不同氮磷鉀配比對杏光合性能及果實品質的影響

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40.20萬t［2］。由于杏耐瘠薄，種植戶施肥管理較為粗放，果實品質不穩(wěn)定情況較為普遍，與消費者對果品品質的要求越來越高相矛盾。因此，在提質增效的前提下，探索合理的施肥配比是杏樹施肥研究的一個重要方向。

氮磷鉀不僅是杏樹生長必需的礦質養(yǎng)分，同時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同化物向果實中轉運［4-5］，提升果實品質。目前，氮磷鉀配施對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道。對于杏果實品質評價，多以其外觀性狀、風味品質為主［10-12］，對于其質地的關注較少；而果實的質地直接影響其口感［13］，對于消費者的感官印象影響較大?；诖?，本文以河北省農(nóng)林科學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其葉片光合性能及果實品質（外觀、風味及質地）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 試驗地概況

試驗于2019～2020年在河北省農(nóng)林科學院石家莊果樹研究所杏科技示范園進行，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 土壤基礎理化性質

1.2 試驗方法

試驗共設置4個施肥配比處理，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，選擇生長勢均勻一致的杏樹4行，12株/行，每行為1個施肥處理。在杏果實成熟時，每行除去樹勢、結果量、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。

表2 施肥設計

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肥料（N+P2O5+K2O≥5%，有機質≥45%），30000 kg/hm2，其他管理措施同常規(guī)大田。

1.3 樣品采集與指標測定

1.3.1 光合性能

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

1.3.2 果實品質

6月1日果實完熟時，于每株樹1.5～2 m高度范圍內(nèi)，樹冠外圍隨機摘取30個果實。摘果后每處理隨機選取20個果實測定質地，剩余果實測定縱橫側徑、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)顯測糖儀測定；可滴定酸含量用NaOH滴定法測定；果實質地用TMSPro型質構儀（Food Technology Corporation，美國）對杏果樣品進行TPA測試［14］，測試條件：采用TMS-75 mm圓盤擠壓，探頭P/75，擠壓部位為杏果實橫徑，測前速率60 mm/min，壓縮速率60 mm/min，壓縮程度30%，最小觸發(fā)力0.3 N。

長期不活動將導致骨骼肌的丟失、體弱、酸血癥、胰島素抵抗及血栓形成等并發(fā)癥，并將導致工作能力的下降。早期活動可以減少胸部并發(fā)癥及減少不活動引起的胰島素抵抗；聯(lián)合早期下床活動及營養(yǎng)支持，將改善肌肉強度。研究發(fā)現(xiàn)，術后早期活動與ERAS的成功與否顯著相關[2]。相反，術后第1天不能早期下床活動，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、患者的動力及合并疾病等因素所導致。有研究發(fā)現(xiàn)，不能下床活動是影響ERAS依從性及延長住院時間重要因素之一。

1.3.3 土壤養(yǎng)分

收獲時采用S形取樣法，每小區(qū)選取5個樣點，分0～30、30～60 cm兩層取土。將5個樣點的土樣分層混勻后采用四分法留取500 g，測定土壤的硝態(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］標準中的方法，由蚯蚓測土實驗室（山東）有限公司測定。

2 結果與分析

2.1 不同施肥處理對杏果實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個處理差異顯著外，其他指標間差異均未達顯著水平（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?？梢?，在本試驗條件下，適量施用鉀肥可在一定程度上提高葉片光合能力，減少氮肥投入會明顯降低葉片的光合性能，當?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 不同施肥處理對杏果實品質的影響

不同氮磷鉀配比對杏果實的外觀品質影響較小，除T2處理橫徑較T3和T4處理明顯偏小，T1和T2處理的側徑顯著小于T4處理外，其他處理各指標間縱、橫、側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品質

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，其中T3處理2個指標值均顯著高于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個百分點，可滴定酸含量顯著增加了0.22個百分點，風味品質明顯變差。

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

硬度感官上指人的牙齒咀嚼樣品的力量，力學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實程度。不同氮磷鉀配比對杏果實硬度影響較小，各處理間指標值差異未達顯著水平。

內(nèi)聚性指杏果實抵抗壓縮時，樣品內(nèi)部的收縮力，它反映了果肉組織結構間結合力的大小。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。

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

黏附性感官上為咀嚼果肉時，果粒對上顎、牙齒、舌頭等接觸面黏著的性質。力學上為克服食品表面同其他物質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處理果實肉質較硬，汁液多，黏附性小；T3和T4處理果實肉質松軟，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、汁液多，綜合品質最佳。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，綜合品質劣于T2處理。T4處理氮肥用量減少50%，果實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，品質較差。

綜上所述，當?shù)租浥浔葹?∶1∶3時，杏果實綜合品質最佳，降低或提高鉀肥用量、減少氮肥投入，均會使其風味及質地變差，這一結論與T2處理葉片光合能力最強相一致。

2.3 不同施肥處理對土壤養(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土層中指標值與T2處理差異達顯著水平。可見，在本試驗條件下，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。

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（圖2）；其中，0～30 cm土層，T2和T3處理速效鉀含量相當，二者較T1處理分別提高了12.30%和12.60%，但差異未達顯著水平；30～60 cm土層中，各處理間速效鉀含量差異均達顯著水平。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。當?shù)租浥浔葹?∶1∶3時，根據(jù)土壤容重換算后，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。秋基肥以有機肥等長效肥料為主，以補充樹體營養(yǎng)，恢復樹勢，提高花芽質量；花前或花后追肥以速效性氮磷為主，補充樹體貯藏營養(yǎng)的不足，保證開花整齊，提高坐果率，促進根系生長，增加新梢前期生長量；膨果肥可在硬核期或果實膨大期施入，以速效性鉀肥為主，可促進光合產(chǎn)物的合成與轉運，提高果實產(chǎn)量及品質［18］。本文在基肥用量一致的前提下，對春施化肥的適宜氮磷鉀配比進行了探討，以期為合理施用化肥提供參考。

3.1 氮磷鉀配比對杏葉片光合性能的影響

葉片的光合作用是果實品質形成的基礎。氮是葉綠體中葉綠素及蛋白質的組成成分，磷參與光合磷酸化過程，鉀調(diào)節(jié)氣孔運動，影響多種酶的活性［3］；氮、磷、鉀作為植物生長最重要的養(yǎng)分，其供應水平調(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度，降低胞間二氧化碳濃度及二氧化碳從細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］在蘋果上的研究結果一致。然而，吳翠云等［21］對駿棗的研究發(fā)現(xiàn)，增施鉀肥可顯著降低葉片Tr，對其他光合指標無顯著影響。不同果樹的鉀肥用量與Gs、Tr和Ci間的關系存在差異，這可能是因為駿棗葉片光合作用主要限制因素是非氣孔因素［21］，而杏果實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T4處理的氮肥用量較T2處理減少50%時，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。這一結論與前人研究存在一定差異，可能與氮肥用量梯度設置較少，果樹種類不同等有關。

3.2 氮磷鉀配比對杏果實品質的影響

果實品質是決定其商品價值的關鍵因素［23］。在本研究中，當?shù)逝c鉀肥用量過少時，杏果實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。當鉀肥用量過大時，也會由于破壞養(yǎng)分平衡而造成果實品質下降，導致杏果實中汁液減少，果肉變綿，質地較差。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，適宜的氮磷鉀配比至關重要。

4 結論

適宜的氮磷鉀配比可提高杏光合性能和果實品質。在本研究條件下，當?shù)租浥浔葹?∶1∶3時，杏葉片的胞間二氧化碳濃度最低，氣孔導度、蒸騰速率及凈光合速率最大，光合能力最強；果實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、汁液多，果實品質最佳；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。