复合覆盖配合施肥对高寒山区杏扁叶片矿质元素及生长结果的影响*

刘志琨，王 端，景晨娟，陈雪峰，武晓红

（河北省农林科学院石家庄果树研究所，国家梨改良中心，050061）

杏扁（Prunus armeniacaL.）又名大扁杏，属仁用杏中甜仁杏的范畴，以食用杏仁为主，是我国特有树种，是普通杏和西伯利亚杏的自然杂交种，具有较高的营养价值、经济价值和生态价值[1]。张家口市南部是河北省杏扁的集中产区，其北部高寒山区是河北省野生山杏的主产区，由于野生山杏产量低，其经济效益远低于杏扁，因此探究张家口市北部高寒山区栽植杏扁的可行性，对于提升当地农业种植效益、助力乡村产业振兴具有重要意义[2]。

张家口市北部高寒山区土壤贫瘠、土壤理化性质差、降水量小、无灌水条件等因素是限制杏扁生长发育的关键。采取适宜的栽培措施，增加土壤肥力、提高水分利用率是该区域发展杏扁的重要保障。近年来，大量研究发现，果园地面覆盖对提升土壤质量、增强树势和果树生长发育具有重要影响[3-4]，果园地面覆盖可以蓄水保墒，改善土壤结构，增加土壤养分，提高叶片中矿质元素含量，增强树势，从而提升果实质量[5-8]。果园地面覆盖按覆盖材料不同分为有机覆盖和无机覆盖，有机覆盖材料有秸秆、枝条、干草等，无机覆盖材料有地布、地膜等[9]，不同覆盖材料对果树的影响存在差异[10]。施肥是提升土壤肥力最为直接的方式，果园覆盖配合施肥可以有效提高果树水分利用效率，获得更高的产量[11]。目前，我国在苹果、梨、葡萄等果树上关于地面覆盖的研究有很多，但多集中在地面覆盖对土壤理化性质和果实品质的影响上[12]，而有机、无机复合覆盖配合施肥对杏扁叶片中矿质元素影响的研究报道较少。本研究以优一杏扁为试验对象，地布和秸秆为覆盖材料，探究了复合覆盖配合施肥等措施对杏扁植株生长、叶片矿质元素和果实生长的影响，以期为张家口市北部高寒山区发展杏扁提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2019 年6 月至2021 年10 月在张家口市崇礼区朝阳村杏扁基地进行。该地区属于典型的坝上坝下连接带高寒山区气候，年平均气温0.1～2.0 ℃，平均年降水量460～530 mm，无霜期90～95 d，海拔1 470 m。试验地为山坡地，土壤pH 值为7，土壤基础养分含量为速效氮6 mg/kg、有效磷9 mg/kg、速效钾215 mg/kg，土层深度30～40 cm。供试材料为5 年生优一杏扁，砧木为7 年生野生山杏，行株距为2 m×2 m。

1.2 试验设计

试验以地面不覆盖不施肥为对照（CK），设置施肥、地布+施肥、地布+秸秆+施肥，共计4 个处理。每处理3 行，每行10 株，行间自然生草。其中，施肥处理为施复合肥（氮磷钾15-10-17）0.5 kg/株；地布处理为树盘覆盖黑色园艺地布，地布宽度为1.2 m；秸秆处理为以树干为中心覆盖莜麦秸秆，覆盖面积1 m2，厚度20 cm。

1.3 田间调查、采样及指标测定方法

树体生长量调查：待植株停止生长后，每个处理随机挑选长势一致且无明显病虫害的植株5 株，每株选5 个新梢，用数显游标卡尺测量新梢茎粗，用卷尺测量新梢长度。

叶片调查：每个处理随机挑选长势一致且无明显病虫害的植株5 株，从树冠东、西、南、北各方位选择20 个新梢贴上标签后带回实验室。用蒸馏水清洗叶片后，用滤纸吸干叶片表面水分，用万分之一电子天平称量百叶重，用数显游标卡尺测量叶片长度、宽度，用叶面积仪测量叶片面积。采用乙醇提取比色法测定叶片叶绿素含量。采用凯氏定氮法测定叶片中的氮（N）含量，采用钼锑抗比色法测定磷（P）含量，采用火焰光度法测定钾（K）含量，采用原子吸收分光光度法测定铁（Fe）、锰（Mn）、铜（Cu）、锌（Zn）、钙（Ca）、镁（Mg）等含量。

果实调查：果实成熟后，将果实采收，做好标签带回实验室，用游标卡尺测量果核和果仁的纵、横、侧径，用万分之一电子天平称量鲜仁重和鲜核重，并计算出仁率。

出仁率（%）＝（鲜仁重/鲜核重）×100

1.4 数据分析

试验所得数据用Excel 2010 软件绘制图表，采用SPSS 25 软件进行单因素方差分析，采用Duncan’s新复极差法进行各处理间的多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同处理对杏扁叶片矿质元素含量的影响

果树生长发育过程中需要充足的矿质元素，其含量的多少直接影响树体的生长发育。不同果园管理措施之间相互作用可能更有利于果树对养分的吸收，促进果园向更加生态健康的方向发展[13]。

由表1 可知，不同处理对杏扁叶片大量元素的影响存在差异。与CK 相比，施肥、地布+施肥、地布+秸秆+施肥处理均提高了杏扁叶片中氮（N）、磷（P）、钾（K）、镁（Mg）的含量，且差异均达显著水平。其中N 含量分别提高了41.79%、65.65%、77.12%，P 含量分别提高了23.19%、55.80%、60.87%，K 含量分别提高了20.99%、41.56%、51.70%，Mg 含量分别提高了6.00%、8.75%、12.64%。与CK 相比，除地布+施肥处理与CK 间差异不显著外，其余2 个处理叶片Ca 含量均有所提升，且差异均达显著水平。

表1 不同处理对杏扁叶片矿质元素的影响

不同处理对杏扁叶片微量元素含量的影响不同。施肥、地布+施肥、地布+秸秆+施肥处理均提高了铁（Fe）、锰（Mn）、铜（Cu）和锌（Zn）的含量。地布+秸秆+施肥处理的Fe 和Mn 含量均显著高于其他处理，分别比CK 提高了29.69%和323.62%。地布+施肥处理的Cu 和Zn 含量最高，且均显著高于其他处理（表1）。无论是施肥还是覆盖措施均可提高杏扁叶片的矿质元素含量，以地布+秸秆+施肥处理综合效果最佳，除Ca、Cu 和Zn 含量外，该处理的杏扁叶片矿质元素含量最高。

2.2 不同处理对杏扁营养生长的影响

2.2.1 不同处理对杏扁新梢生长的影响

杏扁新梢生长可以反映树体的营养状况，树体营养充足，新梢长势强，发枝量大。由图1 可知，不同处理对新梢的影响不同。3 种栽培措施处理的杏扁新梢生长量和茎粗均显著高于CK。施肥、地布+施肥、地布+秸秆+施肥处理的新梢生长量分别比CK 提高了2.29、3.11、4.28 倍；新梢茎粗分别比CK 提高了0.97、1.09、1.41 倍。其中，地布+秸秆+施肥处理杏扁新梢生长量和茎粗均显著高于其他处理。总体呈现出地布+秸秆+施肥处理＞地布+施肥处理＞施肥处理＞CK 的规律。

图1 不同处理对杏扁新梢生长量和茎粗的影响

2.2.2 不同处理对杏扁叶片光合色素含量的影响

叶片是植物进行光合作用最主要的器官，植物在进行光合作用时，光合色素对光能的吸收和利用起着重要作用。由表2 可知，不同处理对杏扁叶片光合色素的影响不同。与CK 相比，施肥、地布+施肥、地布+秸秆+施肥处理3 种栽培措施均提高了杏扁叶片的光合色素含量，且差异均达显著水平，总叶绿素含量分别提高了30.07%、45.29%、54.35%，类胡萝卜素含量分别提高了46.67%、66.67%、70.00%。由此可知，无论是施肥还是覆盖处理均可提高杏扁叶片的光合色素含量，以地布+秸秆+施 肥处理的效果最佳。

表2 不同处理对杏扁叶片光合色素含量的影响 mg/g

2.2.3 不同处理对杏扁叶面积和比叶重的影响

叶面积是衡量叶片光合能力的指标，叶面积越大，越有利于制造更多的有机物；比叶重是指单位面积的叶干重，可以反映叶片的光合能力及物质积累与转移的能力。

由表3 可知，施肥、地布+施肥、地布+秸秆+施肥处理均显著增加了叶面积，提高了比叶重。与CK 相比，施肥、地布+施肥、地布+秸秆+施肥处理的叶面积分别提高了12.50%、42.42%、40.90%，且均差异显著；杏扁比叶重分别提高了1.16%、6.44%、7.32%。与CK 相比，3 种栽培措施处理均显著提高了叶片的长和宽，而长宽比各处理间差异不显著。由此可知，无论是施肥还是覆盖处理均有利于杏扁叶面积增大，提升比叶重，总体表现为地布+秸秆+施肥处理＞地布+施肥处理＞施肥处理＞CK。

表3 不同处理对杏扁叶面积和比叶重的影响

2.3 不同处理对杏扁果实生长的影响

单仁重、单核重及出仁率是杏扁重要的经济性状。由表4 可以看出，与CK 相比，施肥、地布+施肥、地布+秸秆+施肥3 个处理的单仁重分别提高了27.38%、25.00%、30.95%，且均差异显著；单核重分别提高了27.36%、22.89%、31.84%，且均差异显著；而各处理的出仁率与CK 差异均不显著。与CK 相比，3 个处理均显著提高了果仁的纵径和横径，侧径变化不明显；3 个处理均显著提高了果核的横径和侧径，纵径略有升高，但差异不显著。与CK 相比，3 个处理的单株鲜核产量均显著提高，分别较CK 提高了2.21、2.32、3.11 倍。由此可知，无论是施肥还是覆盖处理均可以提高杏扁的单仁重、单核重及单株鲜核产量，但对出仁率影响不大。

表4 不同处理对杏扁果实相关指标的影响

3 讨论与结论

果园地面覆盖可以调节土壤微域环境，改善土壤理化性质，促进果树的生长和果实品质的形成[3,9-10,12]。叶片是进行光合作用的主要器官，通过光合作用将太阳光能转换成化学能，把无机物转化为有机物，供果树生长发育所需；而叶绿素具有接受和转换能量的作用，光合色素对光能的吸收和利用具有重要作用，光合色素含量直接关系到果树的生长。赵思明等[14]研究发现，覆盖处理均能增加枣吊长度、粗度，增大叶面积，提高叶绿素含量。李宏建等[15]指出，覆盖处理均能提高叶片质量、厚度和叶绿素相对含量，提高树高和总枝量。曹欣冉等[16]也得出覆盖可以提高叶片叶绿素质量分数，提高树体生长量的结论。本研究结果与之相似，与对照和施肥处理相比，地布+秸秆+施肥处理和地布+施肥处理均能促进杏扁新梢长度和茎粗的生长，增大叶面积和比叶重，提高光合色素含量。分析其原因可能是覆盖处理后，改变了果树地下部根系生长的土壤环境，提高了根系活力，使根系对土壤养分及水分的吸收能力提升，从而促进了杏扁枝叶的生长。

此外，本研究中地布+秸秆+施肥处理可显著增加大量元素N、P、K、Mg 含量和微量元素Fe、Mn 含量。周江涛等[8]研究表明，地布覆盖+埋枝条处理显著增加了苹果叶片P、K、Ca、Mg 含量及微量元素的含量，但叶片N 含量显著降低。可能是本研究中施肥处理为秸秆分解提供了氮素，调节了土壤中碳氮比，促进了根系对氮素的吸收，使叶片中N 含量升高。同时研究还发现，除叶片Ca、Cu 和Zn 含量外，其他矿质元素的含量以地布+秸秆+施肥处理最高，其次是地布+施肥处理。说明秸秆还田处理能有效地增加杏扁叶片矿质元素含量。

通过本研究结果可以看出，与施肥相比，果园施肥后再进行覆盖（地布、地布+秸秆），明显提高了杏扁叶片中除Ca 以外其他矿质元素含量，与陈雪等[17]、Lakatos[18]研究结果类似。分析其原因可能是在河北北部高寒山区坡地不具备灌溉条件，仅能依靠自然降雨，且土壤十分贫瘠，施肥后再覆盖的栽培模式，可以减少土壤水分蒸发，并一定程度地提高土壤温度，形成相对高湿、非低温的土壤微域环境，促进根系对养分的吸收，提高养分利用率。

本研究中，与对照相比，3 个处理均可显著提高杏扁果实的单仁重、单核重和单株鲜核产量，但对出仁率无显著影响，这与吕丽霞等[19]的结果相类似。因此，在保证出仁率不变的情况下，对杏扁进行任一种处理，均可以提高杏扁的产量和品质，从而提升其经济价值。

综合比较3 种栽培措施对杏扁叶片矿质元素、树体营养生长和果实品质的影响，以地布+秸秆+施肥处理最佳，其次为地布+施肥处理，再次为施肥处理。然而，复合覆盖配合施肥对杏扁生长发育的影响应该综合考虑土壤理化性质、树体生长发育、矿质元素的吸收转运和果实产量等多个方面，本研究重点关注了复合覆盖配合施肥对叶片矿质元素、树体营养生长及果实产量的影响情况，没有考虑其他因素，可能存在一定的局限性。今后应开展探究复合覆盖配合施肥对土壤环境作用机制及其相互间作用效应等相关的综合性研究，以期为张家口市北部高寒山区科学管理杏扁提供理论依据。