丰水梨不同施氮量对果实品质形成及叶片生理特性的影响.docx

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丰水梨不同施氮量对果实品质形成及叶片生理特性的影响

丰水梨不同施氮量对果实品质形成及叶片生理特性的影响

摘要:

研究不同施氮量对丰水梨果实品质形成及叶片生理特征的影响,结果表明,丰水梨果实发育过程中以积累果糖和蔗糖为主,葡萄糖和山梨醇含量较低;适量施氮能提高果实可溶性总糖的含量,而过量施氮降低果糖和葡萄糖含量,从

而降低可溶性糖总糖含量；适量施氮可提高叶片叶绿素a、叶

绿素b、类胡萝卜素含量以及可溶性蛋白质含量，叶片光合指

标净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）和气孔限制值（Ls）显著升高，胞间C02浓度（Ci）下降,有利于叶片光合碳同化能力的增强和果实品质的形成；黄河故道地区沙土栽培的盛果期丰水梨园,果实膨大期纯氮施用量以每666.7m216.8kg

为宜。

关键词:

丰水梨；氮；果实品质；生理特性

中图分类号:

S661.2文献标识码:

A文章编号:

1009-9980（2010）06-871-06

丰水梨是日本著名的“三水”（新水、幸水、丰水）梨品种之一,因其果实糖度高、石细胞少、肉质细嫩而倍受消费者青睐,在我国栽培面积逐年扩大,目前栽培面积已超过6.67万hm2。

由于我国梨栽培条件及田间管理模式与日本的差异较

大,研究适合我国实际的丰水梨园施肥管理技术十分必要。

众所周知,氮肥施用量与梨树生长发育和果实品质密切相关。

苹果增施氮肥可提高叶片的叶绿素含量和光合速率,促进叶片蔗糖和可溶性总糖的合成与积累,提高果实可溶性

糖含量;过量施氮使苹果果实中可溶性糖含量下降。

在梨树方面,尽管有关施肥的研究已有一些文献报道,但梨树上不同施

氮量对果实品质形成的影响以及梨树施氮后叶片氮代谢与品质形成的关系等尚未见报道,对日本梨品种丰水梨树的田间氮肥施用技术更是缺乏研究。

我们以黄河故道地区栽培的丰水梨树为材料,研究果实

发育期不同施氮量对梨果实品质形成尤其是糖组分变化的影响,同时探讨不同施氮量对氮代谢相关酶及叶片光合作用的影响,从而为黄河故道地区丰水梨氮肥的科学施用提供理论依据。

1材料和方法

1.1材料与处理

试验于2008年、2009年连续2a在位于黄河故道地区的江苏省睢宁县高作镇梨园内进行。

试验园土壤为沙土,2008年施肥前对土壤养分进行测定,耕层养分含量见表1。

选生长势大致相同的12a生丰水梨树为试材，株行距4mx5m,以单株

为小区,每处理重复4次,随机区组设计。

研究以仅施磷、钾肥为对照,在此基础上设不同氮素水平。

以突出氮肥效应,另

设不施肥处理,以了解在试验园土壤肥力条件下,对照处理的

效果。

试验共设6个处理（表2）,氮、磷和钾肥分别选用尿素（含

N46%）、过磷酸钙（含P2O516%）和硫酸钾（含K2O50%）,于4月20日、6月20日、7月20日分3次环状沟施,3个时期施氮肥量的比例为总量的40%、40%和20%,各处理间除施肥量不同外，果实负载量及枝梢管理等田间管理均一致,2008〜

2009年每666.7m2产量2730kg。

1.2测定项目与方法

1.2.1样品采集叶片选取树冠外围中部各个方向新

梢的最大叶,每次每株取10枚叶片;果实于每年的9月（当地正常采收期）采收,在每株树冠外围中部同等受光条件下选择8

个大小均一的果实用于测定,将每处理果实混合,采后放入冰盒迅速带回实验室。

1.2.2叶片指标测定叶绿素含量测定用80%丙酮提取法，硝酸还原酶（NR）活性测定采用活体法，可溶性蛋白的测定用考马斯亮蓝比色法。

1.2.3光合气体交换参数于2009年7月下旬选择晴天9:

00〜11:

00,在自然光源条件下用便携式光合测定系统（LI-6400,USA）,测定净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（ci）和蒸腾速率（Tr）,计算气孔限制值Ls=l-Ci/C02R。

1.2.4果实品质测定单果质量用称重法、果实纵横径用游标卡尺测定;可溶性固形物含量用ATAGON-1型折光仪测定;硬度用GY-1型果实硬度计测定、可滴定酸采用碱式滴定法;维生素C的含量采用钼蓝滴定法;果实和叶片可溶性糖含量用蒽酮比色法;石细胞采用冷冻法测定。

1.2.5果实糖含量的HPLC分析蔗糖、葡萄糖、果糖和山梨醇含量测定采用高效液相色谱法（HPLC）,采用Waters1525高效液相色谱分析仪,碳水化合物色谱柱（TransgenomieCARBSepCoregel87C）,外加保护柱（TransgenomicCARBSepCoregel87Ccartridge）。

色谱条件：

柱温85C;流速0.6mL,min-1:

Waters2414示差折光检测器;流动相为脱气后的重蒸水,进样量5卩L。

蔗糖、葡萄糖、果糖和山梨醇之和作为果实可溶性总糖计算。

1.3数据分析

运用Excel和SPSS13.0软件对数据进行统计分析。

2结果与分析

2.1不同施氦量对丰水梨果实品质的影响由表3可以看出,各施氮处理可显著提高果实单果质量

比对照增加5.9%〜20.5%;果实硬度随施氮量的增加而减小

与对照相比差异显著,高氮处理比对照下降了14.04%;果实可溶性固形物、可溶性糖含量随施氮量的增加,先增加后略有减少,中氮处理最高,分别比对照提高了13.31%和12.51%;可滴定酸含量、果形指数、维生素C与对照相比差异不显著;石细胞含量随施氮量的增加呈增加趋势,但差异不显著。

2.2不同施氨量对丰水梨果实发育过程中总糖含量及可溶性糖组分的影响

不施肥、对照、中氮、高氮处理的成熟果实总糖含量分别为90.5mg?

g-1、83.2mg?

g-1、94.8mg?

g-1和92.4mg?

g-1,以中氮处理含量最高,对照含量最低,各处理分别比对照高8.9%、13.9%和11.1%。

从糖的组分来看,丰水梨果实以积累果糖和蔗糖为主,葡萄糖和山梨醇含量较低。

在果实发育过程中,各处理蔗糖在果实发育前期含量较低,后期迅速上升,且随

施氮量的增加而增加,其中高氮处理增加明显,比对照提高了97.79%。

各处理葡萄糖和果糖含量在果实发育过程中呈先上升、后下降的趋势,但各不同处理下降幅度却不同,其中果实

成熟期高氮处理葡萄糖和果糖含量下降幅度最大,采收时分

别为11.17mg?

g-1和38.53mg?

g-1,分别是前一时期（7月30日）的54.35%和89.82%,而中氮处理的葡萄糖和果糖含量变化幅度稍小,分别是前一时期（7月30日）的103.13%和91.41%,到成熟时中氮处理果实的葡萄糖和果糖含量最高,比对照高出10.89%和15.8%。

山梨醇含量在各处理中均呈前期上

升,之后逐步下降趋势,处理间差异不显著（图1）

2.3不同施氮量对丰水梨叶片光合色素含量的影响由图2可知,不同氮素水平叶绿素含量的整体变化趋势基本相同,先上升后略有下降。

6月24日之前,随施氮量的增加,叶绿素a和b含量增加，随后高氮处理开始下降,7月30日中氮处理含量最高;施氮肥降低叶绿素a/b的值,前期下降幅度大,后期幅度减小,最终趋于一致;各处理中类胡萝卜素含量先升高后下降,在6月24日出现一个高峰,各处理均高于对照中氮处理含量最高。

说明中氮处理叶绿素总量和类胡萝卜素含量均高于对照和高氮处理。

利于叶片光合能力的提高。

2.4不同施氦量对丰水梨叶片NR活性和可溶性蛋白质含量的影响

随发育进程,各处理NR活性均是先显著下降在6月24日达到最低点后略有上升。

同一时期随施氮量的提高NR活性也升高,5月22日差异最大,高氮处理比对照高50.44%（图3）。

随发育进程,可溶性蛋白含量先下降后升高,在6月7日

达到最高点后略有下降。

在发育前期。

中氮处理最高,高氮处理次之,5月22日分别比对照高56.5%和14.2%差异最显著。

6月24日和7月12日施氮处理可溶性蛋白含量均低于对照是对照的82.6%和73.1%差异显著。

7月30日高氮处理最高、中氮处理次之,各处理差异不显著（图4）。

2.5不同施氦量对丰水梨叶片蒸腾速率、气孔导度、胞间Co:

浓度、气孔限制值和净光合速率的影响

由表4可知，随施氮量水平的提高，Pn、Tr、Gs和Ls显著上升后下降,中氮处理最高分别比对照提高了40.77%、

57.37%、21.22%和37.5%,不施氮处理略高于对照但差异不显著;随施氮量的增加Ci显著下降,高氮处理最低,比对照下降了12.76%。

2.6不同施氦量对果实采收期叶片可溶性糖含量的影响

果实采收期叶片可溶性糖含量随施氮量的增加,呈先下

降后上升的趋势,中氮处理可溶性糖含量最低,是对照处理的

82.56%。

说明过量施氮果实采收期叶片可溶性糖含量残留增多。

这可能是导致果实可溶性糖含量降低的生理原因之一。

3讨论

氮是植物生长发育最重要营养元素之一,对器官构建、生

理代谢过程具有不可替代的作用。

果树上氮的施用量不仅影响产量,而且还会显著影响果实品质。

因此,研究梨树氮肥施

用与品质形成及氮代谢的关系,对调控果实品质具有参考价

适量施氮能提高果实可溶性糖含量,过量施氮后糖含量没有提高甚至略有下降，这与赵智中等㈣在温州蜜柑和彭福田等在苹果上的试验结论一致,可能是增施氮肥光合产物的分配量较对照减少,ABA/IAA降低,蔗糖代谢相关酶（特别是分解酶类）的活性增加,最终果实中糖含量降低。

研究表明,适量施氮能提高果实的蔗糖、葡萄糖、果糖、山梨醇含量;过量

施氮会使果糖和葡萄糖含量下降从而使总糖含量降低。

随施氮量的增加,果实糖含量呈先上升后下降的趋势,而叶片可溶性糖含量呈先下降后上升的趋势。

这可能由于适量施氮提高了源供应碳水化合物的能力,果实库活性增强的缘故;而高氮处理叶片可溶性糖含量高,可能是因为山梨醇向库器官的输出受阻,使叶片可溶性糖含量残留增多,暗示过高的氮肥施用可能会减少光合产物向果实的分配。

硝酸还原酶（NRase）是植物氮素同化的第一个关键酶，可催化N03还原为N02-,在调节植物吸收利用N03-及维持体内多种代谢平衡中起着极为重要的作用。

本试验研究表明,丰水梨叶片NR活性随施氮量的增加而提高,这与前人的研究结论基本一致。

施氮可提高叶片氮代谢水平、叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量,以促进光能的吸收与传递,而不施肥处理各光合色素含量始终高于对照，Chl（a/b）的值低于对

照。

随施氮水平的提高，叶片净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）和气孔限制值（Ls）显著上升后下降；叶片胞间CO。

浓度（Ci）显著降低，与冯焕德等在苹果上的研究结果一致。

在磷钾肥施用量一致的条件下进行不同施氮量处理,氮

肥施用量以株施纯氮400g表现最好,其氮磷钾的比例2:

1:

2,这恰好与林真二的研究结果一致,说明增施速效氮的同时,钾肥的施用要与之同步。

由于钾有利于光合产物的运转,试验中

氮增加后,钾与氮同步增加时,丰水梨品质是否进一步提高尚有待进一步研究。

试验地位于黄河故道梨主产区,土壤为沙

土。

与砂梨土壤矿质营养推荐适宜标准相比,土壤养分含量普遍偏低，有机质含量仅有5.4g?

kg-1（正常值为10〜25g?

kg-1）,碱解氮含量为41.18mg?

kg-1（正常值为60〜130mg-kg-1）;有效磷为11.5mg?

kg-1（正常值为10〜40mg?

kg-1）;土壤为有效钾为50mg?

kg-1（正常值为65〜200mg?

kg-1）。

相对而言，试验地梨园土壤有机质和碱解氮更为缺乏,这也是对照（施磷钾不施氮）果实品质较差的原因,而施磷钾肥（对照）与不施肥（氮、磷、钾均不施用）处理的果实品质没有显著差异,也说明了在

低氮条件下磷钾与氮配合施用才有利于品质的提高。

由于沙土具有肥效快、保肥性差、不耐肥的特点,因此黄河故道地区沙质土壤的梨园追肥要“少吃多餐”,并且氮肥追施一定要与

有机肥的施用相结合,通过改良土壤才能实现丰水梨的稳产和优质。

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