氮磷钾叶面肥配施不同碳源对桃树新梢生长及果实品质的影响

王贵芳，姚元涛，李素红，董亚茹，高晓兰，王红郜怀峰，梁家慧，张勇，魏树伟

（1.山东省果树研究所，山东 泰安 271000；2.山东农业大学，山东 泰安 271018）

施肥与果树产量及果实品质息息相关［1］。但过量施用化肥导致肥料利用率不高、土壤肥料流失严重［2］，并造成严重的环境污染问题［3，4］，威胁到农业可持续性发展。因此，如何在满足果树树体营养需求情况下提高肥料利用率成了果树营养与肥料研究的主题［5］。

叶面施肥是生产中重要的追肥方式，其用量少、肥效快、养分利用率高，且不受养分分配中心的影响，能及时满足果树的营养需求，并可避免某些元素在土壤中固定。研究表明，叶面喷施尿素、磷酸二氢钾等叶面肥能够提高谷子的净光合速率、气孔导度等光合指标［6］。茶树喷施尿素和专用叶面肥均能提早茶叶的开采期，提高茶叶品质［7］。苹果树喷施叶面肥能显著提高叶片的光合性能［8］，显著增加苹果果实可溶性固形物含量和挥发性物质的种类和含量，降低可滴定酸含量，提高果实品质［9］。喷施磷酸二氢钾可增加‘红将军’苹果叶片的质量、提高光合速率及蒸腾速率，同时提高果实的单果重及可溶性固形物含量［10］。何平等［11］研究发现，叶面喷施钾、镁和钙肥可以在一定程度上改善桃果实着色，提高果实品质。王国栋等［12］以7年生的鲁星油桃为试材，对桃树梢叶局部涂抹纳米碳与尿素溶液，结果发现纳米碳能够促进新梢叶片对氮素的吸收利用，有效提高叶绿素含量、光合效率及新梢局部氮素利用率，影响氮素在梢叶各部位间的分配，促进氮素向新生嫩叶的转移。另有研究表明，叶面喷施糖醇小分子有机物能促进小白菜的生长，改善其品质［13］。李秋利等［14］研究表明，叶面喷施山梨醇和蔗糖均能改善桃果实着色和品质。

桃树是我国重要的落叶果树之一，分布范围广，栽培面积大［15］。目前关于如何改善桃果实品质、提高肥料利用率而达到提质增效目的的研究尚比较欠缺，同时小分子糖醇作为叶面肥对果树生长发育及果实品质的影响研究较少。本研究以5年生结果期桃树为试材，探讨氮磷钾叶面肥配施不同碳源对桃树新梢生长、果实大小及品质的影响，明确调控桃树生长、提高果实品质的最佳配方，以期为结果期桃树叶面肥的施用提供参考，为桃产区化肥减施与提质增效提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2019年5—8月在山东省泰安市泰山区省庄镇红庙桃园进行。供试桃树品种为中油16号，5年生结果期桃树，选取生长势一致的植株为试材。桃园土壤为棕壤，有机质含量11.68 g/kg、碱解氮74.12 mg/kg、速效磷65.72 mg/kg、速效钾63.33 mg/kg，pH值7.11。试验所用尿素、磷酸二氢钾、蔗糖、葡萄糖购自天津市凯通化学试剂有限公司；海藻糖、山梨糖醇购自北京索莱宝科技有限公司。

1.2 试验设计

试验共设6个处理：CK（清水）、NPK（4 g/L尿素+3 g/L磷酸二氢钾）、Suc+NPK（10.27 g/L蔗糖+NPK）、Tre+NPK（10.27 g/L海藻糖+NPK）、Sor+NPK（5.47 g/L山梨醇+NPK）和Glu+NPK（5.40 g/L葡萄糖+NPK）。单株桃树为一个重复，每处理重复3次，每隔15天喷一次叶面肥，共喷5次。选择无风或微风的多云天气或傍晚，着重喷施叶片背面，以雾粒细密、叶面着雾均匀但不下滴为度。

1.3 测定指标与方法

1.3.1 新梢生长量测量 第1次喷施叶面肥时，在植株中部外围不同的方位选取16个长势一致的新梢，用直尺测量新梢长度。1周后，再次测量新梢的长度，计算每个处理新梢平均生长量。

1.3.2 叶片相关指标测定 叶面积测定：第1次喷施叶面肥后1周，选取新梢中部的功能叶片，每个处理选取60片，采用YMJ-B便携式叶面积仪进行相关指标测定。

叶片叶绿素含量测定参照赵世杰等［16］的方法进行。选取晴天8∶30—11∶00和14∶30—16∶00用CIRAS-3便携式光合仪（PPSystems，美国）测定充分展开功能叶片（新梢中部）的净光合速率，每株桃树测定6次，每处理重复18次，取平均值。测定时设定内源光照强度为1 100μmol/（m2·s）、CO2浓度390μL/L。

叶片可溶性糖和淀粉含量测定：取1 g样品，剪成小块，放入10 mL刻度试管中，加水10 mL，沸水浴抽提两次，浸提液用于可溶性糖含量测定。抽提可溶性糖后的残渣加入沸水10 mL，再加入9.2 mol/L高氯酸2 mL，沸水浴将淀粉消化成葡萄糖，所得葡萄糖用于淀粉含量测定［17］。

叶片硝态氮含量的测定参照植物体内硝态氮含量的测定方法进行［16］。叶片全氮含量采用凯氏定氮法测定；全磷含量采用钒钼黄比色法测定；全钾含量采用火焰光度计测定。

1.3.3 果实相关指标测定 8月19日采收果实，每个处理随机选取果树外围中部18个果实进行相关指标的测定。用天平称每个果实的质量，计算平均单果重；用手持式硬度计测定果实硬度，每个果实测2次，计算平均硬度；用手持式糖度计测定果实的可溶性固形物含量，每个果实测2次，计算平均值。

每个处理选取6个果实，切取相同部位的果肉，剪成小块混匀。称取1 g样品，放入10 mL刻度试管中，加水10 mL，沸水浴抽提两次，浸提液用于可溶性糖含量测定［17］。果实有机酸含量测定参照高俊凤［18］的方法进行；果实VC含量的测定参照赵世杰等［16］的方法进行。

1.4 数据处理

运用Microsoft Excel 2010进行试验数据处理和图表绘制，采用SPSS 20.0软件对试验数据进行单因素方差分析及最小显著差异性检验（Duncan’s新复极差法，P＜0.05或P＜0.01）。

2 结果与分析

2.1 叶面肥配施不同碳源对新梢及叶片生长的影响

新梢和叶片的生长量是衡量果树生长势强弱和树体营养水平的标志。从图1可以看出，NPK处理桃新梢为10.16 cm，比CK增加11.53%，Suc+NPK、Tre+NPK、Sor+NPK和Glu+NPK处理分别比 CK 降 低21.30%、23.16%、27.66% 和24.26%。NPK 处理平均叶面积为3 823.90 mm2，显著高于CK，Tre+NPK、Sor+NPK和Glu+NPK处理叶面积显著低于CK，Suc+NPK处理与CK差异不显著。可见，NPK叶面肥显著促进新梢和叶片的生长，Suc+NPK、Tre+NPK、Sor+NPK和Glu+NPK处理均抑制新梢的伸长；Suc+NPK处理对叶片的生长影响不显著，Tre+NPK、Sor+NPK和Glu+NPK处理显著抑制叶片的伸展。

2.2 叶面肥配施不同碳源对叶片叶绿素含量和净光合速率的影响

从图2可以看出，Suc+NPK处理叶片叶绿素含量与CK差异不显著，其他处理均显著低于CK。不同叶面肥处理的叶片净光合速率与CK差异均不显著，但Suc+NPK处理比CK高6.26%，而Tre+NPK处理比CK低7.19%。综上可见，与CK比较，叶面肥配施碳源处理对叶片净光合速率影响不大。

图2 叶面肥配施不同碳源对叶片叶绿素含量和净光合速率的影响

2.3 叶面肥配施不同碳源对叶片可溶性糖和淀粉含量的影响

从图3看出，NPK和Suc+NPK处理叶片可溶性糖含量略低于CK，但差异不显著；Tre+NPK、Sor+NPK和Glu+NPK处理分别比CK提高15.79%、27.27%和43.46%，差异均达显著水平。Glu+NPK处理叶片的淀粉含量最高，为16.65 mg/g，比CK高21.71%，差异显著；NPK、Suc+NPK、Sor+NPK和Tre+NPK处理分别比CK高9.94%、8.19%、13.08%和0.95%，差异均未达显著水平。综上，Glu+NPK处理显著提高叶片可溶性糖和淀粉含量。

图3 不同处理叶片可溶性糖和淀粉含量

2.4 叶面肥配施不同碳源对叶片硝态氮含量的影响

从图4看出，NPK处理叶片硝态氮含量略高于CK，但差异不显著；Suc+NPK、Tre+NPK、Sor+NPK和Glu+NPK处理叶片硝态氮含量分别是CK的73.92%、32.36%、27.47%和5.13%，极显著低于CK。可见，叶面肥配施外源碳显著降低叶片的硝态氮含量。

图4 不同处理叶片硝态氮含量

2.5 叶面肥配施不同碳源对桃树叶片全氮、全磷和全钾含量的影响

由表1可以看出，与CK相比，喷施叶面肥均提高叶片全氮含量，NPK、Suc+NPK、Tre+NPK、Sor+NPK和Glu+NPK处理分别提高40.67%、33.01%、16.27%、30.62%和35.89%，除Tre+NPK处理外其他处理均与对照差异显著。Suc+NPK和Tre+NPK处理叶片全磷含量略低于CK，NPK、Sor+NPK和Glu+NPK处理则略高于CK，但差异均不显著。NPK和Tre+NPK处理叶片全钾含量显著高于其他处理，Suc+NPK、Sor+NPK和Glu+NPK处理叶片全钾含量显著高于CK。可见，叶面肥配施不同碳源均显著提高叶片全氮和全钾含量。

注：表中同列数据后不同小写字母表示处理间在0.05水平差异显著。

2.6 叶面肥配施不同碳源对桃果实成熟期、单果重和果实硬度的影响

图5 不同处理桃果实表型、平均单果重和果实硬度

从图5看出，CK和Glu+NPK处理桃果实着色均匀，颜色鲜红；Suc+NPK和Sor+NPK处理桃果实着色较为均匀；Tre+NPK处理的果实成熟期推迟，着色不够；NPK处理桃果实着色最差。Glu+NPK处理平均单果重最大，比CK增加21.81%，Sor+NPK次之，比对照提高16.98%，而Tre+NPK处理单果重最低，比CK降低3.71%。NPK处理桃果实硬度最小，为9.77 kg/cm2，比CK降低34.65%，Tre+NPK处理硬度最大，为20.09 kg/cm2，比对照增加34.38%，差异均达显著水平，其他处理均与CK差异不显著。综上，与CK相比，NPK处理不利于桃果实着色，显著降低果实硬度；Tre+NPK处理显著推迟果实的成熟期，果实硬度显著增加；Suc+NPK、Sor+NPK和Glu+NPK处理均有利于桃果实着色，对单果重和果实硬度影响不显著，Glu+NPK处理单果重增加略明显。

2.7 叶面肥配施不同碳源对桃果实可溶性固形物和可溶性糖含量的影响

从图6看出，各处理果实可溶性固形物含量均无显著差异，以Suc+NPK 处理最高，为11.57%。Suc+NPK处理桃果实可溶性糖含量最高，比CK提高13.82%，差异极显著；Sor+NPK处理比CK增加2.83%，差异显著；Tre+NPK处理比CK降低8.63%，差异显著；NPK和Glu+NPK处理分别比CK降低16.43%和19.08%，差异极显著。综上可见，叶面肥处理对桃果实可溶性固形物含量影响不显著；而对果实可溶性糖含量影响显著，与CK相比，Suc+NPK处理使果实可溶性糖含量升高，效果极显著；Sor+NPK处理也使果实可溶性糖含量升高，效果显著；NPK和Glu+NPK处理使果实可溶性糖含量极显著降低。

图6 不同处理桃果实可溶性固形物和可溶性糖含量

2.8 叶面肥配施不同碳源对桃果实有机酸和VC含量的影响

从图7可以看出，NPK处理桃果实有机酸含量最高，为20.35 mg/g，显著高于CK及其他叶面肥处理；Suc+NPK、Tre+NPK、Sor+NPK、Glu+NPK处理分别比CK降2.33、5.26、5.29、5.25 mg/g，差异均不显著。NPK、Tre+NPK、Sor+NPK、Glu+NPK处理桃果实VC含量分别比CK提高31.47%、67.83%、41.26%和60.84%，差异均不显著；Suc+NPK处理是CK的1.95倍，差异显著。综上，Suc+NPK处理桃果实有机酸含量略有降低，VC含量显著升高。

图7 不同处理桃果实有机酸和VC含量

3 讨论

3.1 氮磷钾叶面肥配施不同碳源对桃树新梢、叶片生长及碳氮代谢的影响

尿素和磷酸二氢钾作为叶面肥在生产上广泛应用，能够被叶片快速吸收，补充树体生长所需的养分［19］。前人研究表明，外源糖醇不仅能够改善植物的生长发育过程［20］、提高植物的抗逆性［21］，还可以通过光合碳代谢产生的糖信号参与代谢调节［22］。桃树是喜光性果树，生长季新梢生长旺盛，需肥量较大。本研究中喷施NPK叶面肥显著促进新梢的生长和叶面积的增大，在NPK叶面肥中添加不同碳源（蔗糖、海藻糖、山梨醇和葡萄糖）则有效抑制新梢的旺长，其中添加葡萄糖处理显著增加叶片可溶性糖和淀粉的含量，添加蔗糖处理增加叶片叶绿素含量和净光合速率，起到“以氮增碳”的效果。此外，喷施叶面肥显著提高叶片全氮和钾含量；而叶片的硝态氮含量可以反映植株的氮素影响状况，NPK处理叶片硝态氮含量比CK略高，而添加不同碳源则显著降低叶片硝态氮含量，其中Suc+NPK、Tre+NPK、Sor+NPK和Glu+NPK处理与CK差异均极显著；可见，喷施外源碳源则有效促进氮素的转化，起到“以碳促氮”效果。光合碳代谢和氮代谢密切结合，相互促进，碳代谢为氮代谢提供充足的碳源和能量，氮代谢为碳代谢提供所需酶和光合色素，而能量和碳骨架是碳氮代谢共同需要的［23，24］。因此，本研究中不同碳源（蔗糖、海藻糖、山梨醇和葡萄萄）与尿素和磷酸二氢钾作为叶面肥混施，均能够改善桃树新梢和叶片的生长发育，促进光合碳代谢和氮素同化的进行，其中Suc+NPK处理能够显著抑制新梢旺长，提高叶片净光合速率，增加叶片可溶性糖和淀粉含量。

3.2 氮磷钾叶面肥配施不同碳源对桃果实品质的影响

果实色泽和糖酸含量是评价桃果实商品价值的重要指标。充足的氮素可以促进果树营养生长，但对果实品质的提高有较大的阻碍作用［25-27］。糖是光合作用的主要产物，蔷薇科植物中主要以蔗糖和山梨醇的形式在体内运输，同时糖也可以作为信号分子参与调节果实品质与产量的形成。目前，蔗糖、海藻糖、山梨醇、葡萄糖均被鉴定可作为糖的信号分子［28］。李秋利等［14］研究发现，叶面喷施山梨醇和蔗糖可显著改善桃果实着色，提高果实可溶性固形物含量，改善果实品质。本研究中，Suc+NPK和Sor+NPK处理桃果实着色较为均匀，与CK相比，极显著提高果实可溶性糖含量，这与前人的研究结果类似。其中Sor+NPK处理平均单果重为295.99 g，比CK增加16.98%，可见蔗糖及山梨醇与NPK叶面肥混施促进了桃果实商品价值的提高。Glu+NPK处理桃果实着色较好，单果重显著增加，但可溶性糖含量极显著降低。与CK相比，Tre+NPK处理则使桃果实的成熟期显著推迟，单果重及可溶糖含量略有降低。因此，单独采用氮磷钾叶面肥对结果期桃树进行追肥，不利于提高果实品质。综合分析来看，Suc+NPK和Sor+NPK处理均显著促进桃果实品质的提高。

4 结论

本研究表明，NPK叶面肥能够显著促进桃树新梢和叶片生长，但不利于果实品质的提高；Suc+NPK处理不仅提高叶片叶绿素含量和净光合速率，起到“以氮增碳”的效果，而且极显著增加果实可溶性糖含量，降低果实有机酸含量，提高果实品质；Tre+NPK处理轻微抑制叶片的净光合速率，显著推迟果实的成熟期；Sor+NPK处理叶面积显著减小，果实可溶糖含量略低于Suc+NPK处理；Glu+NPK处理叶面积及叶绿素含量均显著减小，果实可溶糖含量较对照极显著降低。

综上，本研究条件下Suc+NPK（10.27 g/L蔗糖+4 g/L尿素+3 g/L磷酸二氢钾）处理最利于桃树新梢生长及果实品质的提高。