不同施肥处理对‘延香梨’树体生长和果实品质的影响

田 良, 徐小迪, 杨林先, 朴哲虎, 金 日, 李 雄*, 金 山, 崔 彬

(1.延边大学农学院,吉林 延吉 133000;2.延边朝鲜族自治州农业科学院,吉林 龙井 133400;3.和龙市特产总站,吉林 和龙 133500)

延香梨是延边农业科学院果树研究所以‘苹果梨’ב南果梨’为父母本于1978年进行杂交[1],经1992年初选,最终于2011 年通过审定的新品种。该品种果实扁圆形,平均单果质量180 g,始熟果皮绿黄色,贮后变黄色;含可溶性固形物13.5%、总糖10.1%、总酸0.37%、维生素C 42 mg/kg;果肉白色,质地细,石细胞少,酥脆,口感好,多汁,味甜[2],品质上;丰产,抗寒,较抗黑星病。延香梨在吉林、黑龙江部分地区均有栽培,但对延香梨栽培技术,如施肥技术、病虫害防控技术以及树形修剪等方面的研究甚少。同时,商品化竞争日益激烈,消费者对梨品质的要求越来越高[3],迫使生产者以追求产量为主的生产模式转变为以追求品质为主的模式。氮、磷、钾是果树在生长发育过程中的主要营养元素[4],有研究表明合理配比的氮磷钾肥可显著增加苹果[5]、葡萄[6]、梨[7]等果树的果实品质和产量,因此本试验以延香梨为材料,通过调查分析不同氮磷钾比例以及施肥量对果树产量、树体生长及果实品质的影响来选择最合理的施肥量及比例,以期为延香梨科学施肥提供依据,正确指导果农平衡施肥,改变盲目施肥的现状,达到“节本、提质、增效”的目的[8]。

1 材料与方法

1.1 试验材料

施肥试验园在延边农科院初果期延香梨园,面积1 096 hm2,2008年栽植,简化纺锤形,株行距4 m×5 m,行长240 m。施肥试验园土壤情况如下(见表1)。

表1 供试果园土壤养分状况(2019年)

1.2 试验设计及方法

试验设5个处理,每个处理3棵树,3次重复,2019—2021年连续处理3年。肥料种类为尿素、二铵、硫酸钾按比例混合施肥,其中对照为不施肥。2019年进行环状穴施,2020年和2021年进行开沟条施。春季一次性全部施入。各试验处理见表2。

表2 施肥试验处理

叶片采集及测定：7月末至8月中旬新梢停止生长后,在梨树延长枝中间部位采2～3片树叶,每株采集15～20片叶,每个处理采55～60片叶,冷藏条件下用75%酒精浸泡18 h后,在663 nm、645 nm波长下测吸光度,计算叶绿素质量分数,叶片面积用YMJ-B叶面积测量仪测定,之后叶片在75℃条件下烘干至恒重,用天平称其干重,并计算比叶重SLW(Specific Leaf weight),分析叶片养分含量等。

果实采集及测定：每年9月23日—25日进行果实采收,每棵树东西南北中各采4个果,共20个果;每个处理60个果。测株产、单果质量、可溶性固形物质量分数、果实硬度以及酸度等。2021年在低温冷藏库贮藏5个月后,调查果实特性指标变化。

土壤采样：2020—2021年10月中旬,在各试验小区采集0～30 cm、30～50 cm的土样,进行前处理后送样到专业分析机构进行分析。

1.3 数据分析

用Microsoft Excel 2003进行数据处理分析。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对延香梨园土壤化学性状的影响

连续3年(2019—2021年)对延香梨园进行不同施肥比例和施肥量处理,不同土层土壤营养状况见表3。在0～30 cm表层施肥处理区,处理3年后pH值比试验处理前有所下降,且各处理均低于对照,但处理间差异不显著;有机质含量均比试验处理前有所提高,可能与3年耕作期内果园实行生草栽培的土壤管理措施有关;试验处理IV与对照区有机质含量和全氮含量显著高于其他处理,施肥量多的处理II和处理I有机质含量最低,且差异显著,可能是随着施氮量的增加,降低了土壤碳氮比,加速了有机质分解;有效磷含量处理之间及与对照差异不显著;有效钾含量变化同有机质变化趋势一致,处理IV和对照区高于其他施肥处理区,与处理III差异显著, 这个结果也许与处理III不施钾肥或氮磷钾没有均衡施肥有关,需要进一步探讨。连续3年不同施肥量处理对30～50 cm层土壤营养状况影响较小,与3年前相比没有显著性的差异,处理I和处理II pH值低于对照和处理III,且差异显著;有机质和全氮含量对照最低,与试验处理I和处理II差异显著;有效磷含量对照最高,与各试验处理差异显著;有效钾含量对照与处理之间没有差异。

表3 不同施肥处理对延香梨园土壤化学性状的影响(2021年)

2.2 不同施肥处理对延香梨叶片叶绿素质量分数的影响

不同施肥处理对延香梨叶片叶绿素质量分数的影响如图1所示。试验处理的第1年(2019年)各个处理间差异不显著,处理第2年(2020年)处理I 和减半区处理Ⅳ高于其他处理,差异显著,而处理第3年(2021)高氮施肥区处理Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ高于减半区处理Ⅳ和对照区,没有规律性,但2021年叶绿素质量分数均高于2019、2020年,可能是降雨量及土壤水分等环境因素影响到氮肥吸收而造成叶绿素质量分数差异。

图1 不同施肥处理在2019—2021年延香梨叶片叶绿素含量比较

2.3 不同施肥处理对延香梨叶片特性的影响

不同施肥处理对延香梨叶面积影响结果如图2。2020年所有施肥区叶面积显著高于对照,处理之间差异不显著,2021年每个处理间及处理和对照间叶面积没有差异。比叶重(SLW)是衡量叶片光合作用的性能参数之一,用单位面积的干物质量来表示,它的值越高,说明叶片光合能力越好。本试验中处理间SLW差异不显著,但各处理2021年SLW值均高于2020年(见图3),说明2021年的叶片质量优于2020年,对果实品质的提升起了积极的作用。

图2 不同施肥处理对延香梨叶面积的影响

图3 不同施肥处理对延香梨比叶重的影响

2.4 不同施肥处理对延香梨叶片营养成分含量的影响

不同施肥量处理对延香梨叶片营养成分含量变化的调查结果见表4。2020年延香梨叶片氮(N)含量处理之间差异不显著;磷含量除了处理Ⅳ显著低以外,其他处理和对照之间没有差异;钾含量对照和处理III显著高于其他处理,即不施钾肥区反而高于施钾肥处理区,需要进一步研究;钙含量处理II和处理III低于其他处理;镁和硼含量在各个处理之间没有差异。2021年叶片氮含量处理间没有差异;各处理叶片中磷含量排序为对照>处理IV>处理III>处理I=处理II;钾含量和同磷含量变化趋势相同;钙含量排序为对照>处理I=处理II>处理III>处理IV,各处理与对照差异显著;镁含量同钙含量变化趋势相同;硼含量对照最高,处理间差异不显著。

表4 不同施肥处理对延香梨叶片养分含量的影响

2.5 不同施肥处理对延香梨株产、果实特性的影响

连续3年不同施肥比例及施肥量处理对株产和果实品质的影响结果如表5所示。2020年所有处理株产均高于对照,且与对照差异显著。单果质量处理I最高、处理II最低。延香梨果实的可溶性固形物质量分数处理I和处理IV高于处理III和对照,且差异显著。可滴定酸度质量分数对照均高于各个施肥处理。果实硬度处理III高于其他处理,且差异显著。

2021年株产处理IV高于其他处理,且差异显著。单果质量处理I、处理II均低于其他处理30 g以上,且差异显著。果实可溶性固形物质量分数处理I和对照均低于其他处理,差异显著。可滴定酸质量分数对照均高于其他处理,处理I最低。果实硬度处理I最高,处理IV和对照均低于其他处理。

2021年比2020年株产、单果质量均有增加,果实平均可溶性固形物质量分数提高1.7%、可滴定酸减少0.02%、硬度增加0.45 kg/cm2。说明延香梨果实品质受气象环境因素影响很大,在同样的施肥处理条件下所表现的品质差异很大,同时果实品质也受果园管理情况的影响。2021年生育期内进行了3次叶面施肥,弥补了因气象因素(干旱等)导致的树体养分吸收不足,产量和单果质量增加的同时果实品质也得到了普遍提高,今后需要进一步探讨叶面施肥的作用及使用时期、使用浓度等细节。

表5 不同施肥区延香梨果实品质指标的影响

3 结论

合理施肥是一项重要的果园管理措施[9-10],对提高延香梨的产量和品质起着重要的作用。连续3年进行不同施肥量及氮磷钾比例试验处理得出以下结论：生产100 kg果纯氮施肥量可以从传统的1.0 kg减少到0.375 kg;氮磷钾比例为2∶1∶2时最为适当。

传统施肥(氮)量比减半量和无施肥区0～30 cm土层有机质质量分数降低25%左右,表层土有机质、总氮、有效磷质量分数均高于30～50 cm土层,但有效钾质量分数没有差异。不同施肥量对叶片的叶绿素质量分数、叶面积、比叶重及无机养分质量分数的影响如下：2021年叶绿素质量分数高于2019年和2020年,2021年SLW值高于2020年,各个处理之间叶绿素质量分数和比叶重差异不显著;各个处理之间及不同年份之间叶面积差异不显著;氮质量分数在各个处理之间没有差异,其他成分质量分数虽有差异,但不同年份质量分数变化呈相同的趋势,总的来讲,与2020年相比2021年质量分数氮提高19.5%、磷提高22.8%、钾提高74.5%、硼提高45.4%,而钙降低25.5%、镁降低41.8%,可能与钾离子抑制钙、镁等阳离子的吸收有关。

不同施肥量对产量及果实品质的影响如下：减半均衡区产量及单果质量均高于其他处理,果实的可溶性固形物、硬度及可滴定酸等特性指标均优于其他处理。