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Effects of compound fertilizer of (NH2)2 CO and KH2PO4 on the chestnut photosynthesis characteristics, growth and fruiting.

尿素与磷酸二氢钾配施对板栗光合特性及生长结实的影响


肥料配施可提高肥料利用效率,改善树体营养结构,起到平衡施肥的作用.选取7年生板栗树为试材,采用树干注射的方法,研究尿素和磷酸二氢钾不同配施处理对板栗光合特性及生长结实的影响.结果表明: 尿素和磷酸二氢钾配施具有明显的正向协同效应,二者配施较单一施肥可显著提高板栗光合能力及产量和品质.单施(NH2)2CO可降低叶绿素含量,单施KH2PO4可增加叶绿素含量,而二者配施使叶绿素含量显著增加.4种配施处理均可提高叶片及枝条的N、P、K含量,其中0.3%(NH2)2CO+0.3%KH2PO4处理效果最好.不同施肥处理均可改善光合参数,但仍以配施处理为好,其中0.3%(NH2)2CO+0.3%KH2PO4处理可显著提高光合速率、最大净光合、表观量子效率、羧化效率、瞬时水分利用效率、氮素利用效率.配施可同时促进枝条加长和加粗生长,并提高混合芽数量,而单施(NH2)2CO仅能促进加长生长,对提高混合芽数量效果不显著.配施对提高坚果产量和质量效果优于单一施肥,在0.3%(NH2)2CO+0.3%KH2PO4处理下坚果产量、单粒质量和总糖含量等关键指标较对照分别提高68.2%、25.5%和14.9%.
 

Compound fertilizer can improve the fertilizer use efficiency and tree nutrition status to ensure balanced fertilization. Taking 7 year-old chestnut trees as test material, with (NH2)2CO and KH2PO4 being mixed at the different ratios, the effects of different compound fertilizers on the photosynthesis characteristics as well as the growth and fruiting of chestnut were studied quantitatively by trunk injection method. Results showed that compound fertilizer of (NH2)2CO and KH2PO4 induced positive synergistic effects to enhance photosynthetic capacity, yield and quality of chestnut obviously. The content of chlorophyll was decreased by (NH2)2CO and increased by KH2PO4, but increased obviously by the compound fertilizer. The contents of N, P, K of leaf and branch rose under the four compounded fertilization treatments, among which 0.3%(NH2)2CO+0.3%KH2 PO4 was the best. All fertilizer treatments could advance the photosynthetic parameters, while the compound fertilizer performed better. 0.3%(NH2)2CO+0.3%KH2PO4 treatment significantly increased the photosynthetic rate, the maximum net photosynthesis, apparent quantum yield, carboxylation efficiency, instantaneous water use efficiency and nitrogen use efficiency. Compound fertilizer could promote the growth of branch in diameter and length synchronously, and increase the number of mixed buds, while (NH2)2CO only promoted the growth of branch in length, and did little in the number of mixed buds. The compound fertilizer did better in advancing nuts yield and quality than single fertilization of N or P. The nuts yield, mass and total sugar were increased by 68.2%, 25.5% and 14.9% respectively under 0.3%(NH2)2CO+0.3%KH2PO4 treatment compared with the control.


全 文 :尿素与磷酸二氢钾配施对板栗光合特性
及生长结实的影响∗
田寿乐  孙晓莉  沈广宁∗∗  许  林
(山东省果树研究所, 山东泰安 271000)
摘  要  肥料配施可提高肥料利用效率,改善树体营养结构,起到平衡施肥的作用.选取 7 年
生板栗树为试材,采用树干注射的方法,研究尿素和磷酸二氢钾不同配施处理对板栗光合特
性及生长结实的影响.结果表明: 尿素和磷酸二氢钾配施具有明显的正向协同效应,二者配施
较单一施肥可显著提高板栗光合能力及产量和品质.单施(NH2) 2CO可降低叶绿素含量,单施
KH2PO4可增加叶绿素含量,而二者配施使叶绿素含量显著增加.4 种配施处理均可提高叶片
及枝条的 N、P、K含量,其中 0.3%(NH2) 2CO+0.3%KH2PO4处理效果最好.不同施肥处理均可
改善光合参数,但仍以配施处理为好,其中 0.3%(NH2) 2CO+0.3%KH2PO4处理可显著提高光
合速率、最大净光合、表观量子效率、羧化效率、瞬时水分利用效率、氮素利用效率.配施可同
时促进枝条加长和加粗生长,并提高混合芽数量,而单施(NH2) 2CO 仅能促进加长生长,对
提高混合芽数量效果不显著.配施对提高坚果产量和质量效果优于单一施肥,在 0. 3%
(NH2) 2CO+0.3%KH2PO4处理下坚果产量、单粒质量和总糖含量等关键指标较对照分别提高
68.2%、25.5%和 14.9%.
关键词  尿素; 磷酸二氢钾; 板栗; 光合特性; 生长结实
∗国家科技支撑计划项目( 2013BAD14B04)、山东省农业科学院科技创新重点项目 ( 2014CXZ04)和山东省果树研究所所长基金项目
(2012KY04)资助.
∗∗通讯作者. E⁃mail: gnshens@ 163.com
2014⁃08⁃06收稿,2014⁃10⁃30接受.
文章编号  1001-9332(2015)03-0747-08  中图分类号  S664.2  文献标识码  A
Effects of compound fertilizer of (NH2) 2CO and KH2PO4 on the chestnut photosynthesis
characteristics, growth and fruiting. TIAN Shou⁃le, SUN Xiao⁃li, SHEN Guang⁃ning, XU Lin
(Shandong Institute of Pomology, Tai’ an 271000, Shandong, China) . ⁃Chin. J. Appl. Ecol.,
2015, 26(3): 747-754.
Abstract: Compound fertilizer can improve the fertilizer use efficiency and tree nutrition status to
ensure balanced fertilization. Taking 7 year⁃old chestnut trees as test material, with (NH2) 2CO and
KH2PO4 being mixed at the different ratios, the effects of different compound fertilizers on the pho⁃
tosynthesis characteristics as well as the growth and fruiting of chestnut were studied quantitatively
by trunk injection method. Results showed that compound fertilizer of (NH2) 2CO and KH2PO4 in⁃
duced positive synergistic effects to enhance photosynthetic capacity, yield and quality of chestnut
obviously. The content of chlorophyll was decreased by (NH2) 2CO and increased by KH2PO4, but
increased obviously by the compound fertilizer. The contents of N, P, K of leaf and branch rose un⁃
der the four compounded fertilization treatments, among which 0.3%(NH2) 2CO+0.3%KH2PO4 was
the best. All fertilizer treatments could advance the photosynthetic parameters, while the compound
fertilizer performed better. 0. 3%(NH2) 2 CO+0.3%KH2 PO4 treatment significantly increased the
photosynthetic rate, the maximum net photosynthesis, apparent quantum yield, carboxylation effi⁃
ciency, instantaneous water use efficiency and nitrogen use efficiency. Compound fertilizer could
promote the growth of branch in diameter and length synchronously, and increase the number of
mixed buds, while (NH2) 2CO only promoted the growth of branch in length, and did little in the
number of mixed buds. The compound fertilizer did better in advancing nuts yield and quality than
single fertilization of N or P. The nuts yield, mass and total sugar were increased by 68.2%, 25.5%
and 14.9% respectively under 0.3%(NH2) 2CO+0.3%KH2PO4 treatment compared with the control.
Key words: urea; potassium dihydrogen phosphate; chestnut; photosynthesis characteristics;
growth and fruiting.
应 用 生 态 学 报  2015年 3月  第 26卷  第 3期                                                         
Chinese Journal of Applied Ecology, Mar. 2015, 26(3): 747-754
    板栗(Castanea mollissima)在我国分布广泛,主
要栽植于山地、丘陵等贫瘠地带,受地形、土壤、降水
等多生态因子限制,多数果园普遍存在施肥制度不
合理问题.例如,常年单一施用某种肥料,造成土壤
中某种矿质元素富集但实际肥料利用率低、树体营
养不均衡.这不仅对生态环境构成潜在压力,也直接
影响到种植效益.
矿质元素是植物生长发育的必需元素[1],目
前,有关矿质营养对果树树体影响方面的研究主要
集中在苹果[2-5]、柑橘[6]、橙[7-8]等大宗果品方面,有
关板栗矿质营养的研究则集中在不同器官的矿质含
量方面[9-12],而关于施肥对板栗光合生理及生长结
实方面的研究较少.为此,本研究针对生产中广泛存
在的单一施肥问题,通过不同肥料配比的配施处理,
采用树干注射的施肥方式,定量研究了肥料不同配
比对板栗光合特性及生长结实的影响,以期为板栗
平衡施肥提供科学参考.
1  研究地区与研究方法
1􀆰 1  试验地概况
试验地位于山东省泰安市万吉山山地板栗试验
园(36°02′ N, 117°59′ E).该地属温带大陆性季风
气候,雨热同季,四季分明,年均温 12.9 ℃,极端最
高气温 41. 0 ℃,极端最低气温 - 27. 5 ℃ .全年
≥10 ℃积温 4213 ℃,年均日照时数 2627.1 h,年均
降水量 697 mm.园地坡向朝南,坡度 25°,土质为砂
质壤土,土层厚度 50 ~ 60 cm,pH 值 6.8,含碱解氮
89 mg·kg-1、 速效磷 11 mg · kg-1、 速效钾 56
mg·kg-1、有机质 8.3 g·kg-1,表土层下 10 ~ 30 cm
为半风化片麻岩,最底部为片麻岩.供试品种为
‘DL⁃2’板栗优系,树龄 7 a,株行距 4 m×5 m,常规管
理,生长结果正常.
1􀆰 2  试验设计
为保证树体营养水平一致,2011 年试验园全年
无施肥,2012和 2013年的 6月 10—30日,采用枝干
吊袋输液方法进行施肥[13] .随机区组设计,单株为 1
个处理,5次重复.选择粗度为(6.5±0.5) cm 的 2 ~ 3
个主枝为注射对象,每个吊袋配置注射点 2个,位于
主枝基部向上 10 ~ 15 cm,滴注孔与枝干呈斜向上
45°夹角,2个孔错落分布.吊袋容量为 1000 mL,同
一种溶液连续输液 2 次,每个吊袋溶液滴完约需
2.5 d.当换输其他溶液时,期间停止输液 5 d.采用尿
素[(NH2) 2CO]和磷酸二氢钾(KH2PO4)为基础肥
料,并设置 10 个不同配比组合:处理Ⅰ: 0. 1%
(NH2) 2CO;处理Ⅱ:0.3% (NH2) 2CO;处理Ⅲ:0.1%
KH2PO4;处理Ⅳ: 0. 3% KH2 PO4;处理Ⅴ: 0. 1%
(NH2) 2CO+0.1% KH2 PO4;处理Ⅵ:0.1% (NH2) 2
CO+0.3% KH2PO4;处理Ⅶ:0.3% (NH2) 2CO+0.1%
KH2PO4;处理Ⅷ:0.3% (NH2) 2CO+0.3% KH2PO4;
处理Ⅸ:0.5% (NH2) 2CO;处理Ⅹ:0.5% KH2PO4;对
照(CK):H2O.
1􀆰 3  测定项目与方法
1􀆰 3􀆰 1叶片生理指标测定  叶片面积采用 YMJ⁃B 型
叶面积仪测定,选取 50片中部叶片,取平均值;叶片
厚度采用游标卡尺测定,选取 50 片中部叶片,取平
均值;叶片干质量测定采用烘干称量法;叶绿素含量
测定采用分光光度法[14],取 10 片叶,于中部截取
1 cm2,用 30 mL丙酮 ∶ 乙醇(V ∶ V)= 1 ∶ 1 研磨提
取,于 Ultrospec 2100 pro 分光光度计分别测定波长
663 和 645 nm吸光值,计算 Chl a、Chl b含量:
Chl a =(12. 72A663-2.69A645)×V / 1000×M
Chl b=(22. 88A645-4.67A663)×V / 1000×M
Chl(a+b)= Chl a+Chl b
式中:A663和 A645分别为波长 663 和 645 nm 处吸光
值;V为提取液 30 mL; M为 4 g鲜样.
叶片全 N含量测定采用凯氏定氮法,全 P 测定
采用钼锑抗比色法,全 K测定采用 AAS法[15] .
1􀆰 3􀆰 2光合参数测定  测定仪器为英国 PP⁃SYSTEM
生产的 CIRAS⁃2光合仪,自带光源和二氧化碳钢瓶.
试验于 2012 年 6 月下旬至 7 月上旬 9:00—11:00
进行,供测叶片位于枝条中部,取 2 ~ 3 片.测定光饱
和点(LSP)与最大净光合速率(Pn max)时 CO2浓度设
为 400 μmol·m-2·s-1,叶温设为 25 ℃,设置光合
有效辐射范围 0 ~ 1800 μmol · m-2 · s-1,每 50
μmol·m-2·s-1自动记录净光合速率(Pn)、蒸腾速
率(Tr)、气孔导度(gs)、胞间 CO2浓度(C i).表观量
子效率为光合有效辐射(PAR)0~ 400 μmol·m-2·
s-1阶段 Pn⁃PAR曲线斜率 dPn / dPAR[16]; 水分利用
效率 WUE = Pn max / Tr [17
-18];氮素利用效率(NUE)表
征单位质量的叶片氮所获取和同化的碳量[19],
NUE i =Pn max / Ni .羧化效率(CE)为 Pn⁃C i曲线的初始
斜率 dPn / dC i .测定 Pn⁃C i响应曲线时,将叶室光强设
为光饱和点时光强,叶温设为 25 ℃,自动模拟最大
净光合速率时的外界湿度,设置叶室 CO2浓度 100~
600 μmol CO2·m
-2·s-1,每 50 μmol CO2·m
-2·s-1
记录一次光合速率.
1􀆰 3􀆰 3生长指标及坚果品质测定  2012 年秋季枝条
停长后对生理指标进行测定.米尺测量结果枝长,卡
847 应  用  生  态  学  报                                      26卷
尺测定结果枝粗,计数器测定混合芽数量,枝条矿质
元素测定与叶片测定方法相同.坚果质量测定采用
称量法,总糖测定采用蒽酮法,淀粉测定采用淀粉酶
水解法,蛋白质测定采用凯氏定氮法,水分测定采用
烘干称量法.
1􀆰 4  数据处理
采用 SPSS 13.0软件对数据进行统计分析.采用
LSD法进行差异显著性检验(α = 0.05).采用 Excel
2003软件作图.
2  结果与分析
2􀆰 1  肥料不同配比对板栗叶片叶绿素及矿质元素
的影响
无论是(NH2) 2CO 还是 KH2PO4,0.1% ~ 0.3%
的浓度均可作为板栗注射施肥的安全范围;当二者
浓度提高至 0.5%时,叶片会出现不同程度的肥害,
失去利用价值.2 种肥料单施或配施均可增加叶片
面积,但效果不同.单施尿素效果最明显,其中,处理
Ⅱ的叶面积最大,较对照提高 48.2%;配施对增加叶
面积也较显著,但 4种配施处理间差异不显著.单施
KH2PO4后叶面积仅略微增加,其效果不明显.肥料
单独施用或配施均能提高叶片厚度,但配施效果显
然优于任何单一施肥,其中以处理Ⅵ的效果最显著,
高出对照 39.7%,说明高浓度氮肥与低浓度磷钾肥
配施更有助于叶片增厚.同样,4 种配施处理对增加
叶片干质量的效果更为突出,而单一肥料处理不明
显,甚至低于对照(处理Ⅰ、Ⅱ).不同处理对叶绿素
含量影响差异较大,其中,单施(NH2) 2CO 可同时降
低 Chl a和 Chl b含量,而单施 KH2PO4与混施均可
同时增加 Chl a和 Chl b含量,但配施效果优于单施
KH2PO4 .在 4种配施处理中,处理Ⅵ的施用效果最
明显,其 Chl (a+b)含量较对照提高 24.2%,其次为
处理Ⅷ,二者均达显著水平,说明含高浓度 KH2PO4
的组合更有利于叶绿素含量增加.单一施用(NH2) 2⁃
CO可提高 Chl a / b值,而其他处理则不同程度降低
Chl a / b 值,反映了 Chl b 对(NH2 ) 2 CO 的响应较
Chl a更为敏感.
如表 1所示,单施 KH2PO4对提高叶片氮含量
不显著,而配施和单施(NH2) 2CO 均可显著提高叶
片中氮含量,其中,处理Ⅱ效果最显著,其叶片氮含
量达到 23.5 mg·g-1 .单施(NH2) 2CO降低了叶片磷
含量,而配施或单施 KH2PO4时,叶片磷含量均有提
高,且配施效果更优,其中处理Ⅷ可达 3.6 mg·g-1,
较 CK提高 50%.叶片钾含量仍以配施处理含量最
高,其次为单施 KH2PO4 .综上分析,2 种肥料配施可
协同提高叶片中氮、磷、钾含量,单一施肥虽能显著
提高相应元素含量,但对于促进其他元素的吸收作
用并不明显.
2􀆰 2  肥料不同配比对叶片光合特性的影响
施肥均能不同程度提高板栗的光饱和点和最大
光合速率,但配施效果明显优于单一施肥,并达到显
著水平.4种配施处理中,以处理Ⅷ的效果最优,其光
表 1  2种肥料不同配比对板栗叶片叶绿素及矿质元素的影响
Table 1  Effects of different ratios of two kinds of fertilizer on the leaves chlorophyll and mineral elements
处理
Treat⁃
ment
叶面积
Leaf
area
(cm-2)
叶片厚度
Leaf
thickness
(μm)
叶片干质量
Dry leaf
mass
(mg·cm-2)
叶绿素 a
Chl a
叶绿素 b
Chl b
叶绿素
Chl a / b
总叶绿素
含量
Chl(a+b)
矿质元素
Mineral element
Ni
(mg·g-1)
P i
(mg·g-1)
Ki
(mg·g-1)
Ⅰ 114b 182e 8.88de 26.0de 10.5e 2.47a 36.5e 21.1d 2.2e 5.8bc
Ⅱ 126a 180e 8.58e 24.1e 10.4e 2.32b 34.5f 23.5a 2.0e 5.6c
Ⅲ 97cd 185de 9.28cd 27.5cd 12.5cd 2.20cd 40.0cd 19.4d 2.7cd 6.2abc
Ⅳ 92de 188d 9.36cd 28.6bc 12.9c 2.21bc 41.5c 19.2d 3.0bc 6.3ab
Ⅴ 105bc 207bc 10.12ab 31.7ab 14.7ab 2.16cd 46.4ab 22.3b 3.4ab 6.5a
Ⅵ 101cd 239a 10.55ab 32.4a 15.5a 2.09d 47.9a 21.5cd 3.2ab 6.7a
Ⅶ 107bc 198cd 9.89bc 30.4ab 14.3b 2.12cd 44.7b 22.1bc 3.5a 6.5a
Ⅷ 98cd 225ab 10.75a 32.5a 15.2ab 2.14cd 47.7a 21.8bcd 3.6a 6.6a
Ⅸ - 179e 8.45e 25.7de - - - - - -
Ⅹ - 183e 9.01de 26.9cd - - - - -
CK 85e 171e 9.13de 26.5cde 11.9d 2.23bc 38.4de 19.1d 2.4de 6.1abc
F值 (NH2) 2CO 57.26∗∗ 2.97 2.55 2.02 0.68 5.73∗ 2.49 5.33∗ 1.89 1.68
F value KH2PO4 3.46 3.27 3.34 7.56∗∗ 4.62∗ 2.54 4.17∗ 2.77 4.56∗ 3.17
(NH2) 2CO× KH2PO4 6.14∗ 12.56∗∗ 7.26∗∗ 23.27∗∗ 51.24∗∗ 1.75 48.61∗∗ 3.75∗ 4.32∗ 2.04
同列不同字母表示差异显著(P<0.05)Different letters in the same column meant significant difference at 0.05 level. Ni、P i、Ki为测定光合速率时期
的含量 Ni, P i, Ki represented instantaneous content in the time of photosynthesis rate measured. ∗P<0.05; ∗∗P<0.01. 下同 The same below.
9473期                      田寿乐等: 尿素与磷酸二氢钾配施对板栗光合特性及生长结实的影响           
表 2  2种肥料不同配比对叶片光合特性的影响
Table 2  Effects of different ratios of two kinds of fertilizer on the leaf photosynthesis characteristics
处理
Treatment
光饱和点
LSP
(μmol·m-2
·s-1)
最大光合速率
Pn ma x
(μmol CO2·
m-2·s-1)
蒸腾速率
Tr
(μmol H2O·
m-2·s-1)
气孔导度
gs
(μmol H2O·
m-2·s-1)
胞间 CO2浓度
Ci
(μmol CO2·
m-2·s-1)
水分利用效率
WUE
(%)
氮素利用效率
NUE
(%)
Ⅰ 1098e 10.65e 1.69de 0.63cd 128.9e 6.30d 0.48e
Ⅱ 1232cd 11.75cd 1.88c 0.73b 138.0e 7.30c 0.50de
Ⅲ 1146de 11.07de 2.21a 0.83a 206.0c 5.01e 0.57bc
Ⅳ 1173de 11.25de 1.58e 0.61d 189.8cd 7.12c 0.59b
Ⅴ 1261bcd 12.04bcd 1.60e 0.60d 134.1e 7.53b 0.54cd
Ⅵ 1355ab 12.95b 1.78cd 0.66c 230.4b 7.28c 0.60ab
Ⅶ 1307abc 12.48bc 1.58e 0.59d 138.8e 7.90a 0.56bc
Ⅷ 1425a 13.96a 1.85c 0.71b 179.8d 7.55b 0.64a
CK 1072e 10.38e 2.06b 0.74b 266.4a 5.04e 0.53cd
F值 (NH2) 2CO 4.12∗ 3.75∗ 4.70∗ 3.38 20.07∗∗ 5.63∗ 0.18
F value KH2PO4 5.23∗ 6.07∗ 3.21 2.65 5.62∗ 3.59 6.81∗
(NH2) 2CO×KH2PO4 21.59∗∗ 37.08∗∗ 9.62∗∗ 5.71∗ 16.80∗∗ 21.09∗∗ 8.24∗∗
饱和点和最大光合速率分别达到 1425 μmol·m-2·
s-1和 12.48 μmol CO2·m
-2·s-1,较对照提高 32.9%
和 34.5%.如表 2 所示,4 种配施处理均能显著降低
Tr、gs和 C i,其中以处理Ⅴ和Ⅶ效果最显著,说明含
有低浓度 KH2PO4(0.1%)的混配更有利于 Tr、gs和
C i的降低.配施对于提高 WUE的效果明显,其中,处
理Ⅶ最明显,显著高出对照 56.7%.配施和单施 KH2
PO4均可提高 NUE,并以处理Ⅷ的效果最好,而单施
(NH2) 2CO(处理Ⅰ、Ⅱ)降低了 NUE,其作用适得其
反.这说明肥料配施对于实现矿质元素间的功能互
补具有明显促进作用.
表观量子效率(AQY)反映了光合作用的光合
利用效率.如图 1~2所示,通过测定 PAR在 0 ~ 400
μmol·m-2·s-1的光合速率可以看出,配施处理的
光合利用效率要优于单一肥料处理,处理Ⅷ的 AQY
最高,达到 0.025,说明高浓度(NH2) 2CO 与高浓度
KH2PO4配比更有利于板栗对光能的吸收利用.羧化
效率(CE)用 Pn-C i曲线的初始斜率 dPn / dC i进行表
征,其反映了光合作用下植物对进入气孔的 CO2利
用能力的高低,斜率越大则 CE 越高,说明光合作用
对 CO2的利用越彻底.本研究中,无论单施或配施处
理均有助于 CE 的提高,但 4 种配施效果要好于单
一施肥,均达到显著水平.其中,处理Ⅷ的 dPn / dC i为
0.0297,居最高水平,其次为处理Ⅵ、Ⅴ、Ⅶ.在单施
0.3%(NH2) 2CO(Ⅱ)时,其 CE 较对照稍有提高,未
达到显著水平.
2􀆰 3  肥料不同配比对枝条生长、坚果产量及品质的
影响
氮素可明显促进枝条的加长生长.如表 3 所示,
处理Ⅰ、Ⅱ板栗结果枝长度显著高于其他处理,其中
表 3  2种肥料不同配比对板栗枝条生长的影响
Table 3  Effects of different matching of two kinds of fertilizer on branch growth of chestnut
处理
Treatment
结果枝长
Bearing branch
length (cm)
结果枝粗
Bearing branch
diameter (cm)
混合芽数
Mixed bud
number
矿质元素 Mineral element

Ni (mg·g-1)

P i (mg·g-1)

Ki (mg·g-1)
Ⅰ 37.5b 0.56d 5.6c 22.9cde 2.2cd 1.7bc
Ⅱ 44.2a 0.51e 5.9c 26.7cd 2.3bcd 1.6c
Ⅲ 32.4d 0.60c 5.7c 19.8ef 1.9de 1.8abc
Ⅳ 33.9bcd 0.62bc 6.8bc 22.1de 2.0de 1.9abc
Ⅴ 34.3bcd 0.63bc 6.8bc 27.6c 2.5bc 1.7bc
Ⅵ 33.5cd 0.64ab 8.1ab 33.2b 2.7b 1.9abc
Ⅶ 36.8bc 0.62bc 8.5ab 35.9b 2.5bc 1.8abc
Ⅷ 34.9bcd 0.67a 9.1a 42.5a 3.2a 2.0a
CK 31.8d 0.53de 5.0c 16.8f 1.6e 1.7bc
F值 (NH2) 2CO 25.12∗∗ 0.48 3.76∗ 6.52∗ 5.21∗ 0.72
F value KH2PO4 4.05∗ 6.89∗∗ 5.89∗ 5.80∗ 3.87∗ 3.58
(NH2) 2CO×KH2PO4 6.27∗ 10.16∗∗ 18.65∗∗ 39.24∗∗ 15.63∗∗ 3.61
057 应  用  生  态  学  报                                      26卷
图 1  2种肥料配比对叶片表观量子效率的影响
Fig.1  Effects of different ratios of two kinds of fertilizer on AQY.
图 2  2种肥料配比对叶片羧化效率的影响
Fig.2  Effects of different ratios of two kinds of fertilizer on CE.
1573期                      田寿乐等: 尿素与磷酸二氢钾配施对板栗光合特性及生长结实的影响           
表 4  2种肥料不同配比对板栗坚果产量、品质的影响
Table 4  Effects of different ratios of two kinds of fertilizer on yield and quality of chestnut nuts
处理
Treatment
投影产量
Yield of per unit
projected area
(kg·m-2)
单粒质量
Mass per nut
(g)
总糖
Total sugar
(%)
淀粉
Starch
(%)
蛋白质
Protein
(%)
脂肪
Fat
(%)
水分
Water
(%)
Ⅰ 0.49cd 11.1bcd 16.5d 53.7d 8.48bc 0.5a 56.5a
Ⅱ 0.52bcd 11.3bc 16.6d 52.9d 8.56bc 0.4a 58.1a
Ⅲ 0.51cd 10.8cd 18.2c 56.6bc 8.01cd 0.6a 51.2c
Ⅳ 0.53bcd 11.0cd 18.6bc 56.7bc 8.07cd 0.5a 50.8c
Ⅴ 0.62abc 12.0ab 19.1bc 58.2bc 8.28bcd 0.4a 52.7bc
Ⅵ 0.70a 12.7a 20.6a 59.4ab 9.28a 0.5a 51.9c
Ⅶ 0.65ab 12.4a 19.7ab 59.0ab 8.87ab 0.5a 53.4bc
Ⅷ 0.76a 12.8a 20.8a 61.9a 9.41a 0.6a 51.7c
CK 0.44d 10.2d 18.1c 55.4cd 7.78d 0.5a 55.4ab
F值 (NH2) 2CO 4.85∗ 3.71∗ 0.21 0.61 4.34∗ 2.16 4.56∗
F value KH2PO4 5.53∗ 5.84∗ 3.28 3.82∗ 3.26 3.24 12.56∗
(NH2) 2CO×KH2PO4 7.21∗∗ 16.54∗∗ 5.61∗ 4.25∗ 6.01∗ 2.59 8.38∗∗
处理Ⅱ的结果枝长较对照提高 40.0%,其次为含有
高浓度(NH2) 2CO 的处理Ⅶ、Ⅷ.磷、钾肥有助于枝
条的加粗生长,增强枝条饱满度,并可提高果前梢混
合芽数量.单施 KH2 PO4可增加结果枝粗度,但与
(NH2) 2 CO 配施效果更明显,其中,以含有 0. 3%
KH2PO4的处理Ⅵ、Ⅷ最显著.肥料配施可促进混合
芽发育,表现为芽体饱满,而且数量多,其中处理Ⅷ
的混合芽数达到 9.1 个,较对照高 82.0%.配施有助
于提高枝条中矿质元素含量,其效果较单一施肥更
明显,其中处理Ⅷ的效果最好,枝条中 Ni、P i、Ki较处
理Ⅱ分别提高 58.2%、39.1%和 25.0%,较处理Ⅳ分
别提高 92.3%、60.0%和 5.3%.
2􀆰 4  肥料不同配比对坚果产量及品质的影响
如表 4 所示,肥料单施或配施均可提高坚果产
量,但效果不一,整体来看,配施效果要好于单一施
肥.单施 0.1%(NH2) 2CO(处理Ⅰ)的产量最低,仅较
对照提高 11.3%;而配施处理的产量均有较大提高,
其中处理Ⅷ产量最高,较对照提高 72.7%,其次为处
理Ⅵ、Ⅶ、Ⅴ.这表明较高浓度的 KH2PO4(0.3%)更
利于丰产,而在 KH2PO4浓度相同的配比中,产量又
与(NH2) 2CO 浓度呈正相关.配施对增加坚果单粒
质量,提高总糖、淀粉、蛋白质含量,以及降低含水量
均有良好效果,如处理Ⅷ的单粒质量、总糖、淀粉、蛋
白质含量较对照分别提高 25.5%、14.9%、11.7%和
21.0%,水分降低 6.7%.单一施肥对坚果品质指标的
影响不一,甚至降低了某些指标性能,如处理Ⅰ,其
单粒质量与蛋白质含量较对照分别提高 8􀆰 8%、
9􀆰 0%,但总糖与淀粉含量分别降低了 8.8%、3.1%.
综上分析,配施可整体提高坚果产量并改善坚果品
质,其效果明显优于单一施肥,而且高浓度的肥料混
配效果更优.
3  讨    论
叶片是植物进行光合作用的主要器官,矿质营
养则通过改变叶片的组织结构、叶绿素含量及其光
合特性等影响叶片的同化作用.氮、磷、钾是果树吸
收的主要矿质元素,对果树器官或组织的建成、果实
品质及产量具有重要作用.氮是限制植物生长和形
成产量的首要因子[20],氮对叶绿素的影响很大,从
而影响到光合作用及干物质积累[21-23] .本研究发
现,单一施用(NH2) 2CO不仅未能提高叶绿素含量,
反而降低了叶绿素含量,究其原因:一方面,氮肥促
进了叶面积的相对增加,从而稀释了叶绿素含量,导
致叶绿素含量相对减少;另一方面,在试验阶段新梢
正处于旺盛生长期,混合芽也处于建成阶段,二者均
需要消耗大量氮,因此造成了氮肥的相对亏缺.单一
施用 KH2PO4虽能在一定程度上提高叶绿素含量,
但效果显然不及配施效果.从 4 种配施处理看,高浓
度的肥料配施处理Ⅷ更有利于叶片干物质积累及叶
绿素含量的增加.同时,肥料配施也可同步增加叶片
中 N、P、K 含量.上述结果表明,氮肥与磷钾肥合理
配施,方可保持叶片处于良好功能状态,避免因肥料
偏施导致营养不均衡.
氮、磷、钾均参与了作物的光合作用.氮被称为
“生命元素”,是叶绿素及叶绿素蛋白的重要组分,
直接参与光合作用.磷参与光合磷酸化,控制叶片中
碳水化合物代谢及蔗糖外运.供磷充足,叶片当日光
合产物的输出是缺磷果树的 1.5 倍,叶功能明显增
257 应  用  生  态  学  报                                      26卷
强.钾以离子形态活化多种酶系统,在 RNA 合成和
蛋白质合成水平影响 Rubisco 的合成[24] .另外,钾离
子通过调节渗透压控制气孔开闭,供钾不足影响气
孔导度,并引起光合速率下降[25] .本研究表明,肥料
配施较单一施肥对改变光合参数均有积极效应,但
其作用不仅在于提高光饱和点、最大光合效率等光
合参数,更在于提高了水分利用效率、氮素利用效
率、表观量子效率及羧化效率.综合比较,处理Ⅷ与
处理Ⅵ对提高氮素利用效率、表观量子效率及羧化
效率的作用最显著,说明 0.3% KH2PO4与不同浓度
尿素的协同效果最优.
氮肥对促进果树营养生长的作用明显,但施入
过量氮可导致其徒长,而磷、钾肥对增强树势、提高
果实品质具有显著效果,如磷充足可使细胞可溶性
糖和磷脂含量增加[26],钾可促进果实糖分积
累[27-28] .本研究表明,单施尿素可显著促进结果枝
的加长生长,加粗生长则明显落后于其他处理,并出
现轻微徒长现象;而配施能够避免因肥料单施产生
的负效应,可同时促进加长和加粗生长,并显著增加
混合芽数量,其中以处理Ⅷ的作用效果最明显,表现
出叶茂、枝粗、芽多的丰产性状.配施后枝条中氮、磷
含量显著提高,钾含量虽有提高但不明显,其原因可
能是钾素主要用于坚果品质的形成,也可能是高氮
处理下导致了低的 K吸收[29] .配施处理可显著提高
坚果产量和质量,综合效果最明显,其中高浓度氮、
磷、钾组合的处理Ⅷ效果最优.单一施肥处理后坚果
的产量和品质虽有不同程度的提高,但整体效果较
差,甚至出现指标性能下降,如单施(NH2) 2CO(处
理Ⅰ、Ⅱ)后坚果含水量均高于对照.这对后期贮藏
效果,尤其是腐烂率等关键指标将产生重要影
响[30] .
综上所述,(NH2) 2CO与 KH2PO4混合施肥可显
著提高叶片质量及光合效率,并大幅度提升板栗产、
质性能,同步增加了生物学产量和经济学产量.其原
因在于:氮、磷、钾有很强的时效互补性和功能互补
性,通过肥料配施表现出明显的正向协同效应,其中
0􀆰 3%(NH2) 2CO+ 0.3% KH2PO4组合对提高板栗的
综合生产性能尤为明显.另外,试验园土质为砂质壤
土,保肥能力较差,磷与钾含量相对不足,因此肥料
混施时可适当增加磷钾肥含量.鉴于此,生产上要根
据果园立地条件,以及果树的生长、结实特性与不同
生长阶段的需肥特点,合理搭配肥料,才能显著增强
树势,达到高产、稳产和优质的生产目标.
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作者简介  田寿乐, 男,1977年生,助理研究员.主要从事板
栗品种选育与高效栽培技术研究. E⁃mail: tslxxm77@ 126.
com.
责任编辑  孙  菊
457 应  用  生  态  学  报                                      26卷