不同氮磷钾施肥配比对西梅‘法兰西’产量及果实品质的影响
2017-10-23努尔曼阿不拉阿依古丽铁木儿比丽克孜托合提买迪尼叶提阿布来孜
努尔曼·阿不拉,阿依古丽·铁木儿,比丽克孜·托合提,买迪尼叶提·阿布来孜
(1.新疆林业科学院,新疆 乌鲁木齐 830063;2.伽师县林业局,新疆 伽师 844300)
不同氮磷钾施肥配比对西梅‘法兰西’产量及果实品质的影响
努尔曼·阿不拉1,阿依古丽·铁木儿1,比丽克孜·托合提2,买迪尼叶提·阿布来孜2
(1.新疆林业科学院,新疆 乌鲁木齐 830063;2.伽师县林业局,新疆 伽师 844300)
【目的】为了探究施肥对西梅‘法兰西’产量及果实品质的影响。【方法】在田间条件下,以树龄为6年的西梅‘法兰西’树为研究对象,采用“3414”完全实施方案(N、P2O5、K2O三者2水平的施用量分别为:0.093、0.017和0.190 kg/株),测定‘法兰西’的产量及果实品质的影响。【结果】施肥能明显提高‘法兰西’果实产量、果仁纵径、果核横径、单核重、果实横经、单果重、可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C含量;降低‘法兰西’的果实硬度和总酸含量;对可溶性固形物和含水量的影响不大。【结论】以‘法兰西’产量、单果重、可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C等品质为生产目标时,推荐的氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)肥的施用量分别为0.047~0.093、0.009~0.020和0.120~0.200 kg/株。
‘法兰西’西梅;施肥配比;产量;果实品质
【研究意义】西梅属蔷薇科(Rosaceae)李属(Prunus)欧洲李(PrunusdomesticaL.)种,被称为第三代功能性水果[1],其果肉芳香甜美、口感润滑[2],且富含维生素、抗氧化剂、食物纤维素,同时兼含铁和钾等矿物质,不含脂肪和胆固醇,是现代人健康饮食不可缺少的佳品[3]。近年来,新疆也引入了欧洲李的优良品种,在喀什、巴音郭楞州、阿克苏等地州栽培面积不断扩大,并形成了区域性规模化生产,其中部分品种已经进人盛果期[4]。自2004年起,伽师县引进了‘法兰西’、斯泰勒、女神3个西梅品种,目前,西梅种植面积约近1万hm2,已有0.6667万hm2左右西梅进入了挂果期。为伽师县打造全国最大西梅基地奠定了良好的基础。‘法兰西’具有风味香甜、适应性强、丰产性好的特点,在伽师县大量推广栽培,但随着面积和产量的提高品质问题也日益凸显,因此研究不同氮磷钾配比施肥对‘法兰西’品质的影响,可为‘法兰西’的高品质栽培提供理论依据,从而增强‘法兰西’的市场竞争优势,对新疆农业产业调整和农民增收具有重要意义。【前人研究进展】近年来,国内外对果树合理施肥展开很多研究,史祥宾等[5]研究了施肥量与负载量对‘巨峰’葡萄产量、品质及贮藏营养的影响;李兴忠[6]等研究了氮磷钾肥配施对火龙果产量及品质的影响;秦伟[7]等研究了不同氮磷钾配比施肥对红富士苹果果实品质的影响。常志帅[8]等研究了土壤养分条件下新温185号核桃根施氮磷钾肥的产量效应。【本研究切入点】但不同N、P、K施肥处理对西梅品种产量及果实品质影响的研究鲜见报道。【拟解决的关键问题】本研究以新疆喀什地区伽师县主要栽培的西梅‘法兰西’树为试材,采用“3414”肥料效应田间试验,研究不同氮磷钾施肥配比与果实产量、果实外部品质和内在品质的关系,探讨氮磷钾配比施肥对果实品质的影响,得出最佳氮磷钾配比,以期为新疆西梅高效栽培的合理优化施肥提供理论依据。
表1 “3414”配方施肥试验不同处理的施肥水平及‘法兰西’施肥田间试验方案Table 1 Different treatments of fertilization level in‘3414’ formula fertilization experiment and Field experiment scheme of fertilizer for P.domestica L.‘France’
1 材料与方法
1.1 供试材料
试验材料来自于新疆喀什地区伽师县主要栽培的西梅‘法兰西’品种,树龄为6年,株行距3 m×5 m,667 m2定植44株,管理基本一致。
1.2 试验方法
1.2.1 试验设计 试验采用“3414”肥料效应田间试验,即:肥料因素为氮(N)、磷(P)、钾(K),4 个水平分别为 0(不施肥)、1(常规施肥量的 0.5 倍)、2(常规施肥量)、3(常规施肥量的 1.5 倍),共 14 个处理,每个处理设 3 个重复小区,共 42 个试验小区(记为Aij,i=1,2,3,……,14;j=1,2,3),随机排列,每一试验小区 5 株树,全部 210 株参试‘法兰西’树体大小一致。每一样株N、P、K施肥比例N∶P∶K=2∶1∶2,每株常规施肥量(纯量)为0.300 kg,N为0.093 g,P为0.017 g,K为0.190 g(表1~2)。N肥用含N 46.4 %的尿素[CO(NH2)2,新疆天运化工有限公司生产],P肥用含P2O546 %的磷酸二铵(云南云天化国际化工有限公司生产),K肥用含K2O 24 %的硫酸钾镁肥(山东海化股份有限公司磷酸钾厂生产)。每个处理N肥施用量的60 %在新梅萌芽前施入,剩余40 %在果实膨大期的前期追施。P肥和K肥在新梅萌芽前一次性施入。施肥方式为环状沟施,位置在树冠 2/3 处,施肥深度60 cm。
1.2.2 试验方法 果实产量的测定。于西梅‘法兰西’成熟后,收获210株供试样株果实并分别标记和计数,用电子秤(精度:1/100)称量样株果实重量计算每个试验小区的果实数量、产量、平均单株产量和产量。
果实外观品质测定方法。测定成熟的不同处理果实的外观品质,主要测定果实的单果重、果形指数、果仁大小、单仁重、果核大小、单核重等。果实外观品质的测定参考韩振海[9]的实验园艺学完成。
果实内在品质测定方法。测定成熟的不同处理果实的内在品质,可溶性固形物[9]用手持糖度计测定;果实硬度[9]用GY-1果实硬度计测定;可溶性糖含量参照邹琦[10]的蒽酮比色法测定;可溶性蛋白质测定参照邹琦[10]的考马斯亮蓝G-250染色法;维生素C含量用二甲苯萃取比色法测定[11];总酸用NaOH滴定法测定[12]。花青素参照韩振海[9]的试验方法测定。
表2 不同氮磷钾配比对‘法兰西’果实产量及经济效益的影响Table 2 Effect of different treatments of N,P,K fertilization proportion on the yield and economic benefits of France
注:2015年,‘法兰西’批发销售价为18元。
2 结果与分析
2.1 不同氮磷钾配比对‘法兰西’果实产量及经济效益的影响
由表2可以看出,不同氮磷钾配比对‘法兰西’果实产量有一定的影响,各施肥处理的‘法兰西’果实单株产量在3.00~6.33 kg/株,小区产量在14.99~31.64 kg/5株,产量在1978.20~4176.75 kg/hm2,其中,处理1的果实产量最小,单株产量为3.00 kg/株、小区产量为14.99 kg/5株、产量为1978.20 kg/hm2、处理6的果实产量最大,单株产量为6.33 kg/株、小区产量为31.64 kg/5株、产量为4176.75 kg/hm2。说明施肥对产量提高有明显的效果,但只有在氮、磷、钾施肥比例较为适当时才能取得最大含量。
由表2可见,各施肥处理均产生一定的经济效益。在一定范围内,随着施肥处理的不同,每公顷产值也不同,经济效益也有一定的变化。其中处理6的每公顷产值最高,为75 181.50元,比处理1 增效39 573.90元;经济效益为39 494.70元。处理8的每公顷产值最低,为43 378.20元,比处理1 增效7770.60元;经济效益为7741.56元。说明,在氮、磷、钾施肥比例较为适当时经济效益最大。
2.2 不同氮磷钾配比对‘法兰西’果实外部品质的影响
从表3可以看出,不同氮磷钾配比对‘法兰西’的果实外部品质有一定的影响。不同氮磷钾配比‘法兰西’的果仁横径、单仁重、果核纵径、果实纵径等品质基本一致、差异不显著。处理1的果仁纵径、果核横径、单核重、果实横经、单果重最小,处理6的最大,综上所述,施肥能明显提高‘法兰西’果实外部品质,尤其是,仁纵径、果核横径、单核重、果实横经、单果重影响较大。但只有在氮、磷、钾施肥比例较为适当时才能取得最大含量。
2.3 不同氮磷钾配比对‘法兰西’果实内部品质的影响
2.3.1 不同氮磷钾配比对‘法兰西’果实可溶性固形物的影响 由图1可以看出,不同氮磷钾配比对‘法兰西’果实可溶性固形物的影响较小,果实可溶性固形物在18.10 %~19.64 %,各处理间差异均不显著。
2.3.2 不同氮磷钾配比对‘法兰西’果实可溶性糖的影响 由图2可以看出,不同氮磷钾配比对‘法兰西’果实可溶性糖含量有一定的影响,各施肥处理的‘法兰西’果实中的可溶性糖含量在5.94 %~9.77 %,其中,处理1(氮、磷、钾素都较为缺乏)的果实可溶性糖含量最小,为5.94 %、处理6(氮、磷、钾素都较为适度)的果实可溶性糖含量最大,为9.77 %,其他处理的果实可溶性糖含量基本一致,并各处理之间不存在差异。
表3 不同氮磷钾配比对‘法兰西’果实外部品质的影响Table 3 Effect of different treatments of N,P,K fertilization proportion on the external fruit quality of France
2.3.3 不同氮磷钾配比对‘法兰西’果实可溶性蛋白的影响 由图3可以看出,不同氮磷钾配比对‘法兰西’果实可溶性蛋白含量有一定的影响。各施肥处理的‘法兰西’果实中的可溶性蛋白含量在0.84~1.29 mg/g,其中,处理1和处理2(氮、磷、钾素都较为缺乏和磷、钾肥适度而氮肥极度缺乏)的果实可溶性蛋白含量最小,为0.84、0.84 mg/g,处理6(氮、磷、钾素都较为适度)的果实可溶性蛋白含量最大,为1.29 mg/g,其他处理的果实可溶性蛋白含量基本一致,并且各处理之间不存在差异。
图1 不同氮磷钾配比对‘法兰西’果实可溶性固形物的影响Fig.1 Effect of different treatments of N,P,K fertilization proportion on the soluble solids of France
图2 不同氮磷钾配比对‘法兰西’果实可溶性糖含量的影响Fig.2 Effect of different treatments of N,P,K fertilization proportion on the soluble sugar of France
图3 不同氮磷钾配比对‘法兰西’果实可溶性蛋白含量的影响Fig.3 Effect of different treatments of N,P,K fertilization proportion on the soluble protein of France
2.3.4 不同氮磷钾配比对‘法兰西’果实维生素C的影响 由图4可以看出,不同氮磷钾配比对‘法兰西’果实维生素C含量有一定的影响,各施肥处理下‘法兰西’果实中的维生素C含量在9.88~10.78 mg/g,其中,处理1(氮、磷、钾素都较为缺乏)的果实维生素C含量最小,为9.88 mg/g,处理6(氮、磷、钾素都较为适度)的果实维生素C含量最大,为10.78 mg/g,其他处理的果实维生素C含量基本一致。
2.3.5 不同氮磷钾配比对‘法兰西’果实硬度的影响 由图5可以看出,不同氮磷钾配比对‘法兰西’果实硬度有一定的影响,各施肥处理的‘法兰西’其果实硬度在4.14~6.00 kg/cm2,其中,处理1(氮、磷、钾素都较为缺乏)的果实硬度最高,为6.00 kg/cm2,处理7(氮、钾素都较为适度而磷素相对过量)的果实硬度最小,为4.14 kg/cm2,其他处理的果实硬度基本一致,并各处理之间不存在差异。
图4 不同氮磷钾配比对‘法兰西’果实维生素C含量的影响Fig.4 Effect of different treatments of N,P,K fertilization proportion on the vitamin C of France
图5 不同氮磷钾配比对‘法兰西’果实硬度的影响Fig.5 Effect of different treatments of N,P,K fertilization proportion on the firmness of France
2.3.6 不同氮磷钾配比对‘法兰西’果实总酸的影响 由图6可以看出,不同氮磷钾配比对‘法兰西’果实总酸有一定的影响。各施肥处理下‘法兰西’果实中的总酸含量在 0.07 %~0.10 %,其中,处理1(氮、磷、钾素都较为缺乏)的果实总酸最高,为0.10 %,处理10(氮、磷素都较为适度而钾素相对过量)的果实总酸最小,为0.07 %,其他处理的果实总酸基本一致,并各处理之间不存在差异。
2.3.7 不同氮磷钾配比对‘法兰西’果实含水量的影响 由图7可以看出,不同氮磷钾配比对‘法兰西’果实含水量的影响较小,含水量为40.41 %~50.23 %,各处理间差异均不显著。
2.4 不同氮磷钾配比施肥处理的施肥效应分析
分别将‘法兰西’果实产量、单果重、可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C(Y)与施氮量(N)、施磷量(P)、施钾量(K)进行三元二次多项式逐步回归分析,得到由表4所示的回归模型。
通过模型分析可以得出,以‘法兰西’产量、单果重、可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C等品质为生产目标时,各种肥料因素的最佳组合为:①‘法兰西’单株产量(Y)6.33 kg/株,施氮量(N)0.081kg/株,施磷量(P)0.012 kg/株,施钾量(K)0.200 kg/株。②‘法兰西’果实单果重(Y)22.75 g,施氮量(N)0.051 kg/株,施磷量(P)0.009 kg/株,施钾量(K)0.125 kg/株。③‘法兰西’果实可溶性糖(Y)9.77 %,施氮量(N)0.068 kg/株,施磷量(P)0.015 kg/株,施钾量(K)0.174 kg/株。④‘法兰西’果实可溶性蛋白(Y)1.29 mg/g,施氮量(N)0.086 kg/株,施磷量(P)0.010 kg/株,施钾量(K)0.181 kg/株。⑤以‘法兰西’果实维生素C为生产目标时,各种肥料因素的最佳组合为:‘法兰西’果实维生素C(Y)10.78 mg/g,施氮量(N)0.056 kg/株,施磷量(P)0.018 kg/株,施钾量(K)0.199 kg/株。氮、磷、钾肥三要素对‘法兰西’果实品质的作用大小顺序为施钾量>施氮量>施磷量,氮磷、氮钾及磷钾之间均具有协同效应。
图6 不同氮磷钾配比对‘法兰西’果实总酸的影响Fig.6 Effect of different treatments of N,P,K fertilization proportion on the total acid of France
图7 不同氮磷钾配比对‘法兰西’果实含水量的影响Fig.7 Effect of different treatments of N,P,K fertilization proportion on the moisture of France
表4 不同氮磷钾配比与‘法兰西’产量及品质的回归分析Table 4 The regression analysis of different combination ratios of N,P and K fertilizer on yield and quality of France
3 讨 论
合理施肥是及时适量地提供果树生长发育所需要的营养元素,并不断地改善根际土壤的理化性状,为果树健壮生长创造良好的环境条件,以提高果实产量和品质,提高肥料利用率,降低生产成本,减少或防止肥料污染[13]。自2004年起,伽师县引进优良西梅品种种植,加之伽师县得天独厚的气候特征,使引进的西梅极适宜栽培西梅其在产量、质量上超越了美洲西梅,已成为了疆内外消费者的爱吃佳果之一,虽然伽师县的西梅发展迅速,面积逐年扩大,但其栽培管理方面出现一些问题。施肥是促进果树正常生长发育,获得高产的重要栽培措施。如果水肥管理不到位,造成产量低,经济效益不高等现象。由于大多数农民受传统观念的影响,认为过多施肥,尤其是过多氮肥的施用对果树的生长及产量效果是最好的,所以对氮肥的施用量很大,而忽略了磷钾肥的效果。在这种施肥比例不协调,肥料结构不合理,过量、超量施肥等现象在一定程度上影响果树产量和品质的提高。果树生长所需营养元素都有一定合适的比例,比例恰当[14-15],可以提高果实产量及品质。所以在施肥技术上要研究适合当地土壤、环境条件和适合不同品种的施肥比例。
合理施用肥料能够提高果蔬产量,前人研究表明,合理施用N、P、K 肥能显著促进幼龄柑橘(Citrusreticulata)树体生长发育,同时能提高柑橘产量[16]。施用较高水平的N、P、K肥有利于提高艳红桃(Amygdaluspersica)桃果的产量,但施用高水平的N肥桃果有减产的趋势[17]。合理配比 N、P、K 可提高轮台白杏(Armeniacavulgaris‘Luntaibaixing’)果实单果重与产量,但过多 N、P、K 肥有减产的趋势[18]。本研究显示,适量的N、P、K肥处理对‘法兰西’产量有一定的提高作用,过多或过少的施用时,果实产量会降低,这与前人研究基本一致。说明,多种肥料合理配施为果树生长提供多种养分,有利于果树产量的提高,但是无论何种肥料,过多或过少施用都会造成减产的趋势。
施肥与果树的果实品质有密切的关系,一般合理施肥可提高果树果实品质[19-24],施用过多或过少会影响果实品质的提高。吴正超[25]等研究表明,施用N、P、K肥能显著提高树莓(Rubuscorchorifolius)果实品质,适宜的N肥能提高果实可溶性糖含量、糖酸比和维生素C含量,适量的K肥能提高树莓果实的可溶性糖、糖酸比。柴仲平[26]等研究表明,施肥能明显提高果实还原糖和维生素C的含量,降低果皮厚度、果实硬度及总酸含量。本研究显示,适宜的N、P、K肥配比对‘法兰西’产量及果实品质有一定的提高作用,在标准施肥量水平上,增加氮磷钾肥的施入或减少都会有一定的影响果实品质,这与前人研究基本一致。因此要提高果品品质,就要改变果树栽培管理模式,根据不同果树品种的营养需求及时合理施肥。本研究通过不同氮磷钾施肥配比对西梅‘法兰西’产量及果实品质的影响进行了研究,为新疆西梅的合理施肥提供科学依据,指导实际生产。
4 结 论
本研究通过田间调控肥料三要素氮、磷、钾的施用量,研究了不同氮、磷、钾施肥处理对西梅‘法兰西’果实产量及品质的影响,研究结果表明:施肥能明显提高果实产量及果实内、外部品质有一定的影响。施肥对产量及其经济效益、仁纵径、果核横径、单核重、果实横经、单果重、可溶性糖和维生素C含量,但只有在N、P、K施肥比例较为适当时才能取得最大的含量;氮磷钾肥的增加或减少对可溶性固形物和含水量的影响不大;施肥能明显提高‘法兰西’果实中可溶性蛋白含量,在氮、磷、钾施肥比例较适当时可溶性蛋白含量最高,但随着施入土壤中氮肥量的减少,果实中可溶性蛋白含量也会相应降低。施肥也能明显降低‘法兰西’的果实硬度和总酸含量,其中磷肥对果实硬度的降低效果比较明显;钾肥对总酸降低效果比较明显。通过模型建立与分析得知,以‘法兰西’产量、单果重、可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C等品质为生产目标时,推荐的氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)肥的施用量分别为0.047~0.093、0.009~0.020和0.120~0.200 kg/株。
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EffectsofDifferentTreatmentsofN,P,KFertilizationProportiononYieldandFruitQualityinP.domesticaL.‘France’
Nuerman Abula1,Ayiguli Tiemuer1,Bilikezi Tuoheti2,Mai diniyeti Abulaizi2
(1.Xinjiang Academy of Forestry Sciences,Xinjiang Urumqi 830063,China; 2.Jiashi County Forestry Bureau,Xinjiang Jiashi 844300,China)
【Objective】The present experiment was conducted to research influences of fertilization on yield and fruit quality inP.domesticaL.‘France’.【Method】Taking 6 yearsP.domesticaL.‘France’ as research objects,using ‘3414’ complete implementation scheme (the N,P2O5and K2O application on 2 levels were 0.093,0.017 and 0.190 kg per tree,respectively),the yield and quality ofP.domesticaL.‘France’ were analyzed.【Result】Fertilization can improve fruit yield,nuts vertical wrap,stone diameter.Stone weight,fruit diameter,fruit weight,sugar content,protein content and vitamin C can not affect soluble solids and water content,but can reduce fruit firmness and total acid content in fruit.【Conclusion】Taking the internal quality indexes of contents of reducing yield,fruit weight,sugar content,protein content and vitamin C as a production target,the optimal fertilization quantity is N 0.047-0.093 kg per tree,P2O50.009-0.020 kg per tree,and K2O 0.120-0.200 kg per tree.
PrunusdomesticaL.‘France’; Fertilization proportion;Yield;Fruit quality
1001-4829(2017)4-0789-07
10.16213/j.cnki.scjas.2017.4.014
2016-06-23
中央财政林业科技推广示范资金项目“西梅优良品种高效栽培关键技术推广与示范”
努尔曼·阿不拉(1963-),女,高级工程师,研究方向为新疆特色林果丰产栽培技术与推广,E-mail:xjlykxy@163.com。
S662.3
A
(责任编辑 李山云)