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叶面喷肥对杂交榛产量和品质的影响

陈凤 ,  苏淑钗 ,  张兵 ,  陈志刚 ,  王文浩

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文章导航 > 浙江农林大学学报  > 2014 >  31(6): 932-939
王巧, 聂鑫, 刘秀梅, 等. 遮光对松属3个树种幼树光合特性和荧光参数的影响[J]. 浙江农林大学学报, 2016, 33(4): 643-651. DOI: 10.11833/j.issn.2095-0756.2016.04.013
引用本文: 陈凤, 苏淑钗, 张兵, 等. 叶面喷肥对杂交榛产量和品质的影响[J]. 浙江农林大学学报, 2014, 31(6): 932-939. DOI: 10.11833/j.issn.2095-0756.2014.06.016
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WANG Qiao, NIE Xin, LIU Xiumei, et al. Photosynthetic characteristics and chlorophyll fluorescence of three Pinus tree species with shading[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2016, 33(4): 643-651. DOI: 10.11833/j.issn.2095-0756.2016.04.013
Citation: CHEN Feng, SU Shuchai, ZHANG Bing, et al. Hazelnut yield and fruit quality with foliar N, P, K fertilizer[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2014, 31(6): 932-939. DOI: 10.11833/j.issn.2095-0756.2014.06.016
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叶面喷肥对杂交榛产量和品质的影响

DOI: 10.11833/j.issn.2095-0756.2014.06.016

  • 北京林业大学 省部共建森林培育与保护教育部重点实验室, 北京 100083

基金项目: 

国家林业局重点资助项目 2011-03

详细信息
    作者简介: 陈凤, 从事经济林栽培研究。E-mail:840911804@qq.com
    通信作者: 苏淑钗, 教授, 博士, 从事经济林良种选育及高效栽培技术的研究。E-mail:sushuchai@sohu.com

  • 中图分类号: S759.3;S664.4

Hazelnut yield and fruit quality with foliar N, P, K fertilizer

  • Key Laboratory for Silviculture and Conservation, Ministry of Education, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China

摘要

  • 摘要: 为了研究氮、磷、钾不同配方喷肥对北京地区杂交榛Corylus heterophylla×C. avellana产量和品质的影响, 优选氮、磷、钾组合配比, 为杂交榛人工栽培叶面追肥提供技术依据。采用L16(45)正交试验设计, 研究了不同氮、磷、钾配方喷肥对杂交榛产量、单果质量、仁质量、出仁率、可溶性糖质量分数、粗脂肪质量分数等的影响。结果表明:在新梢生长期喷施氮肥能够显著(P < 0.05)地增加杂交榛的产量, 喷施磷肥和钾肥对杂交榛的产量影响不大; 叶面喷施氮肥、磷肥和钾肥对杂交榛外在品质的影响均不显著, 喷施磷肥可以提高果实中的粗蛋白质量分数, 降低粗脂肪质量分数; 喷施钾肥可以提高果实中的粗脂肪质量分数, 降低粗蛋白质量分数; 喷施氮肥对杂交榛果实的内在品质影响不显著。在16个处理中, 处理14[氮(3.5 g·kg-1), 磷(1.8 g·kg-1), 钾(5.2 g·kg-1)], 处理15[氮(3.5 g·kg-1), 磷(2.6 g·kg-1), 钾(2.6 g·kg-1)]和处理16[氮(3.5 g·kg-1), 磷(3.7 g·kg-1), 钾(0)]对杂交榛的增产效果都很好, 分别比对照增产278.1%, 159.49%和373.7%, 其最优组合是氮(3.5 g·kg-1), 磷(3.7 g·kg-1), 钾(0)。综合分析显示:不同叶面喷肥处理对杂交榛产量和品质的提高效果以处理14[氮(3.5 g·kg-1), 磷(1.8 g·kg-1), 钾(5.2 g·kg-1)]和处理16[氮(3.5 g·kg-1), 磷(3.7 g·kg-1), 钾(0)]最佳。
    Abstract: To set a technical basis for foliar fertilizer application when cultivating hybrid hazelnut, a L16(45) orthogonal design method was used to study the effects of foliar N, P, and K applications on yield and fruit quality of hybrid hazelnut and to select appropriate N, P, K ratios in the Beijing District. In the experiment, we used three kinds of fertilizer:N, P, and K. And the application rate of N was 0 g·kg-1, 1.2 g·kg-1, 2.5 g·kg-1, and 3.5 g·kg-1; the application rate of P was 0 g·kg-1, 1.8 g·kg-1, 2.6 g·kg-1, and 3.7 g·kg-1; the application rate of K was 0 g·kg-1, 2.6 g·kg-1, 5.2 g·kg-1, and 7.9 g·kg-1. Results showed that a foliar application of 3.5 g·kg-1 N at the shoot growing stage significantly increased the yield (P=0.012) and the single grain weight (P=0.042) of hybrid hazelnut, but P and K did not. The foliar application of N, P, and K did not affect the apparent quality of hybrid hazelnut significantly except 3.7 g·kg-1 P, it increased the fruit diameter (P=0.022) and the rate of shell (P=0.003) of hybrid hazelnut significantly. The application of 1.2 g·kg-1 N reduced the crude protein content significantly (P=0.024); the application of 2.6 g·kg-1 P significantly increased the crude protein content (P=0.049) and significantly reduced the crude fat content (P=0.029); the application of 5.2 g·kg-1K and 7.9 g·kg-1 K significantly increased the crude fat content (P5.2=0.044, P7.9=0.014); the application of 2.6 g·kg-1 K significantly reduced the crude protein content (P=0.013) and significantly increased the soluble sugar content (P=0.028). For the sixteen treatments, Tr14, Tr15, and Tr16 increased hybrid hazelnut yield the most; compared to no fertilization the effects were an increase of 278.1% for Tr14, 159.5% for Tr15, and 373.7% for Tr16. The best combination was 3.5 g·kg-1 N, 3.7 g·kg-1 P, and 0 g·kg-1 K. According to this comprehensive analysis, yield and fruit quality of hybrid hazelnut improved the most with Tr14 and Tr16.

  • 进入21世纪以来，随着中国经济社会的发展，对森林的功能需求逐步由传统的木材生产转为生态效益、经济效益和社会效益的多功能需求。实行森林分类经营以后，对纳入生态公益林的现有人工林如何经营，一直是中国林业主管部门、科技工作者和森林经营技术人员思考和关注的重大问题[1-2]。人工林近自然经营理论的提出，为中国人工营造的生态公益林实现长期经营提供了有力的理论支撑[3-5]。通过合理抚育森林以促进森林天然更新，或通过人工林下播种或植苗方式实现林下更新，逐步将现有单层同龄纯林转化为异龄复层混交林，以达到人工林天然化经营的目的，从而实现对森林系统的长期经营。林下幼树更新是人工林近自然化过程中的关键。幼树阶段是个体生命周期中对环境影响最为敏感和最为脆弱的时期[6-7]。光作为影响植物生长的重要生态因子[8]，因冠层结构和郁闭度的差异，导致森林群落下层出现大小不等的光斑和光强度，甚至光谱成分亦有差异，并且随时间呈现出动态变化。光辐射量的变化制约着幼树的更新、存活和生长[9-10]，在树木生理特征上引起直接而迅速的响应。林下幼树的暗呼吸速率、光补偿点和光饱和点均随着光强的降低而降低[11-13]。光合原初反应和叶绿素荧光存在着密切关系，叶绿素荧光技术可以快速检测植株在胁迫下光合作用的真实行为，评价光合机构的功能和环境胁迫对它的影响。慢相荧光动力学参数主要揭示了光合暗反应启动后的光能利用和分配情况[14]，而快相荧光动力学JIP测定技术可以分析光合作用的光反应过程和能量流程，并因其方便、快捷、无损、信息丰富等优点开始应用于植物光合功能的研究当中[15-16]。植物在弱光环境中叶绿素的慢相荧光动力学参数PSⅡ光化学效率、非光化学猝灭系数增加，光化学猝灭系数和电子传递速率逐渐降低[11, 17-19]。针对松属Pinus树种光合作用和叶绿素荧光动力学特征对梯度光强的响应尚缺乏必要研究，快相荧光动力学技术在光逆境下的研究还未见报道。本研究以华北地区山地森林生态系统中的主要针叶树种油松Pinus tabuliformis，黑松Pinus thunbergii，赤松Pinus densiflora等3个树种为研究对象，采用人工遮光的方法模拟旷地、林隙、林下3种不同的光照强度，对不同光强下3个树种幼树的光合生理特性和快相叶绿素荧光动力学特性进行了对比研究，探讨它们在不同光辐射下的光保护机制和光合机构的光反应过程，研究3个松属树种的天然更新能力与近自然森林经营的关系，揭示3个树种对梯度光环境的适应对策，从而为华北地区山地人工林的抚育和长期经营提供理论依据。

    1.   材料与方法

    1.1   试验地概况

    试验在山东农业大学南校区林学实验站（36°16′N，117°11′E）进行。该地区属于温带季风大陆性气候，四季分明，年均温为12.8 ℃，极端高温40.0 ℃，极端低温-20.0 ℃，≥10 ℃积温4 283.1 ℃，无霜期186.6 d，年降水量600~700 mm，降水分布不均匀，相对湿度65%。

    1.2   试验材料与试验设计

    试验材料为生长健壮的2年生实生油松、黑松、赤松营养袋苗，于2013年11月栽植于山东农业大学南校区林学试验站，2014年5月用黑色遮光网搭建遮光棚对供试材料进行遮光处理。遮光棚为东西向，高为2.0 m，南北开敞以便于通风透气。设置不遮光、1层遮光网覆盖、2层遮光网覆盖，形成不遮光对照，46%，81%不同遮光强度3种处理，分别模拟空旷地、林隙和林冠下生境光照条件。栽植苗木12株·小区-1，株距为30 cm，行距为50 cm，重复3次。遮光处理3个月后，于8月中旬进行光合和快相叶绿素荧光参数的测定。

    1.3   测定方法

    1.3.1   光合作用参数的测定

    在不遮光处理的油松、黑松、赤松幼树中，各选择3株·小区-1长势健壮均一的幼树，在当年新梢中部选择5束针叶，用配备针叶叶室［PP SYSTEMS PLC（C）］的便携式光合测定系统（CIRAS-2）对光响应曲线进行测定。控制大气二氧化碳摩尔分数400 μmol·mol-1，叶室温度24~26 ℃，相对湿度40%±5%，发光二极管（LED）光源控制光合有效辐射强度梯度为1 400，1 200，1 000，800，700，600，500，400，300，200，100，0 μmol·m-2·s-1。每个光照强度下设定数据采集时间为2 min，于晴天9：00-11：30进行测定。同时在不遮光处理、46%遮光处理和81%遮光处理的油松、黑松、赤松小区内各选择3株长势良好健壮均一的幼树，测定针叶叶片的净光合速率（Pn），蒸腾速率（Tr），胞间二氧化碳摩尔分数（Ci）和水分利用效率（EWUE），重复测定3次·株-1，LED光源控制光合有效辐射强度为1 200 μmol·m-2·s-1。用于光合作用参数测定的针叶采集后，放于自封袋，置于冰盒中带回，用EPSON PERFECTION V700 PHOTO根系扫描仪扫描针叶特征影像，应用根系分析软件WINzip获取针叶面积数据。净光合速率-光响应曲线在低光强（0~200 μmol·m-2·s-1）下呈直线部分的斜率即表观量子效率（EAQY），将测得的净光合速率（y）与相应的光量子（x）做直线回归y＝a＋bx，其中a为暗呼吸速率，b为表观光量子效率，a/b为光补偿点，即该直线与Ｘ轴的交点为其光补偿点（PLCP），与Y轴的交点则为光下的暗呼吸速率（Rｄ），光饱和点（PLSP）由抛物线模型y＝ax＋bx＋c，以Pnmax时的光合有效辐射（RPAR）值计算。水分利用效率（EWUE）的计算公式为：EWUE ＝Pn/Tr。

    1.3.2   快相叶绿素荧光参数测定

    采用Handy PEA（Plant Efficiency Analyser；Hansatech Instrument Ltd.，英国）测定3种松树在不同遮光处理下的快相叶绿素荧光参数。将针叶平铺在荧光夹中，覆盖住4 mm２的测试孔。暗适应20 min后，由650 nm的红光诱导，在3 000 μmol·m-2·s-1的饱和光强下，测定1 s，选取3株·小区-1长势一致的健壮幼树，重复测定3次·株-1。用PEA Plus V1.10专业软件对快相叶绿素荧光参数性能指数（Iabs），质体醌库的大小（Sm），PSⅡ捕获的能量从QA传递到QB的效率（ΨO），PSⅡ捕获的能量从QB传递到PSⅠ的效率（ΨRE），单位反应中心吸收的能量（ABS/RC），单位反应中心捕获的能量（TRo/RC），单位反应中心用于电子传递的能量（ETo/RC）进行整理。

    2.   结果与分析

    2.1   全光照条件下油松、黑松、赤松的光响应

    分析图 1和表 1可知：在全光照条件下，油松、黑松、赤松等3个树种的净光合速率均随着光合有效辐射量的增加呈现出大幅度增加的规律，到达一定程度后趋于平稳，达到光饱和点之后，随着光强的增加，净光合速率开始下降。最大净光合速率（Pnmax）反映了植物的生长速度。赤松最大净光合速率（Pnmax）最大，黑松次之，油松最小；暗呼吸速率（Rd）反映出在没有光照条件下的呼吸速率，暗呼吸速率呈现出油松＞黑松＞赤松的规律；光饱和点（PLSP）和光补偿点（PLSP）反映了植物利用强光和弱光能力的大小，黑松光饱和点最高，赤松光补偿点最低；表观量子效率（EAQY）反映了植物的耐荫性以及在弱光下吸收、转化和利用光能的能力，表观量子效率呈现出赤松＞油松＞黑松的规律。在3种松树中，赤松最大净光合速率最大，暗呼吸速率最小，光补偿点最低，表观量子效率最高，表明赤松对弱光的利用能力最强。

    图  1  松属3个树种全光照条件下光响应曲线
    Figure  1.  Photosynthetic light response curves of 3 pine species under 100% light regimes
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    表  1  3 个松属树种全光照条件下光合参数
    Table  1.  Photosynthetic parameters of 3 pine species under 100% light regimes
    树种拟合方程线性方程最大净光合速率(Pnmax)/(μmol·m-2·s-l)暗呼吸速率(Rd)/(μmol·m-2·s-1)光饱和点(PLSP)/(μmol·m-2·s-1)光补偿点(PLCP)/(μmol·m-2·s-1)表观量子效率(EAQY)/(mol·mol-1)
    油松y=-2x10-6x2+0.005 7x-0.230 8 (R2=0.958 3)y=0.006 3x-0.236 23.150.2482637.490.006 3
    黑松y=-3x10-6x2+0.007 1x-0.148 6 (R2=0.982 3)y=0.004 3x-0.142 43.760.141 59633.120.004 3
    赤松y=-3x10-6x2+0.007 1x-0.128 6 (R2=0.957 0)y=0.00 7 7x-0.128 6 3.960.131 37516.700.007 7
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    2.2   遮光对油松、黑松、赤松光合参数的影响

    分析图 2可知：光照条件的差异对黑松、油松、赤松的光合作用能力产生了不同的影响。3种松树幼树净光合速率（Pn），蒸腾速率（Tr），胞间二氧化碳浓度（Ci）及水分利用效率（EWUE）在不同光照条件下差异显著（P＜0.05）。在全光照条件下净光合速率呈现出黑松＞赤松＞油松的规律，而在遮光条件下，油松＞赤松＞黑松；赤松蒸腾速率最大，随着遮光度的增加，油松的蒸腾速率大于黑松；全光照条件下水分利用效率呈现出黑松＞油松＞赤松的规律，46%遮光条件下赤松＞油松＞黑松，81%遮光条件下黑松和油松水分利用效率大于赤松。遮光度越高，黑松幼树的净光合作用能力越低，蒸腾速率与水分利用效率也随之降低，而胞间二氧化碳摩尔分数在46%遮光条件下＞81%遮光＞对照，净光合速率、蒸腾速率、胞间二氧化碳摩尔分数及水分利用效率均具有显著差异（P＜0.05）；油松幼树的净光合速率、蒸腾速率、胞间二氧化碳摩尔分数分别呈现出46%遮光＞81%遮光＞对照、81%遮光＞46%遮光＞对照、46%遮光＞对照＞81%遮光的规律，不同遮光条件下的水分利用效率差异不显著（P＞0.05），46%遮光条件下利用率较高；赤松幼树的净光合速率和蒸腾速率在不同遮光条件下差异不明显（P＞0.05），水分利用效率在46%遮光条件下利用率最高。从黑松、油松、赤松在不同光照条件下的光合特征参数的变化可以看出，黑松幼树对光强变化的适应能力强，但是不耐阴；油松幼树有一定的耐阴能力，在46%遮光条件下光合作用能力较强；赤松幼树耐阴性强，能够很好地在光合有效辐射量低的条件下生存。

    图  2  不同遮光条件对3 个松属树种光合参数的影响
    Figure  2.  Photosynthetic parameters of 3 pine species under different light regimes
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    2.3   遮光对油松、黑松、赤松快相叶绿素荧光参数的影响

    叶绿素荧光可以从一定程度上反映环境因子对植物的影响，快相叶绿素荧光参数能够深入地揭示以PSⅡ为主的植物光合机构对环境的适应机制。遮光条件下PSⅡ反应中心及受体侧的变化及能量流动情况如表 2所示。性能指数Iabs反应光合机构的状态，黑松和油松的性能指数优于赤松，在0.05水平上差异显著。不同遮光条件下黑松的性能指数差异不显著（P＞0.05），但随着遮光度的增加性能指数降低；油松的性能指数有显著的差异（P＜0.05），在46%遮光状况下最大；赤松的性能指数差异不明显（P＞0.05）。3种松树在遮光条件下，PSⅡ受体侧电子受体库（PQ）的容量（Sm）均变小，从QA-进入电子传递链的电子减少，黑松和油松变化差异明显，赤松无明显变化。黑松、油松和赤松PSⅡ捕获的能量从QA传递到QB的效率（ΨO）及PSⅡ捕获的能量从QB传递到PSⅠ的效率（ΨRE）差异显著（P＜0.05），赤松PSⅡ捕获的能量从QA传递到QB的效率低于油松和黑松，但是PSⅡ捕获的能量从QB传递到PSⅠ的效率高于油松和黑松。遮光程度越大，黑松PSⅡ捕获的能量从QA传递到QB的效率和PSⅡ捕获的能量从QB传递到PSⅠ的效率越小；油松在46%遮光条件下效率最高；赤松的PSⅡ捕获的能量从QA传递到QB的效率和PSⅡ捕获的能量从QB传递到PSⅠ的效率不受遮光条件的影响。

    表  2  不同遮光条件对3 个松属树种快相叶绿素荧光参数的影响
    Table  2.  Effects on snapshot chlorophyll fluorescence parameters of 3 Pine species under different light regimes
    树种处理IabsSmψ0ψREABS/RCTRo/RCETo/RC
    黑松对照
    46%遮光
    81%遮光    		15.317±2.851 Aa
    14.008±2.436 Aa
    13.876±2.428 Ab    		22.383±1.583 Ab
    21.288±1.960 Aa
    16.793±0.729 Ba    		0.741±0.024 Aa
    0.713±0.022 ABa
    0.692±0.002 Bb    		0.187±0.018 Aa
    0.180±0.012 Ab
    0.136±0.006 Ba    		0.983±0.071 Ab
    0.872±0.025 Ab
    0.624±0.011 Aa    		0.933±0.023 Aab
    0.784±0.004 Bab
    0.566±0.030 Bab    		0.942±0.082 Aab
    0.749±0.002 Bab
    0.573±0.025 Ba
    油松对照
    46%遮光
    81%遮光    		15.743±1.398 Ba
    18.761±2.375 Aa
    13.155±1.810 Ba    		31.881±0.763 Aa
    23.692±0.605 Bb
    21.645±1.727 Ca    		0.715±0.033 Ba
    0.768±0.012 Aa
    0.713±0.025 Ba    		0.199±0.035 ABa
    0.217±0.017 Aab
    0.177±0.014 Bb    		0.898±0.072 Bc
    0.748±0.043 Bc
    0.525±0.055 Bb    		0.950±0.077 Ab
    0.804±0.012 Ab
    0.614±0.008 Ab    		0.910±0.022 ABb
    0.768±0.025 ABb
    0.544±0.022 Ba
    赤松对照
    46%遮光
    81%遮光    		12.220±2.153 Ab
    11.862±1.679 Ab
    12.288±0.550 Ab    		26.303±1.612 Aa
    25.257±2.131 Aa
    25.724±1.261 Aa    		0.722±0.026 Aa
    0.710±0.027 Aa
    0.712±0.012 Ab    		0.226±0.011 Aa
    0.223±0.029 Aa
    0.215±0.031 Aa    		1.092±0.054 Aa
    0.914±0.041 Aa
    0.694±0.016 Aa    		1.054±0.042 Aa
    0.872±0.019 Aa
    0.632±0.028 Ba    		1.019±0.062 Aa
    0.859±0.047 Aa
    0.629±0.033 Ba
    说明: 数据为平均值±标准差; 每一个参数中不同大写字母表示同一树种不同遮光处理间差异显著(P＜0.05); 每一参数中不同小写字母表示不同树种间差异显著(P＜0.05)。
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    3种松树在遮光条件下单位反应中心吸收的能量（ABS/RC），捕获的能量（TRo/RC）以及用于电子传递的能量（ETo/RC）有显著的差异（P＜0.05）。赤松单位反应中心吸收、捕获及电子传递的能力均大于黑松和油松，PSⅡ光合机构对光能的利用能力最强。黑松单位反应中心对光能的吸收、捕获及利用能力在全光照条件下最强，随着光合有效辐射量的减小对光能的利用能力降低；油松在46%遮光条件下单位反应中心对光能的利用能力最强；光合有效辐射量的变化对赤松单位反应中心的光能利用效率无显著的影响（P＞0.05）。快相叶绿素荧光参数结果表明：油松光合机构的状态以及PSⅡ反应中心捕获的能量在QA与QB间的传递效率优于黑松和赤松，但是赤松单位反应中心吸收及用于电子传递的能量均显著大于黑松和油松，能量利用效率高，致使PSⅡ捕获的能量从QB传递到PSⅠ的效率高。

    3.   讨论与结论

    植物最大净光合速率、暗呼吸速率、光饱和点、光补偿点以及表观量子效率的高低能够直接反映植物对弱光的适应性和捕获光量子用于光合作用的能力。植物的光补偿点越低，越有利于适应弱光环境，在弱光下进行光合作用，并且低光补偿点、高光饱和点的植物对复杂的光环境有更强的适应性。植物光合机构每吸收1 mol光量子进行光合作用后释放出的氧气的摩尔数或者同化的二氧化碳的摩尔数越高，则表观量子效率越高，植物吸收与转换光能的色素蛋白复合体越高，植物耐阴性越强[22-23]。最大净光合速率大则植物的净光合潜能大，生长速度快。暗呼吸速率小则代谢和生理活动消耗的光合产物少。本研究中，赤松幼树具有最低的光补偿点和暗呼吸速率、较高的光饱和点、最高的表观量子效率和最大净光合速率，因此，在黑松、油松和赤松3种树种当中，赤松苗木耐荫性强并且能够适应各种不同的光环境。

    光照是影响植物净光合速率、蒸腾速率、胞间二氧化碳摩尔分数及水分利用效率的重要因素，不同植物对光强变化的响应特征不同。经过3个月的遮光处理，不同遮光条件下黑松、油松和赤松对光环境的反映有明显的不同。黑松的净光合速率、蒸腾速率与遮光程度呈现出负相关的关系，遮光强度越大，光合参数值净光合速率、蒸腾速率越小，体现植物在长期适应过程中为达到光合作用和蒸腾作用的最佳状态而形成的适应策略的水分利用效率也减少，弱光条件下气孔限制值降低，胞间二氧化碳摩尔分数升高，有利于二氧化碳的固定和植物对光能的利用率[24-25]，然而净光合速率仍然下降，则捕获光合有效辐射量不足是遮光条件下光合速率下降的主要原因。油松的净光合速率、水分利用效率在46%遮光条件下最大，而蒸腾速率、胞间二氧化碳摩尔分数则随遮光程度增大而增大，可能是因为在全光照条件下，光抑制对光合反应中心造成一定的损伤，并且强光下细胞壁加厚影响气体交换速率以及呼吸速率增强[26]，导致全光照条件下油松幼树光合能力并未明显高于46%遮光条件下的光合能力。赤松幼树因其光补偿点低，表观量子效率高，对弱光利用能力强，所以赤松的净光合速率、蒸腾速率在不同光环境中无显著差异。徐飞等[25]对麻栎Quercus acutissima，刺槐Robinia pseudoacacia光合特性对不同光照强度的响应结果表明，随遮光程度的增加，麻栎的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度逐渐降低，刺槐的净光合速率则在适度遮光下最大。温达志等[27]对黧蒴Castanopsis fissa和九节Psychotria rubra的研究表明：与全光照相比，遮光下植物叶片净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳摩尔分数与大气二氧化碳摩尔分数之比变化不明显。因此，在不同光照条件下生长的植物，光合速率的变化与植物的种类及其所处的环境有关，并且呈现出不同的变化规律。

    光环境的变化不仅影响植物的光合与蒸腾，还引发植物光合机构的能量流动和电子传递的变化，从而导致植物光合机构功能异常。天线色素（Chl）吸收的能量（ABS）一部分以热能和荧光（F）的形式耗散掉，另一部分被反应中心（RC）捕获（TR），反应中心的激发能转化成还原能之后将QA还原成QA-，QA-被重新氧化产生电子传递（ET），传递的电子用于固定二氧化碳或其他途径。黑松、油松和赤松幼树在遮光条件下单位反应中心吸收的能量（ABS/RC），捕获的能量（TRo/RC）以及用于电子传递的能量（ETo/RC）的不同，引起3种松属树种在弱光下对光响应机制的差异。赤松幼树在全光照、46%遮光及81%遮光条件下单位反应中心吸收、捕获以及用于电子传递的能量大于黑松和油松，并且差异显著（P＜0.05），赤松的电子传递效率（ETR）高，利用弱光的能力强。随着生长光强的减弱，黑松单位反应中心吸收、捕获以及用于电子传递的能量值降低，表明遮光降低了黑松叶片PSⅡ光合电子传递活性，遮光条件下黑松单位反应中心吸收的能量没有明显减少，但是单位反应中心捕获的能量以及用于电子传递的能量值显著降低（P＜0.05），因此，热耗散掉的能量比例升高，为碳同化积累的能量减少，这可能是黑松对弱光适应的一种保护机制，与刘建锋等[11]对遮光条件下崖柏Thuja sutchuenensis的叶绿素荧光动态变化情况相同。油松在全光照条件下过剩光能导致PSⅡ光反应中心关闭，而在46%遮光条件下单位反应中心吸收、捕获以及用于电子传递的能量值增大，说明遮光导致PSⅡ光反应中心开放度增加。遮光处理能够导致PSⅡ反应中心活性下降，电子传递过程受到抑制，同化力供应不足，植物的光合碳同化能力被限制。PSⅡ和PSⅠ在电子传递体PQ、细胞色素b6f复合体与质蓝素的协同作用下完成植物光合作用[28]，PSⅡ捕获的能量从QA传递到QB的效率（ΨO）及PSⅡ捕获的能量从QB传递到PSⅠ的效率（ΨRE）的变化表明了电子在QA，QB及PSⅠ间的传递状况。黑松幼树在弱光条件下PSⅡ捕获的能量从QA传递到QB的效率及PSⅡ捕获的能量从QB传递到PSⅠ的效率减小，PSⅡ受体侧功能破坏，QB向PSⅠ的电子传递受到抑制，而QB作为光合电子传递过程中含量最多的电子传递体，因它们既传递电子，又传递质子的特异性，成为光合电子传递的关键步骤和限速环节，因而QB的活性被抑制，影响到PSⅠ正常的生理功能，最终致使光合作用能力下降[15-16]。

    综上所述，黑松、油松和赤松幼树在弱光下的光响应和叶绿素荧光响应状况不同。赤松幼树光补偿点低、表观量子效率高、净光合速率高、PSⅡ反应中心对电子的传递能力强，对弱光的利用能力强，在旷地、林隙、林下不同光照强度条件下均能较好地生长。黑松幼树在弱光条件下净光合速率和PSⅡ反应中心活性均降低，电子传递过程受抑制，光合作用能力减弱。黑松在林隙及林下照光不充足的环境中难以保持良好的生长状态，因此，黑松幼树适宜在旷地生存。强光抑制油松PSⅡ反应中心的开放度，在轻度遮光条件下光合作用能力最强，油松适宜在林隙环境中生存。在黑松、油松、赤松等3种松属树种人工林近自然化经营过程中，应当分别选取不同的择伐方式，为其提供适宜幼树天然更新的光环境条件，以保持森林最基本的自然结构特征，从而使森林的生态功能最大程度地发挥出来，为国家的社会发展奠定坚实的生态环境基础。

  • 表  1  供试榛园土壤基础理化性质

    Table  1.   Basical physical and chemical properties of soil of the selected hazel park

    pH值 全氮/（g·kg-1） 碱解氮/（mg·kg-1） 有效磷/（mg·kg-1） 速效钾/（mg·kg-1） 有机质/（g·kg-1）
    7.17 0.823 16.04 11.024 92.940 10.9
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    表  2  杂交榛配方施肥试验方案

    Table  2.   Scheme of prescription fertilization of hybrid hazel

    序号 处理 氮/（g·kg-1） 磷/（g·kg-1） （g·kg-1）
    1 N1P1K1（ck） 0 0 0
    2 N1P2K2 0 1.8 2.6
    3 N1P3K3 0 2.6 5.2
    4 N1P4K4 0 3.7 7.9
    5 N2P1K2 1.2 0 2.6
    6 N2P2K1 1.2 1.8 0
    7 N2P3K4 1.2 2.6 7.9
    8 N2P4K3 1.2 3.7 5.2
    9 N3P1K3 2.5 0 5.2
    10 N3P2K4 2.5 1.8 7.9
    11 N3P3K1 2.5 2.6 0
    12 N3P4K2 2.5 3.7 2.6
    13 N4P1K4 3.5 0 7.9
    14 N4P2K3 3.5 1.8 5.2
    15 N4P3K2 3.5 2.6 2.6
    16 N4P4K1 3.5 3.7 0
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    表  3  杂交榛产量的测定结果

    Table  3.   Yield of hybrid hazel

    序号 处理 单株产量/（g·株-1） 单粒质量/（g·粒-1）
    1 N1P1K1（ck） 177.60 1.99 BCce
    2 N1P2K2 111.39 2.07 BCbe
    3 N1P3K3 231.47 2.20 ACbc
    4 N1P4K4 92.18 2.07 BCbe
    5 N2P1K2 253.13 2.03 BCbe
    6 N2P2K1 119.35 2.24 ABbc
    7 N2P3K4 182.47 2.09 BCbc
    8 N2P4K3 281.57 1.78 Ce
    9 N3P1K3 171.29 2.08 BCbe
    10 N3P2K4 136.20 2.29 ABabc
    11 N3P3K1 193.12 2.36 ABab
    12 N3P4K2 126.55 2.28 ABabc
    13 N4P1K4 173.75 2.35 ABab
    14 N4P2K3 671.51 2.57 Aa
    15 N4P3K2 460.85 2.04 BCbe
    16 N4P4K1 841.21 2.12 BCbc
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    表  4  不同肥料质量分数对杂交榛产量的影响

    Table  4.   Effect of different fertilizer concentration on yield of hybrid hazel

    处理 单株产量/（g·株-1） 单粒质量/（g·粒-1）
    平均值 极差（R） 平均值 极差（R）
    N1 153.16Ab 383.67 2.13Abc 0.23
    N2209.13Ab2.07Aac
    N3156.79Ab2.27Aab
    N4536.83Aa2.3Aa
    P1193.94Aa141.442.14Aab0.19
    P2259.61Aa2.31Ab
    P3266.98Aa2.2Aab
    P4335.38Aa2.12Aa
    K1332.82Aa192.812.22Aa0.13
    K2237.98Aa2.12Aa
    K3338.96Aa2.19Aa
    K4146.15Aa2.25Aa
    说明：小写字母表示在0.05水平上差异显著，大写字母表示在0.01水平上差异显著。
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    表  5  杂交榛果实外在品质的测定结果

    Table  5.   Apparent quality of hybrid hazel

    序号 处理 果实横径/mm 果实纵径/mm 仁质量/g 出仁率/% 空壳率/%
    1 N1P1K1（ck）16.02ABbc23.47Aab0.92ABb46.36Aab10.00Bb
    2N1P2K216.13ABbc20.37Ab0.92Bb44.44Aab0Cc
    3N1P3K316.13ABbc20.32Ab0.98ABb44.43Aab0Cc
    4N1P4K416.17ABbc20.53Ab0.98ABb47.19Aab10.00Bb
    5N2P1K215.94ABbc20.482Ab0.91Bb44.49Aab0Cc
    6N2P2K116.48ABabc20.47Ab1.03ABab46.01Aab0Cc
    7N2P3K416.31ABabc20.53Ab0.98ABb46.69Aab6.67BCb
    8N2P4K315.67Bc20.52Ab0.89Bb50.04Aa26.67Aa
    9N3P1K316.34ABabc20.48Ab0.96ABb46.25Aab0Cc
    10N3P2K416.72ABab20.77Ab1.00ABab43.56Aab3.33BCc
    11N3P3K116.63ABab20.87Ab1.05ABab44.28Aab3.33BCc
    12N3P4K216.27ABabc27.09Aa1.04ABab45.4Aab3.33BCc
    13N4P1K416.02ABbc19.92Ab1.00ABab42.44Ab0Cc
    14N4P2K317.18Aa21.7Aab1.22Aa47.14Aab3.33BCc
    15N4P3K216.22ABabc20.43Ab0.92ABb45.25Aab0Cc
    16N4P4K116.06ABbc20.54Ab0.98ABb44.17Aab3.33BCc
    说明：小写字母表示在0.05水平上差异显著，大写字母表示在0.01水平上差异显著。
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    表  6  不同肥料处理对杂交榛外在品质的影响

    Table  6.   Effect of different fertilizer concentration on apparent quality of hybrid hazel

    处理 果实横径/mm 果实纵径/mm 仁质量/g 出仁率/% 空壳率/%
    平均值 极差（R） 平均值 极差（R） 平均值 极差（R） 平均值 极差（R） 平均值 极差（R）
    N1 16.11Aa 4.06 21.22Aa 1.88 0.94Aa 0.15 45.60Aa 2.1 5.00Aab 6.67
    N220.17Aa20.50Aa0.95Aa46.80Aa8.33Aa
    N316.51Aa22.38Aa1.01Aa44.40Aa1.70Ab
    N416.38Aa20.66Aa1.09Aa44.70Aa1.67Aa
    P116.08Ab0.6021.15Aa1.660.94Aa0.144.16Aa3.162.50Bb9.17
    P216.64Aa20.85Aa1.04Aa44.96Aa1.67Bb
    P316.33Aab20.55Aa0.98Aa44.50Aa2.50Bb
    P416.04Ab22.21Aa1.00Aa47.31Aa10.83Aa
    K116.32Aa0.1821.4Aa1.731.05Aa0.147.29Aa3.614.17Aab6.67
    K216.14Aa22.16Aa0.95Aa44.65Aa0.83Ab
    K316.31Aa20.77Aa0.99Aa45.32Aa7.50Aa
    K416.32Aa20.43Aa0.98Aa43.68Aa5.00Aab
    说明：小写字母表示在0.05水平上差异显著，大写字母表示在0.01水平上差异显著。
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    表  7  杂交榛果实内在品质的测定结果

    Table  7.   Internal quality of hybrid hazel

    序号 处理 粗脂肪/（g·kg-1） 粗蛋白/（g·kg-1） 可溶性糖/（g·kg-1） 淀粉/（g·kg-1）
    1N1P1K1（ck）61.19Cde15.91ABCbc11.44Aa1.25Aab
    2N1P2K262.24BCb10.14FGe12.48Aa1.13Aab
    3N1P3K361.53BCcd17.32ABab10.83ABab1.12Aab
    4N1P4K462.13BCbc14.92Cc11.53Aa1.16Aab
    5N2P1K260.78Cde9.08Ge10.6ABab1.12Aab
    6N2P2K158.99Df16.44ABCabc10.35ABab1.19Aab
    7N2P3K461.29Cde12.39DEd11.15ABab1.29Aab
    8N2P4K360.66Cde12.27Ed9.62Ab1.12Aab
    9N3P1K362.07BCbc15.59BCbc9.80ABab1.54Aa
    10N3P2K461.43Cd11.89EFd12.74Aa1.20Aab
    11N3P3K161.15Cde14.45CDc11.38ABab1.18Aab
    12N3P4K263.95Aa15.55BCbc12.72Aa1.03Ab
    13N4P1K463.02ABab14.49CDc11.08ABab0.88Ab
    14N4P2K362.7ABCb15.62BCbc9.63Ab1.31Aab
    15N4P3K258.85Df17.95Aa12.35Aa0.88Ab
    16N4P4K161.71BCcd14.89Cc8.39Bb1.49Aab
    说明：小写字母表示在0.05水平上差异显著，大写字母表示在0.01水平上差异显著。
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    表  8  不同肥料处理对杂交榛内在品质的影响

    Table  8.   Effect of different fertilizer concentration on internal quality of hybrid hazel

    处理 粗脂肪/（g·kg-1） 粗蛋白/（g·kg-1） 可溶性糖/（g·kg-1） 淀粉/（g·kg-1）
    平均值 极差（R） 平均值 极差（R） 平均值 极差（R） 平均值 极差（R）
    N1 61.77Aa 1.72 14.90ABa 3.52 11.57Aa 1.38 1.17Aa 0.11
    N260.43Aa12.65Bb10.27Aa1.19Aa
    N362.15Aa14.29ABa11.66Aa1.24Aa
    N461.57Aa16.16Aa10.53Aa1.13Aa
    P161.77Aa1.4113.75Ab2.3510.57Aa0.861.21Aa0.09
    P261.34Aab13.70Ab11.30Aa1.21Aa
    P360.71Ab16.05Aa11.43Aa1.12Aa
    P462.11Aa14.41Aab10.73Aa1.19Aa
    K160.76Ab1.2115.7Aa2.6410.56Abc1.911.26Aa0.23
    K261.46Aab13.06Ab11.88Aa1.05Aa
    K361.74Aa15.21Aa9.97Ac1.27Aa
    K461.97Aa13.96Aab11.62Aab1.13Aa
    说明：小写字母表示在0.05水平上差异显著，大写字母表示在0.01水平上差异显著。
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    表  9  各处理杂交榛产量和品质的各主因子得分、综合得分与优良度比较

    Table  9.   Scores of principal components, general scores and comparison of each

    处理 F1 F2 F3 F4 F5 F 优良度
    1-0.70811-0.86145-0.534930.007030.97435-0.3614
    2-0.440250.63439-0.875220.22938-1.44708-0.3112
    3-0.424360.872590.305970.206140.882630.275
    4-0.20596-0.77632-0.474600.06946-0.02707-0.3112
    5-0.809770.605360.111240.30964-1.59043-0.2310
    60.503400.17937-0.02404-0.352420.356100.167
    70.20233-0.60180-0.23359-0.23834-0.96869-0.2811
    8-1.53462-2.580070.562120.42017-0.58780-0.8516
    9-0.313820.29277-0.21937-3.485030.48980-0.6315
    101.031240.47092-1.047570.02083-1.272110.029
    111.104560.30619-0.298970.06904-0.355220.284
    120.76125-0.70808-1.625680.780651.652940.098
    13-0.330111.525880.101631.042960.048370.433
    142.54320-0.801041.499600.254280.220060.941
    15-1.068951.005740.088680.728191.570500.256
    16-0.310030.435562.66472-0.062000.053660.542
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-11-30
  • 修回日期:  2014-02-19
  • 刊出日期:  2014-12-20

叶面喷肥对杂交榛产量和品质的影响

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2014.06.016
  • 北京林业大学 省部共建森林培育与保护教育部重点实验室, 北京 100083
    • 基金项目:

    国家林业局重点资助项目 2011-03

    作者简介:

    陈凤, 从事经济林栽培研究。E-mail:840911804@qq.com

    通信作者: 苏淑钗, 教授, 博士, 从事经济林良种选育及高效栽培技术的研究。E-mail:sushuchai@sohu.com
  • 收稿日期: 2013-11-30
  • 修回日期: 2014-02-19
  • 刊出日期: 2014-12-20

  • 中图分类号: S759.3;S664.4

摘要: 为了研究氮、磷、钾不同配方喷肥对北京地区杂交榛Corylus heterophylla×C. avellana产量和品质的影响, 优选氮、磷、钾组合配比, 为杂交榛人工栽培叶面追肥提供技术依据。采用L16(45)正交试验设计, 研究了不同氮、磷、钾配方喷肥对杂交榛产量、单果质量、仁质量、出仁率、可溶性糖质量分数、粗脂肪质量分数等的影响。结果表明:在新梢生长期喷施氮肥能够显著(P < 0.05)地增加杂交榛的产量, 喷施磷肥和钾肥对杂交榛的产量影响不大; 叶面喷施氮肥、磷肥和钾肥对杂交榛外在品质的影响均不显著, 喷施磷肥可以提高果实中的粗蛋白质量分数, 降低粗脂肪质量分数; 喷施钾肥可以提高果实中的粗脂肪质量分数, 降低粗蛋白质量分数; 喷施氮肥对杂交榛果实的内在品质影响不显著。在16个处理中, 处理14[氮(3.5 g·kg-1), 磷(1.8 g·kg-1), 钾(5.2 g·kg-1)], 处理15[氮(3.5 g·kg-1), 磷(2.6 g·kg-1), 钾(2.6 g·kg-1)]和处理16[氮(3.5 g·kg-1), 磷(3.7 g·kg-1), 钾(0)]对杂交榛的增产效果都很好, 分别比对照增产278.1%, 159.49%和373.7%, 其最优组合是氮(3.5 g·kg-1), 磷(3.7 g·kg-1), 钾(0)。综合分析显示:不同叶面喷肥处理对杂交榛产量和品质的提高效果以处理14[氮(3.5 g·kg-1), 磷(1.8 g·kg-1), 钾(5.2 g·kg-1)]和处理16[氮(3.5 g·kg-1), 磷(3.7 g·kg-1), 钾(0)]最佳。

English Abstract

王巧, 聂鑫, 刘秀梅, 等. 遮光对松属3个树种幼树光合特性和荧光参数的影响[J]. 浙江农林大学学报, 2016, 33(4): 643-651. DOI: 10.11833/j.issn.2095-0756.2016.04.013
引用本文: 陈凤, 苏淑钗, 张兵, 等. 叶面喷肥对杂交榛产量和品质的影响[J]. 浙江农林大学学报, 2014, 31(6): 932-939. DOI: 10.11833/j.issn.2095-0756.2014.06.016
shu
WANG Qiao, NIE Xin, LIU Xiumei, et al. Photosynthetic characteristics and chlorophyll fluorescence of three Pinus tree species with shading[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2016, 33(4): 643-651. DOI: 10.11833/j.issn.2095-0756.2016.04.013
Citation: CHEN Feng, SU Shuchai, ZHANG Bing, et al. Hazelnut yield and fruit quality with foliar N, P, K fertilizer[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2014, 31(6): 932-939. DOI: 10.11833/j.issn.2095-0756.2014.06.016
shu

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  • 氮磷钾是植物生长必须的三大元素。氮磷钾施肥能够提高果树的产量，改善果实的品质[1-3]。叶面喷肥具有养分吸收快，用量少，养分吸收利用率高，可及时缓解果树缺素症状，提高果实品质，增加产量等特点，现已成为果树施肥中不可缺少的辅助措施，在优良果品生产中作为常规措施来运用。因此，叶面喷施氮磷钾肥成为生产上进行氮磷钾追肥的一种重要方式，但叶面喷肥只能起补充和调节作用，不能代替土壤施肥。达维是目前中国寒冷地区的主要杂交榛Corylus heterophylla × C. avellana栽培品种，具有树势强壮，果仁光洁，饱满，丰产性、适应强，一序多果的特点[4]。目前，生产上榛子Corylus chinensis追肥主要采用土施法，但由于磷、锌、硼、铁等元素易被土壤固定而难以很快发挥效用，且不同土壤中的矿质元素含量不同，施肥量不容易把握。在生产中，由于缺乏科学指导施肥，农民对榛子的施肥量较大，偏施氮肥，施肥量随意性大，致使肥料的增产效果未能充分发挥出来，还导致了一系列的生态环境问题[5]。因此，通过叶面追肥来补充土壤追肥的不足是一个很好的手段，尤其是在土壤肥力不足的地区。到目前为止，叶面追肥在榛子上的应用已有报道。薛光艳等[6]研究了氨基酸螯合液肥对杂交榛子和野生榛子产量的影响，研究结果显示：叶面喷施氨基酸螯合液肥能够促进杂交榛子与野生榛子枝条生长，提高果实产量。可见，叶面追肥能够提高榛子的产量。但在国内针对氮磷钾叶面喷肥对榛子产量及果实品质的影响却未见报道。因此，本试验研究了不同氮磷钾配比喷肥对杂交榛产量及果实品质的影响，旨在对杂交榛适宜的氮磷钾用量及适宜比例进行初步探讨，为杂交榛人工栽培叶面追肥提供技术依据。

    • 1.   材料与方法

      1.1.   试验地点和材料

    • 试验于2013年在北京市昌平区西郊鹫峰林场实验基地（39°56′N，116°28′E）进行。试验地土壤基础理化性质如表 1。供试材料为生长发育正常、无病虫害的8年生杂交榛达维。

      表 1  供试榛园土壤基础理化性质

      Table 1.  Basical physical and chemical properties of soil of the selected hazel park

      pH值 全氮/（g·kg-1） 碱解氮/（mg·kg-1） 有效磷/（mg·kg-1） 速效钾/（mg·kg-1） 有机质/（g·kg-1）
      7.17 0.823 16.04 11.024 92.940 10.9

      • 1.2.   试验方法

    • 试验采用正交设计，选用正交表L16（45）得试验方案于表 2。使用肥料种类为尿素（含氮460.0 g·kg-1），磷酸二氢钾（纯品含钾340.2 g·kg-1，磷520.2 g·kg-1），氯化钾（含钾525.0 g·kg-1）。试验选择生长健壮、长势基本一致的植株，于2009年5月13日和5月21日（新梢快速生长期）进行叶面喷肥试验，以叶面布满水珠但不滴水为宜，树叶正反面均匀喷施[7]。试验采用单株小区，随机排列。于2013年8月27日分别统计各处理的产量，并采集果实供品质测定。

      表 2  杂交榛配方施肥试验方案

      Table 2.  Scheme of prescription fertilization of hybrid hazel

      序号 处理 氮/（g·kg-1） 磷/（g·kg-1） （g·kg-1）
      1 N1P1K1（ck） 0 0 0
      2 N1P2K2 0 1.8 2.6
      3 N1P3K3 0 2.6 5.2
      4 N1P4K4 0 3.7 7.9
      5 N2P1K2 1.2 0 2.6
      6 N2P2K1 1.2 1.8 0
      7 N2P3K4 1.2 2.6 7.9
      8 N2P4K3 1.2 3.7 5.2
      9 N3P1K3 2.5 0 5.2
      10 N3P2K4 2.5 1.8 7.9
      11 N3P3K1 2.5 2.6 0
      12 N3P4K2 2.5 3.7 2.6
      13 N4P1K4 3.5 0 7.9
      14 N4P2K3 3.5 1.8 5.2
      15 N4P3K2 3.5 2.6 2.6
      16 N4P4K1 3.5 3.7 0

      • 1.3.   果实品质测定

    • 坚果质量和种仁质量用千分之一天平测定，果实的横纵径用游标卡尺测定。用蒽酮比色法测果实的可溶性总糖，用索氏抽提法测果实的粗脂肪，蒽酮比色法测果实的淀粉，蛋白质用凯式定氮法测定[8]。所得数据用Excel 2003进行统计，用SPSS 18.0进行方差分析，用最小显著差法（LSD）检验。

    2.   结果与分析

      2.1.   叶面喷肥对杂交榛果实产量和品质的影响

      2.1.1.   叶面喷肥对杂交榛果实产量的影响

    • 氮磷钾叶面喷肥对杂交榛果实产量的影响见表 3。从表 3中可以看出：在本试验田土壤矿质元素基本水平情况下，处理16的单株产量最高（841.21 g·株-1），与对照组（处理1，177.6 g·株-1）相比，提高了373.7%，其次是处理14（671.51 g·株-1），其单株产量提高了278.1%；处理4的单株产量最低（92.18 g·株-1），与对照组相比降低了48.1%。处理14的单粒质量最大（2.57 g·粒-1），与对照组相比（处理1.99 g·粒-1）提高了29.15%，处理8的单粒质量最小（1.78 g·粒-1），与对照相比降低了11.80%。分析各因素对杂交榛单株产量及单粒质量的影响（表 4），进行极差排序，R-单株产量：氮 > 钾 > 磷；R-单粒质量：氮 > 磷 > 钾，说明氮肥对杂交榛单株产量和单粒质量的影响最大。为进一步证实氮、磷和钾喷肥对杂交榛单株产量和单粒质量的效应，进行了方差分析。方差分析结果显示：除了3.5 g·kg-1的氮肥对杂交榛产量的影响达到了显著水平外（P=0.012），其他均不显著。由此可见，在新梢生长期，叶面喷施3.5 g·kg-1的氮肥对杂交榛有显著的增产效应，喷施磷肥和钾肥增产效应不显著。喷施3.5 g·kg-1的氮肥能够显著（P=0.042）地增加杂交榛的单粒质量，而磷、钾肥对杂交榛果实单粒质量的影响均不显著。

      表 3  杂交榛产量的测定结果

      Table 3.  Yield of hybrid hazel

      序号 处理 单株产量/（g·株-1） 单粒质量/（g·粒-1）
      1 N1P1K1（ck） 177.60 1.99 BCce
      2 N1P2K2 111.39 2.07 BCbe
      3 N1P3K3 231.47 2.20 ACbc
      4 N1P4K4 92.18 2.07 BCbe
      5 N2P1K2 253.13 2.03 BCbe
      6 N2P2K1 119.35 2.24 ABbc
      7 N2P3K4 182.47 2.09 BCbc
      8 N2P4K3 281.57 1.78 Ce
      9 N3P1K3 171.29 2.08 BCbe
      10 N3P2K4 136.20 2.29 ABabc
      11 N3P3K1 193.12 2.36 ABab
      12 N3P4K2 126.55 2.28 ABabc
      13 N4P1K4 173.75 2.35 ABab
      14 N4P2K3 671.51 2.57 Aa
      15 N4P3K2 460.85 2.04 BCbe
      16 N4P4K1 841.21 2.12 BCbc

      表 4  不同肥料质量分数对杂交榛产量的影响

      Table 4.  Effect of different fertilizer concentration on yield of hybrid hazel

      处理 单株产量/（g·株-1） 单粒质量/（g·粒-1）
      平均值 极差（R） 平均值 极差（R）
      N1 153.16Ab 383.67 2.13Abc 0.23
      N2209.13Ab2.07Aac
      N3156.79Ab2.27Aab
      N4536.83Aa2.3Aa
      P1193.94Aa141.442.14Aab0.19
      P2259.61Aa2.31Ab
      P3266.98Aa2.2Aab
      P4335.38Aa2.12Aa
      K1332.82Aa192.812.22Aa0.13
      K2237.98Aa2.12Aa
      K3338.96Aa2.19Aa
      K4146.15Aa2.25Aa
      说明：小写字母表示在0.05水平上差异显著，大写字母表示在0.01水平上差异显著。
      • 2.1.2.   叶面喷肥对杂交榛果实外在品质的影响

    • 氮磷钾叶面喷肥对杂交榛果实外在品质的影响见表 5。从表 5中可以看出：在本试验田土壤矿质元素基本水平情况下，处理14的果实横径最大（17.18 mm），比对照组（处理1，16.02 mm）增加了7.24%，且两者之间的差异达到了显著水平（P=0.003）；处理8的果实横径最小（15.67 mm），比对照组减小了2.19%。处理12的果实纵径最大（27.09 mm），比对照组（处理1，23.47 mm）增加了15.42%；处理13的果实纵径最小（19.92 mm），比对照组减少了15.13%。处理14的果仁质量最大（1.22 g）；与对照组（0.92 g）相比增加了32.61%；处理8的果仁最轻（0.89 g），与对照组相比减少了3.26%。处理8的出仁率最高（50.04%），比对照组（46.36%）增加了7.94%；处理13的出仁率最低（42.45%），比对照组降低了8.46%。处理2，处理3，处理5，处理6，处理9，处理13和处理15的空壳率均为0，比对照组（10.00%）降低了100%；处理10，处理11，处理12，处理14和处理16的空壳率均为3.33%，比对照组降低了66.7%；处理8的空壳率最高，为26.67%，比对照组增加了166.7%，且两者之间的差异达到了极显著水平（P=0.000）。分析氮、磷、钾肥对杂交榛外在品质的影响（表 6），进行极差排序，R-果实横径：氮 > 磷 > 钾。R-果实纵径：氮 > 钾 > 磷。R-仁质量：氮 > 磷=钾。R-出仁率：钾 > 磷 > 氮。R-空壳率：磷 > 氮=钾。排序结果表明，在新梢生长期，氮肥比例是影响杂交榛果实横径、纵径、果仁质量的主要因素，钾肥是影响杂交榛出仁率的主要因素，磷肥比例是影响杂交榛空壳率的主要因素。为进一步证实氮、磷和钾喷肥对杂交榛果实横径、果实纵径、果仁质量、出仁率和空壳率的效应，进行了方差分析。方差分析结果显示：除了3.7 g·kg-1的磷肥能够显著（P=0.022）地增加杂交榛的果实横径，3.7 g·kg-1的磷肥能够极显著（P=0.003）地增加杂交榛的空壳率外，其他质量分数的氮、磷、钾肥对杂交榛果实横径、果实纵径、果仁质量和出仁率的影响均不显著。

      表 5  杂交榛果实外在品质的测定结果

      Table 5.  Apparent quality of hybrid hazel

      序号 处理 果实横径/mm 果实纵径/mm 仁质量/g 出仁率/% 空壳率/%
      1 N1P1K1（ck）16.02ABbc23.47Aab0.92ABb46.36Aab10.00Bb
      2N1P2K216.13ABbc20.37Ab0.92Bb44.44Aab0Cc
      3N1P3K316.13ABbc20.32Ab0.98ABb44.43Aab0Cc
      4N1P4K416.17ABbc20.53Ab0.98ABb47.19Aab10.00Bb
      5N2P1K215.94ABbc20.482Ab0.91Bb44.49Aab0Cc
      6N2P2K116.48ABabc20.47Ab1.03ABab46.01Aab0Cc
      7N2P3K416.31ABabc20.53Ab0.98ABb46.69Aab6.67BCb
      8N2P4K315.67Bc20.52Ab0.89Bb50.04Aa26.67Aa
      9N3P1K316.34ABabc20.48Ab0.96ABb46.25Aab0Cc
      10N3P2K416.72ABab20.77Ab1.00ABab43.56Aab3.33BCc
      11N3P3K116.63ABab20.87Ab1.05ABab44.28Aab3.33BCc
      12N3P4K216.27ABabc27.09Aa1.04ABab45.4Aab3.33BCc
      13N4P1K416.02ABbc19.92Ab1.00ABab42.44Ab0Cc
      14N4P2K317.18Aa21.7Aab1.22Aa47.14Aab3.33BCc
      15N4P3K216.22ABabc20.43Ab0.92ABb45.25Aab0Cc
      16N4P4K116.06ABbc20.54Ab0.98ABb44.17Aab3.33BCc
      说明：小写字母表示在0.05水平上差异显著，大写字母表示在0.01水平上差异显著。

      表 6  不同肥料处理对杂交榛外在品质的影响

      Table 6.  Effect of different fertilizer concentration on apparent quality of hybrid hazel

      处理 果实横径/mm 果实纵径/mm 仁质量/g 出仁率/% 空壳率/%
      平均值 极差（R） 平均值 极差（R） 平均值 极差（R） 平均值 极差（R） 平均值 极差（R）
      N1 16.11Aa 4.06 21.22Aa 1.88 0.94Aa 0.15 45.60Aa 2.1 5.00Aab 6.67
      N220.17Aa20.50Aa0.95Aa46.80Aa8.33Aa
      N316.51Aa22.38Aa1.01Aa44.40Aa1.70Ab
      N416.38Aa20.66Aa1.09Aa44.70Aa1.67Aa
      P116.08Ab0.6021.15Aa1.660.94Aa0.144.16Aa3.162.50Bb9.17
      P216.64Aa20.85Aa1.04Aa44.96Aa1.67Bb
      P316.33Aab20.55Aa0.98Aa44.50Aa2.50Bb
      P416.04Ab22.21Aa1.00Aa47.31Aa10.83Aa
      K116.32Aa0.1821.4Aa1.731.05Aa0.147.29Aa3.614.17Aab6.67
      K216.14Aa22.16Aa0.95Aa44.65Aa0.83Ab
      K316.31Aa20.77Aa0.99Aa45.32Aa7.50Aa
      K416.32Aa20.43Aa0.98Aa43.68Aa5.00Aab
      说明：小写字母表示在0.05水平上差异显著，大写字母表示在0.01水平上差异显著。
      • 2.1.3.   叶面喷肥对杂交榛内在品质的影响

    • 氮磷钾叶面喷肥对杂交榛果实内在品质的影响见表 7。从表 7中可以看出：在本试验田土壤矿质元素基本水平情况下，处理12的粗脂肪质量分数最高（639.5 g·kg-1），比对照组（611.9 g·kg-1）提高了4.51%；处理15的粗脂肪质量分数最低（588.5 g·kg-1），比对照组降低了3.82%。处理15的粗蛋白质量分数最高（179.5 g·kg-1），比对照组（159.1 g·kg-1）提高了12.82%；处理5的粗蛋白质量分数最低（90.8 g·kg-1），比对照组降低了42.93%。处理12的可溶性糖质量分数最高（127.2 g·kg-1），比对照组（114.4 g·kg-1）提高了11.36%；处理16的可溶性糖质量分数最低（83.9 g·kg-1），比对照组降低了26.66%。处理9的淀粉质量分数最高（15.4 g·kg-1），比对照组（12.5 g·kg-1）提高了23.2%；处理13和处理15的淀粉质量分数最低（8.8 g·kg-1），比对照组降低了29.6%。分析氮、磷、钾喷施对杂交榛内在品质的影响（表 8），进行极差排序，R-粗脂肪质量分数：氮 > 磷 > 钾。R-粗蛋白质量分数：氮 > 钾 > 磷。R-可溶性糖质量分数：钾 > 氮 > 磷。R-淀粉质量分数：钾 > 氮 > 磷。排序结果表明，在新梢生长期，氮肥比例是影响杂交榛果实粗脂肪和粗蛋白质量分数的主要因素，钾肥比例是影响杂交榛果实可溶性糖和淀粉质量分数的主要因素。为进一步证实氮、磷和钾喷肥对杂交榛果实粗脂肪、粗蛋白、可溶性糖和淀粉质量分数的效应，进行了方差分析。方差分析结果显示：2.6 g·kg-1的磷肥能够显著（P=0.029）地降低杂交榛果实中粗脂肪的质量分数，5.2 g·kg-1和7.9 g·kg-1的钾肥能够显著（P5.2=0.044，P7.9=0.014）地增加杂交榛果实中粗脂肪的质量分数；1.2 g·kg-1的氮肥能够显著（P=0.024）地降低杂交榛果实中粗蛋白的质量分数；2.6 g·kg-1的磷肥能够显著（P=0.049）地增加杂交榛果实中粗蛋白的质量分数；2.6 g·kg-1的钾肥能够显著（P=0.013）地降低粗蛋白的质量分数，并显著（P=0.028）地增加可溶性糖的质量分数。

      表 7  杂交榛果实内在品质的测定结果

      Table 7.  Internal quality of hybrid hazel

      序号 处理 粗脂肪/（g·kg-1） 粗蛋白/（g·kg-1） 可溶性糖/（g·kg-1） 淀粉/（g·kg-1）
      1N1P1K1（ck）61.19Cde15.91ABCbc11.44Aa1.25Aab
      2N1P2K262.24BCb10.14FGe12.48Aa1.13Aab
      3N1P3K361.53BCcd17.32ABab10.83ABab1.12Aab
      4N1P4K462.13BCbc14.92Cc11.53Aa1.16Aab
      5N2P1K260.78Cde9.08Ge10.6ABab1.12Aab
      6N2P2K158.99Df16.44ABCabc10.35ABab1.19Aab
      7N2P3K461.29Cde12.39DEd11.15ABab1.29Aab
      8N2P4K360.66Cde12.27Ed9.62Ab1.12Aab
      9N3P1K362.07BCbc15.59BCbc9.80ABab1.54Aa
      10N3P2K461.43Cd11.89EFd12.74Aa1.20Aab
      11N3P3K161.15Cde14.45CDc11.38ABab1.18Aab
      12N3P4K263.95Aa15.55BCbc12.72Aa1.03Ab
      13N4P1K463.02ABab14.49CDc11.08ABab0.88Ab
      14N4P2K362.7ABCb15.62BCbc9.63Ab1.31Aab
      15N4P3K258.85Df17.95Aa12.35Aa0.88Ab
      16N4P4K161.71BCcd14.89Cc8.39Bb1.49Aab
      说明：小写字母表示在0.05水平上差异显著，大写字母表示在0.01水平上差异显著。

      表 8  不同肥料处理对杂交榛内在品质的影响

      Table 8.  Effect of different fertilizer concentration on internal quality of hybrid hazel

      处理 粗脂肪/（g·kg-1） 粗蛋白/（g·kg-1） 可溶性糖/（g·kg-1） 淀粉/（g·kg-1）
      平均值 极差（R） 平均值 极差（R） 平均值 极差（R） 平均值 极差（R）
      N1 61.77Aa 1.72 14.90ABa 3.52 11.57Aa 1.38 1.17Aa 0.11
      N260.43Aa12.65Bb10.27Aa1.19Aa
      N362.15Aa14.29ABa11.66Aa1.24Aa
      N461.57Aa16.16Aa10.53Aa1.13Aa
      P161.77Aa1.4113.75Ab2.3510.57Aa0.861.21Aa0.09
      P261.34Aab13.70Ab11.30Aa1.21Aa
      P360.71Ab16.05Aa11.43Aa1.12Aa
      P462.11Aa14.41Aab10.73Aa1.19Aa
      K160.76Ab1.2115.7Aa2.6410.56Abc1.911.26Aa0.23
      K261.46Aab13.06Ab11.88Aa1.05Aa
      K361.74Aa15.21Aa9.97Ac1.27Aa
      K461.97Aa13.96Aab11.62Aab1.13Aa
      说明：小写字母表示在0.05水平上差异显著，大写字母表示在0.01水平上差异显著。

      • 2.2.   不同处理杂交榛果实产量和品质综合分析

    • 因子分析是多指标综合评价中的一种常用的多元统计方法[9]，它可以将一些具有错综复杂关系的变量依据其相关性缩合为少数几个综合因子[10]，从而简化评价过程。因此，本研究利用主成分分析法提取得到5个主因子，并根据5个主因子的贡献率和因子得分Fi，建立杂交榛产量和果实品质性状综合评价数学模型：F=（24.73×F1+17.99×F2+17.672×F3+15.559×F4+11.076×F5）/87.027。利用该模型计算各样品性状的综合得分进行优良度排序（表 9）。从表 9可以看出：处理14的果实品质综合性状最好，其次是处理16；处理8的综合性状最差。

      表 9  各处理杂交榛产量和品质的各主因子得分、综合得分与优良度比较

      Table 9.  Scores of principal components, general scores and comparison of each

      处理 F1 F2 F3 F4 F5 F 优良度
      1-0.70811-0.86145-0.534930.007030.97435-0.3614
      2-0.440250.63439-0.875220.22938-1.44708-0.3112
      3-0.424360.872590.305970.206140.882630.275
      4-0.20596-0.77632-0.474600.06946-0.02707-0.3112
      5-0.809770.605360.111240.30964-1.59043-0.2310
      60.503400.17937-0.02404-0.352420.356100.167
      70.20233-0.60180-0.23359-0.23834-0.96869-0.2811
      8-1.53462-2.580070.562120.42017-0.58780-0.8516
      9-0.313820.29277-0.21937-3.485030.48980-0.6315
      101.031240.47092-1.047570.02083-1.272110.029
      111.104560.30619-0.298970.06904-0.355220.284
      120.76125-0.70808-1.625680.780651.652940.098
      13-0.330111.525880.101631.042960.048370.433
      142.54320-0.801041.499600.254280.220060.941
      15-1.068951.005740.088680.728191.570500.256
      16-0.310030.435562.66472-0.062000.053660.542
    3.   结论与讨论

    • 果树每年都会从土壤中带走大量的矿质元素，施肥能够补充土壤中养分的不足，保证果树正常生长和结实，尤其是叶面追肥，能够快速地补充植物所需的养分，及时矫正作物缺素症，但叶面施肥的效果受到多种因素的制约和影响，因此，叶面追肥只能作为土壤追肥的一种辅助措施。本研究结果表明：在新梢生长期叶面喷施氮肥能够显著（P < 0.05）地增加杂交榛的产量，喷施磷肥和钾肥对杂交榛的产量影响不大，说明在本试验田矿质元素情况下，氮肥比例是影响杂交榛产量的主要因素。这个结果与吉林农业大学的韦杰楠[11]在越橘Vaccinium spp.上的研究结果是一致的。但是，南非的Grove[12]在研究氮磷钾施肥对向日葵Helianthus annuus 产量的影响的试验中却发现，施氮对向日葵的产量影响不大，而施钾则能显著地提高向日葵的产量。Grove认为施氮对向日葵的产量影响不大可能与土壤中有机质含量高有关。而本试验中的土壤有机质质量分数较低，土壤中的氮不能满足杂交榛开花结实的需要，因而施氮能够显著地增加杂交榛的产量，但也有可能是因为不同植物对氮磷钾的响应不同。在16个处理中，处理14[氮（3.5 g·kg-1），磷（1.8 g·kg-1），钾（5.2 g·kg-1）]，处理15[氮（3.5 g·kg-1），磷（2.6 g·kg-1），钾（2.6 g·kg-1）]和处理16[氮（3.5 g·kg-1），磷（3.7 g·kg-1），钾（0）]对杂交榛的增产效果都很好，分别比对照增产278.1%，159.49%和373.7%，其最优组合是氮[3.5 g·kg-1），磷（3.7 g·kg-1），钾（0）]。

      国内外大量研究结果表明：合理施用氮、磷、钾肥可以提高果实的产量，改善果实的品质。林咸永等[13]对磷、钾营养对柑橘果实产量和品质的影响的研究显示磷、钾喷施可以显著提高柑橘果实的单果质量和产量。乌颖等[14]研究认为施用钾肥可以提高美登的百果质量。柴仲平等[15]研究了不同施肥处理对库尔勒香梨Pyrus bretschneideri产量的影响，结果表明：施用氮磷钾肥可以提高库尔勒香梨的产量，改善果形指数。Smithson等[16]在香蕉Musa nana上的研究发现施用钾肥的产量比不施用钾肥的产量高。在本研究中，叶面喷施氮肥、磷肥和钾肥对杂交榛的外在品质影响不显著；喷施磷肥可以提高果实中的粗蛋白质量分数，降低粗脂肪质量分数；喷施钾肥可以提高果实中的粗脂肪质量分数，降低粗蛋白质量分数；喷施氮肥对杂交榛果实的内在品质影响不显著。试验中氮、磷、钾肥对杂交榛果实的外在品质和可溶性糖及淀粉质量分数的影响不显著可能是不同时期施用氮、磷、钾肥对杂交榛果实品质的影响不同。代志国等[17]对不同时期钾肥对苹果梨果实品质的影响的研究结果显示：春季萌芽前施用钾肥对果实品质的作用不明显，而夏季果实速长期和秋季果实生长后期追肥则对果实品质提高具有明显作用。因此，具体原因还有待进一步研究分析。

      根据极差分析结果可知在新梢生长期，氮肥比例对杂交榛的单株产量、果实单粒质量、果实横径、果实纵径、果仁质量、粗脂肪质量分数和粗蛋白质量分数的影响最大，磷肥质量分数对杂交榛果实空壳率的影响最大，钾肥比例对杂交榛的出仁率、果实中可溶性糖质量分数和淀粉质量分数影响最大。因子分析结果显示处理14[氮（3.5 g·kg-1），磷（1.8 g·kg-1），钾（5.2 g·kg-1）]和处理16[氮（3.5 g·kg-1），磷（3.7 g·kg-1），钾（0）]对杂交榛产量和品质的提高效果最好。但本研究由于材料的限制没有设置重复，因此无法分析出处理间单株产量的差异显著性。建议在今后的研究中至少设置3个重复，并考虑氮、磷、钾3种元素间的交互效应。

参考文献 (17)

目录

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  • 1.   材料与方法

  • 1.1.   试验地点和材料

  • 1.2.   试验方法

  • 1.3.   果实品质测定

  • 2.   结果与分析

  • 2.1.   叶面喷肥对杂交榛果实产量和品质的影响

  • 2.1.1.   叶面喷肥对杂交榛果实产量的影响
  • 2.1.2.   叶面喷肥对杂交榛果实外在品质的影响
  • 2.1.3.   叶面喷肥对杂交榛内在品质的影响

  • 2.2.   不同处理杂交榛果实产量和品质综合分析

  • 3.   结论与讨论

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