杭州地区秋施尿素对甜樱桃落叶效应的研究

张 琛，郗笃隽，骆慧枫，裴嘉博，黄康康，刘 辉

（杭州市农业科学研究院园艺研究所，杭州 310024）

0 引言

甜樱桃(Pruns avium L.)是中国北方成熟最早的落叶果树，主产于渤海湾一带，具有较高的营养价值和经济效益。随着南方地区“采摘农家乐”等现代观光休闲农业的发展，以及南方气候特点可提前上市等优势，甜樱桃在南方地区栽培面积逐渐增多。需冷量不足是北方果树往南引种种植过程中常存在的问题之一。南方地区冬季气温较高，甜樱桃落叶晚，常导致有效低温休眠时间不足，需要人工辅助促使树体落叶。喷施落叶剂是生产中较常使用的人工辅助落叶方法，尿素无毒无害是常用的落叶剂之一。已有研究表明，喷施一定浓度尿素能促使部分行道树种[1-2]、作物[3]等提前进入落叶期方便生产，在果树部分树种如苹果也有所应用[4]。尿素作为氮肥之一，除促使提前落叶外也利于树体氮素的贮藏与养分回流[4]，在苹果[5]、枣[6]、葡萄[7]上已有证实。前人在甜樱桃叶施尿素的研究集中于其在枝条中的分配情况及其对果实品质的影响。张序[8]等利用15N-尿素叶面喷施研究甜樱桃长短枝氮素回流情况并认为叶施尿素有利于提高果实品质。赵详奎[9]等研究表明叶施尿素可提高甜樱桃果实产量和品质。目前，南方地区秋施尿素对甜樱桃落叶及养分回流利用的影响鲜见报道。本试验采用不同浓度的尿素单次/多次喷施，研究其对甜樱桃落叶的效果，以期筛选出适宜辅助南方地区甜樱桃落叶的尿素喷施浓度，为甜樱桃在南方地区种植和发展制定合理的生长调控措施，达到稳产栽培提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2019年11月—2020年5月在杭州市农科院院部基地内进行，试材为正常管理条件下、长势一致的甜樱桃树，品种‘萨米脱’(Summit)，砧木为‘吉塞拉6号’，树龄均为5年。栽培方式采取起垄加避雨栽培，定植垄高45 cm、宽150 cm，株距为3 m，单行种植；避雨棚为单拱圆形钢管大棚，棚跨度4 m、肩高3.6 m、脊高4.5 m，夏季遮阳。

1.2 试验处理

试验设5个处理：A0为同期喷清水，是对照(CK)；A1为单次喷施，尿素浓度为3%；A2为单次喷施，尿素浓度为5%；A3为单次喷施，尿素浓度为8%；A4为连续3周尿素，每次喷施间隔为7天，浓度依次为3%、5%、8%递进。A4首次喷施时间为11月8日，A1、A2、A3喷施时间为11月15日。每处理5棵树。

叶绿素相对含量（SPAD值）测定：于喷施处理后12、24、48、72 h（A4测定每次喷施后24、48、72 h）分别取生长位置一致的叶子，每10片叶子为1重复，重复3次。

叶片数量统计：于喷施处理后每隔一段时期调查各个处理每株果树的叶片数量，具体调查时期为单次喷施11月15日、11月18日、11月21日、11月29日；A4为11月8日、11月11日、11月15日、11月18日、11月21日、11月29日。

全氮含量测量：于喷施处理后12、24、48、72 h（A4取每次喷施后24 h及第3次72 h）分别取生长位置一致的叶子，每20片叶子为1重复，重复3次。经杀青处理（105℃烘20 min后转至80℃下烘干至恒重）后称重研磨，用于测定全氮含量，全氮测定采用浓硫酸混合催化剂蒸馏法。翌年春季（2020年5月12日）再次测定每个处理叶片全氮含量。

新梢生长量测定：于翌年（2020年）春季，每处理随机选择10个新梢，每隔一段时期（4月16日、4月27日、5月8日）测定其新梢长度，以观测新梢生长量。

1.3 统计分析

采用Excel2016和DPS18.10软件对数据进行统计分析，采用单因素方差分析和LSD法比较不同处理间的差异显著水平。

2 结果与分析

2.1 不同尿素处理方式对甜樱桃叶片叶绿素含量的影响

由图1可知，单次喷施尿素12 h，A2处理甜樱桃叶片SPAD值高于对照。喷施12～24 h，A1、A2、A3处理甜樱桃叶片SPAD值均逐渐升高，对照组其值逐渐下降，喷施24 h各个处理SPAD值均高于对照组。此后，A2、A3处理叶片SPAD值逐渐降低，A1处理叶片SPAD值于喷施48 h时先升高后降低，喷施72 h后各个处理叶片SPAD值均低于对照值。

图1 不同尿素处理方式(A1、A2、A3)对甜樱桃叶片SPAD值的影响

图2为A4处理每次喷施尿素后24、48、72 h叶片SPAD值，共喷施3次。由图可知，A4处理第1次喷施后24 h SPAD值低于对照，而后逐渐升高，48～72 h逐渐降低但仍高于对照值。第2次喷施后，变化趋势与第1次相同，先升高，于48 h开始逐渐降低，第3次喷施后，叶片SPAD值逐渐降低，喷施24 h后大幅度降低，低于对照值。

图2 不同尿素处理方式(A4)对甜樱桃叶片SPAD值的影响

2.2 不同尿素处理方式对甜樱桃叶片数量的影响

尿素喷施后，各个处理甜樱桃树均表现出落叶现象。在单次喷施处理中（图3），喷施3天（11月18日）后，A3处理降幅最大，其落叶量最大，达77张/株，A1次之，落叶量为70张/株，A2降幅最为平缓，落叶量最少为27张/株，低于对照组（对照组落叶量为37张/株）。此后，A2处理降幅最大，落叶最多。喷施后第15天（11月29日），A1总落叶量最大，A3次之，A2总落叶量最低，但均高于对照组。

图3 不同尿素处理方式(A1、A2、A3)对甜樱桃叶片数量的影响

在3次喷施处理中（图4），A4处理在第2次喷施（11月15日）尿素后叶片数量降幅逐渐增大，大量落叶明显，11月15日至11月18日期间落叶量为167张/株（对照组为137张/株），11月18日至11月21日期间落叶量为172张/株，11月21日至11月29日期间落叶量为133张/株（对照组为33张/株），而对照组在11月18日后落叶趋势较为平缓，11月18日至11月21日期间落叶量为46张/株，11月21日至11月29日期间落叶量33张/株，直到11月29日A4处理落叶量明显大于其他处理。

图4 不同尿素处理方式(A4)对甜樱桃叶片数量的影响

2.3 不同尿素处理方式对甜樱桃叶片全氮含量的影响

图5表明，喷施尿素后，A1、A2、A3处理甜樱桃叶片全氮含量明显升高，喷施后24 h，A2处理叶片中全氮含量最高，高于对照值。24～72 h对照组叶片中全氮含量逐渐下降，A1、A2、A3处理叶片中全氮含量仍为上升趋势，其中A3处理叶片全氮含量增幅较大，A1处理增幅较为平缓。喷施尿素72 h，A1、A2、A3处理叶片中全氮含量增加值分别为1.94、2.24、1.95 g/kg，对照组叶片中全氮含量增加值分别为0.13 g/kg。

图5 不同尿素处理方式(A1、A2、A3)对甜樱桃叶片全氮含量的影响

图6为A4处理第1、2、3次喷施尿素24 h以及第3次喷施尿素72 h叶片全氮含量值，A4处理每次喷施尿素后叶片全氮含量逐渐增加，对照组叶片全氮含量逐渐降低。第2次喷施后叶片全氮含量高于对照组，24～72 h叶片全氮含量增幅较大，从第1次喷施尿素到第3

图6 不同尿素处理方式(A4)对甜樱桃叶片全氮含量的影响

2.4 不同尿素处理方式对甜樱桃新梢长度的影响

为持续观察秋施尿素处理对甜樱桃生长的影响，除春季叶片全氮含量外，对新梢生长量也进行了测量。由图8可知，A4处理甜樱桃新梢增长量最大，A2次之，A1最少。统计数据表明，从4月16日至5月8日期间，对照组甜樱桃新梢平均增长量为32.87 cm，A4处理新梢增长量为42.37 cm，A2处理新梢增长量为41.20 cm，A1、A3处理均低于对照值，分别为23.1、28.83 cm。

图7 不同尿素处理方式对春季甜樱桃叶片全氮含量的影响

图8 不同尿素处理方式对春季甜樱桃新梢长度的影响

3 结论与讨论

SPAD值可间接表明叶片的叶绿素相对含量及含氮量。SPAD值与叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量间存在极显著正相关关系，在葡萄[10-11]、柠檬[12]、苹果[13-14]、甜瓜[15]、西瓜[16]等多个树种上已得到验证。因此，通常利用SPAD值来预测叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量，也是田间快速无损测定植物叶片叶绿素含量的常用方法。在本试验中，喷施尿素12 h，甜樱桃叶片SPAD值均升高，表明叶片吸收尿素后氮素含量升高，这也和叶片全氮含量测定结果相符合。但并非喷施尿素的浓度越高，SPAD值越高，低浓度喷施(A1)48 h后次喷施尿素72 h，叶片中全氮含量增加值为2.69 g/kg，对照组叶片中全氮含量则减少0.52 g/kg。

于春季测定不同尿素处理方式下甜樱桃叶片全氮含量值，由图7结果可知，A2处理显著高于其他处理水平(P≤0.05)，表明A2处理下甜樱桃春季叶片中全氮含量最高，达22.20 g/kg，除A2外，其他处理春季叶片全氮含量均低于对照值，其中A4最低，为18.64 g/kg。SPAD值开始下降，而中高浓度(A2、A3)24 hSPAD值就开始下降，这表明尿素浓度过高对光合作用会产生一定的负效应，表现为SPAD值降低。在小麦等作物上，使用尿素作为叶面肥喷施时，当尿素浓度超过2%就会对叶片的光合作用产生负效应，导致SPAD值降低[17]。这是因为植物对尿素的同化作用并不十分依赖于呼吸作用的强度，主要取决于尿素浓度。当外界喷施尿素浓度过高时，尿素分子通过表皮层迅速进入到叶片内部蛋白质分子中，蛋白质结构中的氢键也因此受到破坏影响叶片的氮代谢，进一步影响到叶片光合作用。同理可知，并非喷施尿素的浓度越高，叶片全氮含量越高。在单次喷施处理中，喷施5%尿素(A2)的甜樱桃树体叶片全氮含量最高，而A4处理连续3周喷施尿素，累积效应使得叶片的全氮含量也较高。

尿素是田间较常使用的落叶剂之一。本试验结果表明，尿素对甜樱桃的落叶效果明显。喷施尿素后，甜樱桃落叶提前、落叶量增加。高浓度尿素处理(A3)出现落叶现象更早，但在相同时间内（15天），中浓度尿素处理(A2)落叶量最大。相较于单次喷施，多次喷施(A4)落叶效果最好，落叶早、快、落叶量大，田间试验过程中可见落叶效果明显，在第2次喷施后即进入落叶快速期。这表明，第2次中浓度尿素喷施后，叶片中叶绿素含量已遭到破坏，叶片光合作用能力降低，逐渐衰老，形成大量离层，当第3次喷施高浓度尿素时，叶片基部离去细胞已自觉转入脱落机制，大量落叶。

喷施尿素除了可以提前落叶外，尿素对树体养分吸收与利用的影响也常被关注。秋季是果树氮素营养的贮备期，研究表明，此时树体的氮素含量高低与翌年花器官分化质量与产量密切相关。特别是晚秋施氮肥，此时叶片对氮素有较高的吸收能力，可以显著提高树体的营养贮藏水平[18-19]。在本试验中，于春季测定了叶片中的全氮含量及新梢长度，单次喷施中浓度的尿素(A2)叶片中全氮含量最高，新梢增长量也较高，说明使用中浓度的尿素喷施，甜樱桃树体养分回收与利用率最高。A4处理虽连续3次喷施尿素，但落叶快，落叶量大，绝大部分的N素营养都跟随落叶损失，无法回收再利用，春季新梢生长量较大但叶片中的全氮含量最低。此结果与苹果、葡萄上的研究结果相同[5,7]。在大多数作物上如小麦，植株对N素的吸收利用率与N营养水平呈负相关，即氮营养水平越高，小麦对其吸收能力越低。在果树上，N素随落叶损失后无法被树体回收利用，尤其当使用高浓度尿素，树体回收的氮素往往低于20%[20]。

综上所述，杭州地区甜樱桃晚秋可通过叶面单次喷施5%尿素来辅助落叶，促使树体进入休眠期以利用养分回收与贮藏。