氮、磷、钾配比施肥对玉露香梨果实品质的影响

郝国伟，白牡丹，高鹏，杨盛，张晓伟，郭黄萍，李六林

(1.山西农业大学 园艺学院，山西 太谷 030801； 2.山西省农业科学院果树研究所，果树种质创制和利用山西省重点实验室，山西 太原 030031)

氮、磷、钾配比施肥对玉露香梨果实品质的影响

郝国伟1，2，白牡丹2，高鹏2，杨盛2，张晓伟2，郭黄萍2，李六林1*

(1.山西农业大学 园艺学院，山西 太谷 030801； 2.山西省农业科学院果树研究所，果树种质创制和利用山西省重点实验室，山西 太原 030031)

[目的]通过在玉露香梨梨园进行氮磷钾配比施肥试验，研究N、P、K不同配比施肥对玉露香梨果实品质的影响，为玉露香梨的优质生产提供科学依据。[方法]本试验对14种不同施肥方案下玉露香梨的果实品质指标进行测定，采用 SPSS 软件进行果实品质指标主成分分析。[结果]与不施肥(处理14)相比，施不同配比的氮、磷、钾肥可以增加果实中维生素C、可溶性固形物和可溶性糖的含量。主成分分析结果显示，前4个主成分的累积贡献率为 89.34%，符合分析要求。由各特征向量值可以得出，决定前4个主成分大小的主要品质指标是可溶性糖、石细胞、硬度和可溶性固形物。由各主成分综合分析结果可知，在14种不同施肥方案下，玉露香梨果实品质的综合得分由高到低排序为：处理4、1、6、2、8、9、5、11、7、10、12、3、13、14。[结论]处理4(N∶P∶K=1.0∶0.4∶0.6)施肥效果最佳。

玉露香梨；施肥；主成分分析；果实品质

玉露香梨是山西省梨主要栽培品种之一，2014、2015年连续被农业部推荐为水果生产主导品种。自2010年以来，玉露香梨在示范基地连年获得优质高效生产，为果农带来了前所未有的好收成，农村经济得到大幅度提高。但在玉露香梨生产调查中发现，农户梨园生产的梨果可溶性固形物含量低，果皮色泽差异大，商品果率低，生产效益达不到预期目标。究其原因，主要是果农在梨园施肥中存在极大的盲目性，表现在习惯施以尿素为主的氮肥[1]。

施肥可以调节土壤速效养分的含量，维持和提高土壤肥力，但果园施肥不当就会造成树体和土壤营养不均衡，也会导致果树出现不同的生理病害[1]。目前，对于梨园的施肥已有大量文献进行了报道，但多集中在不同肥料对梨果实品质的研究，对合理的施肥比例对梨果实品质影响研究较少，也未见有关玉露香梨施肥试验的系统报道[2～6]。因此，亟需展开玉露香梨的施肥试验，研究氮磷钾不同施肥配比对玉露香梨果实品质的影响，为玉露香梨的优质生产提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

于2014年在山西省农业科学院果树研究所玉露香梨示范园进行，供试品种玉露香梨11年生，生长发育正常，树势中庸，株行距3 m×4 m，常规田间管理。肥料：氮肥为尿素(N≥46.4%)，磷肥为过磷酸钙(P2O5≥12%)，钾肥为硫酸钾(K2O≥51%)。

1.2 试验设计

采用氮磷钾三因素正交组合设计(表1)，氮磷钾肥分别为4个水平，氮：0、0.5、1.0、1.5 kg；磷：0、0.2、0.4、0.6 kg；钾：0、0.3、0.6、0.9 kg。对42棵玉露香梨做14个处理，每个处理重复3次，随机排列。于3月16日进行施肥试验，采用放射状施肥法。玉露香梨成熟采收前，在每株树的东、南、西、北、中五个方向随机取25个果实，将每个处理的75个果实混合并标记，置于0 ℃冷库备用。

1.3 试验方法

果实硬度用意大利FT-327水果硬度计测定；可溶性固形物含量用PAL-1数显糖度计测定；维生素C含量采用2,6-二氯靛酚滴定法测定；可溶性糖采用蒽酮比色法测定；石细胞含采用冷冻法进行测定；可滴定酸采用NaOH中和滴定法测定；果皮叶绿素a和叶绿素b含量采用分光光度计法[7～9]。

表1 氮磷钾配比施肥试验方案

Table 1 Experiment scheme of different treatments of N, P, K fertilizers

处理编号Code编码Levels因素FactorsNPKN/kgP/kgK/kg1322150406223210060632231004094222100406512205040662121002067221100403802200406920210006102201004011211100203121210504031311205020614000000

1.4 数据分析

试验测得的数据用SPSS 18.0统计软件进行主成分分析[10,11]。以主成分贡献率为权重，计算各样品前n个主成分的分值与相应权重之积的累加和，得到综合分值，计算公式为：Dn=∑Ci×Si，式中：Dn为果实品质综合分值，取值为0～1之间，其值越高，表明果实品质越好；Ci是各个果实品质指标的贡献率；Si是各个果实品质指标的标准得分。

2 结果与分析

2.1 玉露香梨果实品质指标差异性分析

在不同氮磷钾配比施肥下，对玉露香梨果实品质指标进行多重比较(表2)，处理14(不施肥)维生素C、可溶性固形物和可溶性糖含量最低，且维生素C和可溶性固形物显著低于其余处理，可溶性糖含量仅低于处理3；处理4和9果皮中叶绿素a含量最高，显著高于处理8，同时处理9叶绿素b含量也最高，显著高于处理3和8，其余处理间叶绿素a与叶绿素b含量均无显著差异；处理5可滴定酸含量最高，与处理4、6、10和13的可滴定酸差异达显著水平，其余处理之间可滴定酸无显著性差异；处理2的石细胞含量最高，显著高于处理14，其余处理间无显著差异；处理3、5和10的果实硬度最小，处理8硬度最大，其他处理之间差异不显著；处理3的可溶性糖含量最高，其显著高于处理4、9和12，其余处理之间差异不显著。

表2 不同配比施肥玉露香梨果实品质分析

注：表内同列数据后的不同小写英文字母表示差异达到显著水平，P<0.05。

Note: Different small letters mean significant difference in the same column,P<0.05.

2.2 玉露香梨果实品质主成份分析

由表3主成分分析结果可见，前4个主成分方差贡献率分别为35.08%、25.68%、17.88%和10.70%，累计方差贡献率为89.34%，符合分析要求，可以用这4个主成分来评价果实品质及不同试验处理。由各特征向量值可以看出，决定第一主成分大小的主要是可溶性糖；决定第二、三主成分大小的主要是石细胞、硬度和可溶性固形物；决定第四主成分大小的主要是石细胞和硬度。其中石细胞和硬度在第二、三、四主成分中都出现。

2.3 不同NPK配比施肥条件下玉露香梨果实品质综合分析

由于玉露香梨果实各品质指标主成分的贡献率不同，所以在对果实品质指标进行综合评价时，还要结合各果实品质指标的贡献率，协调好各品质指标主成分之间的侧重关系。利用综合分值计算公式，由表4可知在不同N、P、K肥配比施肥条件下，玉露香梨果实的综合得分由高到低为：处理4、1、6、2、8、9、5、11、7、10、12、3、13和14。

3 讨论与结论

玉露香梨果实品质因其树体的生长环境不同而表现出一定的差异，不仅与光温水气等生态因子有关，还与施肥等栽培措施有关[1]。合理的配比施肥既可以提高果实品质，还影响果园的土壤肥力和经济效益[12]。果树生长发育所需的矿质营养元素有一定的范围，肥料中各元素比例恰当，果树产量提高，果实品质优良[13]。可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸、硬度、石细胞和维生素C是关系梨果实品质的几个重要指标，其含量高低直接影响梨的风味与口感及其营养价值。

表3 8个主成分的各特征向量、特征值、贡献率和累积贡献率

表4 不同配比施肥的综合得分

本试验条件下，氮、磷、钾肥的施用对玉露香梨果实品质产生一定的影响，其中，果实维生素C、可溶性固形物和可溶性糖含量明显增加，但处理之间差异不显著。测得的果实品质指标彼此之间关系复杂，任何单一品质指标都不能科学地评价施肥效果的好坏，且不同指标的重要性也不尽相同，多个指标进行综合评价才较为可靠，故对其进行了主成分分析。按照主成分分析原理，若前m个主成分的累计贡献率达到 85%以上，则这m个主成分即能反映此次分析足够的信息[14]。聂继云等对5个白梨品种的品质评价指标进行聚类分析，得出可溶性固形物含量、可滴定酸含量、全糖含量、果肉硬度和单果重作为白梨品质评价的主要指标[15]。徐吉花等对苹果果实品质评价因子进行聚类分析，最终将评价指标简化为单果重、硬度、可溶性固形物、可滴定酸和果面色泽5项品质指标[16]。本研究利用主成分分析，将梨的8个果实品质指标依据累计贡献率大小归纳为4个主成分，包含了原有数据的89.34%的信息量。主成分综合分析结果表明，处理4玉露香梨果实品质最佳。

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(编辑：梁文俊)

Effects of N, P and K proportioning fertilization of on the quality of Chinese pear ‘Yuluxiangli’

Hao Guowei1，2， Bai Mudan2， Gao Peng2， Yang Sheng2， Zhang Xiaowei2， Guo Huangping2， Li Liulin1*

(1.CollegeofHorticulture,ShanxiAgriculturalUniversity,Taigu030801,China, 2.PomologyInstitute,ShanxiAcademyofAgriculturalSciences,ShanxiKeyLaboratoryofGermplasmImprovementandUtilizationinPomology,Taiyuan030031,China)

[Objective]This study studied the effects of different proportion fertilization on fruit quality in order to provide scientific evidences for producing high quality pear ‘Yuluxiangli’.[Methods]Fruit quality index of ‘Yuluxiangli’ were measured in 14 different fertilization modes. The data were analyzed using principal component with SPSS software.[Results]Compared with no fertilizer (treatment 14), different ratio of NPK fertilizer could effectively promote the pear vitamin C, soluble solids content and soluble sugar content. The principal component analysis (PCA) results showed that the cumulative contribution proportion of the former four principal components was 89.34%. They completely met the needs for analyses. By each eigenvector obtained, factors determining the size of the former four principal component were mainly soluble sugar, stone cells, hardness and soluble solids contents. Among 14 different fertilization modes, the comprehensive score of fruit quality from high to low ranking were treatment 4, 1, 6 2, 8, 9, 5, 11, 7, 10, 12, 3, 13 and 14.[Conclusion]In brief, the best effect of different NPK fertilizer ratios was treatment 4(N∶P∶K=1.0∶0.4∶0.6).

‘Yuluxiangli’， Fertilizer， PCA， Fruit quality

2016-06-19

2016-09-02

郝国伟(1971-)，男(汉)，山西太原人，助理研究员，研究方向：梨栽培与育种

*通信作者：李六林，教授，博士生导师，Tel:13485490334；E-mail：tgliulin@163.com

国家现代农业产业技术体系建设专项资金项目(CARS-29-24)、‘玉露香梨’杂交后代部分性状的遗传倾向研究项目、果树种质创制和利用山西省重点实验室。

S661.2

A

1671-8151(2017)01-0023-05