不同氮钙水平对设施桃果实品质的影响*

岳亚康，金朝阳，张 铭，李中勇

（河北农业大学园艺学院，保定 071001）

近年来，随着果树设施栽培技术的发展，设施桃可实现提早上市，为果农带来显著的经济效益，使得设施桃的栽培面积迅速扩大[1]。但与露地栽培相比，设施桃生产中普遍存在果实含糖量低、风味差、裂果严重等品质明显下降的现象。造成设施桃果实品质下降的原因除设施内光照弱、二氧化碳浓度低、高温和高湿相伴的复杂环境外[2]，还与果农为片面追求产量与经济效益，大量施用氮肥促产造成土壤酸化、土壤矿质营养失衡，进而造成果实品质下降有关[3-4]。因此，在设施桃栽培中合理施用氮肥、平衡氮肥与其他矿质营养元素的施用比例，提高氮肥利用率对于改善设施桃果实品质非常重要。

钙对果实硬度、可溶性糖含量等具有重要的作用[5-6]。作者的先期研究结果表明，土壤施钙可有效改善设施桃果实品质，增加产量[7]，这可能是钙参与调控了设施桃的氮、碳代谢，促进了果树的生长发育与果实品质形成。目前有关氮钙互作对作物生长发育影响方面的研究已在小麦[8]、黄瓜[9]、番茄[10]、青花菜[11]等作物上有相关的报道，但在设施桃上的研究报道较少。本研究以设施栽培油桃为试材，采用营养液浇灌的方法，探讨不同氮钙水平配施对设施栽培油桃果实品质形成的影响，以期为设施桃科学施肥及提高果实品质提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2018年12月至2019年5月在河北农业大学果树试验基地设施果树温室进行。试材为3年生‘中油5号’油桃，砧木为毛桃。试验采用盆栽方式，试验瓦盆规格为深30 cm、口径40 cm，栽培基质为混合比例1∶1∶1的蛭石、草炭、珍珠岩，每盆装混匀的基质4 kg，2018年3月28日将2年生树体移栽至盆中进行试验前期培养，每盆1株，3次重复。温室于2018年12月15日扣棚升温，2019年5月4日试验结束。为保证不同处理间坐果量一致，每株树控制坐果25±1个。

1.2 试验设计

施肥方式以改良的Hoagland营养液浇灌，其中氮、钙施肥量按以下试验处理实施：氮设低氮（5 mmol/L）和高氮（25 mmol/L）2个水平；钙离子浓度设0（对照）、2、4、6、8、10 mmol/L 6个水平，以Ca0、Ca2、Ca4、Ca6、Ca8、Ca10表示。氮肥为硝态氮肥，钙肥为硝酸钙。其中在低氮水平（5 mmol/L），钙离子浓度用分析纯CaCl2调整；高氮水平（25 mmol/L），NO-3-N浓度用分析纯NaNO3调整。每7 d浇灌1次营养液，每次每盆4 L。其他管理措施按常规进行。

1.3 果实品质的测定

于果实成熟期每株树选取5个果实带回实验室用于品质指标测定。果实纵径、横径用电子游标卡尺测量，并计算出果形指数（果形指数=果实纵径/果实横径）；单果重用百分之一天平称量，精确至0.01 g；果实硬度用GY-1型硬度计测定；可溶性固形物（TSS）含量采用PAL-1型手持折光仪测定；可溶性糖（SS）含量采用蒽酮比色法测定；可滴定酸（TA）含量采用氢氧化钠滴定法测定；可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝染色法测定；游离氨基酸含量采用茚三酮比色法测定。

1.4 数据统计与分析

采用Microsoft Excel进行数据整理，用DPS v7.05进行统计分析，Duncan’s方法进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同氮钙水平对设施桃单果重和果形指数的影响

由图1可知，不同氮水平下，营养液中添加适量钙离子有利于增大果个，提高果实单果重。低氮水平下，与对照相比，营养液中钙离子浓度为2～10 mmol/L时，设施桃果实单果重分别增加了8.6%、15.5%、10.4%、2.6%和0.9%，设施桃单果重在Ca4水平处理时达到最大值，其中Ca2、Ca4和Ca6水平处理下的设施桃单果重与Ca8、Ca10处理和对照差异显著，而Ca8、Ca10水平处理与对照差异不显著。高氮水平下，营养液中钙离子浓度为4～10 mmol/L时，设施桃果实单果重分别比对照增加了5.9%、13.5%、21.0%和9.7%，均显著高于对照。

图1 不同氮钙水平对设施桃单果重的影响

由图2可知，不同氮钙水平处理对设施桃果形指数影响不同。低氮水平下，不同浓度钙离子处理的设施桃果形指数为1.12～1.14，与对照无显著性差异。高氮水平下，Ca8水平处理的设施桃果形指数显著高于对照和Ca10处理，但与Ca2、Ca4和Ca6水平处理无显著性差异。

图2 不同氮钙水平对设施桃果形指数的影响

2.2 不同氮钙水平对设施桃果实可溶性固形物和可溶性糖含量的影响

由图3、4可知，营养液中添加钙离子可以增加不同氮水平下设施桃果实可溶性固形物和可溶性糖含量。低氮水平下，随钙离子浓度的增加，设施桃果实可溶性固形物、可溶性糖含量均呈先增加后降低的变化趋势。在Ca4水平处理时达到最大值，分别为16.1%和11.6%，分别比相应对照提高了21.9%和33.4%，差异显著；Ca2和Ca6水平处理设施桃果实可溶性固形物和可溶性糖含量与对照差异显著，但Ca8和Ca10水平处理与对照无显著差异。高氮水平下，设施桃果实可溶性固形物、可溶性糖含量均在Ca8水平处理时达到最大值，分别为14.1%、10.9%，分别比相应对照增加了29.6%、36.7%，差异显著。

图3 不同氮钙水平对设施桃可溶性固形物含量的影响

图4 不同氮钙水平对设施桃可溶性糖含量的影响

2.3 不同氮钙水平对设施桃果实可滴定酸含量和硬度的影响

由图5可知，不同氮钙水平处理下的设施桃果实可滴定酸含量变化趋势与可溶性固形物和可溶性糖含量变化趋势相反。低氮水平下，在Ca4水平处理时，设施桃果实可滴定酸含量降至最低值，为0.43%，与对照差异显著，但其他钙处理下的设施桃果实可滴定酸含量与对照无显著差异。高氮水平下，设施桃可滴定酸含量随钙离子浓度的增加呈先降低后上升的变化趋势。在钙离子浓度为6～10 mmol/L时设施桃可滴定酸含量较低，显著低于对照和Ca2水平处理。

图5 不同氮钙水平对设施桃可滴定酸含量的影响

由图6可知，低氮水平下，营养液中添加钙离子显著增加了设施桃果实的硬度，与对照相比，2～10 mmol/L处理的设施桃果实硬度分别增加了11.5%、20.9%、22.6%、22.4%、22.2%，差异显著；Ca4、Ca6、Ca8和Ca10水平处理下的设施桃果实硬度显著高于Ca2水平处理，但四者之间无显著性差异。高氮水平下，设施桃果实硬度则表现为随钙离子浓度的增加而上升的趋势，在Ca10水平处理时达到最大值，比对照提高了22.4%，二者差异显著。

图6 不同氮钙水平对设施桃果实硬度的影响

2.4 不同氮钙水平对设施桃果实可溶性蛋白和游离氨基酸含量的影响

由图7、8可知，低氮水平下，4～6 mmol/L钙离子浓度处理的设施桃果实可溶性蛋白和游离氨基酸含量较高，其中在Ca4水平处理时设施桃果实可溶性蛋白和游离氨基酸含量达到最大值，分别比对照提高了23.8%和31.7%，差异显著。高氮水平下，随钙离子浓度的增加，设施桃果实可溶性蛋白和游离氨基酸含量均呈先增加后降低的变化趋势，二者均在Ca8水平处理时达到最大值，分别为21.52、1.88 mg/g，分别比相应对照增加了57.6%和40.3%，差异显著。

图7 不同氮钙水平对设施桃可溶性蛋白含量的影响

图8 不同氮钙水平对设施桃游离氨基酸含量的影响

3 讨论与结论

氮是果树生长发育必需的大量营养元素之一，在一定范围内适量施氮有利于果树产量的增加和果实品质的形成[12-13]。Raese等[14]研究也证实，施用氮肥可显著增加苹果树体的干物质量，提高产量和品质。但实际生产中，低氮和高氮均不利于作物的生长发育和品质的形成[15-16]。钙在促进果实品质形成方面具有重要作用。前人研究表明，适量施钙可显著改善苹果[17]、春甜桔[18]、设施桃[7,19]的果实品质。且钙可通过调节作物的氮代谢而影响品质形成[8-9]。本研究结果表明，与对照相比，低氮水平（5 mmol/L）下营养液中添加4 mmol/L的钙离子和高氮水平（25 mmol/L）下营养液中添加8 mmol/L的钙离子均显著增加了果实单果重，提高了果实的可溶性糖、可溶性蛋白、游离氨基酸等营养物质的含量，降低了可滴定酸的含量，这表明适宜的氮钙配比有利于果实品质的形成。结合氮钙配施对作物氮代谢[8-9]和光合作用[20]等试验结果，本研究认为，不同氮水平下，营养液中添加适量钙离子显著改善果实品质主要是通过钙调控设施桃氮代谢和光合作用实现的。当然，钙离子的单一作用也是不可忽略的因素。前人在红葱[21]、番茄[22]、大蒜[23]和芒果[24]上也已证实，单一钙离子施入有利于作物品质的形成。

综合本试验结果，低氮水平下，设施油桃果实在高钙水平具有较低的单果重及可溶性固形物、可溶性糖、可溶性蛋白和游离氨基酸含量，而高氮水平处理的设施油桃果实在低钙水平下具有相似的结果，表现为高氮水平处理下设施油桃的适宜供钙水平较高，而低氮水平处理下设施油桃的适宜供钙水平较低，整体表现为“高氮高钙，低氮低钙”的设施油桃氮钙营养互作特征，表明氮肥对设施油桃生长发育的营养作用需要在适当的矿质营养元素平衡条件下才能发挥，氮、钙失调不利于果实品质的形成。因此在生产中要注意施肥的平衡性，否则对设施油桃的生长发育不利。