有機(jī)-無(wú)機(jī)配施比例對(duì)板栗葉片氮磷營(yíng)養(yǎng)、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

宋 影，郭素娟，謝明明，張 麗，孫慧娟

（北京林業(yè)大學(xué)林學(xué)院，省部共建森林培育保護(hù)與利用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083）

有機(jī)-無(wú)機(jī)配施比例對(duì)板栗葉片氮磷營(yíng)養(yǎng)、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

宋 影，郭素娟*，謝明明，張 麗，孫慧娟

（北京林業(yè)大學(xué)林學(xué)院，省部共建森林培育保護(hù)與利用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083）

以板栗主栽品種‘燕山早豐’為試材，采用田間小區(qū)試驗(yàn)和不同計(jì)算方法（單位質(zhì)量葉片養(yǎng)分含量、單位面積葉片養(yǎng)分含量及單位葉片養(yǎng)分總含量）研究產(chǎn)區(qū)有機(jī)廢棄物堆肥與無(wú)機(jī)不同配施比例對(duì)板栗葉片氮磷含量、氮磷比、產(chǎn)量、品質(zhì)及其相互作用影響，為產(chǎn)區(qū)合理利用有機(jī)養(yǎng)分資源和施肥結(jié)構(gòu)調(diào)整提供依據(jù)。結(jié)果表明，F(xiàn)0.5M0.5（50%有機(jī)堆肥+50%無(wú)機(jī)肥）處理單位質(zhì)量、單位面積以及單位葉片氮磷總含量、單粒重均最高，CK（不施肥）最低，F(xiàn)0.75M0.25（25%有機(jī)堆肥+75%無(wú)機(jī)肥）和F0.5M0.5處理中N/P＞14且顯著高于F（純無(wú)機(jī)肥）和M（純有機(jī)肥）處理，F(xiàn)0.25M0.75（75%有機(jī)堆肥+25%無(wú)機(jī)肥）最低；與F和M處理相比，F(xiàn)0.5M0.5、F0.75M0.25與F0.25M0.75處理分別表現(xiàn)促氮促磷、促氮抑磷與抑氮抑磷相互作用效應(yīng)，且F0.5M0.5處理增產(chǎn)提質(zhì)效果最顯著，其次為F0.75M0.25處理；板栗產(chǎn)量、淀粉含量、可溶性糖及蛋白質(zhì)含量均與單位葉片N、P總含量呈極顯著或顯著正相關(guān)；有機(jī)無(wú)機(jī)混施效應(yīng)因配比不同而異，在等氮磷鉀條件下F0.5M0.5即50%有機(jī)堆肥+50%無(wú)機(jī)肥配施表現(xiàn)最佳。

施肥；板栗；葉片氮磷；產(chǎn)量；品質(zhì)

科學(xué)施肥是果樹(shù)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)有限適生栽培面積高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)目標(biāo)的重要手段[1]。但目前不合理施肥現(xiàn)象普遍存在[2]，長(zhǎng)期單一使用化肥易造成土壤酸化、板結(jié)、養(yǎng)分失衡及果實(shí)品質(zhì)下降等問(wèn)題[3]。鑒于此，我國(guó)分別于2015、2017年提出《到2020年化肥使用量零增長(zhǎng)行動(dòng)方案》[4]和《開(kāi)展果菜茶有機(jī)肥替代化肥行動(dòng)方案》[5]，要求到2020年果菜茶優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)化肥用量減少20%以上。農(nóng)林廢棄物腐熟堆肥用于生產(chǎn)，可減少燃燒或掩埋造成的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)，提供植物生長(zhǎng)必需氮磷等營(yíng)養(yǎng)，改善土壤理化性質(zhì)和微生物區(qū)系，利于提質(zhì)增產(chǎn)[6]?？紤]到有機(jī)肥肥效慢、用量大和易造成污染等生態(tài)問(wèn)題[7]，因此一定比例有機(jī)無(wú)機(jī)配施對(duì)兼顧經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益、果實(shí)“量和質(zhì)”有重要作用。亟需針對(duì)不同作物探索高效有機(jī)無(wú)機(jī)配施技術(shù)模式，實(shí)現(xiàn)農(nóng)林業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

葉片氮磷等營(yíng)養(yǎng)是田間果樹(shù)營(yíng)養(yǎng)診斷重要依據(jù)，與產(chǎn)量品質(zhì)形成密切相關(guān)[8]。而其與葉干物質(zhì)含量、比葉面積及葉片厚度等葉片結(jié)構(gòu)性狀因子密切相關(guān)[9-10]，基于不同結(jié)構(gòu)性狀養(yǎng)分含量日益受關(guān)注。Jonard等對(duì)歐洲地區(qū)6種典型樹(shù)種葉片長(zhǎng)期研究表明，同一樹(shù)種葉片氮磷總含量與單位質(zhì)量氮磷含量表現(xiàn)不完全一致[11]。劉宏偉等對(duì)重慶石灰?guī)r地區(qū)常綠和落葉木本植物葉片研究結(jié)果表明，基于單位面積與基于單位質(zhì)量葉片計(jì)算N、P含量表現(xiàn)相反變化趨勢(shì)[12]，但目前國(guó)內(nèi)田間果樹(shù)研究多關(guān)注單位質(zhì)量或單位面積葉片養(yǎng)分，基于不同葉片結(jié)構(gòu)因子的葉片養(yǎng)分性狀研究較少。

板栗（Castanea mollissima）分布于全國(guó)26個(gè)省市，其種植主要依托山區(qū)林地資源，也是木本糧食產(chǎn)業(yè)代表[13]。而河北省遷西縣作為主產(chǎn)區(qū)，是全國(guó)最主要板栗出口基地，已實(shí)現(xiàn)栽培品種良種化[14]。目前關(guān)于板栗營(yíng)養(yǎng)診斷時(shí)期及氮磷鉀元素配比等研究取得初步進(jìn)展[15]，但基于產(chǎn)區(qū)未充分利用廢棄物（如板栗葉與蓬凋落物、栗蘑菌渣及畜畜糞便等）堆肥與無(wú)機(jī)肥配施比例對(duì)板栗葉片氮磷營(yíng)養(yǎng)、果實(shí)產(chǎn)量、品質(zhì)及其相互作用影響研究較少。鑒于此，本研究以遷西主栽品種燕山早豐為試驗(yàn)材料，分析有機(jī)堆肥與無(wú)機(jī)肥配施在等氮磷鉀條件下對(duì)板栗葉片氮磷營(yíng)養(yǎng)、產(chǎn)量及相互作用效應(yīng)影響，以期為板栗產(chǎn)區(qū)合理利用有機(jī)養(yǎng)分資源和施肥結(jié)構(gòu)調(diào)整提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域和試驗(yàn)樣地自然概況

研究區(qū)域位于河北省唐山市遷西縣山地板栗園，地理坐標(biāo)為118°21'E， 40°12'N。屬東部季風(fēng)暖溫帶半濕潤(rùn)氣候，年平均氣溫10.6℃，最熱月（7月）平均氣溫25.4℃，最冷月（1月）平均氣溫-6.5℃，年平均降水量744.7 mm。研究區(qū)域內(nèi)多分布片麻巖，并以此為成土母質(zhì)，土壤類(lèi)型為褐土，土壤基本理化性質(zhì)：pH 6.47，土壤有機(jī)質(zhì)含量5.89 g· kg-1，全氮0.63 g· kg-1，堿解氮44.8 mg·kg-1，全磷0.79 g· kg-1，有效磷19.4 mg· kg-1，速效鉀72.0 mg·kg-1，屬于低有機(jī)質(zhì)含量中等肥力水平土壤。試驗(yàn)樣地以當(dāng)?shù)刂髟云贩N燕山早豐（C.mollissima‘Yanshanzaofeng’）為主，樹(shù)齡 13年，平均樹(shù)高2.5 m，采用中等強(qiáng)度集約經(jīng)營(yíng)模式，其中冬季修剪為每年2月底，修剪強(qiáng)度一致，即每平方米留結(jié)果母枝15個(gè)。

1.2 供試有機(jī)肥

試驗(yàn)選用實(shí)驗(yàn)室自制堆肥BZ，由試驗(yàn)區(qū)板栗葉與栗蓬自然凋落混合物B、栗蘑菌渣Z與雞糞F按比例B：Z：F=4：2：4通過(guò)好氧堆肥獲得,供試堆肥發(fā)芽指數(shù)85%以上，達(dá)腐熟程度。樣品經(jīng)自然風(fēng)干后，粉碎過(guò)1 mm篩備用，基本性質(zhì)：pH 8.45（提取比1：10），有機(jī)碳含量285 g·kg-1，全氮24.4 g·kg-1，全磷10.61 g·kg-1，全鉀10.63 g·kg-1。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與處理

2015～2016年開(kāi)展大田試驗(yàn)。2015年4月初，在板栗林地選擇土壤類(lèi)型、坡度、坡向等基本一致區(qū)域作為試驗(yàn)樣地，以長(zhǎng)勢(shì)一致、健康板栗結(jié)果樹(shù)為研究對(duì)象。本試驗(yàn)設(shè)6個(gè)處理：① CK（不施肥）；② 單施有機(jī)堆肥（M）；③ 單施化肥（F）；④ 25%有機(jī)堆肥+75%化肥（F0.75M0.25）；⑤50%有機(jī)堆肥+50%化肥（F0.5M0.5）；⑥75%有機(jī)堆肥+25%化肥（F0.25M0.75）。

無(wú)機(jī)化肥分別為尿素（46.4%N）、過(guò)磷酸鈣（12%P2O5）和氯化鉀（60%K2O），施肥處理肥料用量以等磷量P2O5102.9 kg·hm-2計(jì)，有機(jī)堆肥氮鉀比例與本地適用范圍吻合，氮和鉀以單施有機(jī)肥（F）量計(jì)，不足部分用尿素和氯化鉀補(bǔ)充。試驗(yàn)小區(qū)面積為15 m×12 m，株行距為3 m×4 m，再以單株為小區(qū)，采用環(huán)狀溝施方式（沿每棵樹(shù)樹(shù)冠滴水線(xiàn) 4個(gè)方向開(kāi)溝，溝深30 cm，將堆肥產(chǎn)物均勻平鋪至溝內(nèi)，填土，一次性全量施入），每個(gè)處理3次重復(fù)，共18個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，隨機(jī)區(qū)組排列，處理小區(qū)間設(shè)保護(hù)行。

2016年試驗(yàn)處理同2015年。7月中旬上午9：00～10：00采集樹(shù)冠中部外圍東南西北結(jié)果枝著生栗蓬節(jié)位葉片各2片（長(zhǎng)勢(shì)良好，且無(wú)病蟲(chóng)害），即每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)取120片葉子為1個(gè)重復(fù)，共計(jì)3次重復(fù)。葉片立即裝入保鮮袋，置于冰盒內(nèi)，帶回實(shí)驗(yàn)室處理。9月果實(shí)成熟期測(cè)定各小區(qū)產(chǎn)量和平均單粒重，每試驗(yàn)小區(qū)隨機(jī)抽取100粒堅(jiān)果，測(cè)定含水量后，粉碎過(guò)篩，分析果實(shí)品質(zhì)。

1.4 測(cè)定指標(biāo)與方法

葉片氮、磷含量測(cè)定：Yaxin-1242葉面積儀測(cè)定葉片面積后，洗凈于烘箱105℃殺青30 min，80℃烘干至恒重，獲得葉片干重，計(jì)算葉片干重與葉面積比值，即比葉質(zhì)量。粉碎過(guò)篩，混勻后密封于樣品袋中，用H2SO4-H2O2消煮后AA3連續(xù)流動(dòng)分析測(cè)定單位質(zhì)量葉片氮和磷含量[16]，單位面積葉片元素含量=比葉質(zhì)量×單位質(zhì)量葉片元素含量，每片葉子元素總含量=葉片干重×單位質(zhì)量葉片元素含量。

產(chǎn)量測(cè)定：分別稱(chēng)量小區(qū)內(nèi)每株樹(shù)體所有堅(jiān)果并計(jì)數(shù)，單粒重=單株堅(jiān)果總重/堅(jiān)果數(shù)。

純有機(jī)肥（M）、化肥（F）或有機(jī)無(wú)機(jī)配施FXMY實(shí)際增長(zhǎng)率=（純有機(jī)肥（M）、化肥（F）或FXMY實(shí)測(cè)值-對(duì)照（CK）實(shí)測(cè)值）/對(duì)照（CK）實(shí)測(cè)值）×100%；

有機(jī)無(wú)機(jī)配施FXMY預(yù)測(cè)增長(zhǎng)率=[純化肥（F）實(shí)際增長(zhǎng)率×X+純有機(jī)肥（M）實(shí)際增長(zhǎng)率×Y)]/（X+Y），其中X、Y分別為化肥和有機(jī)肥所占比重（%），若實(shí)際增長(zhǎng)率顯著高于預(yù)測(cè)增長(zhǎng)率，則有機(jī)肥（M）與無(wú)機(jī)肥（F）之間存在促進(jìn)作用，反之存在抑制作用[17]。

果實(shí)品質(zhì)分析：水分含量測(cè)定采用常壓烘箱干燥法，脂肪含量測(cè)定采用索氏抽提法，蛋白質(zhì)含量測(cè)定采用凱氏定氮法，淀粉含量采用雙波長(zhǎng)法，可溶性糖含量采用蒽酮比色法[13,18-19]。

1.5 數(shù)據(jù)處理

使用SPSS 17.0軟件作數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。采用單因素方差分析（One-way ANOVA）和Duncan法比較不同施肥模式下氮磷含量、果實(shí)產(chǎn)量及單粒重差異，t檢驗(yàn)比較有機(jī)無(wú)機(jī)配施FXMY葉片元素含量及產(chǎn)量實(shí)際增長(zhǎng)率與預(yù)測(cè)增長(zhǎng)率差異，用Pearson法作產(chǎn)量、品質(zhì)與葉片氮磷含量相關(guān)性分析。分析數(shù)據(jù)采用2015和2016年平均值。

采用Microsoft Excel 2003制作圖表。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥模式下板栗葉片氮磷營(yíng)養(yǎng)特征

由表1可知，基于單位質(zhì)量葉片氮磷含量：各處理單位質(zhì)量葉片N含量表現(xiàn)為F0.5M0.5＞F0.75M0.25＞F＞M＞F0.25M0.75＞CK，P 含量表現(xiàn)為 F0.5M0.5＞M＞F0.75M0.25=F＞F0.25M0.75＞CK，即F0.5M0.5處理單位質(zhì)量葉片N、P含量均最高，其次是F0.75M0.25或M處理，CK最低。

基于單位面積葉片氮磷含量：各處理單位面積葉片N含量表現(xiàn)為F0.5M0.5＞F＞F0.75M0.25＞M＞F0.25M0.75＞CK，P 含量表現(xiàn)為 F0.5M0.5＞F＞M＞F0.75M0.25＞F0.25M0.75=CK，即單位質(zhì)量葉片N、P含量以F0.5M0.5處理均最高，其次為F處理，F(xiàn)0.25M0.75處理和CK均較低，與基于單位質(zhì)量葉片氮磷含量存在差異。

基于單位葉片氮磷總含量：各處理單位葉片N總含量表現(xiàn)為F0.5M0.5＞F0.75M0.25=F＞M＞F0.25M0.75＞CK，P總含量表現(xiàn)為 F0.5M0.5＞F＞F0.75M0.25=M＞F0.25M0.75＞CK，即F0.5M0.5處理單位葉片氮磷總含量均最高，其次為F處理，CK最低，與基于單位面積葉片氮磷含量排序相似。

綜合3種葉片氮磷養(yǎng)分性狀特征可知，施肥處理中高有機(jī)肥比例（100%或75%）不利于葉片氮吸收，葉片氮含量增加更依賴(lài)于無(wú)機(jī)化肥施用量，而葉片磷含量對(duì)施肥模式響應(yīng)較復(fù)雜。

由表1可知，F(xiàn)0.75M0.25和F0.5M0.5處理N/P＞14且顯著高于F處理，F(xiàn)0.25M0.75最低。

表1 不同施肥模式下板栗葉片氮磷營(yíng)養(yǎng)及N/P(平均值±標(biāo)準(zhǔn)差)Table 1 Nitrogen and phosphorus content and N/Pof leaves under different fertilization treatments(means±SD)

2.2 不同施肥模式下板栗產(chǎn)量及單粒重差異

由表2可知，各施肥處理板栗產(chǎn)量均顯著高于CK處理，增產(chǎn)49.09%～124.64%，其中F0.5M0.5增產(chǎn)效果最明顯，分別比F和M處理高50.67%和23.14%，其次為F0.75M0.25，分別比F和M處理高30.08%和6.31%，F(xiàn)0.25M0.75與M處理差異不顯著，但比F處理高21.31%。各處理單粒重表現(xiàn)為F0.5M0.5最高，CK最低，其他各處理差異不顯著。

2.3 有機(jī)無(wú)機(jī)配施模式下葉片氮磷含量及產(chǎn)量預(yù)測(cè)增長(zhǎng)率與實(shí)際增長(zhǎng)率

由表3可知，有機(jī)無(wú)機(jī)配施之間混合效應(yīng)（促進(jìn)、抑制或者無(wú)相互作用）因配施比例而異。F0.75M0.25處理中，單位質(zhì)量N含量、單位葉片N總含量實(shí)際增長(zhǎng)率顯著高于預(yù)測(cè)增長(zhǎng)率，而單位面積P含量、單位葉片P總含量實(shí)際增長(zhǎng)率顯著低于預(yù)測(cè)增長(zhǎng)率，而單位質(zhì)量P含量和單位面積N含量實(shí)際增長(zhǎng)率與預(yù)測(cè)增長(zhǎng)率差異不顯著，此時(shí)表現(xiàn)促氮抑磷混合效應(yīng)；而F0.5M0.5處理，不論基于單位面積、單位質(zhì)量還是單位葉片N、P含量實(shí)際增長(zhǎng)率均顯著高于預(yù)測(cè)增長(zhǎng)率，說(shuō)明有機(jī)無(wú)機(jī)配施以1：1比例混合時(shí)表現(xiàn)顯著促氮促磷作用；F0.25M0.75處理中，單位面積、單位質(zhì)量和單位葉片N、P含量實(shí)際增長(zhǎng)率均顯著低于預(yù)測(cè)增長(zhǎng)率，說(shuō)明此時(shí)表現(xiàn)顯著抑氮抑磷混合效應(yīng)。

F0.5M0.5和F0.75M0.25處理產(chǎn)量實(shí)際增長(zhǎng)率顯著高于預(yù)測(cè)增長(zhǎng)率，特別是F0.5M0.5處理，其實(shí)際增長(zhǎng)率是預(yù)測(cè)增長(zhǎng)率1.9倍，對(duì)產(chǎn)量促進(jìn)作用最顯著，F(xiàn)0.25M0.75處理產(chǎn)量實(shí)際增長(zhǎng)率與預(yù)測(cè)增長(zhǎng)率差異不顯著，說(shuō)明此時(shí)有機(jī)無(wú)機(jī)之間對(duì)產(chǎn)量未表現(xiàn)互作效應(yīng)。

表2 不同施肥模式下的板栗產(chǎn)量及單粒重(平均值±標(biāo)準(zhǔn)差)Table 2 Fruit yield and single seed weight under different fertilization treatments(means±SD)

表3 有機(jī)無(wú)機(jī)配施模式下葉片氮磷含量及產(chǎn)量預(yù)測(cè)增長(zhǎng)率與實(shí)際增長(zhǎng)率比較Table 3 Comparisonsof expected increaserate and observed increase rate of nitrogen and phosphorus content of leaves and fruit yield under inorganic fertilizer combined with organic composts treatments (%)

2.4 不同施肥模式下板栗果實(shí)品質(zhì)差異

由表4可知，淀粉作為板栗主成分，其含量占干基47.17%～55.83%，是決定板栗食用品質(zhì)主要因素[18]，其含量以F0.5M0.5最高，比CK高18.36%，其次為F0.75M0.25，比CK高16.78%，M處理比CK高13.14%，并顯著高于F和F0.25M0.75處理，CK最低。

可溶性糖含量與淀粉含量相似，也以F0.5M0.5最高，其次為M和F0.75M0.25處理，F(xiàn)0.25M0.75處理顯著高于F處理，CK最低。

蛋白質(zhì)含量直接影響板栗吸水性、乳化性等[13]，板栗蛋白質(zhì)含量以F0.5M0.5處理最高，顯著高于F、M、F0.75M0.25和F0.25M0.75處理，分別提高4.19%、13.09%、17.80%和30.40%，即F0.5M0.5處理促進(jìn)氮素向果實(shí)轉(zhuǎn)移。

脂肪含量以F0.5M0.5和M最高，F(xiàn)0.75M0.25和F0.25M0.75與CK差異不顯著，F(xiàn)處理最低。種仁含水量對(duì)板栗貯藏性影響較大，不宜過(guò)高，以M處理最高，其次F和CK處理，F(xiàn)0.5M0.5、F0.75M0.25和F0.25M0.75均較低。

表4 不同施肥模式對(duì)板栗果實(shí)品質(zhì)影響Table 4 Fruit quality under different fertilization treatments (%)

2.5 板栗產(chǎn)量與葉片氮磷含量的相關(guān)性

相關(guān)分析（見(jiàn)表5）表明，板栗產(chǎn)量、可溶性糖含量均與單位質(zhì)量葉片P含量、單位葉片N、P總含量呈顯著或極顯著正相關(guān)，蛋白質(zhì)含量與單位面積N、P含量呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），與單位質(zhì)量N、P含量、單位葉片N、P總含量呈顯著正相關(guān)（P＜0.05），淀粉含量與單位質(zhì)量N、P含量、單位葉片N、P總含量呈顯著正相關(guān)（P＜0.05），表明板栗產(chǎn)量及品質(zhì)與葉片氮磷營(yíng)養(yǎng)狀況密切相關(guān)，特別是單位葉片N、P總含量可作為板栗產(chǎn)量及品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，即在一定范圍內(nèi)，單位葉片氮磷總含量越高，板栗產(chǎn)量及品質(zhì)越好。

表5 板栗產(chǎn)量及果實(shí)品質(zhì)與葉片氮磷含量相關(guān)分析Table5 Pearson correlationsbetween fruit yield,fruit quality and leaf nutrients(N and P)

3 討論與結(jié)論

3.1 不同施肥模式對(duì)板栗葉片氮磷含量、N/P及有機(jī)無(wú)機(jī)混施效應(yīng)影響

葉片是植物光合作用主要器官，也是為果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育提供和積累貯藏養(yǎng)分重要庫(kù)源器官[1]，而果樹(shù)葉片礦質(zhì)元素可反映樹(shù)體對(duì)土壤養(yǎng)分吸收利用狀況，其中氮和磷作為植物基本營(yíng)養(yǎng)元素，影響葉片光合速率和碳素同化，調(diào)節(jié)雌雄花比例，是果實(shí)形成過(guò)程中蛋白質(zhì)和遺傳物質(zhì)等重要組成元素，是能量代謝和遺傳必需物質(zhì)，與果樹(shù)生長(zhǎng)及產(chǎn)量品質(zhì)形成密切相關(guān)[20]。一定比例有機(jī)肥替代化肥可改善土壤中氮磷供應(yīng)過(guò)程，使土壤養(yǎng)分平穩(wěn)釋放，促進(jìn)植物對(duì)氮磷吸收。許小偉等、謝軍等和楊曉梅等一系列研究發(fā)現(xiàn)，等氮磷鉀條件下有機(jī)無(wú)機(jī)中量或低量配施（≤50%有機(jī)肥）有利于作物養(yǎng)分吸收與轉(zhuǎn)運(yùn)，提高氮肥利用率及作物產(chǎn)量，獲得較高經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益[21-23]，與本研究結(jié)果一致，即綜合3種葉片氮磷養(yǎng)分性狀特征，F(xiàn)0.5M0.5和F0.75M0.25處理葉片氮含量均較高，而F0.25M0.75和M處理葉片氮含量較低，即過(guò)高有機(jī)肥比例（100%或75%）不利于葉片氮吸收，可見(jiàn)葉片氮含量增加更依賴(lài)于無(wú)機(jī)化肥施用量，推測(cè)與其前期營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)積累與器官構(gòu)建對(duì)氮需求較多有關(guān)[20]，無(wú)機(jī)氮肥的速效性保證氮及時(shí)供應(yīng)，而葉片磷含量對(duì)有機(jī)肥配施比例響應(yīng)較復(fù)雜，可能與其在土壤中固定與釋放、形態(tài)轉(zhuǎn)化及其對(duì)根系形態(tài)構(gòu)型影響有關(guān)[24-25]。本研究發(fā)現(xiàn)與純有機(jī)肥M或純無(wú)機(jī)肥F處理相比，以F0.5M0.5即50%有機(jī)堆肥替代50%無(wú)機(jī)肥處理有益氮磷吸收的生境（即有效調(diào)節(jié)化肥與土壤養(yǎng)分釋放強(qiáng)度，均衡養(yǎng)分供應(yīng)，同時(shí)有機(jī)肥分解產(chǎn)生有機(jī)酸等可促進(jìn)土壤中磷等難溶性養(yǎng)分活化，增加土壤中速效磷含量[26]）使其表現(xiàn)高氮高磷營(yíng)養(yǎng)特征，與許小偉等和謝軍等研究結(jié)果基本一致[22-23]。而F0.75M0.25即25%有機(jī)堆肥與75%無(wú)機(jī)肥配施表現(xiàn)促氮抑磷混合效應(yīng)，可能是無(wú)機(jī)肥比例過(guò)高使有機(jī)陰離子分泌減少而磷固定作用加強(qiáng)[7]，F(xiàn)0.25M0.75即75%有機(jī)堆肥與25%無(wú)機(jī)肥配施表現(xiàn)抑氮抑磷混合效應(yīng)，可能由于高有機(jī)堆肥比例降低氮速效性，過(guò)多有機(jī)陰離子使土壤有效磷濃度過(guò)高，也不利于根系對(duì)磷吸收與轉(zhuǎn)運(yùn)，與季萌萌等發(fā)現(xiàn)高磷抑制蘋(píng)果砧木對(duì)磷素和氮素吸收研究結(jié)果基本一致[24]。

葉片N/P是評(píng)價(jià)生長(zhǎng)環(huán)境對(duì)植物生長(zhǎng)養(yǎng)分供應(yīng)狀況重要指標(biāo)。研究表明，當(dāng)N/P＜14時(shí)，受N限制[27]，本研究中，與純有機(jī)堆肥（M）和純無(wú)機(jī)肥（F）相比，F(xiàn)0.27M0.25和F0.5M0.5處理N/P顯著提高且＞14，可能與有機(jī)無(wú)機(jī)配施表現(xiàn)較強(qiáng)促氮混合效應(yīng)有關(guān)（見(jiàn)表1、3），氮限制作用逐漸降弱，變?yōu)榈坠餐饔茫現(xiàn)0.75M0.25處理N/P顯著降低，可能與有機(jī)無(wú)機(jī)配施表現(xiàn)抑氮抑磷混合效應(yīng)特別是對(duì)氮較強(qiáng)抑制作用。

3.2 不同施肥模式下板栗產(chǎn)量及品質(zhì)差異與葉片氮磷性狀相關(guān)性

合理比例有機(jī)無(wú)機(jī)配施有助于果樹(shù)獲得高產(chǎn)，有機(jī)無(wú)機(jī)配施促進(jìn)葉片對(duì)氮磷等養(yǎng)分吸收，葉片中葉綠素及酶等物質(zhì)含量增加，葉片光合作用顯著增強(qiáng)，向果實(shí)輸送干物質(zhì)含量顯著增加[15]。李濤濤等研究表明，有機(jī)無(wú)機(jī)定量配施可更有效提高渭北蘋(píng)果產(chǎn)量[1]，李菊梅等研究有機(jī)無(wú)機(jī)配施對(duì)水稻產(chǎn)量影響表明，有機(jī)肥氮占總氮50%時(shí)產(chǎn)量比單施化肥及單施有機(jī)肥分別提高72%、68.6%[28]，本研究結(jié)果顯示，不同施肥模式下板栗產(chǎn)量依次為：F0.5M0.5＞F0.75M0.25＞F0.25M0.75=M＞F＞CK，表明有機(jī)無(wú)機(jī)中低量配施（50%和25%有機(jī)堆肥）特別是有機(jī)肥替代50%化肥更有利于提高板栗產(chǎn)量，而本研究中單施有機(jī)肥處理產(chǎn)量并不低于無(wú)機(jī)肥處理產(chǎn)量，與謝軍等研究結(jié)果一致[23]，而與姜佰文等、李菊梅等研究結(jié)果不一致[13,37]，可能由于本研究區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量低，在氮磷鉀比例較適合情況下，有機(jī)肥多元化對(duì)土壤質(zhì)量改良作用優(yōu)于無(wú)機(jī)肥[3]，鈣鎂鐵等元素植物有效性增加[26]。相關(guān)分析表明，板栗產(chǎn)量與單位葉片磷含量、單位葉片N、P總含量呈極顯著或顯著正相關(guān)，這表明葉片氮磷營(yíng)養(yǎng)狀況顯著影響板栗產(chǎn)量，而50%有機(jī)堆肥+50%無(wú)機(jī)肥處理促氮促磷混合效應(yīng)引起的高氮高磷營(yíng)養(yǎng)特征可能是其高產(chǎn)重要原因，為當(dāng)?shù)赜袡C(jī)無(wú)機(jī)配施實(shí)踐最佳選擇。

單粒重、淀粉、可溶性糖、脂肪以及蛋白質(zhì)含量是衡量板栗食用品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值以及市場(chǎng)價(jià)值重要指標(biāo)[18]。田壽樂(lè)等研究表明，尿素與磷酸二氫鉀配施對(duì)增加板栗堅(jiān)果單粒質(zhì)量，提高總糖、淀粉、蛋白質(zhì)含量以及降低含水量效果良好[15]。本研究結(jié)果顯示，有機(jī)無(wú)機(jī)配施組合F0.5M0.5顯著提高板栗單粒重、淀粉、可溶性糖、脂肪以及蛋白質(zhì)含量，且含水量較低，可能由于此時(shí)促氮促磷混合配施效應(yīng)有益于干物質(zhì)合成與儲(chǔ)備，向生殖生長(zhǎng)中心果實(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)分配量增加[26]。相關(guān)分析表明，板栗產(chǎn)量、可溶性糖含量、蛋白質(zhì)均與單位葉片N、P總含量均呈顯著正相關(guān)，也說(shuō)明葉片養(yǎng)分與果實(shí)品質(zhì)相關(guān)性較大。而結(jié)果枝單位葉片氮磷總含量是綜合葉片干物質(zhì)積累、葉面積及葉片厚度等葉片結(jié)構(gòu)養(yǎng)分性狀，可作為板栗產(chǎn)量及品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)。

綜上，本文在大田條件下研究有機(jī)無(wú)機(jī)配施比例對(duì)板栗葉片氮磷含量、氮磷比、產(chǎn)量、品質(zhì)及其相互作用影響，有機(jī)無(wú)機(jī)配施對(duì)地上部養(yǎng)分吸收、果實(shí)產(chǎn)量及品質(zhì)形成影響涉及土壤與植物長(zhǎng)期相互作用，不僅與配施比例有關(guān)，而且還受土壤類(lèi)型、應(yīng)用條件及時(shí)間長(zhǎng)短等諸多因素影響，有待全面和深入探討。

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Effect of different application ratios of inorganic and organic fertilizers on nitrogen and phosphorus contents of leaves,yield and quality of Castanea mollissima/

SONG Ying,GUO Sujuan,XIE Mingming,ZHANG Li,SUN Huijuan
(Key Laboratory for Silviculture and Conservation,Ministry of Education,College of Forestry,Beijing Forestry University,Beijing 100083,China)

Castanea mollissima‘Yanshanzaofeng’was selected as the test material to study the effects of different application ratios of inorganic and organic fertilizers on nitrogen and phosphorus contents of leaves yield and quality of Castanea mollissima and their interaction by using different calculation methods(leaf nutrient content per unit mass,leaf nutrient content per unit area and leaf total nutrient content),and to provide guidance for rational utilization of organic waste resources and adjustment of fertilization pattern.The results showed that the most leaf nitrogen and phosphorus contents based on three calculation methods andsingle seed weight were with 50%inorganic fertilizer and 50%organic compost treatment(F0.5M0.5),then the lowest was no fertilizer treatment(CK).Leaf N/P ratio under F0.75M0.25(75%inorganic fertilizer and 25%organic compost)and F0.5M0.5treatments(＞14)were significantly higher than that under the pure inorganic fertilizer(F)and pure organic compost(M),and the lowest was found with 25%inorganic fertilizer and 75%organic compost treatment(F0.25M0.75).Compared with F and M treatments,the increased nitrogen and phosphorus efficiency by F0.5M0.5,the increased nitrogen and decreased phosphorus efficiency by F0.75M0.25and the decreased nitrogen and phosphorus efficiency by F0.25M0.75were respectively shown.The highest yield increased and best quality improvement were shown with F0.5M0.5treatment,followed by F0.75M0.25treatment.The correlative analysis showed that fruit yield and quality parameters(including starch,soluble sugar and protein content of Castanea mollissima)had significant positive relationship with leaf total nitrogen and phosphorus contents(P＜0.05).The results suggested that interaction between chemical fertilizer and organic compost varied with application ratios of chemical and organic fertilizers.F0.5M0.5was the best combined application of organic and chemical fertilizers choice in given area on the condition that equivalent N,P and K nutrients were supplied.

fertilization;Castanea mollissima;leaf nitrogen and phosphorus content;fruit yield;fruit quality

S147.21；S606+.2

A

1005-9369（2017）09-0028-08

時(shí)間 2017-10-20 12：50：40 [URL]http：//kns.cnki.net/kcms/detail/23.1391.S.20171020.1250.004.

宋影,郭素娟,謝明明,等.有機(jī)-無(wú)機(jī)配施比例對(duì)板栗葉片氮磷營(yíng)養(yǎng)、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2017,48(9)：28-35.

Song Ying,Guo Sujuan,Xie Mingming,et al.Effect of different application ratios of inorganic and organic fertilizers on nitrogen and phosphorus contents of leaves,yield and quality of Castanea mollissima[J].Journal of Northeast Agricultural University,2017,48(9)：28-35.(in Chinese with English abstract)

2017-09-06

國(guó)家林業(yè)公益性行業(yè)科研專(zhuān)項(xiàng)重大項(xiàng)目（201204401）；“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2013BAD14B0402）

宋影（1989-），女，博士研究生，研究方向?yàn)榱謽I(yè)廢棄物應(yīng)用及經(jīng)濟(jì)林栽培研究。E-mail：sy892566@163.com

＊通訊作者：郭素娟，女，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)榻?jīng)濟(jì)林（果樹(shù)）栽培與利用研究。E-mail：gwangzs@263.net