氮磷鉀葉面肥配施不同碳源對(duì)桃樹(shù)新梢生長(zhǎng)及果實(shí)品質(zhì)的影響

王貴芳，姚元濤，李素紅，董亞茹，高曉蘭，王紅郜懷峰，梁家慧，張勇，魏樹(shù)偉

（1.山東省果樹(shù)研究所，山東 泰安 271000；2.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，山東 泰安 271018）

施肥與果樹(shù)產(chǎn)量及果實(shí)品質(zhì)息息相關(guān)［1］。但過(guò)量施用化肥導(dǎo)致肥料利用率不高、土壤肥料流失嚴(yán)重［2］，并造成嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題［3，4］，威脅到農(nóng)業(yè)可持續(xù)性發(fā)展。因此，如何在滿足果樹(shù)樹(shù)體營(yíng)養(yǎng)需求情況下提高肥料利用率成了果樹(shù)營(yíng)養(yǎng)與肥料研究的主題［5］。

葉面施肥是生產(chǎn)中重要的追肥方式，其用量少、肥效快、養(yǎng)分利用率高，且不受養(yǎng)分分配中心的影響，能及時(shí)滿足果樹(shù)的營(yíng)養(yǎng)需求，并可避免某些元素在土壤中固定。研究表明，葉面噴施尿素、磷酸二氫鉀等葉面肥能夠提高谷子的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度等光合指標(biāo)［6］。茶樹(shù)噴施尿素和專用葉面肥均能提早茶葉的開(kāi)采期，提高茶葉品質(zhì)［7］。蘋(píng)果樹(shù)噴施葉面肥能顯著提高葉片的光合性能［8］，顯著增加蘋(píng)果果實(shí)可溶性固形物含量和揮發(fā)性物質(zhì)的種類和含量，降低可滴定酸含量，提高果實(shí)品質(zhì)［9］。噴施磷酸二氫鉀可增加‘紅將軍’蘋(píng)果葉片的質(zhì)量、提高光合速率及蒸騰速率，同時(shí)提高果實(shí)的單果重及可溶性固形物含量［10］。何平等［11］研究發(fā)現(xiàn)，葉面噴施鉀、鎂和鈣肥可以在一定程度上改善桃果實(shí)著色，提高果實(shí)品質(zhì)。王國(guó)棟等［12］以7年生的魯星油桃為試材，對(duì)桃樹(shù)梢葉局部涂抹納米碳與尿素溶液，結(jié)果發(fā)現(xiàn)納米碳能夠促進(jìn)新梢葉片對(duì)氮素的吸收利用，有效提高葉綠素含量、光合效率及新梢局部氮素利用率，影響氮素在梢葉各部位間的分配，促進(jìn)氮素向新生嫩葉的轉(zhuǎn)移。另有研究表明，葉面噴施糖醇小分子有機(jī)物能促進(jìn)小白菜的生長(zhǎng)，改善其品質(zhì)［13］。李秋利等［14］研究表明，葉面噴施山梨醇和蔗糖均能改善桃果實(shí)著色和品質(zhì)。

桃樹(shù)是我國(guó)重要的落葉果樹(shù)之一，分布范圍廣，栽培面積大［15］。目前關(guān)于如何改善桃果實(shí)品質(zhì)、提高肥料利用率而達(dá)到提質(zhì)增效目的的研究尚比較欠缺，同時(shí)小分子糖醇作為葉面肥對(duì)果樹(shù)生長(zhǎng)發(fā)育及果實(shí)品質(zhì)的影響研究較少。本研究以5年生結(jié)果期桃樹(shù)為試材，探討氮磷鉀葉面肥配施不同碳源對(duì)桃樹(shù)新梢生長(zhǎng)、果實(shí)大小及品質(zhì)的影響，明確調(diào)控桃樹(shù)生長(zhǎng)、提高果實(shí)品質(zhì)的最佳配方，以期為結(jié)果期桃樹(shù)葉面肥的施用提供參考，為桃產(chǎn)區(qū)化肥減施與提質(zhì)增效提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2019年5—8月在山東省泰安市泰山區(qū)省莊鎮(zhèn)紅廟桃園進(jìn)行。供試桃樹(shù)品種為中油16號(hào)，5年生結(jié)果期桃樹(shù)，選取生長(zhǎng)勢(shì)一致的植株為試材。桃園土壤為棕壤，有機(jī)質(zhì)含量11.68 g/kg、堿解氮74.12 mg/kg、速效磷65.72 mg/kg、速效鉀63.33 mg/kg，pH值7.11。試驗(yàn)所用尿素、磷酸二氫鉀、蔗糖、葡萄糖購(gòu)自天津市凱通化學(xué)試劑有限公司；海藻糖、山梨糖醇購(gòu)自北京索萊寶科技有限公司。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)6個(gè)處理：CK（清水）、NPK（4 g/L尿素+3 g/L磷酸二氫鉀）、Suc+NPK（10.27 g/L蔗糖+NPK）、Tre+NPK（10.27 g/L海藻糖+NPK）、Sor+NPK（5.47 g/L山梨醇+NPK）和Glu+NPK（5.40 g/L葡萄糖+NPK）。單株桃樹(shù)為一個(gè)重復(fù)，每處理重復(fù)3次，每隔15天噴一次葉面肥，共噴5次。選擇無(wú)風(fēng)或微風(fēng)的多云天氣或傍晚，著重噴施葉片背面，以霧粒細(xì)密、葉面著霧均勻但不下滴為度。

1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.3.1 新梢生長(zhǎng)量測(cè)量 第1次噴施葉面肥時(shí)，在植株中部外圍不同的方位選取16個(gè)長(zhǎng)勢(shì)一致的新梢，用直尺測(cè)量新梢長(zhǎng)度。1周后，再次測(cè)量新梢的長(zhǎng)度，計(jì)算每個(gè)處理新梢平均生長(zhǎng)量。

1.3.2 葉片相關(guān)指標(biāo)測(cè)定 葉面積測(cè)定：第1次噴施葉面肥后1周，選取新梢中部的功能葉片，每個(gè)處理選取60片，采用YMJ-B便攜式葉面積儀進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)測(cè)定。

葉片葉綠素含量測(cè)定參照趙世杰等［16］的方法進(jìn)行。選取晴天8∶30—11∶00和14∶30—16∶00用CIRAS-3便攜式光合儀（PPSystems，美國(guó)）測(cè)定充分展開(kāi)功能葉片（新梢中部）的凈光合速率，每株桃樹(shù)測(cè)定6次，每處理重復(fù)18次，取平均值。測(cè)定時(shí)設(shè)定內(nèi)源光照強(qiáng)度為1 100μmol/（m2·s）、CO2濃度390μL/L。

葉片可溶性糖和淀粉含量測(cè)定：取1 g樣品，剪成小塊，放入10 mL刻度試管中，加水10 mL，沸水浴抽提兩次，浸提液用于可溶性糖含量測(cè)定。抽提可溶性糖后的殘?jiān)尤敕兴?0 mL，再加入9.2 mol/L高氯酸2 mL，沸水浴將淀粉消化成葡萄糖，所得葡萄糖用于淀粉含量測(cè)定［17］。

葉片硝態(tài)氮含量的測(cè)定參照植物體內(nèi)硝態(tài)氮含量的測(cè)定方法進(jìn)行［16］。葉片全氮含量采用凱氏定氮法測(cè)定；全磷含量采用釩鉬黃比色法測(cè)定；全鉀含量采用火焰光度計(jì)測(cè)定。

1.3.3 果實(shí)相關(guān)指標(biāo)測(cè)定 8月19日采收果實(shí)，每個(gè)處理隨機(jī)選取果樹(shù)外圍中部18個(gè)果實(shí)進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)的測(cè)定。用天平稱每個(gè)果實(shí)的質(zhì)量，計(jì)算平均單果重；用手持式硬度計(jì)測(cè)定果實(shí)硬度，每個(gè)果實(shí)測(cè)2次，計(jì)算平均硬度；用手持式糖度計(jì)測(cè)定果實(shí)的可溶性固形物含量，每個(gè)果實(shí)測(cè)2次，計(jì)算平均值。

每個(gè)處理選取6個(gè)果實(shí)，切取相同部位的果肉，剪成小塊混勻。稱取1 g樣品，放入10 mL刻度試管中，加水10 mL，沸水浴抽提兩次，浸提液用于可溶性糖含量測(cè)定［17］。果實(shí)有機(jī)酸含量測(cè)定參照高俊鳳［18］的方法進(jìn)行；果實(shí)VC含量的測(cè)定參照趙世杰等［16］的方法進(jìn)行。

1.4 數(shù)據(jù)處理

運(yùn)用Microsoft Excel 2010進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和圖表繪制，采用SPSS 20.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析及最小顯著差異性檢驗(yàn)（Duncan’s新復(fù)極差法，P＜0.05或P＜0.01）。

2 結(jié)果與分析

2.1 葉面肥配施不同碳源對(duì)新梢及葉片生長(zhǎng)的影響

新梢和葉片的生長(zhǎng)量是衡量果樹(shù)生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)弱和樹(shù)體營(yíng)養(yǎng)水平的標(biāo)志。從圖1可以看出，NPK處理桃新梢為10.16 cm，比CK增加11.53%，Suc+NPK、Tre+NPK、Sor+NPK和Glu+NPK處理分別比 CK 降 低21.30%、23.16%、27.66% 和24.26%。NPK 處理平均葉面積為3 823.90 mm2，顯著高于CK，Tre+NPK、Sor+NPK和Glu+NPK處理葉面積顯著低于CK，Suc+NPK處理與CK差異不顯著。可見(jiàn)，NPK葉面肥顯著促進(jìn)新梢和葉片的生長(zhǎng)，Suc+NPK、Tre+NPK、Sor+NPK和Glu+NPK處理均抑制新梢的伸長(zhǎng)；Suc+NPK處理對(duì)葉片的生長(zhǎng)影響不顯著，Tre+NPK、Sor+NPK和Glu+NPK處理顯著抑制葉片的伸展。

2.2 葉面肥配施不同碳源對(duì)葉片葉綠素含量和凈光合速率的影響

從圖2可以看出，Suc+NPK處理葉片葉綠素含量與CK差異不顯著，其他處理均顯著低于CK。不同葉面肥處理的葉片凈光合速率與CK差異均不顯著，但Suc+NPK處理比CK高6.26%，而Tre+NPK處理比CK低7.19%。綜上可見(jiàn)，與CK比較，葉面肥配施碳源處理對(duì)葉片凈光合速率影響不大。

圖2 葉面肥配施不同碳源對(duì)葉片葉綠素含量和凈光合速率的影響

2.3 葉面肥配施不同碳源對(duì)葉片可溶性糖和淀粉含量的影響

從圖3看出，NPK和Suc+NPK處理葉片可溶性糖含量略低于CK，但差異不顯著；Tre+NPK、Sor+NPK和Glu+NPK處理分別比CK提高15.79%、27.27%和43.46%，差異均達(dá)顯著水平。Glu+NPK處理葉片的淀粉含量最高，為16.65 mg/g，比CK高21.71%，差異顯著；NPK、Suc+NPK、Sor+NPK和Tre+NPK處理分別比CK高9.94%、8.19%、13.08%和0.95%，差異均未達(dá)顯著水平。綜上，Glu+NPK處理顯著提高葉片可溶性糖和淀粉含量。

圖3 不同處理葉片可溶性糖和淀粉含量

2.4 葉面肥配施不同碳源對(duì)葉片硝態(tài)氮含量的影響

從圖4看出，NPK處理葉片硝態(tài)氮含量略高于CK，但差異不顯著；Suc+NPK、Tre+NPK、Sor+NPK和Glu+NPK處理葉片硝態(tài)氮含量分別是CK的73.92%、32.36%、27.47%和5.13%，極顯著低于CK?？梢?jiàn)，葉面肥配施外源碳顯著降低葉片的硝態(tài)氮含量。

圖4 不同處理葉片硝態(tài)氮含量

2.5 葉面肥配施不同碳源對(duì)桃樹(shù)葉片全氮、全磷和全鉀含量的影響

由表1可以看出，與CK相比，噴施葉面肥均提高葉片全氮含量，NPK、Suc+NPK、Tre+NPK、Sor+NPK和Glu+NPK處理分別提高40.67%、33.01%、16.27%、30.62%和35.89%，除Tre+NPK處理外其他處理均與對(duì)照差異顯著。Suc+NPK和Tre+NPK處理葉片全磷含量略低于CK，NPK、Sor+NPK和Glu+NPK處理則略高于CK，但差異均不顯著。NPK和Tre+NPK處理葉片全鉀含量顯著高于其他處理，Suc+NPK、Sor+NPK和Glu+NPK處理葉片全鉀含量顯著高于CK?？梢?jiàn)，葉面肥配施不同碳源均顯著提高葉片全氮和全鉀含量。

注：表中同列數(shù)據(jù)后不同小寫(xiě)字母表示處理間在0.05水平差異顯著。

2.6 葉面肥配施不同碳源對(duì)桃果實(shí)成熟期、單果重和果實(shí)硬度的影響

圖5 不同處理桃果實(shí)表型、平均單果重和果實(shí)硬度

從圖5看出，CK和Glu+NPK處理桃果實(shí)著色均勻，顏色鮮紅；Suc+NPK和Sor+NPK處理桃果實(shí)著色較為均勻；Tre+NPK處理的果實(shí)成熟期推遲，著色不夠；NPK處理桃果實(shí)著色最差。Glu+NPK處理平均單果重最大，比CK增加21.81%，Sor+NPK次之，比對(duì)照提高16.98%，而Tre+NPK處理單果重最低，比CK降低3.71%。NPK處理桃果實(shí)硬度最小，為9.77 kg/cm2，比CK降低34.65%，Tre+NPK處理硬度最大，為20.09 kg/cm2，比對(duì)照增加34.38%，差異均達(dá)顯著水平，其他處理均與CK差異不顯著。綜上，與CK相比，NPK處理不利于桃果實(shí)著色，顯著降低果實(shí)硬度；Tre+NPK處理顯著推遲果實(shí)的成熟期，果實(shí)硬度顯著增加；Suc+NPK、Sor+NPK和Glu+NPK處理均有利于桃果實(shí)著色，對(duì)單果重和果實(shí)硬度影響不顯著，Glu+NPK處理單果重增加略明顯。

2.7 葉面肥配施不同碳源對(duì)桃果實(shí)可溶性固形物和可溶性糖含量的影響

從圖6看出，各處理果實(shí)可溶性固形物含量均無(wú)顯著差異，以Suc+NPK 處理最高，為11.57%。Suc+NPK處理桃果實(shí)可溶性糖含量最高，比CK提高13.82%，差異極顯著；Sor+NPK處理比CK增加2.83%，差異顯著；Tre+NPK處理比CK降低8.63%，差異顯著；NPK和Glu+NPK處理分別比CK降低16.43%和19.08%，差異極顯著。綜上可見(jiàn)，葉面肥處理對(duì)桃果實(shí)可溶性固形物含量影響不顯著；而對(duì)果實(shí)可溶性糖含量影響顯著，與CK相比，Suc+NPK處理使果實(shí)可溶性糖含量升高，效果極顯著；Sor+NPK處理也使果實(shí)可溶性糖含量升高，效果顯著；NPK和Glu+NPK處理使果實(shí)可溶性糖含量極顯著降低。

圖6 不同處理桃果實(shí)可溶性固形物和可溶性糖含量

2.8 葉面肥配施不同碳源對(duì)桃果實(shí)有機(jī)酸和VC含量的影響

從圖7可以看出，NPK處理桃果實(shí)有機(jī)酸含量最高，為20.35 mg/g，顯著高于CK及其他葉面肥處理；Suc+NPK、Tre+NPK、Sor+NPK、Glu+NPK處理分別比CK降2.33、5.26、5.29、5.25 mg/g，差異均不顯著。NPK、Tre+NPK、Sor+NPK、Glu+NPK處理桃果實(shí)VC含量分別比CK提高31.47%、67.83%、41.26%和60.84%，差異均不顯著；Suc+NPK處理是CK的1.95倍，差異顯著。綜上，Suc+NPK處理桃果實(shí)有機(jī)酸含量略有降低，VC含量顯著升高。

圖7 不同處理桃果實(shí)有機(jī)酸和VC含量

3 討論

3.1 氮磷鉀葉面肥配施不同碳源對(duì)桃樹(shù)新梢、葉片生長(zhǎng)及碳氮代謝的影響

尿素和磷酸二氫鉀作為葉面肥在生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用，能夠被葉片快速吸收，補(bǔ)充樹(shù)體生長(zhǎng)所需的養(yǎng)分［19］。前人研究表明，外源糖醇不僅能夠改善植物的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程［20］、提高植物的抗逆性［21］，還可以通過(guò)光合碳代謝產(chǎn)生的糖信號(hào)參與代謝調(diào)節(jié)［22］。桃樹(shù)是喜光性果樹(shù)，生長(zhǎng)季新梢生長(zhǎng)旺盛，需肥量較大。本研究中噴施NPK葉面肥顯著促進(jìn)新梢的生長(zhǎng)和葉面積的增大，在NPK葉面肥中添加不同碳源（蔗糖、海藻糖、山梨醇和葡萄糖）則有效抑制新梢的旺長(zhǎng)，其中添加葡萄糖處理顯著增加葉片可溶性糖和淀粉的含量，添加蔗糖處理增加葉片葉綠素含量和凈光合速率，起到“以氮增碳”的效果。此外，噴施葉面肥顯著提高葉片全氮和鉀含量；而葉片的硝態(tài)氮含量可以反映植株的氮素影響狀況，NPK處理葉片硝態(tài)氮含量比CK略高，而添加不同碳源則顯著降低葉片硝態(tài)氮含量，其中Suc+NPK、Tre+NPK、Sor+NPK和Glu+NPK處理與CK差異均極顯著；可見(jiàn)，噴施外源碳源則有效促進(jìn)氮素的轉(zhuǎn)化，起到“以碳促氮”效果。光合碳代謝和氮代謝密切結(jié)合，相互促進(jìn)，碳代謝為氮代謝提供充足的碳源和能量，氮代謝為碳代謝提供所需酶和光合色素，而能量和碳骨架是碳氮代謝共同需要的［23，24］。因此，本研究中不同碳源（蔗糖、海藻糖、山梨醇和葡萄萄）與尿素和磷酸二氫鉀作為葉面肥混施，均能夠改善桃樹(shù)新梢和葉片的生長(zhǎng)發(fā)育，促進(jìn)光合碳代謝和氮素同化的進(jìn)行，其中Suc+NPK處理能夠顯著抑制新梢旺長(zhǎng)，提高葉片凈光合速率，增加葉片可溶性糖和淀粉含量。

3.2 氮磷鉀葉面肥配施不同碳源對(duì)桃果實(shí)品質(zhì)的影響

果實(shí)色澤和糖酸含量是評(píng)價(jià)桃果實(shí)商品價(jià)值的重要指標(biāo)。充足的氮素可以促進(jìn)果樹(shù)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，但對(duì)果實(shí)品質(zhì)的提高有較大的阻礙作用［25-27］。糖是光合作用的主要產(chǎn)物，薔薇科植物中主要以蔗糖和山梨醇的形式在體內(nèi)運(yùn)輸，同時(shí)糖也可以作為信號(hào)分子參與調(diào)節(jié)果實(shí)品質(zhì)與產(chǎn)量的形成。目前，蔗糖、海藻糖、山梨醇、葡萄糖均被鑒定可作為糖的信號(hào)分子［28］。李秋利等［14］研究發(fā)現(xiàn)，葉面噴施山梨醇和蔗糖可顯著改善桃果實(shí)著色，提高果實(shí)可溶性固形物含量，改善果實(shí)品質(zhì)。本研究中，Suc+NPK和Sor+NPK處理桃果實(shí)著色較為均勻，與CK相比，極顯著提高果實(shí)可溶性糖含量，這與前人的研究結(jié)果類似。其中Sor+NPK處理平均單果重為295.99 g，比CK增加16.98%，可見(jiàn)蔗糖及山梨醇與NPK葉面肥混施促進(jìn)了桃果實(shí)商品價(jià)值的提高。Glu+NPK處理桃果實(shí)著色較好，單果重顯著增加，但可溶性糖含量極顯著降低。與CK相比，Tre+NPK處理則使桃果實(shí)的成熟期顯著推遲，單果重及可溶糖含量略有降低。因此，單獨(dú)采用氮磷鉀葉面肥對(duì)結(jié)果期桃樹(shù)進(jìn)行追肥，不利于提高果實(shí)品質(zhì)。綜合分析來(lái)看，Suc+NPK和Sor+NPK處理均顯著促進(jìn)桃果實(shí)品質(zhì)的提高。

4 結(jié)論

本研究表明，NPK葉面肥能夠顯著促進(jìn)桃樹(shù)新梢和葉片生長(zhǎng)，但不利于果實(shí)品質(zhì)的提高；Suc+NPK處理不僅提高葉片葉綠素含量和凈光合速率，起到“以氮增碳”的效果，而且極顯著增加果實(shí)可溶性糖含量，降低果實(shí)有機(jī)酸含量，提高果實(shí)品質(zhì)；Tre+NPK處理輕微抑制葉片的凈光合速率，顯著推遲果實(shí)的成熟期；Sor+NPK處理葉面積顯著減小，果實(shí)可溶糖含量略低于Suc+NPK處理；Glu+NPK處理葉面積及葉綠素含量均顯著減小，果實(shí)可溶糖含量較對(duì)照極顯著降低。

綜上，本研究條件下Suc+NPK（10.27 g/L蔗糖+4 g/L尿素+3 g/L磷酸二氫鉀）處理最利于桃樹(shù)新梢生長(zhǎng)及果實(shí)品質(zhì)的提高。