施氮量对密植壶瓶枣生长及果实品质的影响

赵连鑫 王鑫 李强 牟德生 郭艳兰 何彩 金娜 杨作奎

摘要：由于棗树的物候期具显著的重叠性，导致各器官营养竞争激烈。为给枣树氮肥精细化管理提供科学依据，以8年生密植壶瓶枣为指示品种，不施氮为对照，设置5个氮素施用量（0.08、0.12、0.16、0.20、0.24 kg/株），测定不同氮素水平对壶瓶枣生长及果实品质的影响。结果表明，各施氮处理均有利于壶瓶枣树基径、叶面积的增大，对生长后期叶片叶绿素含量的影响较小。当施N 0.16 kg/株分别在萌芽期、花期、果实膨大期按施氮总量的40%、30%、30%施入时，壶瓶枣树生长良好，枣果品质综合表现最优，单果重、果实横径、可溶性固形物含量、可溶性糖含量、糖酸比均达到最大值，分别较不施氮增加61.29%、17.64%、6.23%、28.04%、55.51%；果实纵径较不施氮增加9.42%；总酸含量低，较不施氮降低17.47%。因此认为，在试验设计范围内，施N 0.16 kg/株是武威枣园及类似生态区域促进密植壶瓶枣生长和提高枣果品质的最佳施氮量。

关键词：壶瓶枣；施氮量；生长；果实品质；影响

中图分类号：S665.1；S147.2         文献标志码：A         文章编号：2097-2172（2023）06-0573-06

doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2023.06.017

Effects of Nitrogen Application Rates on the Growth and Fruit Quality of Close Planted Ziziphus jujuba Mill. cv. 'Hupingzao'

ZHAO Lianxin， WANG Xin， LI Qiang， MU Desheng， GUO Yanlan， HE Cai， JIN Na， YANG Zuokui

（Wuwei Academy of Forestry Sciences， Wuwei Gansu 733000， China）

Abstract： Due to the significant overlap in the phenological stages of jujube trees， there is intense competition for nutrients among various organsin jujube trees. To provide scientific basis for precision management of nitrogen fertilization in jujube trees， 5 nitrogen application rates （0.08， 0.12， 0.16， 0.20 and 0.24 kg/plant） were set up in 8-year-old densely planted Ziziphus jujuba Mill. cv. 'Hupingzao' plants to determine the effects of different nitrogen levels on the growth and fruit quality of 'Hupingzao'. The results showed that all nitrogen application treatments were conducive to the increase of the basal diameter and leaf area of 'Hupingzao' trees and had little effect on the chlorophyll content in leaves at the late growth stage. The single fruit weight， fruit cross diameter， contents of soluble solids and total sugar， and sugar acid ratio were the highest under the nitrogen application rate of 0.16 kg/plant （nitrogen application rate were set at 40%， 30% and 30% of toal nitrogen fertilizer applied in the early germination， flowering and fruit expansion stages， respectively）， which were 61.29%， 17.64%， 6.23%， 28.04%， and 55.51% higher than those of the control，no nitrogen application， respectively， the vertical diameter of the fruitwas increased by 9.42% compared with that of the control， no nitrogen application， and the total acid content was reduced by 17.47% compared with that of the control， no nitrogen application. In conclusion， under the conditions of this experiment， nitrogen application rate of 0.16 kg/plant was the optimal nitrogen application rate for the growth and fruit quality improvement of 'Hupingzao' in Wuwei and other areas with similar conditions.

Key words： Ziziphus jujuba Mill. cv. 'Hupingzao'; Nitrogen application rate; Growth; Fruit quality; Influence

枣（Ziziphus jujuba Mill.）原产于中国，具有很高的经济价值、药用价值和营养价值［1 - 2 ］，在我国枣树種植范围很广，主要分布在河北、新疆、甘肃、陕西、河南、山西等地，沿海地区也有种    植 ［3 ］，枣树居果树栽培面积第7位［4  ］。

氮是植物生长最重要的营养元素之一，是植物体内氨基酸、叶绿素、生物碱等主要有机含氮物组成成分，也是植物根、枝、叶、花、果实充分发育的物质基础，对植物的营养生长、果实发育发挥着重要作用［5 - 7 ］。研究表明，合理的施氮能提高鸦胆子叶片叶绿素含量和净光合速率［8 ］；施氮量在330～495 kg/hm2时，能够显著提高苹果果实横径、可溶性固形物及总糖含量［9 ］；施氮量为300 kg/hm2时能够显著提高葡萄不同生育期的叶面积，促进果实中糖分积累和花青素的形成［10 ］。施氮量为267.8～518.6 kg/hm2时能够提高红枣总糖、可滴定酸、可溶性固形物的含量［11 ］。

由于氮素对植物生长、发育和品质形成的重要作用，近年来我国在农业生产过程中氮肥的使用量不断增加，果园过量使用氮肥和土壤氮素超标的现象十分普遍，导致土壤板结、酸化、水体富营养化等一系列土壤和水资源污染问题［12 ］。同时，易发生作物生长前期氮肥供应过量，出现挥发和流失现象，而后期氮肥供应不足，出现脱氮现象，降低了氮肥利用效率［13 ］。所以，实行氮肥精细化管理成为保证作物生长、改善品质、提高氮肥利用效率、减少氮肥资源浪费和环境污染的关键［14 ］。枣树在不同物候期具有显著的重叠性，特别在生长发育前期，花芽萌发、枝条生长及开花坐果期重叠进行，使得各器官营养竞争十分激烈［15 ］，对氮的需求可能与其他果树存在差异，在施氮时应有所差别，而有关枣树氮肥精细化管理方面缺乏系统研究。我们以8年生密植壶瓶枣为试材，于2021年研究了不同氮肥施用量对密植壶瓶枣生长及其果实品质的影响，以期为密植枣园氮肥精细化管理提供参考。

1   材料与方法

1.1   试验区概况

试验在甘肃省武威市林业科学研究院试验基地枣园（东经102° 42′ 14″、北纬38° 2′ 36″）进行。当地属大陆性干旱气候，光照充足，昼夜温差大。试验区海拔1 445 m，年降水量165 mm，蒸发量  2 020 mm，年均日照时数为2 873.4 h，年均温度7.8 ℃，无霜期约160 d［16 ］，供试枣园土壤以砾质沙壤土为主，耕层土壤含有机质6.2 g/kg、速效氮0.9 g/kg、速效磷 22 mg/kg、速效钾 123 mg/kg，pH 7.8［17 ］。枣园栽植方式为矮化密植，株行距1.0 m×4.0 m。

1.2   供试材料

指示品种为8年生枣树品种壶瓶枣，选择树势、大小及挂果量基本一致的枣树作为研究对象，供试氮肥为尿素（N≥46.2%），由四川泸天化股份有限公司生产；磷肥为粒状普通过磷酸钙（P2O5≥16%），由云南绿丰勤攀磷化工有限公司生产；钾肥为硫酸钾（K2O≥52%），由中国农资集团股份有限公司生产。

1.3   试验方法

试验采用单因素随机区组设计，共设6个氮肥处理，即施N 0、0.08、0.12、0.16、0.20、0.24 kg/株（相当于施入N 0、200、300、400、500、600 kg/hm2，分别记作CK、N1、N2、N3、N4、N5）。每处理重复3次，每小区5株枣树。在萌芽前期（2021年3月5日）、花期（2021年5月5日）、果实膨大期（2021年9月5日）按照总量的40%、30%、30%分期施入，各处理的磷肥、钾肥均在萌芽前期一次性施入，施用量分别为P2O5 0.30 kg/株、K2O 0.11 kg/株。萌芽前期肥料施入后灌水1次，灌水量为375 m3/hm2；其他生育期共灌水4～5次，每次灌水量均为375 m3/hm2。各处理灌水量一致，用水表控制灌水量。

分别测量各处理枣树萌芽前期和停止生长后的基径，计算施肥前后枣树基径变化量。不同处理在盛花期（2021年5月5日）（采样日期，下同）、幼果期（2021年7月5日）、膨大期（2021年9月5日）、成熟期（2021年10月5日）各采集15片叶子，测定叶面积、叶鲜重、叶干重和叶绿素含量。成熟期每小区分别从每株枣树东南西北中5个方位各随机采集大小、成熟度一致的果实15个，测定单果重、果实纵径、果实横径、可溶性固形物含量、可溶性糖（葡萄糖、果糖、蔗糖）含量、有机酸（苹果酸、柠檬酸）含量，计算糖酸比（糖酸比为总糖和总酸的比值）。

1.4   测定方法

枣树基径用卷尺测量，基径增长量=施肥后植株停止生长后基径-施肥前植株萌芽前期基径。每处理测定15株，测量位置紧贴地面。果实纵、横径用游标卡尺测量，单果重用精度0.01 g的电子秤称量。可溶性固形物含量用PAL-福数显糖度计测量，每处理均测150个果。叶绿素含量用手持式叶绿素测定仪测量，叶面积用YMJ-C型叶面积测定仪测定。可溶性糖（葡萄糖、果糖、蔗糖）含量用液相色谱仪测定 ［18 - 19 ］，液相色谱仪为安捷伦1260型，色谱条件：氨基色谱柱柱长250 mm、内径4.6 mm 、膜厚5 pm 或具有同等性能的色谱柱，流动相：用乙腈∶水为70∶30，体积比；柱温：40 ℃；进样量：20 uL；示差折光检测器条件：温度40 ℃；流动相流速：1.0 mL/min。有机酸（苹果酸、柠檬酸）含量用液相色谱法测定 ［19 - 20 ］，色谱条件：CAPECELL PAK MG S5 C18柱，规格为4.6 mm×250 mm，或者同等性能色谱柱；流动相：用1 g/kg磷酸溶液∶甲醇为97.5∶2.5，体积比）；柱温：40 ℃；进样量：20 uL；检测波长：210 nm；流动相流速：1.0 mL/min。糖酸比计算公式为：糖酸比=总糖/总酸［19 ］。

1.5   数据统计分析

采用WPS2019、SAS软件（SAS System Rele- ase8.1）进行数据统计和显著性分析。

2   结果与分析

2.1   不同施氮处理对枣树基径年增长量的影响

从图1可以看出，不同施氮处理对枣树基径年增长量均显著高于对照，说明各施氮处理均有利于枣树基径的增长。其中，以处理N5的基径年增长量最大，为10.7 mm，较对照增加45.11%；处理N1、N2、N3、N4分别比对照增加33.30%、28.32%、33.23%、33.56%，但各施氮处理间差异均不显著。

2.2   不同施氮处理对叶片叶绿素含量的影响

表1为不同施氮处理下的叶片叶绿素含量变化。从盛花期到成熟期，不同处理叶片叶绿素含量均呈现先升高后降低的趋势，且均在幼果期达到最大值。在盛花期和幼果期各处理叶绿素含量有升高也有降低，且各处理间无明显规律。在果实膨大期和成熟期各处理叶绿素含量无显著差异，说明不同氮肥量对枣树叶绿素含量影响较小。

2.3   不同施氮处理对叶面积的影响

从表2可以看出，各施氮水平对枣树不同生长期叶面积的影响均大于对照。处理N1、N2、N3、N4、N5盛花期的叶面积分别比对照增加2.91%、5.63%、23.55%、1.03%、24.67%，其中以处理N5叶面积最大，为13.29 cm2；幼果期的叶面积分别比对照增加1.27%、6.46%、23.79%、18.69%、26.59%，其中以处理N5叶面积最大，为14.90 cm2；膨大期叶面积分别比对照增加0.41%、4.03%、4.94%、23.13%、20.66%，其中以处理N4叶面积最大，为14.96 cm2；果实成熟期叶面积分别比对照增加1.43%、0.48%、17.18%、13.76%、19.09%，其中以处理N5叶面积最大，为14.97 cm2。说明随着施氮量的增加，叶面积呈递增趋势。

2.4   不同施氮处理对成熟期果实外观品质及可溶性固形物含量的影响

从表3可以看出，各施氮处理单果重均显著大于对照，其中以N3单果重最大，为17.79 g，较对照增加61.29%，处理N1、N2、N4、N5分别较对照增加30.55%、51.59%、50.59%、52.58%。果实纵径、横径的变化与单果重基本一致，各施氮处理果实纵径均显著大于对照，以N5处理果实纵径最大，为42.60 mm，较对照增加11.17%，处理N1、N2、N3、N4分别较对照增加3.37%、2.22%、9.42%、10.20%。各施氮处理果实横径也均大于对照，除处理N1外其余各施氮处理均较对照差异显著，其中以处理N3横径最大，为28.81 mm，较对照增加17.64%，处理N1、N2、N4、N5分别较对照增加8.00%、10.17%、14.37%、16.82%。各施氮处理果实可溶性固形物均大于对照，且随着施氮量增加呈先升高后降低的趋势，除处理N3与对照差异显著外，其余均不显著。以处理N3果实可溶性固形物含量最高，为37.00%，较对照增加6.23%；处理N1、N2、N4、N5分别较对照增加0.92%、1.35%、3.65%、2.01%。

2.5   不同施氮处理对成熟期果实可溶性糖含量的影响

从表4可以看出，不同施氮处理的成熟期果实果糖含量均顯著高于对照，其中以处理N5含量最大，为162.70 mg/g FW，较对照增加56.05%；处理N1、N2、N3、N4较对照分别增加37.72%、17.45%、22.39%、20.76%。除处理N5成熟期的果实葡萄糖含量低于对照外，其余处理均高于对照，其中处理N3含量最大，为192.92 mg/g FW，较对照增加33.33%；处理N1、N2、N4分别较对照增加7.38%、15.08%、24.58%。除处理N5外，其余施氮处理成熟期果实蔗糖含量均高于对照，处理N3含量最大，为119.37 mg/g FW，较对照增加26.17%；处理N1、N2、N4分别较对照增加0.17%、13.30%、14.25%。各施氮处理成熟期果实的总糖含量均显著高于对照，且呈现先升高后降低的趋势，其中处理N3含量最大，为439.90 mg/g FW，较对照增加28.04%，处理N1、N2、N4、N5分别较对照增加14.61%、15.30%、20.57%、8.44%。

2.6   不同处理对成熟期果实有机酸含量的影响

从表5可以看出，不同施氮处理与对照相比，成熟期果实柠檬酸含量差异不显著，说明不同施氮水平不会影响成熟期果实柠檬酸含量。各施氮处理均能降低成熟期果实苹果酸的含量，并呈先降低后升高趋势，其中以处理N4的成熟期果实苹果酸含量最低，为25.31 mg/g FW，较对照降低26.60%，差异显著；处理N2、N3较对照分别降低11.43%、21.81%，差异均达显著水平；处理N1、N5较对照分别降低2.61%、2.44%，差异不显著。各施氮处理成熟期果实总酸含量均低于对照，并呈先降低后升高趋势，其中处理N4的成熟期果实总酸含量最低，为35.99 mg/g FW，较对照降低20.22%，差异显著；处理N2、N3的成熟期果实总酸含量较对照分别降低7.94%、17.47%，差异均达显著水平；处理N1、N5较对照分别降低1.26%、1.64%，差异均不显著。

2.7   不同施氮处理对成熟期枣果糖酸比的影响

糖酸比是评价果实风味的重要指标。各施氮处理均能提高成熟期枣果的糖酸比，较对照提高了10.29%～55.51%，且随着施氮量的增加，糖酸比呈先升高后降低的趋势（图2），处理N3的糖酸比最高，为11.84，较对照提高55.51%，差异显著；处理N1、N2、N4的成熟期枣果糖酸比较高，较对照分别提高了16.08%、25.28%、51.18%，差异达显著水平；处理N5较对照提高了10.29%，但差异不显著。说明处理N3（施氮0.16 kg/株）是试验设计范围内提高壶瓶枣果实品质的最优施肥方案。