施用氮磷钾对密植梨枣生长与叶片养分季节动态的影响

张彤彤，徐福利，*，汪有科，林 云

(1西北农林科技大学资源环境学院，陕西杨凌712100;2中国科学院、水利部水土保持研究所，陕西杨凌712100)

陕北丘陵区红枣栽植已有3000多年的悠久历史，主要集中分布在黄河沿岸以及丘陵山地，目前栽植面积已经达到14万公顷，仍有不断扩大的趋势。由于栽植面积的90%以上是在丘陵山地［1］，受到干旱、土壤贫瘠、品种单一，管理技术欠缺等因素制约，红枣产量与品质低，影响了红枣产业发展，需要采用科学研究解决这些限制因素。进行有效的红枣施肥管理是影响红枣产量与质量的重要技术措施之一［2］。已有研究结果表明，施用氮肥能够提高梨枣树不同部位的氮素含量，其中叶片氮素含量增加较为明显，反应施氮的效应指数最为明显［3］。养分元素之间、养分元素与作物之间、养分元素与土壤之间的作用是复杂的，是相互联系的［4－5］。通过叶片营养元素含量定量与动态分析，可以探讨植株在不同条件下，不同生长发育阶段各营养元素含量的变化规律，是植物营养学和肥料学的重要研究方向［6］。研究树木叶片营养元素含量的季节性变化，对于研究树木对营养元素的需求动态、吸收能力和养分调控具有重要意义［7］。这方面的研究已在苹果、黄金梨、脐橙，葡萄、杏、猕猴桃等许多果树上已有报道［8－19］，但在红枣叶营养动态变化缺乏系统研究，特别在梨枣上未见报道。探讨梨枣叶营养含量变化与施用氮磷钾对梨枣施肥管理与营养调控，改善梨枣营养环境，梨枣提质增效具有理论与实践意义。为此，本研究结合黄土高原丘陵区的山地生态条件和土壤肥力特征，以山地滴灌条件下梨枣为研究对象，2010年4月开始设置施肥试验，于2010年7月至10月期间梨枣果实生长期，对山地梨枣施肥效应，叶片营养元素动态变化与NPK施肥关系进行研究，以期探讨梨枣叶片矿质元素的需求和分配规律，梨枣生长期间不同元素之间关系，进而为梨枣合理施肥和养分调控提供理论依据。

1 材料方法

1.1 试验地概况

试验地选在陕西省米脂县银州镇孟岔村的山地枣园，是国家实施退耕还林工程实施后采用矮化密植技术建立的示范园，属中温带半干旱性气候，地势以山坡地为主，坡度在15°左右，干旱少雨，年平均气温8.5℃，年平均降水量451.6 mm，多集中在7～9月份，4～6月份经常出现干旱，造成红枣落花落果，采用提水和节水灌溉技术，改善了红枣的水分环境，使得红枣产量快速提高，试验地已成为黄土高原红枣产业的技术示范园。试验地土壤为黄绵土，土层深但肥力低，有机质2.1 g/kg，土壤速效氮34.73 mg/kg，速效磷2.90 mg/kg，速效钾101.9 mg/kg，pH为8.6，在陕北丘陵区具有代表性。

1.2 试验设计

供试品种为树龄8年生的山地矮化密植梨枣(Zizyphus jujubaMill．cv．Lizao)，示范园区代表品种，树势基本一致，栽植密度(2 m×3 m)1650株/hm2。灌溉方式是山地滴灌，试验期间微灌水量60 mm，共灌水2次，分别在5月15日和7月15日，每次灌水量相同。试验共设4个处理。1)CK(不施肥);2)N 450 kg/hm2;3)P2O5225 kg/hm2;4)K2O 250 kg/hm2。氮肥用尿素(N 46%)，磷肥用过磷酸钙(P2O512%);钾肥用硫酸钾(K2O 51%);全部磷肥、钾肥和50%氮肥以基肥4月15日施入，剩余的50%氮肥在7月25日以追肥施入。不同处理之间相隔3米。采用完全随机设计，每个小区3株梨枣(试验小区面积2 m×3 m)，3次重复。

1.3 样品采集与测定方法

试验期间定期采取梨枣叶片，分别于2010年7月6日(萌芽展叶期)，7月21日(开花坐果期)，8月10(果实膨大期)，8月30日(果实膨大期)，9月15日(果实成熟期)，9月29日(落叶期)取样，共计6次。

取样方法在梨枣树冠东、西、南、北4个方位分别采集树体外围中上部的发育枝枣吊中部健康叶，每株30～35片，每小区组成混合样。将新鲜样品用蒸馏水迅速冲洗干净，然后将样品置于室内通风阴凉处自然风干，带回实验室，在70℃烘8 h，用不锈钢粉碎机粉碎后置于密封袋中［20］，贴好标签，用于测定养分含量。

叶片中的全氮采用全自动定氮仪－K9860测定，全磷采用钼锑抗比色法测定，紫外－可见光光度计UV－2450/2550，全钾采用M410火焰光度计测定，Ca、Mg、Fe、Mn、Zn 采用1 mol/L HCl浸泡法处理后，用原子吸收分光光度计－4530F进行测定。室内分析测试每个样品做3个重复。

试验数据的统计分析采用Microsoft Excel 2003和DPS 7.05软件处理。

2 结果与分析

2.1 施肥对密植山地梨枣枝条生长和果实发育的影响

2.1.1 施肥对密植山地梨枣枝条生长的影响 山地滴灌条件下施肥对密植枣树新枝生长的影响见图1，从图看出，施肥处理枣树新枝条长势均高于对照。其中，施氮肥处理和施磷肥施显著高于对照。氮、磷、钾肥新枝生长量的大小顺序为：施氮肥＞施钾肥＞施磷肥，施氮肥处理新枝增长量最大。整体来看，施氮肥处理枣树新枝长势最好。施氮肥可以明显增加枣树新枝生长量，加快枣树新枝生长速度。

2.1.2 施肥对山地梨枣果实发育的影响 从表1结果中看出，施肥的枣果横纵径均高于对照。从横径来看，不同施肥处理，其枣果横径的增长量有显著差异。其中，以施氮肥处理枣果横径增加最为显著，平均比对照增加了13.1%。其次为施钾肥处理，比对照增加了10.4%。然后是施磷肥处理，比对照增加了4.5%。纵径的增长规律与横径基本一致。结果显示，施肥能够促进红枣枣果发育，提供了枣果发育需要的营养物质和代谢物质，施氮肥可以增加梨枣果实体积。

图1 不同施肥处理下新枝增长量Fig．1 Increased amount of new branches under different fertilization treatments

表1 不同施肥处理下枣果径的增长变化Table 1 Change of pear-jujube fruit diameter under different fertilization treatments

2.2 施肥对山地梨枣产量与品质的影响

2.2.1 施肥对山地梨枣产量的影响 从图2看出，滴灌条件下施肥对梨枣产量的影响，施肥各处理产量均高于对照，其中磷肥处理梨枣产量最高，达到33210 kg/hm2，氮肥次之，钾肥无显著差异。

2.2.2 施肥对梨枣品质的影响 评价红枣果实品质，把硬度，水分，可溶性固形物，总糖，可滴定酸的含量作为重要指标。从表2中可以看出，施肥在不同程度上提高梨枣果实的品质。施磷肥降低枣果的硬度，施氮肥提高枣果的水分含量，施磷肥增加枣果中可溶性固形物含量，降低枣果中酸的含量，施钾肥可以提高枣果中的总糖含量，施钾肥可以提高枣果中的糖酸比。

2.3 各处理山地梨枣叶片主要营养元素含量的动态的变化

2.3.1 各处理梨枣叶片氮磷钾含量动态的变化

图2 不同施肥处理下梨枣的产量Fig．2 The yields of pear-jujube under different fertilization treatments

结果如图3所示，梨枣叶片全N含量表现出一定的规律性，前期叶片含量高，随着枣果发育，含量逐渐降低，在果实成熟期，N含量快速减低。不同施肥处理叶片全N含量在发芽—开花期差异较大，施用氮肥明显增加叶片全氮含量;施用磷肥也能够提高叶片的氮素含量，这与氮磷耦合作用有关，施用磷肥刺激根系对氮的吸收;施用钾肥叶片对氮素含量影响不明显。 在7月21日之前，施氮肥和施磷肥的N含量处于较高水平，施钾肥处理和CK处理则处于较低水平。从7月6日开始，随着枣果生长，叶片中的N素向枣果转移，叶片N含量迅速减少，直到果实膨大期。在梨枣叶片前期施氮、磷肥能够提高叶片N素含量，施钾肥作用不明显。在中后期，叶片中的N含量相对稳定。在9月中下旬，枣果需N增多，叶片中的N含量明显下降，叶片N素含量变化最明显的时期在枣树开花期，即7月21日之前，这一时期的叶片N素含量可作为诊断红枣N素营养的敏感期。

梨枣叶片全P含量随着红枣生长呈先降低后升高再降低的“S”型变化趋势(图3)。不同施肥处理的叶片P素含量变化趋势相近，即均以7月初期P含量较高，之后下降，到8月上旬最低，之后又有一个缓慢上升再降低的趋势。施用磷肥有助于新叶形成，但对叶片P素含量影响不明显。施用钾肥在梨枣生长前期有利于梨枣叶片P素的吸收，随后影响减少，其机理还有待进一步研究。

表2 不同施肥处理下梨枣果实品质Table 2 The fruit quality of pear-jujube under different fertilization treatments

梨枣叶片全K含量随着红枣生长呈不断降低的趋势(图3)。施钾肥叶片K素含量高于其他处理，施用氮、磷对叶片K含量没有明显影响。叶片中K素含量在果实发育期(7月中下旬到8月底)下降较快，表明果实发育需消耗较多的K素，施用钾肥有利于梨枣果实的生长。

图3 梨枣叶片氮磷钾养分含量的动态变化Fig．3 Dynamics of N，P and K content in leaves of the pear-jujube

2.3.2 各处理梨枣叶片钙镁含量的动态变化 结果如图4所示，梨枣叶片Ca含量随着红枣生长处于不断增加的趋势。开花—坐果期，施用钾肥增加了梨枣叶片钙含量，施用磷肥降低了梨枣叶片Ca含量。而在果实膨大期，施肥处理的梨枣叶片Ca含量都低于对照，其中施氮肥的处理最明显，这可能与施用N肥促进了叶片生长，导致叶片中Ca含量的下降，与图1中施用氮肥明显增加了红枣新梢长度结果相一致。

梨枣叶片Mg含量随着红枣生长呈先增加又降低的抛物形变化趋势(图4)。不同处理的梨枣叶片中Mg含量变化差异明显。施用氮、磷、钾肥都不同程度地提高梨枣叶片Mg含量，以施氮肥处理最为明显，其次是施用磷肥处理。

图4 梨枣叶片钙镁含量的动态变化Fig．4 Dynamics of Ca and Mg content in leaves of the pear-jujube

2.3.3 各处理梨枣叶片铁锰锌含量的动态变化

从图5可看出，梨枣叶片Fe含量随着红枣生长呈不断增加的趋势。施肥对叶片Fe含量有影响，但是影响较小，可能影响较为复杂。施用磷肥和钾肥均增加了梨枣叶片Fe含量，施用氮肥在梨枣生长后期降低了梨枣叶片的Fe含量，因为施用氮肥促进了梨枣叶片的生长，对梨枣叶片的Fe含量有稀释作用。所以，施用氮肥要防止枣树出现缺Fe现象。

梨枣叶片Mn含量随着红枣生长处于增加的趋势(图5)。施磷对叶片Mn含量有明显的影响，施氮肥对Mn含量的影响规律性不强;施用磷肥提高了叶片Mn含量，在梨枣果实膨大期提高Mn含量特别明显，是施氮磷钾肥对Mn含量的影响最大。在红枣生长前期，Mn含量较高，对促进叶片内叶绿素形成、提高光合速率有作用。生长后期叶内较高的锰含量还可促进叶绿素更新、糖分积累、蛋白质合成，提高树体的贮藏养分。

梨枣叶片Zn含量在梨枣生长周期中是相对稳定且缓慢下降的过程(图5)，施磷、钾肥处理梨枣叶片内Zn含量在开花坐果期开始下降，说明在该时期施磷、钾肥促进了梨枣对叶面中Zn的吸收。所有处理在果实膨大期均出现小幅上升趋势，之后均呈现出下降趋势，以施氮肥叶片中 Zn含量下降最为显著。

图5 梨枣叶片铁锰锌含量的动态变化Fig．5 Dynamics of Fe，Mn and Zn content in leaves of the pear-jujube

2.4 梨枣叶片不同营养元素间的相关性分析

梨枣叶片8种不同营养元素间都表现出不同程度的相关性(表3)。叶片N与叶片P、K、Zn含量呈正相关，叶片N与P、K达到极显著相关，叶片N与叶片Ca、Mg、Fe、Mn含量呈极显著负相关。叶片P与K呈显著正相关，叶片P与Ca、Fe、Mn呈极显著负相关。叶片K与Zn呈显著正相关，叶片K与Ca、Fe、Mn呈极显著负相关。施肥不仅影响自身养分含量变化，也同时影响其他元素的吸收，梨枣叶片营养元素之间的平衡是诊断枣树营养并调控的重要理论。

叶片Ca与 Mg、Fe，Mn呈极显著正相关，与Zn相关性不显著。Mg与Fe、Mn呈显著正相关，与Zn相关性不显著。Fe与Mn、Zn呈极显著正相关。Mn与 Zn相关性不明显。N、P、K、Zn 及 Ca、Mg、Fe、Mn之间分别呈正相关，而 N、P、K 与 Ca、Mg、Fe、Mn 之间呈负相关，山地梨枣叶片矿质营养元素的吸收与积累相互间存在一种协同与拮抗的代谢关系，施用N、P、K肥要重视元素的平衡关系。

表3 梨枣叶片不同营养元素的相关性Table 3 The correlation between the different elements in leaves of the pear-jujube

3 讨论与结论

养分是植物生长的主要因素，也是可以调控的重要技术措施之一［13］，对提高作物产量和品质有着极其重要的作用。本研究在滴灌条件下，设置不同的施肥处理，研究了梨枣生长过程中梨枣叶片营养元素的动态变化以及施肥对叶片营养动态变化的影响，为梨枣养分调控与养分诊断提高理论依据，基于试验结果及分析得出以下结论：

1)梨枣叶片的营养元素含量随红枣生长的变化而呈现有规律的变化。梨枣展叶开花期叶片N、P、K、Zn含量很高，自果实膨大期开始呈现下降趋势。梨枣展叶开花期叶片Ca、Fe、Mn含量很低，坐果期—果实膨大期明显上高。梨枣展叶开花期叶片Mg含量低，随后坐果期—果实膨大增加，到果实成熟—落叶前期又下降，开花—坐果期(7月6日至7月21日)是枣树营养调控与诊断的适宜时期。

2)施肥对梨枣前期的营养含量影响最明显，随着梨枣生长过程氮、磷、钾养分向果实的运输，叶片养分减少，施用氮、磷、钾肥对叶片养分提高主要是在梨枣开花—枣果坐果期。施用氮磷钾对梨枣叶片Ca、Mg、Fe、Mn、Zn 有不同程度的影响，施氮、磷肥叶片Ca含量均呈逐渐升高的趋势;施氮肥明显提高了Mg含量;施磷和钾肥提高了叶片的Fe含量，施用磷肥提高了叶片Mn含量;施氮叶片Zn含量在梨枣果实成熟期处于下降的趋势。

3)施用氮肥对果径的增长影响明显;施磷肥对枣树产量影响明显，并与生长期的坐花坐果及后期的落花落果有关;施钾肥对提高枣果品质影响较大。

4)梨枣期叶片N、P、K含量之间均呈显著正相关，其中N、P之间的关系最密切。山地梨枣生长期叶片中Ca、Mg、Fe和Mn之间均为正相关。Zn与其他元素之间无相关性，与 Ca呈负相关，与 Fe正相关。

在植物生长期间，要综合土壤性质和植物叶片元素间平衡关系，实现更大的提质增效作用［5，10，21，22］，枣树树体内较高的营养水平，保证枣树正常的花芽分化和开花结果，对树体的抗逆性，提高梨枣树产量和品质也有重要作用。但是植物叶片元素含量与梨枣产量和品质之间的关系，还有待于进一步研究。在梨枣果实成熟期(9月初至10月初)，N、P、K素都是迅速下降，除了养分供应果实需求外，还有养分再吸收［23］，有关红枣的养分再吸收还需要有进步研究。

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