃果實(shí)品質(zhì)，增加產(chǎn)量[7]，這可能是鈣參與調(diào)控了設(shè)施桃的氮、碳代謝，促進(jìn)了果樹的生長發(fā)育與果實(shí)品質(zhì)形成。目前有關(guān)氮鈣互作對作物生長發(fā)育影響方面的研究已在小麥[8]、黃瓜[9]、番茄[10]、青花菜[11]等作物上有相關(guān)的報(bào)道，但在設(shè)施桃上的研究報(bào)道較少。本研究以設(shè)施栽培油桃為試材，采用營養(yǎng)液澆灌的方法，探討不同氮鈣水平配施對設(shè)施栽培油桃果實(shí)品質(zhì)形成的影響，以期為設(shè)施桃科學(xué)施肥及提高果實(shí)品質(zhì)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2018年12月至2019年5月在河北農(nóng)業(yè)大學(xué)果樹試驗(yàn)基地設(shè)施果樹溫室進(jìn)行。試材為3年生‘中油5號’油桃，砧木為毛桃。試驗(yàn)采用盆栽方式，試驗(yàn)瓦盆規(guī)格為深30 cm、口徑40 cm，栽培基質(zhì)為混合比例1∶1∶1的蛭石、草炭、珍珠巖，每盆裝混勻的基質(zhì)4 kg，2018年3月28日將2年生樹體移栽至盆中進(jìn)行試驗(yàn)前期培養(yǎng)，每盆1株，3次重復(fù)。溫室于2018年12月15日扣棚升溫，2019年5月4日試驗(yàn)結(jié)束。為保證不同處理間坐果量一致，每株樹控制坐果25±1個(gè)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

施肥方式以改良的Hoagland營養(yǎng)液澆灌，其中氮、鈣施肥量按以下試驗(yàn)處理實(shí)施：氮設(shè)低氮（5 mmol/L）和高氮（25 mmol/L）2個(gè)水平；鈣離子濃度設(shè)0（對照）、2、4、6、8、10 mmol/L 6個(gè)水平，以Ca0、Ca2、Ca4、Ca6、Ca8、Ca10表示。氮肥為硝態(tài)氮肥，鈣肥為硝酸鈣。其中在低氮水平（5 mmol/L），鈣離子濃度用分析純CaCl2調(diào)整；高氮水平（25 mmol/L），NO-3-N濃度用分析純NaNO3調(diào)整。每7 d澆灌1次營養(yǎng)液，每次每盆4 L。其他管理措施按常規(guī)進(jìn)行。

1.3 果實(shí)品質(zhì)的測定

于果實(shí)成熟期每株樹選取5個(gè)果實(shí)帶回實(shí)驗(yàn)室用于品質(zhì)指標(biāo)測定。果實(shí)縱徑、橫徑用電子游標(biāo)卡尺測量，并計(jì)算出果形指數(shù)（果形指數(shù)=果實(shí)縱徑/果實(shí)橫徑）；單果重用百分之一天平稱量，精確至0.01 g；果實(shí)硬度用GY-1型硬度計(jì)測定；可溶性固形物（TSS）含量采用PAL-1型手持折光儀測定；可溶性糖（SS）含量采用蒽酮比色法測定；可滴定酸（TA）含量采用氫氧化鈉滴定法測定；可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍(lán)染色法測定；游離氨基酸含量采用茚三酮比色法測定。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用Microsoft Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，用DPS v7.05進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，Duncan’s方法進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同氮鈣水平對設(shè)施桃單果重和果形指數(shù)的影響

由圖1可知，不同氮水平下，營養(yǎng)液中添加適量鈣離子有利于增大果個(gè)，提高果實(shí)單果重。低氮水平下，與對照相比，營養(yǎng)液中鈣離子濃度為2～10 mmol/L時(shí)，設(shè)施桃果實(shí)單果重分別增加了8.6%、15.5%、10.4%、2.6%和0.9%，設(shè)施桃單果重在Ca4水平處理時(shí)達(dá)到最大值，其中Ca2、Ca4和Ca6水平處理下的設(shè)施桃單果重與Ca8、Ca10處理和對照差異顯著，而Ca8、Ca10水平處理與對照差異不顯著。高氮水平下，營養(yǎng)液中鈣離子濃度為4～10 mmol/L時(shí)，設(shè)施桃果實(shí)單果重分別比對照增加了5.9%、13.5%、21.0%和9.7%，均顯著高于對照。

圖1 不同氮鈣水平對設(shè)施桃單果重的影響

由圖2可知，不同氮鈣水平處理對設(shè)施桃果形指數(shù)影響不同。低氮水平下，不同濃度鈣離子處理的設(shè)施桃果形指數(shù)為1.12～1.14，與對照無顯著性差異。高氮水平下，Ca8水平處理的設(shè)施桃果形指數(shù)顯著高于對照和Ca10處理，但與Ca2、Ca4和Ca6水平處理無顯著性差異。

圖2 不同氮鈣水平對設(shè)施桃果形指數(shù)的影響

2.2 不同氮鈣水平對設(shè)施桃果實(shí)可溶性固形物和可溶性糖含量的影響

由圖3、4可知，營養(yǎng)液中添加鈣離子可以增加不同氮水平下設(shè)施桃果實(shí)可溶性固形物和可溶性糖含量。低氮水平下，隨鈣離子濃度的增加，設(shè)施桃果實(shí)可溶性固形物、可溶性糖含量均呈先增加后降低的變化趨勢。在Ca4水平處理時(shí)達(dá)到最大值，分別為16.1%和11.6%，分別比相應(yīng)對照提高了21.9%和33.4%，差異顯著；Ca2和Ca6水平處理設(shè)施桃果實(shí)可溶性固形物和可溶性糖含量與對照差異顯著，但Ca8和Ca10水平處理與對照無顯著差異。高氮水平下，設(shè)施桃果實(shí)可溶性固形物、可溶性糖含量均在Ca8水平處理時(shí)達(dá)到最大值，分別為14.1%、10.9%，分別比相應(yīng)對照增加了29.6%、36.7%，差異顯著。

圖3 不同氮鈣水平對設(shè)施桃可溶性固形物含量的影響

圖4 不同氮鈣水平對設(shè)施桃可溶性糖含量的影響

2.3 不同氮鈣水平對設(shè)施桃果實(shí)可滴定酸含量和硬度的影響

由圖5可知，不同氮鈣水平處理下的設(shè)施桃果實(shí)可滴定酸含量變化趨勢與可溶性固形物和可溶性糖含量變化趨勢相反。低氮水平下，在Ca4水平處理時(shí)，設(shè)施桃果實(shí)可滴定酸含量降至最低值，為0.43%，與對照差異顯著，但其他鈣處理下的設(shè)施桃果實(shí)可滴定酸含量與對照無顯著差異。高氮水平下，設(shè)施桃可滴定酸含量隨鈣離子濃度的增加呈先降低后上升的變化趨勢。在鈣離子濃度為6～10 mmol/L時(shí)設(shè)施桃可滴定酸含量較低，顯著低于對照和Ca2水平處理。

圖5 不同氮鈣水平對設(shè)施桃可滴定酸含量的影響

由圖6可知，低氮水平下，營養(yǎng)液中添加鈣離子顯著增加了設(shè)施桃果實(shí)的硬度，與對照相比，2～10 mmol/L處理的設(shè)施桃果實(shí)硬度分別增加了11.5%、20.9%、22.6%、22.4%、22.2%，差異顯著；Ca4、Ca6、Ca8和Ca10水平處理下的設(shè)施桃果實(shí)硬度顯著高于Ca2水平處理，但四者之間無顯著性差異。高氮水平下，設(shè)施桃果實(shí)硬度則表現(xiàn)為隨鈣離子濃度的增加而上升的趨勢，在Ca10水平處理時(shí)達(dá)到最大值，比對照提高了22.4%，二者差異顯著。

圖6 不同氮鈣水平對設(shè)施桃果實(shí)硬度的影響

2.4 不同氮鈣水平對設(shè)施桃果實(shí)可溶性蛋白和游離氨基酸含量的影響

由圖7、8可知，低氮水平下，4～6 mmol/L鈣離子濃度處理的設(shè)施桃果實(shí)可溶性蛋白和游離氨基酸含量較高，其中在Ca4水平處理時(shí)設(shè)施桃果實(shí)可溶性蛋白和游離氨基酸含量達(dá)到最大值，分別比對照提高了23.8%和31.7%，差異顯著。高氮水平下，隨鈣離子濃度的增加，設(shè)施桃果實(shí)可溶性蛋白和游離氨基酸含量均呈先增加后降低的變化趨勢，二者均在Ca8水平處理時(shí)達(dá)到最大值，分別為21.52、1.88 mg/g，分別比相應(yīng)對照增加了57.6%和40.3%，差異顯著。

圖7 不同氮鈣水平對設(shè)施桃可溶性蛋白含量的影響

圖8 不同氮鈣水平對設(shè)施桃游離氨基酸含量的影響

3 討論與結(jié)論

氮是果樹生長發(fā)育必需的大量營養(yǎng)元素之一，在一定范圍內(nèi)適量施氮有利于果樹產(chǎn)量的增加和果實(shí)品質(zhì)的形成[12-13]。Raese等[14]研究也證實(shí)，施用氮肥可顯著增加蘋果樹體的干物質(zhì)量，提高產(chǎn)量和品質(zhì)。但實(shí)際生產(chǎn)中，低氮和高氮均不利于作物的生長發(fā)育和品質(zhì)的形成[15-16]。鈣在促進(jìn)果實(shí)品質(zhì)形成方面具有重要作用。前人研究表明，適量施鈣可顯著改善蘋果[17]、春甜桔[18]、設(shè)施桃[7,19]的果實(shí)品質(zhì)。且鈣可通過調(diào)節(jié)作物的氮代謝而影響品質(zhì)形成[8-9]。本研究結(jié)果表明，與對照相比，低氮水平（5 mmol/L）下營養(yǎng)液中添加4 mmol/L的鈣離子和高氮水平（25 mmol/L）下營養(yǎng)液中添加8 mmol/L的鈣離子均顯著增加了果實(shí)單果重，提高了果實(shí)的可溶性糖、可溶性蛋白、游離氨基酸等營養(yǎng)物質(zhì)的含量，降低了可滴定酸的含量，這表明適宜的氮鈣配比有利于果實(shí)品質(zhì)的形成。結(jié)合氮鈣配施對作物氮代謝[8-9]和光合作用[20]等試驗(yàn)結(jié)果，本研究認(rèn)為，不同氮水平下，營養(yǎng)液中添加適量鈣離子顯著改善果實(shí)品質(zhì)主要是通過鈣調(diào)控設(shè)施桃氮代謝和光合作用實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)然，鈣離子的單一作用也是不可忽略的因素。前人在紅蔥[21]、番茄[22]、大蒜[23]和芒果[24]上也已證實(shí)，單一鈣離子施入有利于作物品質(zhì)的形成。

綜合本試驗(yàn)結(jié)果，低氮水平下，設(shè)施油桃果實(shí)在高鈣水平具有較低的單果重及可溶性固形物、可溶性糖、可溶性蛋白和游離氨基酸含量，而高氮水平處理的設(shè)施油桃果實(shí)在低鈣水平下具有相似的結(jié)果，表現(xiàn)為高氮水平處理下設(shè)施油桃的適宜供鈣水平較高，而低氮水平處理下設(shè)施油桃的適宜供鈣水平較低，整體表現(xiàn)為“高氮高鈣，低氮低鈣”的設(shè)施油桃氮鈣營養(yǎng)互作特征，表明氮肥對設(shè)施油桃生長發(fā)育的營養(yǎng)作用需要在適當(dāng)?shù)牡V質(zhì)營養(yǎng)元素平衡條件下才能發(fā)揮，氮、鈣失調(diào)不利于果實(shí)品質(zhì)的形成。因此在生產(chǎn)中要注意施肥的平衡性，否則對設(shè)施油桃的生長發(fā)育不利。