不同品种冬枣果实发育期内氮磷钾化学计量特征比较研究

张启浩 宋爱云 董林水 刘京涛 陈纪香 朱晓兰

摘要：试验以沾化冬枣主栽品种沾冬1号（一代冬枣）和沾冬2号（二代冬枣）为材料，测定冬枣幼果期和果实成熟期叶片及果实中氮、磷、钾元素含量，并进一步对比分析两个主栽冬枣品种间化学计量特征的差异及不同元素指标间的相关性。结果表明，冬枣幼果期和果实成熟期内，沾冬2号叶片中N、P、K含量均高于沾冬1号;幼果期冬枣果实中元素含量大小顺序为K>N>P，而叶片中则为N>K>P;成熟期冬枣果实和叶片中元素含量大小顺序均为K>N>P。品种间比较表明，与幼果期相反，果实成熟期一代叶的N/P及K/P均低于二代叶，说明果实发育后期沾冬2号叶片P及K的消耗速度快于沾冬1号。相关分析表明，N含量在叶片、果实间呈极显著正相关（P<0.01），K、P含量在叶片、果实间都呈显著正相关。除果实K含量和叶片P含量相关性不明显之外，其它指标在果实和叶中的含量都呈现不同程度的相关性。沾冬1号和沾冬2号氮磷钾化学计量特征存在一定的差异性，可为今后开展科学定量施肥提供理论依据。

关键词：冬枣;氮磷钾;主栽品种;果实发育期;相关分析;化学计量

中图分类号：S665.101文献标识号：A文章编号：1001-4942（2018）12-0068-05

冬枣（Zizyphus jujube Mill. cv. Zhanhua，Chinese winter jujube）是我国特有的优良晚熟、鲜食枣品种[1-3]，因其品质优良且生长适应性强而在黄河三角洲地区被大面积推广种植[3，4]。山东省滨州市沾化区是冬枣的核心产区，冬枣产业也是当地的支柱产业之一。沾冬1号（一代冬枣）及沾冬2号（二代冬枣）是沾化地区的两个主栽冬枣品种。这两个品种在果形大小、口感及耐寒性等方面均存在较大差异[4，5]，它们在氮磷钾等元素的化学计量特征及其对肥料需求方面是否存在较大差异性，目前尚未研究清楚。在没有充分掌握不同品种冬枣养分循环和化学计量特征前提下，将难以制定针对性的施肥管理措施。氮磷钾元素是果树正常发育所必需的营养物质，其对枣树的生长发育均起着非常关键的作用[6-8]。N/P比值可以作为植物生长速率的衡量指标，也可以作为起限制性作用的营养元素指标[9-11]。本试验以沾冬1号和沾冬2号两个冬枣品种为材料，对冬枣幼果期及成熟期的叶片、果实氮磷钾化学计量特征进行对比研究，为进一步阐明冬枣不同品种间养分循环特征差异性、制定不同品种施肥管理措施提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

滨州市沾化区位于山东省北部，徒骇河下游，渤海湾南岸，是黄河三角洲腹地，地理坐标为北纬37°34′～38°11′，东经117°45′～ 118°21′。該地区地势平坦，自西南向东北缓倾，海拔1.6～8.4 m。气候属于半干旱暖温带东亚季风区，年平均温度12℃，历年平均降水量610.3 mm。受大陆气团影响，表现出明显的大陆性气候特征[12，13]。

1.2 研究方法

1.2.1 样品处理 试验样品于2016年7—11月在滨州市沾化区冯家镇冬枣园采集。该冬枣园主要栽培品种包括沾冬1号及沾冬2号，树龄均为15年。分别于幼果期（7月20日）及果实成熟期（10月26日）采集样品。在冬枣园内，随机选择长势一致、无病虫害两个品种枣树各10棵作为取样植株，挂标签作为固定取样标志。每次采样在同一株枣树的东、南、西、北、中五个方向同时采取叶片和果实，每个品种取样5个重复，分别混合各作为一个样品。采回的叶片和果实用超纯水冲洗干净，并将果实切片，置于烘箱中105℃杀青30 min，最后在75℃下烘干至恒重，粉碎后作为待测样品。

1.2.2 元素测定 叶片及果实全P与全K含量采用硫酸-高氯酸消煮后，分别用钼锑抗比色法和原子吸收分光光度法测定（日本岛津AA-6800）;叶片及果实全N含量采用元素分析仪法进行测定（VARIO EL III）。

1.3 数据分析

数据处理采用SPSS 13.0及Microsoft Excel软件进行。

2 结果与分析

2.1 果实发育期内不同品种冬枣叶片及果实NPK含量特征

2.1.1 幼果期不同品种冬枣叶片及果实NPK含量特征 幼果期冬枣果实中三大营养元素含量为K>N>P，但叶片中则为N>K>P;这与王津娥、刘和等对菊水梨、苹果的研究结果一致[14，15]。幼果期叶片P含量小于果实P含量，而叶片N及K含量均明显高于果实。

幼果期沾冬1号冬枣果实（一代果）P含量和沾冬2号果实（二代果）P含量相近，分别为1.91 g/kg和1.94 g/kg;沾冬1号叶片（一代叶）P含量略低于沾冬2号叶片（二代叶），分别为1.26 g/kg和1.51 g/kg。幼果期一代果N含量和二代果相近，分别为14.87 g/kg和14.84 g/kg;一代叶N含量则略低于二代叶，分别为29.06 g/kg和33.57 g/kg。幼果期一代果K含量低于二代果，分别为16.42 g/kg和17.97 g/kg。一代叶K含量低于二代叶，分别为23.92 g/kg和27.23 g/kg。总体来看，幼果期沾冬2号叶片N及K含量均高于沾冬1号。

2.1.2 果实成熟期不同品种冬枣叶片及果实NPK含量特征 果实成熟期冬枣果实和叶片中元素含量大小顺序均为K>N>P。与幼果期不同，果实成熟期叶片P含量略大于果实P含量;与幼果期相同，果实成熟期叶片N及K含量均明显高于果实。

不同品种间对比表明，冬枣果实成熟期一代果P含量和二代果相近，分别为0.89、0.93 g/kg;一代叶P含量与二代叶也比较相近，分别为1.15 、1.07 g/kg。一代果N含量比二代果略高，分别为8.99、8.67 g/kg;一代叶N含量低于二代叶，分别为18.21、19.59 g/kg。一代果K含量和二代果相差不大，分别为8.70、8.69 g/kg;一代叶K含量低于二代叶，分别为21.70、22.65 g/kg。与幼果期相同，果实成熟期沾冬2号叶片N及K含量均明显高于沾冬1号。

2.1.3 幼果期与果实成熟期NPK元素含量差异性分析 成熟期冬枣果实P含量较幼果期下降较多，二代果及一代果P含量与幼果期的比值分别为47.71%和46.50%。果实成熟期叶片较幼果期下降较少，二代叶及一代叶片P含量与幼果期的比值，分别为70.81%和91.42%。一代果K含量与二代果的比值分别为53.00%和48.32%;一代叶K含量比值为90.73%，而二代叶比值为83.16%。成熟期与幼果期果实及叶片N含量的比值均比较相近，一代果比值为60.43%，二代果比值为58.45%;一代叶比值为62.68%，二代叶比值为52.34%。与本研究结果类似，刘波等对文冠果的研究也表明生长周期内叶片的N、P、K含量均呈下降趋势[16]。

成熟期冬枣果实NPK含量较幼果期含量下降约40%～50%;与果实不同，果实成熟期叶片N含量较幼果期下降40%左右，而叶片P含量仅下降约10%～30%，叶片K含量也仅下降约10%～17%。沾冬2号与沾冬1号相比，其果实及叶片NPK含量在果实成熟期较幼果期均下降更多，说明沾冬2号在果实发育期内随冬枣果实的不断成熟，其叶片NPK养分消耗速度较沾冬1号更快一些。

2.2 果实发育期内不同品种冬枣果实及叶片NPK化学计量研究

2.2.1 幼果期NPK元素计量比 在幼果期，一代叶N/P比值比二代叶高，分别为23.10、22.21，一代果和二代果比值比较相近，分别为7.79、7.64。N/K比值，一代果略高于二代果，分别为0.91和0.83，一代叶和二代叶的比值相近，分别为1.22和1.23。K/P比值，二代果高于一代果，分别为9.25和8.21;二代叶低于一代叶，分别为19.01和18.01。总体看来，叶片N/P及K/P比值均明显高于果实相应的计量比。

2.2.2 果实成熟期NPK元素计量比 果实成熟期N/P比值，二代叶比值高于一代叶，分别为18.30、15.84;一代果比值高于二代果，分别为10.13和9.16。果实成熟期N/K比值，一代果和二代果相似，分别为1.03和1.00;一代叶和二代叶比值也相近，分别为0.84和0.86。与幼果期不同，果实成熟期叶片N/K比值小于果实，这主要是由于叶片K含量下降速度与果实相比要小得多。K/P比值，一代果高于二代果，分别为9.82、9.37;二代叶高于一代叶，分别为21.16和18.87。品种间比较表明，果实成熟期一代果的N/P及K/P均略高于二代果;与幼果期相反，果实成熟期一代叶的N/P及K/P均低于二代叶，说明果实发育后期沾冬2号叶片P及K的消耗速度快于沾冬1号。

2.2.3 幼果期與果实成熟期NPK元素计量比差异性分析 为了比较果实和叶片NPK元素计量比在果实发育不同阶段的差异性和动态变化，以沾冬1号为例对幼果期及果实成熟期的NPK元素计量比进行比较分析。果实成熟期冬枣果实N/P及K/P均较幼果期有所增高，这主要是成熟期冬枣果实P含量下降幅度较大所致。果实成熟期叶片N/P较幼果期下降幅度较大，幼果期为23.10，而果实成熟期为15.84。而叶片K/P在上述两个果实发育期内则比较相近，说明叶片K与P含量下降比例比较接近。而果实与叶片N/K比值在上述两个果实发育期内均比较接近，均为1.0左右，幼果期及成熟期果实分别为0.91、1.03，而幼果期及成熟期叶片分别为1.22、0.84，可以看出，不同时期果实及叶片中N、K含量值相对比较接近。

2.3 冬枣果实及叶片NPK元素相关性分析

从表1中可以看出，果实NPK元素含量相互之间均呈极显著正相关;而叶片NP含量之间及PK含量之间也呈极显著正相关，而N与K含量之间呈显著正相关。

叶片N含量与果实NPK含量也均呈极显著正相关;叶片P含量与果实N含量呈极显著正相关，与果实P含量呈显著正相关，而与K含量相关不显著;叶片K含量与果实NPK含量均为显著正相关关系。

3 讨论与结论

本试验以沾化冬枣主栽品种沾冬1号及沾冬2号为材料，对两个冬枣品种不同果实发育期内叶片及果实NPK化学计量特征及其差异性进行对比研究，结果表明：

（1）在冬枣幼果期及果实成熟期，两品种果实NPK含量差异均较小，但是，同时期内沾冬2号叶片NPK含量均略高于沾冬1号。

（2）冬枣幼果期果实中元素含量大小顺序为K>N>P，而叶片中则为N>K>P。成熟期冬枣果实及叶片中元素含量大小顺序为K>N>P。说明果实成熟期叶片N元素相对于K素而言其含量水平较幼果期下降较多。

（3）冬枣幼果期与果实成熟期NPK含量差异性分析表明，成熟期冬枣果实NPK含量较幼果期均下降40%～50%;与果实不同，成熟期叶片N含量较幼果期下降40%左右，而叶片P含量仅下降约10%～30%，叶片K含量也仅下降10%～17%。

（4）冬枣幼果期及成熟期果实及叶片NPK化学计量分析表明，果实N/P比值范围为7.64～10.13，而叶片N/P范围则为15.84～23.10;果实K/P范围为8.21～9.82，而叶片K/P范围则为18.01～21.16;果实N/K范围为0.83～1.03，叶片N/K范围为0.84～1.23。由上可知，冬枣果实发育期内，果实与叶片的N/P及K/P比值差异较大，而两者之间的N/K比值差异则相对较小。另外，成熟期冬枣果实N/P及K/P均较幼果期有所增高，这主要是由于成熟期果实P含量下降幅度较大所致。果实成熟期冬枣叶片N/P较幼果期则出现较大幅度下降，而叶片K/P在两个时期内则差异较小，说明叶片K与P含量下降比例比较接近。

任书杰等对中国东部南北样带森林生态系统的102种优势植物叶片的化学计量特征进行了研究，结果表明N/P的变化范围为1.5～21.2，其算术平均值则分别为11.5[17];张海鑫等对黄土高原子午岭林区的侧柏、油松、辽东栎、刺槐的生态化学计量特征研究表明，这几种树叶片的N/P 值均小于14[18]。对比可知，冬枣叶片N/P值明显高于自然植被的平均值。

（5）冬枣果实与叶片NPK相关分析表明，果实NPK含量相互之间均呈现极显著正相关关系;而叶片NPK含量相互之间也多存在显著正相关关系。

叶片NPK含量与果实NPK含量的相关分析表明，只有叶片P含量与果实K含量之间不存在显著相关性。

本研究表明，在果实发育期内，两个沾化冬枣主栽品种的NPK化学计量特征存在一定差异性;其中，沾冬2号叶片NPK含量在各阶段内均略高于沾冬1号。果实成熟期冬枣叶片N相对于K、P元素其含量水平下降幅度更大。果实发育期内，冬枣果实与叶片的NPK含量存在一定的比例关系，并在不同发育阶段内存在一定的动态变化规律。

参 考 文 献：

[1] 马庆华，李永红，梁丽松，等.冬枣优良单株果实品质的因子分析与综合评价[J].中国农业科学，2010，43（12）：2491-2499.

[2] 潘莹，许经伟.冬枣多糖的分离纯化及抗氧化活性研究[J].食品科学，2016，37（13）：89-94.

[3] 芮玉奎，申琳，生吉萍.冬枣果实中微量元素和重金属含量研究[J].光谱学与光谱分析，2008，28（8）：1928-1930.

[4] 宋爱云，董林水，刘京涛，等.冬枣结果枝叶与营养叶化学计量特征比较研究[J].江西农业大学学报，2017，39（4）：662-668.

[5] 沈俊岭，许耘硕，张强，等.无纺布果袋对‘沾冬2号冬枣和普通冬枣果实品质及矿质营养吸收的影响[J].北方园艺，2016（23）：39-43.

[6] 柴仲平，王雪梅，孙霞，等.水氮耦合对灰枣中矿质元素含量的影响[J].西南农业学报，2011，24（2）：640-643.

[7] 姜沛沛，曹扬，陈云明，等.陕西省3种主要树种叶片、凋落物和土壤N、P化学计量特征[J].生态学报，2017，37（2）：443-454.

[8] 张亚鸽，史彦江，吴正保，等.基于主成分分析的枣园土壤肥力综合评价[J].西南农业学报，2016，29（5）：  1156-1160.

[9] Zechmeister-Boltenstern S，Keiblinger K M，Mooshammer M， et al.The application of ecological stoichiometry to plant-microbial-soil organic matter transformations[J]. Ecological Monographs，2015，85：133-155.

[10]Güsewell S. N∶P ratios in terrestrial plants： variation and functional significance[J]. New Phytologist，2004，164：243-266.

[11]Kirkby C A， Richardson A E， Wade L J， et al.Carbonnutrient stoichiometry to increase soil carbon sequestration[J]. Soil Biology and Biochemistry，2013，60：77-86.

[12]陳印平，鲜纪绅，董艳霞，等.沾化冬枣栽培区土壤营养条件研究[J].安徽农业科学，2007，35（21）：6503-6504.

[13]王存龙，刘华峰，夏学齐，等.沾化冬枣产地土壤元素分布特征及其对冬枣品质的影响[J].物探与化探，2012，36（4）：641-645，650.

[14]王津娥，胡征令，吴顺法，等.菊水梨枝、叶、果中氮、磷、钾、钙、镁营养元素年周期变化的研究[J].浙江农业科学，1994（3）：114-116.

[15]刘和，杨佩芳，古润泽，等. 短枝型苹果叶片及果实内氮磷钾含量研究[J].华北农学报，1997，12（3）：126-130.

[16]刘波，王力华，阴黎明，等.两种林龄文冠果叶N、P、K的季节变化及再吸收特征[J].生态学杂志，2010，29（7）：1270-1276.

[17]任书杰，于贵瑞，姜春明，等.中国东部南北样带森林生态系统102个优势种叶片碳氮磷化学计量学统计特征[J].应用生态学报，2012，23（3）：581-586.

[18]张海鑫，曾全超，安韶山，等.黄土高原子午岭林区主要林分生态化学计量学特征[J].自然资源学报，2017，32（6）：1043-1052.