不同氮磷钾配比对杏光合性能及果实品质的影响

王 端，景晨娟，陈雪峰，刘志琨，武晓红

（河北省农林科学院石家庄果树研究所，河北 石家庄 050061）

河北省是仅次于新疆的我国第二大杏主产区［1］。2017年河北省鲜食杏种植面积为5.32万hm2，产量达40.20万t［2］。由于杏耐瘠薄，种植户施肥管理较为粗放，果实品质不稳定情况较为普遍，与消费者对果品品质的要求越来越高相矛盾。因此，在提质增效的前提下，探索合理的施肥配比是杏树施肥研究的一个重要方向。

氮磷钾不仅是杏树生长必需的矿质养分，同时还通过多种途径参与叶片的光合作用［3］。合理施用氮磷钾肥可促进同化物向果实中转运［4-5］，提升果实品质。目前，氮磷钾配施对作物光合特性的影响研究较多［6-9］，但在杏上的研究鲜见报道。对于杏果实品质评价，多以其外观性状、风味品质为主［10-12］，对于其质地的关注较少；而果实的质地直接影响其口感［13］，对于消费者的感官印象影响较大。基于此，本文以河北省农林科学院石家庄果树研究所培育的‘冀早红’杏为试材，探究了不同氮磷钾配比对其叶片光合性能及果实品质（外观、风味及质地）的影响，以期为其合理施肥提供较为全面的理论支持。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2019～2020年在河北省农林科学院石家庄果树研究所杏科技示范园进行，供试杏树品种为‘冀早红’，树龄6年，株行距4 m×5 m。土壤类型为潮土，pH值7.7，土壤基本性状见表1。

表1 土壤基础理化性质

1.2 试验方法

试验共设置4个施肥配比处理，各处理配比及施肥量见表2，其中尿素中N含量46%，磷酸二铵中N含量18%，P2O5含量46%，硫酸钾中K2O含量50%。为了便于控制肥水，选择生长势均匀一致的杏树4行，12株/行，每行为1个施肥处理。在杏果实成熟时，每行除去树势、结果量、成熟度等差异较大的3株，将剩余的9株作为采样株，每3株为1组，每处理3次重复。

表2 施肥设计

采用穴施方式施肥，深度20 cm。其中70%的氮肥、磷肥和30%钾肥于开花前3月5日施入，剩余养分于硬核期5月7日施入，施肥后灌水。各处理基肥均采用沟施方法，于9月20日左右施入史丹利有机肥料（N+P2O5+K2O≥5%，有机质≥45%），30000 kg/hm2，其他管理措施同常规大田。

1.3 样品采集与指标测定

1.3.1 光合性能

于果实膨大期（5月19日）在晴朗无云的天气下进行光合指标测定。于每株杏树1.5 m左右高度，在东南西北侧树冠外围1年生结果枝上，选择生长较为一致的中位叶8片，采用LI-6400（LICOR，美国）便携式光合测定仪测定叶片的净光合速率（Pn）、胞间二氧化碳浓度（Ci）、蒸腾速率（Tr）和气孔导度（Gs）。

1.3.2 果实品质

6月1日果实完熟时，于每株树1.5～2 m高度范围内，树冠外围随机摘取30个果实。摘果后每处理随机选取20个果实测定质地，剩余果实测定纵横侧径、单果重、可溶性固形物含量（SSC）、可滴定酸含量。

其中，SSC用PAL-1型数显测糖仪测定；可滴定酸含量用NaOH滴定法测定；果实质地用TMSPro型质构仪（Food Technology Corporation，美国）对杏果样品进行TPA测试［14］，测试条件：采用TMS-75 mm圆盘挤压，探头P/75，挤压部位为杏果实横径，测前速率60 mm/min，压缩速率60 mm/min，压缩程度30%，最小触发力0.3 N。

长期不活动将导致骨骼肌的丢失、体弱、酸血症、胰岛素抵抗及血栓形成等并发症，并将导致工作能力的下降。早期活动可以减少胸部并发症及减少不活动引起的胰岛素抵抗；联合早期下床活动及营养支持，将改善肌肉强度。研究发现，术后早期活动与ERAS的成功与否显著相关[2]。相反，术后第1天不能早期下床活动，可能是由于镇痛不足、持续的静脉输液、留置盆腔引流管、患者的动力及合并疾病等因素所导致。有研究发现，不能下床活动是影响ERAS依从性及延长住院时间重要因素之一。

1.3.3 土壤养分

收获时采用S形取样法，每小区选取5个样点，分0～30、30～60 cm两层取土。将5个样点的土样分层混匀后采用四分法留取500 g，测定土壤的硝态氮和有效钾含量。其中硝态氮按照LY/T 1228-2015［15］、速效钾按照LY/T 1246-1999［16］标准中的方法，由蚯蚓测土实验室（山东）有限公司测定。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对杏果实膨大期光合性能的影响

T1～T3处理随着钾肥用量的增加，叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）及蒸腾速率（Tr）均先升高后降低，胞间二氧化碳浓度（Ci）与之相反，其中除T2处理的Tr与其他2个处理差异显著外，其他指标间差异均未达显著水平（表3）。T4与T2相比，氮肥用量减少了50%，其Pn、Gs和Tr均显著降低，Ci显著升高。可见，在本试验条件下，适量施用钾肥可在一定程度上提高叶片光合能力，减少氮肥投入会明显降低叶片的光合性能，当氮磷钾配比为2∶1∶3，叶片光合性能最佳。

表3 不同施肥处理杏叶片的光合参数

2.2 不同施肥处理对杏果实品质的影响

不同氮磷钾配比对杏果实的外观品质影响较小，除T2处理横径较T3和T4处理明显偏小，T1和T2处理的侧径显著小于T4处理外，其他处理各指标间纵、横、侧径及单果重均无显著差异（表4）。

表4 不同施肥处理的杏果实品质

T1～T3处理，随着钾肥用量的增多，可溶性固形物含量（SSC）及可滴定酸含量均呈增加趋势，其中T3处理2个指标值均显著高于T1处理，T2处理与二者间差异均不显著。T4与T2处理相比，SSC降低了1.04个百分点，可滴定酸含量显著增加了0.22个百分点，风味品质明显变差。

不同氮钾配比对杏果实的质地影响显著。随着钾肥用量的增加，杏果实的硬度、内聚性、弹性、咀嚼性均呈先增后减的趋势。

硬度感官上指人的牙齿咀嚼样品的力量，力学上为挤压形变过程中最大的力量峰值。它反映了果肉的整体致密程度和坚实程度。不同氮磷钾配比对杏果实硬度影响较小，各处理间指标值差异未达显著水平。

内聚性指杏果实抵抗压缩时，样品内部的收缩力，它反映了果肉组织结构间结合力的大小。T1、T3和T4处理间内聚性无显著差异，且均显著低于T2处理，可见T2处理的果肉较为紧实。

弹性感官上为人口腔臼齿碾磨果实的力度，它反映了果肉内部分子之间总体的结合力大小和组织结构［17］。咀嚼性为模拟咀嚼固体样品时所需要的能量。T2处理弹性和咀嚼性均显著高于T1处理，其他处理间两指标值均无明显差异，可见T2处理的果实口感柔韧，其他处理果实口感较为绵软。

黏附性感官上为咀嚼果肉时，果粒对上颚、牙齿、舌头等接触面黏着的性质。力学上为克服食品表面同其他物质表面接触之间的吸引力所需要的能量。T2处理与T1处理差异不显著，二者均显著小于T3和T4处理。可见T1和T2处理果实肉质较硬，汁液多，黏附性小；T3和T4处理果实肉质松软，汁液少，黏附性高。

整体来看，T1处理钾肥用量最少，其SSC、可滴定酸含量、内聚性、弹性和咀嚼性均最低，黏附性较低，汁多味淡，品质较差。T2处理钾肥用量适中，其SSC较高，可滴定酸含量较低，内聚性、弹性及咀嚼性均最高，黏附性最低，口感酸甜、果肉紧实、汁液多，综合品质最佳。T3处理钾肥用量最大，其SSC最高，可滴定酸含量较高，内聚性、弹性、咀嚼性稍低于T2处理，黏附性较高，口感较T2处理稍偏酸，果肉绵软、汁液较少，综合品质劣于T2处理。T4处理氮肥用量减少50%，果实SSC低，可滴定酸含量最高，内聚性、弹性、咀嚼性均低于T2处理，黏附性最高，味道寡淡、果肉绵软、汁液少，品质较差。

综上所述，当氮磷钾配比为2∶1∶3时，杏果实综合品质最佳，降低或提高钾肥用量、减少氮肥投入，均会使其风味及质地变差，这一结论与T2处理叶片光合能力最强相一致。

2.3 不同施肥处理对土壤养分含量的影响

T1～T3处理，随着钾肥用量的增多，各处理0～60 cm土层残留的硝态氮含量差异不显著（图1）。T4处理氮肥施用量为T2处理的50%，其在0～30及30～60 cm土层中残留的硝态氮含量均低于T2处理，且在30～60 cm土层中指标值与T2处理差异达显著水平。可见，在本试验条件下，土壤中残留的硝态氮含量主要受氮肥用量影响，与钾肥施用水平无关。

T1～T3处理，随着钾肥用量的增多，0～60 cm土层中速效钾含量呈增加趋势（图2）；其中，0～30 cm土层，T2和T3处理速效钾含量相当，二者较T1处理分别提高了12.30%和12.60%，但差异未达显著水平；30～60 cm土层中，各处理间速效钾含量差异均达显著水平。T4和T2处理间0～60 cm土层速效钾含量差异不显著。可见，在本试验条件下，土壤中速效钾含量主要受钾肥用量影响，与氮肥施用水平无关。当氮磷钾配比为2∶1∶3时，根据土壤容重换算后，0～60 cm土层中硝态氮和速效钾含量分别为9.36和128.72 mg/kg，土壤地力处于中等水平。

3 讨论

在杏树的施肥管理中，根据其养分吸收规律，可分3次施肥，分别为秋基肥，花前或花后肥和膨果肥。秋基肥以有机肥等长效肥料为主，以补充树体营养，恢复树势，提高花芽质量；花前或花后追肥以速效性氮磷为主，补充树体贮藏营养的不足，保证开花整齐，提高坐果率，促进根系生长，增加新梢前期生长量；膨果肥可在硬核期或果实膨大期施入，以速效性钾肥为主，可促进光合产物的合成与转运，提高果实产量及品质［18］。本文在基肥用量一致的前提下，对春施化肥的适宜氮磷钾配比进行了探讨，以期为合理施用化肥提供参考。

3.1 氮磷钾配比对杏叶片光合性能的影响

叶片的光合作用是果实品质形成的基础。氮是叶绿体中叶绿素及蛋白质的组成成分，磷参与光合磷酸化过程，钾调节气孔运动，影响多种酶的活性［3］；氮、磷、钾作为植物生长最重要的养分，其供应水平调控着光合产物的合成和积累［19］。

施用适量的钾肥可提高叶片气孔导度，降低胞间二氧化碳浓度及二氧化碳从细胞间隙向叶绿体的传递阻力，从而提高二氧化碳的利用效率［20］。本研究中，随着钾肥用量的增加，杏叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）及蒸腾速率（Tr）均先升高后降低，胞间二氧化碳浓度（Ci）先降低后升高，这与沙建川等［5］在苹果上的研究结果一致。然而，吴翠云等［21］对骏枣的研究发现，增施钾肥可显著降低叶片Tr，对其他光合指标无显著影响。不同果树的钾肥用量与Gs、Tr和Ci间的关系存在差异，这可能是因为骏枣叶片光合作用主要限制因素是非气孔因素［21］，而杏果实膨大期叶片光合作用主要受气孔因素影响。

有研究表明，在一定氮肥用量范围内，Pn随着供氮水平的增加而增大［4，22］，但当超过这一阈值后，Pn开始下降［4］；Gs及Tr和Ci均随氮肥用量的增加而降低［22］。本研究中，当T4处理的氮肥用量较T2处理减少50%时，其Pn、Gs和Tr均显著降低，Ci显著升高，叶片的光合性能显著下降。这一结论与前人研究存在一定差异，可能与氮肥用量梯度设置较少，果树种类不同等有关。

3.2 氮磷钾配比对杏果实品质的影响

果实品质是决定其商品价值的关键因素［23］。在本研究中，当氮肥与钾肥用量过少时，杏果实中的可溶性固形物含量较低，味道寡淡。这与李永闲等［24］的研究相一致。当钾肥用量过大时，也会由于破坏养分平衡而造成果实品质下降，导致杏果实中汁液减少，果肉变绵，质地较差。这与前人在苹果及柑橘上的研究相一致［3］。可见，要提高杏的综合品质，适宜的氮磷钾配比至关重要。

4 结论

适宜的氮磷钾配比可提高杏光合性能和果实品质。在本研究条件下，当氮磷钾配比为2∶1∶3时，杏叶片的胞间二氧化碳浓度最低，气孔导度、蒸腾速率及净光合速率最大，光合能力最强；果实中可溶性固形物含量较高，可滴定酸含量较低，内聚性、弹性及咀嚼性均最高，黏附性最低，口感酸甜、果肉紧实、汁液多，果实品质最佳；0～60 cm土层中硝态氮和速效钾含量分别为9.36和128.72 mg/kg，土壤地力维持在中等水平。