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氮磷钾配施对白果产量和品质的影响

2013-12-27郁万文曹福亮谢友超

中南林业科技大学学报 2013年3期
关键词:种仁单施白果

郁万文,曹福亮,谢友超

(南京林业大学 森林资源与环境学院,江苏 南京210037)

氮磷钾配施对白果产量和品质的影响

郁万文,曹福亮,谢友超

(南京林业大学 森林资源与环境学院,江苏 南京210037)

为了探讨N、P、K配比施肥对白果产量和品质的影响,筛选有利于白果产量提高和品质改善的配比,为核用园银杏的高产优质提供理论依据。通过连续2 a的处理,研究了不同肥料配比对白果产量和品质的影响。主要结果如下:(1)适当的N、P、K配比施肥可不同程度地提高白果产量、种实和种核大小、种仁中内含物含量,且大体表现为P或K有利于营养成分和药用成分的合成和积累,而N则有利于产量的提高。(2)银杏树的长果肥以G处理较优,能较好地提高白果的经济性状,又能较好地改善种仁品质,其配比以年株施用尿素2 kg、过磷酸钙2 kg、氯化钾1.6 kg,其单株种核产量、单核质量、淀粉含量、粗蛋白含量、可溶性糖含量、总黄酮含量和萜内酯含量分别比对照增加了102.36%、10.23%、6.28%、64.27%、67.10%、25.76%和20.38%,即每公顷每年配施尿素555.5kg、过磷酸钙555.5kg、氯化钾444.5 kg,在生产中值得大力推广。

氮磷钾配施;白果;产量;品质

近年来对银杏主产区的调查表明,核用银杏园的树体管理粗放,施肥少,甚至不施肥,致使白果的单产低,种核小,品质差,应有的生产潜力没有发挥出来。施肥也仅是传统的单一施肥模式,即在树干周围习惯性施几担粪或复合肥,存在施肥不足、施用方法不当、营养元素失调等弊端,导致银杏树势衰弱、大小年现象明显、病虫害加剧等。目前,国内已有很多学者对叶用银杏园施

肥和丰产栽培做了大量研究工作[1-6],但是关于施肥对核用园和白果品质影响的研究[7-8]相对不足。因此,研究和探讨施肥对白果产量和品质的影响,对提高白果的单产和品质具有重要意义。本研究通过研究N、P、K配比施肥对白果产量、单核质量、种核大小等经济性状及种仁营养品质和药用品质的影响,为核用银杏丰产园栽培管理中N、P、K的配比施用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料与设计

于2010和2011年2 a的6月至10月在江苏省泰兴市国有林场银杏核用园进行N、P、K施肥试验。1990年,选用4年生银杏实生苗作砧木,接穗为优良核用品种‘泰兴大佛指’,采用低干嫁接方式,按照6 m×6 m的株行距定植建园。核用园土壤为潮土,施肥处理前对园内土壤肥力进行分析,结果见表1。

表1 土壤肥力Table 1 Nutrient status of soil fertilization

表2 肥料组合和用量Table 2 Fertilization combinations and quantity(kg·株-1)

1.2 实验数据采集与处理

2010和2011年2年的10月下旬采收白果,统计种实产量;去皮后统计种核产量,并测定种仁中淀粉、支链和直链淀粉、可溶性糖、粗蛋白、总黄酮和萜内酯含量。采用SPSS和EXCEL软件统计并分析数据。

(1)白果产量的统计

种实成熟后,采用人工击落法,分别实测每个处理的单株产量,3个重复。

(2)种实和种核形态指标的测定

每个处理随机抽取30粒种实测定果长、果宽和单果质量;去外种皮,洗净晾干后,测量核长、宽、厚和单核质量;去中种皮后,测定单仁质量。

(3)品质指标的测定

种仁去内种皮,于60℃下烘干至恒质量,粉碎过50目筛,干燥保存备用,供品质指标测定。采用双波长分光光度法[9]测定支链和直链淀粉含量,两者之和为总淀粉含量;粗蛋白用H2SO4-H2O2消化,采用奈氏比色法[10]测定;可溶性糖用蒽酮比色法测定[11];总黄酮含量采用HPLC法测定[12];萜类内酯含量采用GC法测定[13]。

2 结果与分析

2.1 配比施肥对种实产量的影响

由表3、4可知,不同处理间的银杏种实、种核产量均达到显著差异(p<0.05),其中D、E、G 3个处理显著高于对照H。各处理的种实、种核产量均为:G>E>D>A>F>C>H>B。G处理的种实、种核产量均最高,分别为303、85.6 kg;其次是E处理,且与G处理差异不显著;B处理的种实、种核产量均最低,且低于对照。除了B处理,施用N、P、K均能有效地提高种实、种核产量,G处理种实产量比对照增长99.34%。单施N、P、K对种实、种核的增产作用为N>K>P;配施N、P、K对种实、种核的增产作用为N+P+K>N+K>N+P>P+K。除F处理外,其余配比施肥处理对种实、种核的增产效果均优于单一施肥,说明配比施肥更有利于产量的增加。上述结果说明,单施或者配比施肥,氮肥对种实、种核产量的增产作用最大,钾肥次之,而单施或者配施磷肥对种实、种核产量的增产作用不大。

2.2 配比施肥对种实经济性状的影响

如表5、6所示,施用恰当的配比肥料能不同程度地提高银杏种实、种核的大小及单果质量、单核质量。施肥处理对种实和种核大小的影响由高到低依次为:A、D、G、B、F、H、C、E。A和D处理的银杏种实和种核相对较大,而C和E处理的银杏种实和种核相对较小,且小于对照H处理。施用氮磷钾肥不同程度提高了单果质量和单核质量,其中提高程度较大的2个处理为A和D,其中A处理的单果质量、单核质量分别比对照提高了16.7%、15.1%。除了C处理的单仁质量外,其它处理的单仁质量比对照均有不同程度的提高,其中A处理表现最佳,比对照提高了13.4%。值得注意的是B和C处理的种核产量低于对照,而单核质量和单果质量高于对照,说明施用P或K促进了种实和种核的生长,提高了种核的级别和商品性。

表3 不同配比施肥的银杏种实产量Table 3 Yield of Ginkgo fruit and nut under different fertilization combinations (kg·株-1)

表4 配比施肥对种实产量的影响Table 4 Effects of fertilization combinations on yield of Ginkgo fruit

表5 不同施肥处理的种实性状Table 5 Characters of Ginkgo fruit and nut under different fertilization combinations

表6 配比施肥对单核质量的影响Table 6 Effect of fertilization combinations on single nut mass

由表6可知,单施或配施N、P、K可不同程度地提高白果单核质量;在施N的基础上配施P或K未能进一步提高单核质量;在施P的基础上配施N或K、在施K的基础上配施N或P则提高了单核质量。由此可见,氮磷钾对于增加白果单果质量的效应是N>P>K。

2.3 配比施肥对白果种仁中内含物含量的影响

2.3.1 配比施肥对银杏种仁中淀粉含量的影响

由表7、8可知,单施P和K有利于种仁中淀粉和支链淀粉的积累,且施肥效应为K>P,而单施N的作用反之。在施N的基础上配施P和K,可促进种仁中淀粉和支链淀粉含量的提高;在P或K的基础上配施N,则使种仁中淀粉和支链淀粉含量有所降低。不同处理间种仁中直链淀粉含量达到显著差异(p<0.05),其中C、F、G 3个处理显著高于对照H。单施K或在K的基础上配施P或P+N均有利于种仁中直链淀粉的合成;单施N对直链淀粉的合成表现为抑制作用,与K或P配施则削弱2种肥料对直链淀粉合成的正效应。上述结果说明,施用K和P有利于淀粉、支链淀粉和直链淀粉含量的增加,且施肥效应为K>P,施N则不利于淀粉、直链和支链淀粉的积累。

2.3.2 配比施肥对银杏种仁中粗蛋白含量的影响

由表7、9可知,不同处理间的种仁中粗蛋白含量差异显著 (p<0.05),且施肥处理的粗蛋白含量均显著高于对照H,说明施肥显著促进了粗蛋白含量的提高。施用N、P、K能有效地提高种仁中粗蛋白含量,以处理G最好,比对照增加64.3%,其次是处理D。单施N、P、K对种仁中粗蛋白的效应为N>P>K。在N的基础上配施P或K均有利于种仁中粗蛋白的积累,且施肥效应为N+P>N+K;在P的基础上配施K则表现为负效应,配施N则表现为正效应;在K的基础上配施N或P表现为正效应,且施肥效应为N+K>K+P;N、P、K三者配施的效果高于两两配施。

表7 不同施肥处理的白果种仁中内含物含量Table 7 Inclusions contents in Ginkgo kernel under different fertilization combinations (mg·g-1)

表8 配比施肥对白果种仁中淀粉含量的影响Table 8 Effects of fertilization combinations on starch content

表9 不同施肥处理对白果种仁中粗蛋白含量的影响Table 9 Effects of fertilization combinations on crude protein content

2.3.3 配比施肥对银杏种仁中可溶性糖含量的影响

由表7、10可知,不同处理间的种仁中可溶性糖含量差异显著 (p<0.05),其中C、D、E、F、G处理的种仁可溶性糖均显著高于对照H,说明单施K和配施N、P、K可显著促进可溶性糖的合成和积累。施用氮磷钾肥不同程度地提高了种仁中可溶性糖含量。单施N、P、K均促进了种仁中可溶性糖的积累,其施肥效应为K>N>P。在施N的基础上配施P或K,可进一步提高种仁中可溶性糖含量,且N+K>N+P;在施P的基础上,配施N或K的效应为N+P>K+P;在施K的基础上,配施N或P的效应为N+K>P+K;3种肥料配施对可溶性糖含量的效应高于两两肥料配施。

2.3.4 配比施肥对银杏种仁中总黄酮和萜内酯含量的影响

由表7、11可知,不同处理间的种仁中总黄酮含量差异显著 (p<0.05),且除了单施K外所有施肥处理的总黄酮含量均显著高于对照。如表11所示,单施N、P促进了种仁中总黄酮的积累,且施肥效应为P>N;而钾肥对总黄酮的合成和积累影响不显著。配施N、P、K对总黄酮的积累效应优于单施N、P、K,其中D和F处理表现较优。在施用N的基础上配施P和K,可进一步提高种仁中总黄酮含量,其效应为N+P>N+K;在P的基础上配施N或K,表现为正效应,且N+P>K+P;在K基础上配施N或P,其施肥的正效应为P+K>N+K。在N+P或P+K基础上配施K或N,则不同程度地削弱了配施N+P或P+K对总黄酮含量的正效应。

表10 不同施肥处理对白果种仁中可溶性糖含量的影响Table 10 Effects of fertilization combinations on soluble sugar content

表11 不同施肥处理对白果种仁中总黄酮含量的影响Table 11 Effects of fertilization combinations on total flavonoids content

由表7、12可知,不同处理间的种仁中萜内酯含量差异显著 (p<0.05),且除了单施N外所有施肥处理的萜内酯含量均显著高于对照。由表12可知,单施N、P、K促进了种仁中萜内酯含量的提高,且施肥效应为P>K>N。配施N、P、K同样促进了种仁中萜内酯的积累,其中G和F处理表现较优。在施用N的基础上配施P和K,可进一步促进种仁中萜内酯含量的提高,其效应为N+P>N+K;在P基础上配施N的作用不明显,而配施K则表现为一定的正效应;在K基础上配施N或P,其施肥的正效应为P+K>N+K。3种肥料配施对萜内酯含量的效应高于两两肥料配施。

表12 不同施肥处理对白果种仁中萜内酯含量的影响Table 12 Effects of fertilization combinations on terpene lactone content

2.4 筛选提高白果产量和改善品质的配比

评分处理方法:将A、B、C、D、E、F、G 7种方式施肥处理得出的单株种核产量、种核大小、单核质量、种仁内含物含量按照从小到大的顺序,分别评为1、2、3、4、5、6、7分,如果数据相同,则取分值名次的平均分计算,最后算出分数总和,分数越高则改善的性状越好,越有利于白果经济性状提高和品质改善。评分结果见表13。

表13 不同施肥处理对提高白果产量和改善品质效应打分Table 13 Effect grades of fertilization combinations on improving Ginkgo nut yield and kernel quality

由表13可知,就经济性状而言,D处理的总分数最高,为21,说明D处理最有利于单株种核产量、种核大小和单核质量等经济性状的提高,每株年配施尿素2 kg+过磷酸钙2 kg;其次是A处理。仅就种仁品质而言,G处理的总分数最高,说明G处理最有利于种仁中淀粉、粗蛋白、可溶性糖、总黄酮和萜内酯含量的提高,即种仁品质的改善,每株年配施尿素2 kg+过磷酸钙2 kg+氯化钾1.6 kg。综合经济性状和品质性状,G处理的总分数最高,说明G处理最有利于白果经济性状提高和品质改善,每株年配施尿素2 kg+过磷酸钙2 kg+氯化钾1.6 kg。

3 讨 论

传统的施肥技术带有很大的盲目性,不是施肥多了,便是施量过少,而且偏施N肥,不注意与P、K肥配合使用。N、P、K三者的比例关系重要,施用量也同样重要,只有在合适的施用量条件下,最佳配比才能充分发挥出增产效应。银杏结实对N、P、K的需求量不同,只有针对其营养特性进行合理配方施肥,方能克服施肥的盲目性,提高肥料利用率,达到优质高产目的,改善经济器官内在和外在品质,提高其商品性。

果实发育生长期追施速效氮、磷、钾肥可以促使果粒增大,果肉饱满,保证当年产量,又为来年结果打下基础,对克服结实大小年有利。本研究表明,21年生银杏树的长果肥以年株配施尿素2 kg、过磷酸钙2 kg的D处理对提高白果产量和经济性状的效果较好,不仅促进了单株种核产量,比对照增产70.4%,同时较好地改善了白果经济性状,单核质量比对照增加了11.9%,种核也增大,提高商品果的等级和经济效益,与前人[7,14-15]的研究结果一致。以年株配施尿素2 kg+过磷酸钙2 kg+氯化钾1.6 kg 的G处理,既能较好地提高白果的产量和经济性状,其单株种核产量、单核质量分别比对照增加了102.36%、10.23%,又能较好地改善种仁品质,其淀粉、粗蛋白、可溶性糖、总黄酮和萜内酯含量分别比对照增加了6.28%、64.27%、67.10%、25.76%和20.38%。

秦岭等[16]的研究表明,栗树施氮后枝条生长量加大,叶片增厚,果实增大;氮素过多,枝条易徒长,发育不充实,落花落果严重,而且果实含糖量低,风味变淡,影响栗果品质[12]。本研究结果表明,N、P、K配合施用增加了种核产量和种仁中可溶性糖含量,其效应为N>K>P,说明所施入的N未过量,表现为正效应。蛋白的合成需要大量氮素的供应,本研究中N、P、K配合施用,尤其是N的配施,提高了粗蛋白含量,且施肥效应表现为N>P>K。N、P、K配合施用促进了萜内酯积累,其效应为P>K>N;配施K或P可增加种仁中淀粉含量,其效应为K>P,配施N则不利于淀粉的积累;配施P有利于单核质量和种仁中黄酮含量的提高,而配施N或K则不利于两者的提高。上述结果总体说明,P或K有利于营养成分和药用成分的合成和积累,而N则更有利于产量和经济性状的提高,这一结果与贺春燕[17]的研究结果一致。

4 结 论

(1)单施N对单株种核产量、单核质量和粗蛋白含量的施肥效应优于单施P或K;单施K对种仁中淀粉、可溶性糖含量的施肥效应优于单施N和P;单施P对种仁中总黄酮和萜内酯含量的施肥效应优于单施N和K。

(2)N、P、K配施可不同程度地提高白果产量、种实大小、种仁中内含物含量,且大体表现为P或K有利于营养成分和药用成分的合成和积累,而N则更有利于产量的提高。

(3)银杏树的长果肥以年株配施尿素2 kg+过磷酸钙2 kg+氯化钾1.6 kg,既能较好地提高白果的产量和经济性状,其单株种核产量、单核质量分别比对照增加了102.36%、10.23%,又能较好地改善种仁品质,其淀粉、粗蛋白、可溶性糖、总黄酮和萜内酯含量分别比对照增加了6.28%、64.27%、67.10%、25.76%和20.38%,即每年每公顷配施尿素555.5 kg +过磷酸钙555.5 kg +氯化钾444.5 kg。

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Effects of N, P, K combinations fertilization on yield and quality of Ginkgo nuts

YU Wan-wen, CAO Fu-liang, XIE You-chao
(College of Forest Resources and Environment, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, Jiangsu, China)

The experiments were conducted for 2 continuous years to study the effects of N, P, K fertilization combinations on yield and quality of Ginkgo nuts and to screen out fertilization combinations and to raise the production and improve the quality, thus providing a theoretical foundation for high yield and quality. The results show that appropriate N, P, K combinations fertilization could raise in varying degrees Ginkgo nut yield, size, inclusions contents in Ginkgo kernel. That shows that P or K helped to synthesize and accumulate nutritional and medicine ingredients and N helped to raise Ginkgo nut yield. G treatment with urea 2 kg, calcium superphosphate 2 kg, potassium chlorate 1.6 kg could well improve Ginkgo nuts economic characters and kernel quality. The nut yield per tree, single nut mass, the contents of starch, crude protein, soluble sugar, total flavonoids, terpene lactone of G treatment increased by102.36%, 10.23%, 6.28%, 64.27%, 67.10%, 25.76% and 20.38%, respectively in comparison with the CK, so that the treatment could be popularized vigorously. That is to say, fertilizing urea 555.5kg, calcium superphosphate 555.5 kg, potassium chlorate 444.5 kg into a hectare in a year could well improve Ginkgo nuts economic characters and kernel quality.

N, P, K combinations fertilization; Ginkgo nut; yield; quality

S753.53+2;S792.95

A

1673-923X(2013)03-0009-07

2012-12-19

“十二五”国家科技支撑项目“银杏和印楝珍贵材用和药用林定向培育关键技术研究与示范”(2012BAD21B04)

郁万文(1979-),男,山东临沂人,讲师,博士,主要从事经济林栽培的研究;E-mail:youeryuww@163.com

曹福亮(1957-),男,江苏姜堰人,教授,博士,主要从事经济林栽培的研究

[本文编校:谢荣秀]

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