杜振宇，宋永貴，許元峰，馬海林，馬丙堯，劉方春，井大煒

(1.山東省林業(yè)科學研究院，山東 濟南 250014；2.濱州市林業(yè)局，山東 濱州 256600；3.德州學院，山東 德州 253023)

棗(ZiziphusjujubaMill.)是中國特有的經濟樹種，具有適應性強、易于栽培、結果早、收益快、市場前景好的特點。同時也是重要的木本糧食樹種，素有“鐵桿莊稼”之稱[1]。棗果營養(yǎng)很豐富，是滋補佳品。目前棗果已被加工成各種系列產品，受到了國內外消費者的普遍青睞。此外，棗樹還具有防風固沙、調節(jié)氣溫、防止與減輕干熱風的效應[2]，已成為林糧間作發(fā)展立體農業(yè)的優(yōu)良樹種，亦是農田林網樹種理想的選擇。黃河三角洲是我國冬棗(ZiziphusjujubaMill.cv.Zhanhua)的主要產區(qū)，冬棗種植面積每年持續(xù)增加，但冬棗品質卻呈顯著下降趨勢，這與棗園土壤養(yǎng)分的生物有效性緊密相關[3-4]。長期以來，在冬棗日常生長中經常存在重氮磷肥、輕鉀肥的現象，施肥比例的嚴重不協調導致該區(qū)域土壤中的鉀庫容量急劇下降[5]。因此，不科學的施用鉀肥對冬棗產量、品質等帶來的不利影響也日趨加重，已成為黃河三角洲冬棗產業(yè)發(fā)展的主要限制因素。

黃河三角洲地區(qū)的土壤鹽漬化是阻礙該區(qū)農林業(yè)發(fā)展的重要因子[6]。鉀素是植物重要的無機溶質，參與植物體內水分平衡、溶質在木質部中轉移等重要生理過程。有研究發(fā)現[7]，植物細胞中的鉀離子能維持細胞質pH值的穩(wěn)定并調控液泡的滲透能力，可以有效減輕鹽脅迫對植物的損害。諸多研究表明，鉀素能夠促進光合產物的轉移，進而提高果實品質[8-9]。這些積極效應主要體現在鉀能提高果實中Vc、可溶性糖與可溶性固形物含量，降低果實酸度，提升果實的糖酸比[7]等諸多方面。

目前已有很多研究報告證實鉀對果樹的果實品質具有顯著促進作用[10]。這方面的研究主要集中在蘋果、梨、桃、葡萄、臍橙等果樹上，針對鉀對棗品質影響的研究目前卻少有報道。柴仲平等[1]和陳波浪等[2]的研究表明，增施鉀肥可提高新疆灰棗和紅棗果實中的還原糖和Vc含量，降低果實總酸度。棗果實含有豐富的黃酮類化合物，這些黃酮類化合物具有清除自由基、延緩衰老、預防心腦血管疾病等廣泛的生理活性[11]。棗果實還含有豐富的三萜類化合物和環(huán)磷酸腺苷(cAMP)[12]。三萜類化合物是棗果實的主要活性成分，具有保護肝腎、增強白細胞、提高免疫力、殺傷癌細胞的功能[13]。cAMP作為蛋白激酶致活劑，具有抗過敏作用，是人體內一種重要的生理活性物質[14]。劉孟軍和王永蕙[15]采用蛋白結合法測定了14種園藝植物中cAMP的含量，發(fā)現棗果實中cAMP含量最高。目前尚未發(fā)現有鉀對冬棗品質和產量影響的研究報道，對其他棗果品質的研究也只限于很少幾個棗品種，品質指標也僅有糖、Vc和酸度幾個常規(guī)指標。關于鉀對棗果實中黃酮類、三萜類化合物和cAMP的影響作用目前尚是研究空白。

為此，本研究以12年生冬棗為試材，開展了鉀肥不同施用量對冬棗產量與品質的探討研究，旨在為黃河三角洲地區(qū)鉀肥的合理施用提供理論依據與技術參考。

1 材料與方法

1.1 試驗點概況

試驗于2015年4～10月在濱州市沾化縣下洼鎮(zhèn)王家村(37.22°N,108.02°E)進行。土壤類型為鹽化潮土，冬棗果園土壤基本理化性狀如表1所示。試材為生長正常﹑長勢相近的12年生冬棗，砧木為酸棗，株行距為2.0 m×1.5 m，胸徑和樹高平均值分別為7.82 cm和2.56 m。

表1 供試土壤基本理化性狀

1.2 試驗設計

試驗采用隨機區(qū)組設計，同行排列，共設5個處理，重復3次，每個試驗小區(qū)20株，單行排列，兩小區(qū)間設1個保護行。兩次施肥，施肥時間分別為萌芽前和幼果期，每次施肥量見表2所示。以不施鉀肥(處理1)為對照，處理2～5為不同水平施鉀量(以K2O計)，各處理的氮、磷肥施用量均為0.1 kg/株。

表2 施肥方案 (kg/株)

1.3 測定項目與方法

樣品采集時間為2014年冬棗的成熟期(10月18日)。在施鉀和對照處理中分別選取有代表性的10株樹采摘果實，用于果實品質分析。冬棗產量測定以田間實際收獲產量為準。

冬棗果皮花青素含量的測定參照楊光道等[16]的方法；果皮葉綠素含量采用80%丙酮浸提，分光光度計比色法測定；可滴定酸采用氫氧化鈉滴定法測定；可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定；可溶性固形物采用手持糖量計測定；Vc含量采用2,6-二氯靛酚藍法測定；總黃酮含量采用硝酸鋁絡合比色法測定[17]；三萜酸含量的測定參照Guo等[18]的方法；環(huán)磷酸腺苷含量的測定采用張巖等[19]的方法。

1.4 數據處理

采用Excel 2013處理數據并制圖，采用SPSS 11.5軟件進行方差分析和多重比較(Least Significant Difference,LSD)。

2 結果與分析

2.1 鉀對冬棗產量與外觀品質的影響

不同施鉀量對冬棗產量與外觀品質的影響如表3所示?？梢钥闯?，隨著施鉀量的增加，冬棗的產量呈現出先升高后降低的變化趨勢，當施鉀量為0.1 kg/株時，產量達最大值，并顯著高于其他處理，分別較施鉀量0、0.05、0.15和0.2 kg/株提高13.24%、7.19%、7.03%和9.58%。從單果重來看，0.1 kg/株施鉀量顯著高于其他處理，而0.05、0.2 kg/株施鉀量與對照無顯著性差異。果皮花青素含量在不同施鉀量處理下的大小次序為0.1>0.05>0.15>0.2>0(CK)，且各處理之間的差異均達顯著水平。從表3還可看出，同對照相比，施鉀量為0.05和0.1 kg/株時的果皮葉綠素含量變化不明顯，而當施鉀量增加到0.15和0.2 kg/株時則出現下降趨勢。由此可見，不同施鉀量對冬棗產量和外觀品質的影響存在明顯差異，其中施鉀量為0.1 kg/株(相當于333.3 kg/hm2)時的作用效果最佳。

表3 鉀對冬棗產量與外觀品質的影響

注：數據為平均值±標準誤，同一列中不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。下同。

2.2 鉀對冬棗酸度、糖分和Vc含量的影響

從表4可見，當施鉀量為0.15 kg/株時冬棗的可滴定酸含量達最高值，并顯著高于其他處理，而最低值出現在施鉀量為0.1 kg/株時。隨著施鉀量的增加，冬棗的可溶性糖、可溶性固形物和糖酸比表現出先上升后下降的趨勢，并均在施鉀量為0.1 kg/株時達最高值，其中可溶性糖含量顯著高于其他處理，分別比施鉀量0、0.05、0.15和0.2 kg/株時顯著高出13.81%、5.30%、6.11%和7.32%；而可溶性固形物含量與施鉀量0.15 kg/株處理時的差異不顯著，但顯著高于0、0.05和0.2 kg/株施鉀量處理。從表4還可知，與對照相比，各施鉀處理均顯著提高了冬棗的Vc含量，其中施鉀量為0.15 kg/株時冬棗的Vc含量最高，并顯著高于其他處理；其次為0.1和0.2 kg/株施鉀量處理，亦明顯高于0.05 kg/株施鉀量處理。以上分析可知，不同施鉀量對冬棗可滴定酸、可溶性糖、可溶性固形物、糖酸比和Vc含量的作用效果各異，其中施鉀量為0.1 kg/株對冬棗的可溶性糖、可溶性固形物和糖酸比的改善效果最明顯。

表4 鉀對冬棗酸度、糖分和Vc含量的影響

2.3 鉀對冬棗總黃酮、總三帖酸、cAMP含量的影響

鉀對冬棗總黃酮、總三帖酸、cAMP含量的影響如表5所示。可以看出，不同施鉀處理所表現出的效應存在明顯差異。隨著施鉀量的增加，冬棗總黃酮、總三帖酸和cAMP含量呈現先升后降的變化趨勢，并均在施鉀量為0.1 kg/株時達到最高值，其中總黃酮和cAMP含量顯著高于其他處理，總黃酮含量分別較0、0.05、0.15和0.2 kg/株施鉀量時提高62.17%、15.67%、16.57%和51.85%，cAMP含量分別較0、0.05、0.15和0.2 kg/株施鉀量提高103.63%、17.27%、5.55%和37.15%；此時三萜酸含量與0.15 kg/株施鉀量處理時無顯著性差異，但顯著高于0、0.05和0.2 kg/株施鉀量處理。結果表明，適宜的施用量對于提高冬棗的總黃酮、總三帖酸和cAMP含量至關重要，并非施鉀量越多越好。

表5 鉀對冬棗總黃酮、總三帖酸、cAMP含量的影響

2.4 相關性分析

對冬棗產量、單果重和外觀品質、內在品質進行相關分析，結果表明(表6)，冬棗產量與單果重、果皮花青素、可溶性糖、總黃酮極顯著正相關，與三萜酸、cAMP顯著正相關；單果重與果皮花青素、可溶性糖、總黃酮顯著正相關；果皮花青素與可溶性糖、糖酸比、總黃酮呈極顯著正相關，與三萜酸、cAMP呈顯著正相關；可滴定酸與糖酸比極顯著負相關；可溶性糖與總黃酮、三萜酸、cAMP呈極顯著正相關，與糖酸比呈顯著正相關關系；總黃酮與三萜酸、cAMP呈極顯著正相關關系。分析結果表明，冬棗產量與外觀品質、內在品質之間存在緊密的內在聯系，進一步說明這些指標之間是相互影響、相互制約的[20-21]，也表明冬棗對施鉀量的響應是多種生物學過程綜合作用的結果。

表6 冬棗產量、單果重與品質指標的相關性分析

注：*表示顯著性相關(P<0.05)，**表示極顯著相關(P<0.01)。

3 小結與討論

本試驗結果表明，隨著鉀肥施用量的增加，冬棗的產量、單果重呈現出先升高后降低的變化趨勢，在施鉀量為0.1 kg/株達最高值，并顯著高于其他處理。這與李明秀等[22]的研究結果相似。分析其原因主要是由于鉀素可以增強光合作用，加速碳水化合物向產品器官的運輸轉移，進而促進產品器官膨大[23]。有研究發(fā)現[3]，植物果實膨大期所吸收的鉀較多，并且將所吸收鉀的30.47%分配到果實中。這表明施鉀肥可以促進光合產物在果實中積累，進而提高冬棗產量，同時也說明鉀肥的施用量并非越多越好。

施鉀肥與冬棗的品質有密切的內在聯系[6,20]。本研究結果表明，鉀肥的不同施用量對冬棗的品質產生了顯著的差異。與對照相比，施鉀量為0.1 kg/株能明顯提高冬棗果皮的花青素含量、可溶性糖、可溶性固形物含量和糖酸比，并顯著降低可滴定酸含量，且作用效果優(yōu)于其他鉀肥的施用量處理。這與前人在其他作物上的研究結論基本一致[24-25]。這與鉀在植株中主要以離子狀態(tài)存在，具有很強的移動性有關[3]，導致施鉀肥促進了冬棗汁液含糖量與酸度的改善，從而使冬棗果實品質得到明顯提升。同時，相關分析也表明，冬棗果皮花青素、可溶性糖、可溶性固形物含量與糖酸比之間存在著緊密的內在關聯。

環(huán)磷酸腺苷是細胞內參與調節(jié)物質代謝和生物學功能的重要物質，是生命信息傳遞的“第二信使”，對細胞內多種代謝途徑能產生影響[18]，同時也是棗果中最重要的生物活性物質之一[19]。本研究表明，不同施鉀肥處理較對照均顯著提高了冬棗的總黃酮、總三帖酸和cAMP含量，這些物質對于降低人體膽固醇和高血脂發(fā)病率、調節(jié)細胞物質代謝與生物學功能等方面具有一定積極意義。本試驗還得出，在不同施鉀肥處理中，冬棗的總黃酮、總三帖酸和cAMP含量隨著施鉀肥量的增加而表現出先升后降的趨勢，這表明適宜的鉀肥施用量起著決定性作用。此外，相關分析認為，冬棗產量與單果重、果皮花青素、可溶性糖、總黃酮呈極顯著正相關關系，與三萜酸、cAMP呈顯著正相關關系，這進一步說明冬棗總黃酮、總三帖酸和cAMP含量的升高與果皮花青素、可溶性糖含量亦有一定的內在聯系。

綜上，不同鉀肥施用量對冬棗產量與品質的作用效果存在顯著差異，且施用量過少或過多均會導致效果減弱?？梢?，改變鉀肥的盲目施用，選擇適宜的鉀肥用量意義尤為重大。本試驗表明，0.1 kg/株(333.3 kg/hm2)施鉀量為推薦用量，可以獲得較好的冬棗產量與品質。

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