不同鉀肥施用量對設(shè)施桃果實品質(zhì)及產(chǎn)量的影響

王 雨，陳 湖，武軍凱，肖 嘯，王召元*，張立彬*

（1.河北科技師范學(xué)院 園藝科技學(xué)院，河北 昌黎 066600；2.河北省農(nóng)林科學(xué)院 昌黎果樹研究所，河北 昌黎 066600）

桃樹(Prunus persica L.)屬薔薇科李屬，其果實口感香甜，營養(yǎng)豐富，深受大眾的喜愛。近年來，隨著設(shè)施栽培技術(shù)的發(fā)展，設(shè)施栽培規(guī)模越來越大，錯季鮮桃在一、二線城市備受青睞。據(jù)初步統(tǒng)計，我國桃設(shè)施栽培面積為3.33萬hm2，平均批發(fā)價為10~16元/kg［1］，是露地桃的3~6倍［2］。設(shè)施桃生產(chǎn)已成為許多果農(nóng)增收致富的主要渠道，正逐漸成為現(xiàn)代果業(yè)高效發(fā)展的新型栽培模式［3］。

設(shè)施桃雖然能提早上市，占領(lǐng)市場，但存在口感甜度低、風味淡的劣勢，這與其弱光、低濃度CO2、高溫高濕等環(huán)境因素有關(guān)［4-6］。除了溫度、光照、CO2濃度外，肥料也是提高設(shè)施桃品質(zhì)的重要影響因子。

桃樹是典型的喜鉀樹種，對鉀素的吸收量是氮元素的1.6倍，尤其是果實對鉀元素的需求最大［7］。鉀肥會影響植物的光合作用、蒸騰作用等重要的生理活動，在改善果實品質(zhì)、提高產(chǎn)量方面有顯著的作用。鄭繼成等［8］研究發(fā)現(xiàn)，在果實采收期注射施鉀后桃果實的單果重、可溶性固形物含量、固酸比和平均單株產(chǎn)量均顯著提高。杜少平等［9］通過對西瓜的研究發(fā)現(xiàn)，單施鉀肥可以顯著提高西瓜果實的可溶性固形物、維生素C和蛋白質(zhì)含量。朱祖雷等［10］對駿棗以及張洋等［11］對番茄的研究也得出了類似的結(jié)果。

國內(nèi)有關(guān)鉀素對桃果實品質(zhì)和產(chǎn)量影響的研究多見于露地桃，而對設(shè)施桃的研究報道較少。鑒于此，筆者以設(shè)施桃為試材，在日光溫室的栽培條件下設(shè)置鉀肥不同的施用量，探究了設(shè)施桃果實產(chǎn)量和品質(zhì)對不同鉀肥用量的響應(yīng)特征，旨在為今后設(shè)施桃產(chǎn)業(yè)的高品質(zhì)發(fā)展提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2022年3─9月在河北省農(nóng)林科學(xué)研究院昌黎果樹研究所進行。試驗材料為江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所選育的短需冷量優(yōu)系C26-7-17。于2019年春季定植，株行距為1.0 m×1.5 m；進行常規(guī)水肥管理，正常疏花疏果，保證每株負載量一致。

1.2 試驗方法

試驗所用鉀肥為硫酸鉀(K2O≥52%，S≥ 16%)。采用單因素（鉀肥）試驗方式，以不施肥為對照(CK)；設(shè)置4個鉀肥施用量處理，其硫酸鉀用量分別為67、135、202、269 g/株。在硬核期后、果實成熟前1個月，采用條狀溝施方法施入鉀肥，施肥深度為30 cm。每個處理供試7棵桃樹（排成1行），在處理之間設(shè)置隔離行。在成熟期隨機采集代表性果實，帶回實驗室進行各項指標的測定。

1.3 項目的測定

1.3.1 果實外觀品質(zhì)的測定 每個處理從樹體的不同方位隨機選取15個外形基本一致的果實，用電子天平稱量單果重；用數(shù)顯游標卡尺測量果實的縱徑、橫徑，并計算果形指數(shù)；在每個果實上選取6個點，利用SPH 860（德國Colorlite公司的產(chǎn)品）色差儀測定每個果實的果皮色澤參數(shù)L*、a*、b*、h°。

1.3.2 果實內(nèi)在品質(zhì)的測定 用果實硬度計測量果肉的硬度；采用手持式測糖儀測定果肉的可溶性固形物含量；使用自動電位滴定儀測定果肉的可滴定酸含量；采用蒽酮比色法測定果肉的可溶性糖含量；采用考馬斯亮藍法測定果肉的可溶性蛋白含量。

1.3.3 果實糖、酸組分及其含量的測定 采用高效液相色譜(HPLC)外標法測定果肉的可溶性糖、有機酸組分及其含量，實驗儀器為島津液相色譜儀(LC-20A)。

可溶性糖及其含量的測定條件：色譜柱為Phenomenex Luna C18（250 mm×4.6 mm，5 μm），流動相為乙腈∶水=75∶25（體積比），流速0.8 mL/min，進樣量10 μL，柱溫30 ℃；檢測器為島津RID-10A示差檢測器。

有機酸組分及其含量的測定條件：色譜柱為Supelco apHera NH2（250 mm×4.6 mm，5 μm），流動相為10 mmol KH2PO4（用磷酸調(diào)節(jié)pH值至2.1）∶甲醇=97∶3（體積比），流速0.8 mL/min，進樣量10 μL，柱溫30 ℃；檢測器為島津SPD-20A紫外檢測器，檢測波長為210 nm。實驗所配制的流動相均經(jīng)過0.45 μm微孔濾膜過濾，檢測樣品均經(jīng)過0.22 μm針孔濾膜過濾。

1.3.4 產(chǎn)量及經(jīng)濟效益的計算 果實成熟后，對單株產(chǎn)量、經(jīng)濟效益進行統(tǒng)計。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 26.0軟件對不同處理的試驗數(shù)據(jù)進行差異顯著性分析，用Excel和GraphPad Prism軟件進行數(shù)據(jù)處理和制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同鉀肥施用量對設(shè)施桃果實外觀品質(zhì)的影響

2.1.1 對設(shè)施桃果實單果重和體積的影響 由圖1可見，隨著鉀肥用量的增加，桃果實的單果重和縱徑均呈先上升后下降的變化趨勢，均在施肥量67 g/株處理下最高，且顯著高于對照的，分別較對照增加了9.90%和5.85%。不同施鉀量處理對果實的橫徑及果形指數(shù)未產(chǎn)生顯著的影響。

圖1 不同鉀肥施用量對設(shè)施桃單果重和體積的影響

2.1.2 對設(shè)施桃果實著色的影響 L*表示果皮顏色的亮度，其值越大越亮；a*值是紅綠色差指標，其正值越大紅色越深，負值越小綠色越深；b*值是黃藍色差指標，其正值越大黃色越深，負值越小藍色越深；h°為綜合顏色指標，表示色調(diào)角，從0°至180°依次為紫紅、紅、橙、黃、黃綠、綠、藍綠色，其中h°=0時為紫紅色，h°=90時為黃色，h°=180時為藍綠色［11-12］。測定結(jié)果（圖2）顯示：L*值在硫酸鉀用量202 g/株處理下最小，顯著低于對照、67 g/株和135 g/株處理；a*值隨著鉀肥用量的增加呈先增加后下降的變化趨勢，在施鉀量202 g/株處理下最大，且與對照相比差異顯著，增高了46.8%；施鉀量202 g/株處理的b*值最小，且顯著低于67 g/株處理；h°值在施鉀量202 g/株處理下最小，顯著低于其他處理。綜上所述，在硫酸鉀用量202 g/株處理下設(shè)施桃C26-7-17的果面著色最好。

圖2 不同鉀肥施用量對設(shè)施桃果面色澤參數(shù)的影響

2.2 不同鉀肥施用量對設(shè)施桃果實內(nèi)在品質(zhì)的影響

2.2.1 對設(shè)施桃果肉品質(zhì)指標的影響 從圖3可以看出：隨著鉀肥施用量的增加，桃果肉的可溶性固形物含量總體呈上升趨勢，在施鉀量135和269 g/株處理下的可溶性固形物含量均顯著高于對照；但在不同鉀肥用量處理間桃果肉的可溶性固形物含量無顯著差異。

圖3 不同鉀肥施用量對設(shè)施桃果肉內(nèi)在品質(zhì)指標的影響

鉀肥對桃果肉的可滴定酸含量有顯著的影響，可滴定酸含量隨著鉀肥施用量的增加總體呈下降趨勢，施鉀量269 g/株處理下的可滴定酸含量最低，顯著低于其他處理。

施用鉀肥對果肉的可溶性糖含量影響顯著，可溶性糖含量隨著鉀肥用量的增加呈先上升后下降的變化趨勢，在施鉀量135 g/株處理下最高，比對照增加了18.88%；在施鉀量202 g/株處理下可溶性糖含量呈下降趨勢，但仍顯著高于對照14.90%；在施鉀量269 g/株處理下可溶性糖含量與對照相比無顯著差異。

可溶性蛋白含量在施鉀量202和269 g/株處理下均顯著高于對照，分別增加了34.42%和22.80%；在施鉀量202 g/株處理下可溶性蛋白含量最高；另外2個施鉀肥處理的可溶性蛋白含量與對照無顯著差異。

果實硬度在各處理間無顯著差異，說明在本試驗條件下不同施鉀量處理對桃果實硬度無顯著影響。

2.2.2 對設(shè)施桃果肉糖、酸組分含量的影響 由圖4可以看出，在果糖、葡萄糖、山梨醇、蔗糖這4種可溶性糖中，蔗糖含量最高，果糖含量次之，而山梨醇和葡萄糖的含量均較低。果糖含量在施鉀量202 g/株處理下最高，顯著高于其他處理，比對照高40.99%。山梨醇、葡萄糖含量均隨著鉀肥用量的增加呈先上升后下降的變化趨勢，但上升趨勢不明顯；在施鉀量269 g/株處理下山梨醇、葡萄糖含量與對照相比分別顯著降低了24.88%和31.01%。蔗糖含量在施鉀量67 g/株處理下達到了最大值26.36 mg/g，較對照增加了40.06%；但其他鉀肥處理未對蔗糖含量產(chǎn)生顯著影響。

圖4 不同鉀肥施用量對設(shè)施桃果肉可溶性糖組分含量的影響

如圖5所示，桃果肉的3種有機酸含量表現(xiàn)為蘋果酸＞檸檬酸＞酒石酸。在不同鉀肥用量處理下，3種有機酸的含量表現(xiàn)出不同的變化趨勢，其中酒石酸含量隨鉀肥用量的增加總體呈現(xiàn)出下降趨勢，各施肥處理下的酒石酸含量均顯著低于對照，與對照相比分別降低了31.77%、18.07%、37.03%、60.56%。蘋果酸含量只有在施鉀量269 g/株處理下顯著低于對照，比對照降低了25.36%；而蘋果酸含量在施鉀量67 g/株處理下顯著高于對照。檸檬酸含量在前3個施肥處理下與對照相比無顯著差異，在施鉀量269 g/株處理下含量最低，顯著低于對照34.20%。

圖5 不同鉀肥施用量對設(shè)施桃果肉有機酸組分含量的影響

2.3 不同鉀肥施用量對設(shè)施桃產(chǎn)量及經(jīng)濟效益的影響

由表2可知，施用不同量的鉀肥對設(shè)施桃的單株產(chǎn)量有顯著影響，在施鉀量135 g/株處理下單株產(chǎn)量最高，達6.27 kg，較對照顯著增加了39.96%；在施鉀量202 g/株處理下的單株產(chǎn)量次之，較對照顯著增加了31.92%；在施鉀量135、202 g/株處理間單株產(chǎn)量無顯著差異。在施鉀量135 g/株處理下單位面積產(chǎn)量達到了2729.66 kg/667 m2，經(jīng)濟效益達到了43418.50元/667 m2，分別較對照增加了40.35%、39.52%?？梢娺m當增加鉀肥用量對設(shè)施桃產(chǎn)量和經(jīng)濟效益的提高有顯著作用。

表2 不同鉀肥施用量對設(shè)施桃產(chǎn)量及經(jīng)濟效益的影響

3 討論

鉀是調(diào)節(jié)植物生長與果實發(fā)育的重要礦質(zhì)元素，在提高果實品質(zhì)方面起著重要作用。果實的外觀品質(zhì)主要包括果實大小、形狀和色澤等方面，是重要的經(jīng)濟性狀。郭燕等［12］研究表明，鉀能增強光合作用中多種酶的活性，參與調(diào)節(jié)光化學(xué)反應(yīng)，有助于干物質(zhì)積累和光合產(chǎn)物向庫器官運輸，從而提高果實的單果重、縱徑和橫徑。鉀提高果實單果重和體積的作用已經(jīng)在張洋等［11，13，15-16］的研究中得到了驗證。本試驗施用鉀肥67 g/株后，桃果實的縱徑顯著提高了5.85%，單果重顯著提高了9.90%，但對果實橫徑和果形指數(shù)的影響不顯著，這可能與施鉀肥次數(shù)少有關(guān)。

影響果實色澤發(fā)育的色素主要有葉綠素、花青素苷和類胡蘿卜素等［17］。果實色澤的形成與葉綠素降解形成類胡蘿卜素或花色苷有關(guān)［18］。本研究結(jié)果表明，增施鉀肥可以顯著改善桃果實著色，并以施鉀量202 g/株處理下果實著色最好，這可能是因為施用鉀肥增加了果皮花色苷含量［19］。但隨著鉀肥用量的進一步增加，果面著色情況開始劣化。這與姜學(xué)玲等［20］對富士蘋果的研究結(jié)果一致。

可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸、可溶性蛋白含量是果實的重要品質(zhì)性狀，糖和酸的含量決定著果實的口感和風味。前人研究發(fā)現(xiàn)，鉀肥能顯著提高蘋果［21-22］、梨［23］、西瓜［24-25］、葡萄［26］等果實中可溶性糖含量并降低酸的含量。郭志剛［27］對蘋果的研究發(fā)現(xiàn)，鉀元素通過抑制蘋果酸合成酶的活性和促進蘋果酸分解酶的活性，降低了蘋果酸和檸檬酸的含量。本試驗發(fā)現(xiàn)，施用鉀肥后，桃果實的可滴定酸、酒石酸含量均顯著降低，而可溶性糖、可溶性固形物、可溶性蛋白、蔗糖含量均顯著提高。涂美艷等［28-30］也得出了相似的研究結(jié)果。

鉀肥對提高植株產(chǎn)量也起著顯著的作用。陳棟等［31］研究表明，在施用氮、磷肥的基礎(chǔ)上增施鉀肥，隨著鉀肥用量在一定范圍內(nèi)增加，油桃的單位面積產(chǎn)量顯著高于對照。段祥坤等［32］的研究結(jié)果表明，在設(shè)施條件下隨著鉀肥用量的增加，厚皮甜瓜的產(chǎn)量先增加后下降。何忠俊等［33］研究發(fā)現(xiàn)，施鉀對碭山酥梨有顯著的增產(chǎn)效果，增產(chǎn)率達8.2%~27.0%。在本試驗條件下，施用硫酸鉀135、202 g/株處理下的設(shè)施桃產(chǎn)量和經(jīng)濟效益均顯著高于對照，但在這2個處理間差異不顯著，從經(jīng)濟效益和產(chǎn)量的角度來看，施用硫酸鉀135和202 g/株均可。

4 結(jié)論

本研究結(jié)果表明，適量增施鉀肥可以顯著提高設(shè)施桃的果實外觀品質(zhì)、內(nèi)在品質(zhì)、單位面積產(chǎn)量及經(jīng)濟效益；在施用硫酸鉀202 g/株處理下，桃果實的果糖、可溶性糖、可溶性蛋白含量均顯著高于對照，而可滴定酸、酒石酸含量均顯著低于對照，且果皮著色指標、單位面積產(chǎn)量及經(jīng)濟效益均表現(xiàn)較好。因此，在本試驗條件下，硫酸鉀的最佳施用量為202 g/株。