叶面肥对平欧杂种榛光合和生长结实的影响1)

单新春　宋锋惠　史彦江　潘越　王慧娟

(新疆林业科学院经济林研究所，乌鲁木齐，830063)



叶面肥对平欧杂种榛光合和生长结实的影响1)

单新春宋锋惠史彦江潘越王慧娟

(新疆林业科学院经济林研究所，乌鲁木齐，830063)

摘要以新疆农业科学院安宁渠实验林场5年生平欧杂种榛为对象，通过喷施不同叶面肥试验，研究了不同处理对平欧杂种榛光合特性和生长结实的影响。结果表明：(1)叶面喷肥效应表现由大到小顺序为尿素、磷酸二氢钾、氨基酸 。不喷施尿素处理对叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、叶绿素质量分数、榛子的产量都有显著的影响(P<0.05)，不喷施磷酸二氢钾处理次之、不喷施氨基酸处理的影响最小。(2)在果壳膨大期和果仁膨大期，叶面喷施尿素、磷酸二氢钾、氨基酸的质量浓度分别为5.939 4、3.786 7、0.750 0 g/L时，最有利于提高平欧杂种榛的产量。

关键词尿素；磷酸二氢钾；氨基酸；平欧杂种榛；平欧杂种榛生长量；平欧杂种榛产量

榛子为榛科(Corylaceae)榛属(Corylus L.)植物，与扁桃、核桃、腰果并称世界四大坚果。在世界范围内榛属约有20个种，分布于亚洲、欧洲和北美洲地区[1]。我国是榛属植物的源产地之一，栽培历史悠久，我国原产榛属植物有8个种和2个变种[2]。经过10多年的引种栽培试验，平欧杂种榛适宜在北纬42°以南至长江以北的广大地区栽培[3]。新疆地区与平欧杂交榛的原产地(东北地区)地理纬度和生态环境相似，但气候和土壤导致树体养分和水分不足，使平欧杂种榛产量不高、经济效益相对较差，从而成为榛子产业健康发展的障碍。叶面肥可快速补充树体养分，促进树体生长发育并提高产量。氮、磷、钾作为果树生长和发育所必需的大量矿物质营养元素，氨基酸水溶肥富含各种钙、镁、锌等微量元素，叶面肥对果树的产量和果实品质都有着重要的影响。多项研究表明，喷施叶面肥可以促进植物光化学反应和生长发育，增强植物叶片的光合作用，有效促进叶绿素合成，促进新梢生长，提高植物的新陈代谢、抗逆性、果实品质、产量等[4-7]。通过喷施不同浓度的叶面肥对平欧杂种榛的光合特性和生长结实特性等方面进行研究，得出合理的叶面喷肥浓度，提高榛子产量，为新疆平欧杂种榛的高效栽培和合理喷肥提供理论依据。

1试验地自然概况

试验区在新疆乌鲁木齐市新疆林业科学院安宁渠试验基地平欧杂种榛丰产栽培示范园，位于天山北坡，海拔935.3 m。昼夜温差大，蒸发量大、阳光照射充足、干旱少雨，属于中温带大陆性干旱气候。年均日照2 813.5 h，无霜期179 d，年均温6.9 ℃，年均降水208.3 mm，年均蒸发量2 616.9 mm，土层深厚，有机质含量较高。

2材料与方法

2.1试验材料

叶面肥试验以栽培的5年生平欧杂种榛为试验材料，供试材料的田间水肥管理基本一致，株行距为2.0 m×1.5 m，树势中庸，各个试验株长势基本一致。田间每年春季施基肥，长期按照树体生长发育规律进行灌水、除草等田间管理工作。氮选用质量分数为46.3%的尿素(CO(NH2)2)结晶，生产公司为上海同瑞生物科技有限公司；氨基酸用天达2 116果树专用叶面肥，供应商为寿光欣欣然园艺有限公司；磷酸二氢钾(KH2PO4)为上海埃彼化学试剂有限公司生产的99.5%的分析纯。

2.2试验设计

叶面喷肥试验釆用“3414”肥料效应田间试验(见表1)，喷施肥料因素为N(尿素)、A(氨基酸)、K(磷酸二氢钾)，共设置4个水平，分别为1水平(不喷肥)、2水平(常规喷肥量的0.5倍)、3水平(常规喷肥量)、4水平(常规喷肥量的1.5倍)，总共14个处理(记为Ti，i=1、2、3、…、14)。每一处理设3个重复小区(Ti-1，Ti-2，Ti-3)，共42个试验小区，随机排列。以单株为重复，42株平欧杂种榛树体大小基本一致，且生长健康。每一样株N、A、K的常规喷肥质量浓度分别为4.0、0.75、3.0 g/L。

叶面肥喷施时间：于平欧杂种榛果壳膨大期，在6月上中旬，每隔6～7 d喷施1次(共喷施3次)；果仁膨大发育期7月上中旬每隔6～7 d喷施1次(喷施3次)。喷施叶面肥试验时选择晴朗无风天气，为避免高温和叶面快速蒸发，喷施时间一般在上午10:00—12:00。

选取不同肥料缺失处理与常规量喷肥处理，各处理分别为：不喷施肥处理(N1A1K1)、缺失尿素处理(N1A3K3)、缺失氨基酸处理(N3A1K3)、缺失磷酸二氢钾处理(N3A3K1)、3种叶面肥常规量喷施处理(N3A3K3)，分析叶面喷肥对平欧杂种榛的喷肥效应，并分析喷施不同浓度的叶面肥的14个处理与单株产量之间的关系。

表1平欧杂种榛叶面喷肥田间正交设计的因素与水平g·L-1

水平尿素质量浓度(N)氨基酸质量浓度(A)磷酸二氢钾质量浓度(K)1000220.3751.5340.7503.0461.1254.5

2.3试验方法

光合参数的测定：本试验于7月下旬(果仁膨大期)北京时间10:00—13:00(晴天无云)测定。测定方法：每株平欧杂种榛的树冠中部南向，选取5个健康功能完全叶片，采用CIRAS-2光合测定系统(英国PP system公司生产)测定净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2摩尔分数，并计算水分利用效率。

叶绿素质量分数的测定：试验于7月下旬果仁膨大期测定，每处理从东西南北4个方向随机选取30个树冠外围中部健康功能完全叶片，选用SPAD-502手持叶绿素仪测定。

生长量的测定：于果仁膨大期阶段(7月29日)，用卷尺和游标卡尺测量各参试株的新梢长度、直径(距基部1 cm处)。

产量的测定：于8月30日(果实成熟期)对试验株的坐果数量进行全株统计，计算其单株产量。

试验所有数据用excel和spss19.0统计软件进行单因素方差分析并作图。

3结果与分析

3.1不同叶面肥处理对光合特性的影响

由表2可知，果壳和果仁膨大期喷施不同叶面肥处理后，平欧杂种榛叶片净光合速率在8.42～12.89 μmol·m-2·s-1之间。与没有叶面喷肥处理相比，3种叶面肥混合后喷施的处理叶片净光合速率平均高出4.47 μmol·m-2·s-1，增加幅度达53.09%。除N1A3K3处理外，其余叶面喷肥处理均与不喷施处理的叶片净光合速率有显著差异(P<0.05)，说明叶面喷肥对平欧杂种榛叶片净光合速率的影响存在显著差异。本试验通过喷施不同叶面喷处理后，平欧杂种榛叶片净光合速率由大到小的表现为处理N3A3K3、处理N3A1K3、处理N3A3K1、处理N1A3K3、处理N1A1K1，即平欧杂种榛叶片净光合速率的喷肥效应由大到小的顺序为尿素、磷酸二氢钾、氨基酸。

处理N1A3K3、N3A1K3、N3A3K1、N3A3K3蒸腾速率分别比处理N1A1K1高出0.14、0.80、0.72、1.09 mmol·m-2·s-1，分别提高0.08%、48.19%、43.37%、65.66%。处理N1A3K3与处理N1A1K1不存在显著差异性，处理N3A1K3、N3A3K1、N3A3K3与处理N1A1K1都存在显著差异性(P<0.05)，说明叶面肥对榛子叶片的蒸腾速率有显著影响。不同叶面肥处理蒸腾速率由大到小的顺序为处理N3A3K3、处理N3A1K3、处理N3A3K1、处理N1A3K3、处理N1A1K1，可见各处理蒸腾速率的大小与净光合速率大小顺序具有相似性,即喷肥效应由大到小的顺序为尿素、磷酸二氢钾、氨基酸。

由表2可以看出，叶面肥能明显提高平欧杂种榛叶片的气孔导度值，处理N1A3K3、N3A1K3、N3A3K1、N3A3K3叶片气孔导度分别较处理N1A1K1高出37.56、47.34、40.23、126.67 mmol·m-2·s-1，增幅分别为20.04%、25.26%、21.46%、67.58%。平欧杂种榛叶片气孔导度由大到小的表现为处理N3A3K3、处理N3A1K3、处理N3A3K1、处理N1A3K3、处理N1A1K1，处理N3A3K3的气孔导度值与其它处理存在显著差异性,即平欧杂种榛叶片气孔导度的叶面喷肥效应由大到小的顺序为尿素、磷酸二氢钾、氨基酸。

各处理胞间二氧化碳摩尔分数为272～299.56 μmol·mol-1，各处理间不存在显著差异性，说明叶面肥对叶片胞间二氧化碳摩尔分数的影响不明显。叶面肥各处理水分利用效率各处理无显著差异，得知叶面肥对水分利用率影响较小。

表2　不同叶面肥处理对平欧杂种榛叶片光合特性的影响

注：表中数值为“平均值±标准差”；同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

3.2不同叶面肥处理对叶片叶绿素质量分数和单株产量的影响

由表3可知，叶面肥处理叶片叶绿素质量分数值与不喷施处理相比存在显著差异性(P<0.05)。平欧杂种榛叶片叶绿素质量分数随着叶面肥的快速吸收与利用，呈现出了较大幅度的波动，其叶绿素质量分数值范围为40.84～47.33 mg·g-1，叶绿素质量分数最大值为47.33 mg·g-1，出现在3种叶面肥混合后(处理N3A3K3)喷施的处理中，而处理N1A1K1叶绿素质量分数最小40.84 mg·g-1。N3A3K3处理的叶片叶绿素质量分数值较N1A1K1处理增加了6.49，相对提高15.89%。叶片叶绿素质量分数值由大到小的表现为处理N3A3K3、处理N3A1K3、处理N3A3K1、处理N1A3K3、处理N1A1K1，平欧杂种榛叶片叶绿素质量分数的叶面喷肥效应由大到小的表现为尿素、磷酸二氢钾、氨基酸。不同叶面肥处理下平欧杂种榛的单株产量产量在1.34～1.90 kg，N3A3K3处理下平欧杂种榛产量最高，产量达1.90 kg，N1A1K1处理平欧杂种榛产量最低，单株产量为1.34 kg。各喷施叶面肥的处理产量均高于处理N1A1K1，其中N3A3K3处理平欧杂种榛单株产量产量与N1A1K1处理相比增加了0.56 kg，增产幅度达到41.79%。处理N3A3K3与处理N1A1K1存在显著性差异，说明3种叶面肥混合后在果壳膨大期和果仁膨大期喷施对榛子产量影响最大。从试验结果可知叶面肥对平欧杂种榛单株产量的影响由大到小的表现为处理N3A3K3、处理N3A1K3、处理N3A3K1、处理N1A3K3、处理N1A1K1，即喷施叶面肥的效应由大到小的顺序为尿素、磷酸二氢钾、氨基酸。

表3不同叶面肥处理对平欧杂种榛叶绿素质量分数和产量的影响

处理叶绿素质量分数/mg·g-1单株产量/kgN1A1K1(40.84±1.32)c(1.34±0.28)bN1A3K3(43.75±5.43)b(1.46±0.37)abN3A1K3(45.89±2.33)a(1.77±0.46)abN3A3K1(45.46±2.76)a(1.48±0.56)abN3A3K3(47.33±2.88)a(1.90±0.39)a

注：表中数值为“平均值±标准差”；同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

3.3不同叶面肥处理对新梢生长量的影响

由表4可见，喷施不同叶面肥处理对新梢长度和直径产生不同的影响，结果呈显著性差异。表明叶面肥对平欧杂种榛的营养生长具有显著作用，叶面肥可以促进枝条的生长发育，增加枝条的基经和长度。喷施不同叶面肥的各处理新梢长度和基经均大于不喷施叶面肥的处理N1A1K1。其中处理N3A3K3比处理N1A1K1新梢长度增加最大，新梢长度增加13.34 cm，相对提高41.26%，N1A3K3、N3A1K3、N3A3K1处理新梢长度分别比处理N1A1K1增加25.95%、36.86%、36.59%。处理N3A3K3新梢基径增加幅度最大，新梢基径平均增加1.21 mm，与处理N1A1K1相比提高27.01%，处理N1A3K3、N3A1K3、N3A3K1新梢基径分别提高6.91%、16.52%、22.77%。对新梢生长量的影响由大到小的表现为处理N3A3K3、处理N3A1K3、处理N3A3K1、处理N1A3K3、处理N1A1K1，即喷施叶面肥的效应由大到小的顺序为尿素、磷酸二氢钾、氨基酸。

表4　不同叶面肥处理对平欧杂种榛新梢生长量的影响

注：表中数值为“平均值±标准差”；同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

3.4喷施叶面肥(复合肥料)与单株产量的关系

图1　单株产量效应回归方程的残差正态分布图

图2　单株产量效应回归方程的残差散点图

检验结果表明，叶面喷肥后，平欧杂种榛单株坚果产量的常用对数与N、N2(或N×N)、K、K2(或K×K)之间的线性关系假设成立。而且，残差最大绝对值均小于3倍标准差，说明“3414”喷肥效应田间试验小区单株坚果产量不存在奇异值，本试验结果得到证实。

由试验所得平欧杂种榛喷施N、A、K肥的单株产量效应回归方程可知，在同一管理水平下当喷施N的质量浓度小于5.939 4 g/L时，对平欧杂种榛单株产量存在正效应，反之则存在负效应；当喷施K的质量浓度小于3.786 7 g/L时，对平欧杂种榛单株产量存在正效应，大于此质量浓度时则存在负效应。另外，喷施N、A、K肥的单株产量效应回归方程也反映出N与A的交互作用(N×A)、N与K的交互作用(N×K)、A与K的交互作用(A×K)以及A对平欧杂种榛单株产量的效应不显著(P>0.05)。

4结论与讨论

喷施叶面肥是林果生产中常采用的施肥措施，合理的施肥措施和平衡施肥对增强果树的抗逆性、提高产量、改善品质都有重要的作用[8]。根据平欧杂种榛树体、果实生长发育特点，果壳膨大期和果仁膨大期进行叶面喷肥。植物的光合作用为自身生长发育的基础，植物叶片的光合作用受光照、水分、温度、营养物质等因素的影响[9-10]。光合色素中最主要的色素是叶绿素，叶绿素质量分数水平可以通过叶片叶色比反映出来，可根据叶绿素质量分数值来判定叶绿素质量分数高低[11-12]。叶片含氮量的升高，可增加植物叶片的叶绿素质量分数[13]，而叶绿素质量分数又与叶片光合速率密切相关。叶片喷施尿素可显著提高叶片净光合速率、叶片气孔导度、叶绿素质量分数等，从而改善植物生长发育状况，促进产量的提高[14]。本试验结果与其相一致，喷施尿素叶面肥的处理，叶片净光合速率、气孔导度及叶绿素质量分数均高于其它处理。表明果壳膨大期和果仁膨大期喷施尿素对平欧杂种榛的生长和产量影响较为显著。缺失氮素的处理影响光合作用，阻碍有机物的合成，抑制新梢生长并降低榛子的产量。经研究表明果树喷施磷酸二氢钾可有效增加叶片的叶绿素质量分数[15]。磷、钾元素是植物生长所需的大量元素，本研究表明缺失磷、钾，叶片光合参数下降、叶绿素质量分数值降低，导致光合积累下降，新梢生长受到抑制、产量降低。氨基酸水溶肥含有大量的植物生长所需微量元素、生物活性物质，能够增强植株抵抗盐渍、干旱等环境胁迫能力。申明等[16]在氨基酸对砂梨叶片光合效率影响试验中，结果表明氨基酸对植物光合作用有促进作用，并且可以提高产量，改善果实品质。本试验缺失氨基酸处理，叶片叶绿素质量分数、净光合速率、新梢生长量、榛子产量等低于喷施氨基酸叶面肥处理。说明氨基酸含有的微量元素对平欧杂种榛的生长和榛子产量起到一定的促进作用，但效果不显著。

当喷施尿素质量浓度小于5.939 4 g/L时，对平欧杂种榛单株产量存在正效应，反之则存在负效应。说明在本试验中喷施质量浓度5.939 4 g/L是尿素喷肥质量浓度的临界值，浓度过大不仅单株产量不会增加，反而会下降。有相关研究结果表明，魔芋喷施适宜浓度的尿素可使叶片迅速变绿，浓度过大会引起“烧苗”现象并降低产量[17]。也有研究指出植物施N肥过多会引起疯长、病虫害和果实晚熟，并降低果子的产量等[18]。平吉成等[14]通过叶面喷施适当尿素，得出尿素可显著提高酿酒葡萄果实的单果重和果实品质。高浓度施N处理对艳红桃(Amygdalus persica ‘Yanhong’)有减产的趋势[19]。另外，N量过高不利于果实内含物的积累，单果质量降低，对果实品质无益[20]。适量N肥能够提高叶片的净光合速率[21]，使叶面积增大，光合作用增强，促进花芽分化，提高坐果率，增加单果重和产量[22]，过多N肥，还易造成N肥利用率降低[23]。这与本试验的结果相一致，表明只有喷施适宜浓度的N肥，才有益于果树产量的提高，并且提高N肥的利用率。

当喷施磷酸二氢钾质量浓度小于3.786 7 g/L时，对平欧杂种榛单株产量存在正效应，大于此浓度时则存在负效应。磷酸二氢钾以磷和钾为主要成分，磷是树体不可缺少的营养元素不同，是树体内有机物质的组成成分。钾参与树体的生命活动是不可缺少的元素之一，是多种酶的活化剂，调节各种物质代谢过程，参与物质的合成、运输以及转化。研究表明，钾对果树的光合作用和呼吸等代谢、抗逆性、开花结实、早熟以及增产优质以及提高植物对环境的适应性等方面都有重要作用[24]。磷酸二氢钾喷施在巨峰葡萄上可使葡萄提早成熟[25]。徐彦军等[26]通过叶面肥试验表明，磷酸二氢钾能显著提高草石蚕的产量；王艳萍等[27]研究得出喷施浓度为0.3%磷酸二氢钾，青花菜的产量最高，增产幅度为50.13%。喷施磷酸二氢钾可以增强植物的抗旱性、抗寒性和抗盐性等，以及促进果实成熟，提高产量等，因此，果壳膨大期和果仁膨大期喷施磷酸二氢钾有利于平欧杂种榛的生长结实。

通过对平欧杂种榛田间喷施不同处理的叶面肥，分析平欧杂种榛的叶片光合参数、生长量及榛子产量的变化，结果表明：3种叶面肥混合喷施处理对平欧杂种榛叶片叶绿素质量分数、净光合速率、新梢长度和基径及产量都有显著增加，与不喷施处理(N1A1K1)相比，增加幅度分别达到53.09%、15.89%、41.26%、27.01%、41.79%。任何一种叶面肥的缺失都引起平欧杂种榛光合指标及产量的变化，尿素影响平欧杂种榛的生长发育最强，磷酸二氢钾次之，氨基酸最弱。综合以上分析，当喷施尿素的质量浓度为5.939 4 g/L、磷酸二氢钾的质量浓度为3.786 7 g/L时，平欧杂种榛单株产量达到最大值。建议平欧杂种榛在喷施叶面肥时加入适量的氨基酸，质量浓度为0.750 0 g/L，可增加榛树所需的微量营养元素，有利于平欧杂种榛的生长。

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第一作者简介：单新春，男，1990年1月生，新疆林业科学院经济林研究所，现工作于新疆昌吉市林业技术推广中心，助理工程师。 E-mail:sxc0109@126.com。 通信作者：宋锋惠，新疆林业科学院经济林研究所，研究员。E-mail:sfh1111@126.com。

收稿日期：2015年12月29日。

分类号S664.4

Effects of Foliar Fertilization on Photosynthetic and Fructify Growth of Corylus heterophylla×Corylus avellanay//

Shan Xinchun, Song Fenghui, Shi Yanjiang, Pan Yue, Wang Huijuan(Xinjiang Academy of Forestry Sciences, Urumqi 830063, P.R.China)//

Journal of Northeast Forestry University，2016,44(7)：8-12.

With five-year tree of the Corylus heterophylla×Corylus avellanay in Academy of Agricultural Experimental Farm Anningqu of Urumqi-Xinjiang, we studied the effects of different levels of foliar fertilizer treatments on the European hybrid hazelnut photosynthetic characteristics and fructify growth regulation by foliar spraying.Foliar fertilizer effect performance in descending order are CO(NH2)2, KH2PO4, and acid soluble fertilizer.Not spraying (CO(NH2)2) treatment has more significant effect on net photosynthetic rate, stomatal conductance, transpiration rate, SPAD value and yield (P<0.05), followed by not spraying KH2PO4and spraying amino acids.In nutshell and nuts enlargement, spraying CO(NH2)2of 5.939 4 g/L and 3.786 7 g/L of KH2PO4and 0.750 0 g/L of acid soluble fertilizer can improve the level of hazelnut production with the best result.

KeywordsCO(NH2)2; KH2PO4; Acid soluble fertilizer; Corylus heterophylla×Corylus avellanay; Corylus heterophylla×Corylus avellanay growth; Corylus heterophylla×Corylus avellanay yield

1)国家科技支撑计划专题(2014BAC15B03)；2015中央财政林业科技推广项目。

责任编辑：王广建。