施氮量對密植壺瓶棗生長及果實品質(zhì)的影響

趙連鑫 王鑫 李強 牟德生 郭艷蘭 何彩 金娜 楊作奎

摘要：由于棗樹的物候期具顯著的重疊性，導致各器官營養(yǎng)競爭激烈。為給棗樹氮肥精細化管理提供科學依據(jù)，以8年生密植壺瓶棗為指示品種，不施氮為對照，設(shè)置5個氮素施用量（0.08、0.12、0.16、0.20、0.24 kg/株），測定不同氮素水平對壺瓶棗生長及果實品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，各施氮處理均有利于壺瓶棗樹基徑、葉面積的增大，對生長后期葉片葉綠素含量的影響較小。當施N 0.16 kg/株分別在萌芽期、花期、果實膨大期按施氮總量的40%、30%、30%施入時，壺瓶棗樹生長良好，棗果品質(zhì)綜合表現(xiàn)最優(yōu)，單果重、果實橫徑、可溶性固形物含量、可溶性糖含量、糖酸比均達到最大值，分別較不施氮增加61.29%、17.64%、6.23%、28.04%、55.51%；果實縱徑較不施氮增加9.42%；總酸含量低，較不施氮降低17.47%。因此認為，在試驗設(shè)計范圍內(nèi)，施N 0.16 kg/株是武威棗園及類似生態(tài)區(qū)域促進密植壺瓶棗生長和提高棗果品質(zhì)的最佳施氮量。

關(guān)鍵詞：壺瓶棗；施氮量；生長；果實品質(zhì)；影響

中圖分類號：S665.1；S147.2? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2097-2172（2023）06-0573-06

doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2023.06.017

Effects of Nitrogen Application Rates on the Growth and Fruit Quality of Close Planted Ziziphus jujuba Mill. cv. 'Hupingzao'

ZHAO Lianxin， WANG Xin， LI Qiang， MU Desheng， GUO Yanlan， HE Cai， JIN Na， YANG Zuokui

（Wuwei Academy of Forestry Sciences， Wuwei Gansu 733000， China）

Abstract： Due to the significant overlap in the phenological stages of jujube trees， there is intense competition for nutrients among various organsin jujube trees. To provide scientific basis for precision management of nitrogen fertilization in jujube trees， 5 nitrogen application rates （0.08， 0.12， 0.16， 0.20 and 0.24 kg/plant） were set up in 8-year-old densely planted Ziziphus jujuba Mill. cv. 'Hupingzao' plants to determine the effects of different nitrogen levels on the growth and fruit quality of 'Hupingzao'. The results showed that all nitrogen application treatments were conducive to the increase of the basal diameter and leaf area of 'Hupingzao' trees and had little effect on the chlorophyll content in leaves at the late growth stage. The single fruit weight， fruit cross diameter， contents of soluble solids and total sugar， and sugar acid ratio were the highest under the nitrogen application rate of 0.16 kg/plant （nitrogen application rate were set at 40%， 30% and 30% of toal nitrogen fertilizer applied in the early germination， flowering and fruit expansion stages， respectively）， which were 61.29%， 17.64%， 6.23%， 28.04%， and 55.51% higher than those of the control，no nitrogen application， respectively， the vertical diameter of the fruitwas increased by 9.42% compared with that of the control， no nitrogen application， and the total acid content was reduced by 17.47% compared with that of the control， no nitrogen application. In conclusion， under the conditions of this experiment， nitrogen application rate of 0.16 kg/plant was the optimal nitrogen application rate for the growth and fruit quality improvement of 'Hupingzao' in Wuwei and other areas with similar conditions.

Key words： Ziziphus jujuba Mill. cv. 'Hupingzao'; Nitrogen application rate; Growth; Fruit quality; Influence

棗（Ziziphus jujuba Mill.）原產(chǎn)于中國，具有很高的經(jīng)濟價值、藥用價值和營養(yǎng)價值［1 - 2 ］，在我國棗樹種植范圍很廣，主要分布在河北、新疆、甘肅、陜西、河南、山西等地，沿海地區(qū)也有種? ? 植 ［3 ］，棗樹居果樹栽培面積第7位［4? ］。

氮是植物生長最重要的營養(yǎng)元素之一，是植物體內(nèi)氨基酸、葉綠素、生物堿等主要有機含氮物組成成分，也是植物根、枝、葉、花、果實充分發(fā)育的物質(zhì)基礎(chǔ)，對植物的營養(yǎng)生長、果實發(fā)育發(fā)揮著重要作用［5 - 7 ］。研究表明，合理的施氮能提高鴉膽子葉片葉綠素含量和凈光合速率［8 ］；施氮量在330～495 kg/hm2時，能夠顯著提高蘋果果實橫徑、可溶性固形物及總糖含量［9 ］；施氮量為300 kg/hm2時能夠顯著提高葡萄不同生育期的葉面積，促進果實中糖分積累和花青素的形成［10 ］。施氮量為267.8～518.6 kg/hm2時能夠提高紅棗總糖、可滴定酸、可溶性固形物的含量［11 ］。

由于氮素對植物生長、發(fā)育和品質(zhì)形成的重要作用，近年來我國在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中氮肥的使用量不斷增加，果園過量使用氮肥和土壤氮素超標的現(xiàn)象十分普遍，導致土壤板結(jié)、酸化、水體富營養(yǎng)化等一系列土壤和水資源污染問題［12 ］。同時，易發(fā)生作物生長前期氮肥供應(yīng)過量，出現(xiàn)揮發(fā)和流失現(xiàn)象，而后期氮肥供應(yīng)不足，出現(xiàn)脫氮現(xiàn)象，降低了氮肥利用效率［13 ］。所以，實行氮肥精細化管理成為保證作物生長、改善品質(zhì)、提高氮肥利用效率、減少氮肥資源浪費和環(huán)境污染的關(guān)鍵［14 ］。棗樹在不同物候期具有顯著的重疊性，特別在生長發(fā)育前期，花芽萌發(fā)、枝條生長及開花坐果期重疊進行，使得各器官營養(yǎng)競爭十分激烈［15 ］，對氮的需求可能與其他果樹存在差異，在施氮時應(yīng)有所差別，而有關(guān)棗樹氮肥精細化管理方面缺乏系統(tǒng)研究。我們以8年生密植壺瓶棗為試材，于2021年研究了不同氮肥施用量對密植壺瓶棗生長及其果實品質(zhì)的影響，以期為密植棗園氮肥精細化管理提供參考。

1? ?材料與方法

1.1? ?試驗區(qū)概況

試驗在甘肅省武威市林業(yè)科學研究院試驗基地棗園（東經(jīng)102° 42′ 14″、北緯38° 2′ 36″）進行。當?shù)貙俅箨懶愿珊禋夂?，光照充足，晝夜溫差大。試驗區(qū)海拔1 445 m，年降水量165 mm，蒸發(fā)量? 2 020 mm，年均日照時數(shù)為2 873.4 h，年均溫度7.8 ℃，無霜期約160 d［16 ］，供試棗園土壤以礫質(zhì)沙壤土為主，耕層土壤含有機質(zhì)6.2 g/kg、速效氮0.9 g/kg、速效磷 22 mg/kg、速效鉀 123 mg/kg，pH 7.8［17 ］。棗園栽植方式為矮化密植，株行距1.0 m×4.0 m。

1.2? ?供試材料

指示品種為8年生棗樹品種壺瓶棗，選擇樹勢、大小及掛果量基本一致的棗樹作為研究對象，供試氮肥為尿素（N≥46.2%），由四川瀘天化股份有限公司生產(chǎn)；磷肥為粒狀普通過磷酸鈣（P2O5≥16%），由云南綠豐勤攀磷化工有限公司生產(chǎn)；鉀肥為硫酸鉀（K2O≥52%），由中國農(nóng)資集團股份有限公司生產(chǎn)。

1.3? ?試驗方法

試驗采用單因素隨機區(qū)組設(shè)計，共設(shè)6個氮肥處理，即施N 0、0.08、0.12、0.16、0.20、0.24 kg/株（相當于施入N 0、200、300、400、500、600 kg/hm2，分別記作CK、N1、N2、N3、N4、N5）。每處理重復3次，每小區(qū)5株棗樹。在萌芽前期（2021年3月5日）、花期（2021年5月5日）、果實膨大期（2021年9月5日）按照總量的40%、30%、30%分期施入，各處理的磷肥、鉀肥均在萌芽前期一次性施入，施用量分別為P2O5 0.30 kg/株、K2O 0.11 kg/株。萌芽前期肥料施入后灌水1次，灌水量為375 m3/hm2；其他生育期共灌水4～5次，每次灌水量均為375 m3/hm2。各處理灌水量一致，用水表控制灌水量。

分別測量各處理棗樹萌芽前期和停止生長后的基徑，計算施肥前后棗樹基徑變化量。不同處理在盛花期（2021年5月5日）（采樣日期，下同）、幼果期（2021年7月5日）、膨大期（2021年9月5日）、成熟期（2021年10月5日）各采集15片葉子，測定葉面積、葉鮮重、葉干重和葉綠素含量。成熟期每小區(qū)分別從每株棗樹東南西北中5個方位各隨機采集大小、成熟度一致的果實15個，測定單果重、果實縱徑、果實橫徑、可溶性固形物含量、可溶性糖（葡萄糖、果糖、蔗糖）含量、有機酸（蘋果酸、檸檬酸）含量，計算糖酸比（糖酸比為總糖和總酸的比值）。

1.4? ?測定方法

棗樹基徑用卷尺測量，基徑增長量=施肥后植株停止生長后基徑-施肥前植株萌芽前期基徑。每處理測定15株，測量位置緊貼地面。果實縱、橫徑用游標卡尺測量，單果重用精度0.01 g的電子秤稱量。可溶性固形物含量用PAL-福數(shù)顯糖度計測量，每處理均測150個果。葉綠素含量用手持式葉綠素測定儀測量，葉面積用YMJ-C型葉面積測定儀測定?？扇苄蕴牵ㄆ咸烟?、果糖、蔗糖）含量用液相色譜儀測定 ［18 - 19 ］，液相色譜儀為安捷倫1260型，色譜條件：氨基色譜柱柱長250 mm、內(nèi)徑4.6 mm 、膜厚5 pm 或具有同等性能的色譜柱，流動相：用乙腈∶水為70∶30，體積比；柱溫：40 ℃；進樣量：20 uL；示差折光檢測器條件：溫度40 ℃；流動相流速：1.0 mL/min。有機酸（蘋果酸、檸檬酸）含量用液相色譜法測定 ［19 - 20 ］，色譜條件：CAPECELL PAK MG S5 C18柱，規(guī)格為4.6 mm×250 mm，或者同等性能色譜柱；流動相：用1 g/kg磷酸溶液∶甲醇為97.5∶2.5，體積比）；柱溫：40 ℃；進樣量：20 uL；檢測波長：210 nm；流動相流速：1.0 mL/min。糖酸比計算公式為：糖酸比=總糖/總酸［19 ］。

1.5? ?數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用WPS2019、SAS軟件（SAS System Rele- ase8.1）進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和顯著性分析。

2? ?結(jié)果與分析

2.1? ?不同施氮處理對棗樹基徑年增長量的影響

從圖1可以看出，不同施氮處理對棗樹基徑年增長量均顯著高于對照，說明各施氮處理均有利于棗樹基徑的增長。其中，以處理N5的基徑年增長量最大，為10.7 mm，較對照增加45.11%；處理N1、N2、N3、N4分別比對照增加33.30%、28.32%、33.23%、33.56%，但各施氮處理間差異均不顯著。

2.2? ?不同施氮處理對葉片葉綠素含量的影響

表1為不同施氮處理下的葉片葉綠素含量變化。從盛花期到成熟期，不同處理葉片葉綠素含量均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，且均在幼果期達到最大值。在盛花期和幼果期各處理葉綠素含量有升高也有降低，且各處理間無明顯規(guī)律。在果實膨大期和成熟期各處理葉綠素含量無顯著差異，說明不同氮肥量對棗樹葉綠素含量影響較小。

2.3? ?不同施氮處理對葉面積的影響

從表2可以看出，各施氮水平對棗樹不同生長期葉面積的影響均大于對照。處理N1、N2、N3、N4、N5盛花期的葉面積分別比對照增加2.91%、5.63%、23.55%、1.03%、24.67%，其中以處理N5葉面積最大，為13.29 cm2；幼果期的葉面積分別比對照增加1.27%、6.46%、23.79%、18.69%、26.59%，其中以處理N5葉面積最大，為14.90 cm2；膨大期葉面積分別比對照增加0.41%、4.03%、4.94%、23.13%、20.66%，其中以處理N4葉面積最大，為14.96 cm2；果實成熟期葉面積分別比對照增加1.43%、0.48%、17.18%、13.76%、19.09%，其中以處理N5葉面積最大，為14.97 cm2。說明隨著施氮量的增加，葉面積呈遞增趨勢。

2.4? ?不同施氮處理對成熟期果實外觀品質(zhì)及可溶性固形物含量的影響

從表3可以看出，各施氮處理單果重均顯著大于對照，其中以N3單果重最大，為17.79 g，較對照增加61.29%，處理N1、N2、N4、N5分別較對照增加30.55%、51.59%、50.59%、52.58%。果實縱徑、橫徑的變化與單果重基本一致，各施氮處理果實縱徑均顯著大于對照，以N5處理果實縱徑最大，為42.60 mm，較對照增加11.17%，處理N1、N2、N3、N4分別較對照增加3.37%、2.22%、9.42%、10.20%。各施氮處理果實橫徑也均大于對照，除處理N1外其余各施氮處理均較對照差異顯著，其中以處理N3橫徑最大，為28.81 mm，較對照增加17.64%，處理N1、N2、N4、N5分別較對照增加8.00%、10.17%、14.37%、16.82%。各施氮處理果實可溶性固形物均大于對照，且隨著施氮量增加呈先升高后降低的趨勢，除處理N3與對照差異顯著外，其余均不顯著。以處理N3果實可溶性固形物含量最高，為37.00%，較對照增加6.23%；處理N1、N2、N4、N5分別較對照增加0.92%、1.35%、3.65%、2.01%。

2.5? ?不同施氮處理對成熟期果實可溶性糖含量的影響

從表4可以看出，不同施氮處理的成熟期果實果糖含量均顯著高于對照，其中以處理N5含量最大，為162.70 mg/g FW，較對照增加56.05%；處理N1、N2、N3、N4較對照分別增加37.72%、17.45%、22.39%、20.76%。除處理N5成熟期的果實葡萄糖含量低于對照外，其余處理均高于對照，其中處理N3含量最大，為192.92 mg/g FW，較對照增加33.33%；處理N1、N2、N4分別較對照增加7.38%、15.08%、24.58%。除處理N5外，其余施氮處理成熟期果實蔗糖含量均高于對照，處理N3含量最大，為119.37 mg/g FW，較對照增加26.17%；處理N1、N2、N4分別較對照增加0.17%、13.30%、14.25%。各施氮處理成熟期果實的總糖含量均顯著高于對照，且呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，其中處理N3含量最大，為439.90 mg/g FW，較對照增加28.04%，處理N1、N2、N4、N5分別較對照增加14.61%、15.30%、20.57%、8.44%。

2.6? ?不同處理對成熟期果實有機酸含量的影響

從表5可以看出，不同施氮處理與對照相比，成熟期果實檸檬酸含量差異不顯著，說明不同施氮水平不會影響成熟期果實檸檬酸含量。各施氮處理均能降低成熟期果實蘋果酸的含量，并呈先降低后升高趨勢，其中以處理N4的成熟期果實蘋果酸含量最低，為25.31 mg/g FW，較對照降低26.60%，差異顯著；處理N2、N3較對照分別降低11.43%、21.81%，差異均達顯著水平；處理N1、N5較對照分別降低2.61%、2.44%，差異不顯著。各施氮處理成熟期果實總酸含量均低于對照，并呈先降低后升高趨勢，其中處理N4的成熟期果實總酸含量最低，為35.99 mg/g FW，較對照降低20.22%，差異顯著；處理N2、N3的成熟期果實總酸含量較對照分別降低7.94%、17.47%，差異均達顯著水平；處理N1、N5較對照分別降低1.26%、1.64%，差異均不顯著。

2.7? ?不同施氮處理對成熟期棗果糖酸比的影響

糖酸比是評價果實風味的重要指標。各施氮處理均能提高成熟期棗果的糖酸比，較對照提高了10.29%～55.51%，且隨著施氮量的增加，糖酸比呈先升高后降低的趨勢（圖2），處理N3的糖酸比最高，為11.84，較對照提高55.51%，差異顯著；處理N1、N2、N4的成熟期棗果糖酸比較高，較對照分別提高了16.08%、25.28%、51.18%，差異達顯著水平；處理N5較對照提高了10.29%，但差異不顯著。說明處理N3（施氮0.16 kg/株）是試驗設(shè)計范圍內(nèi)提高壺瓶棗果實品質(zhì)的最優(yōu)施肥方案。