嚴亮亮，岳 坤，宋麗華

（寧夏大學 農(nóng)學院，寧夏 銀川 750021）

靈武長棗Zizyphus jujuba‘Lingwuchangzao’是寧夏特色棗樹栽培品種[1]，其果個大，味道好，口感脆，富含維生素，有“活維生素丸”的美稱[2]。目前靈武長棗的栽植面積逐年增加，已達9 467 hm2[3]。隨著靈武長棗栽植面積的不斷擴大，產(chǎn)業(yè)規(guī)模越來越大，人們對靈武長棗的品質(zhì)要求也越來越高。然而近幾年，由于自然環(huán)境變化、管理技術(shù)不到位等因素導(dǎo)致靈武長棗的果實品質(zhì)良莠不齊，個別栽植基地棗樹的果實品質(zhì)有所下降。為了全面了解靈武長棗不同栽植基地影響果品的因子，制定科學的施肥與管理措施，研究土壤、葉片、果實養(yǎng)分與靈武長棗品質(zhì)的關(guān)系，對建立靈武長棗科學施肥體系，提高果實品質(zhì)有重要意義。馬亞平等[4]研究了靈武長棗果實品質(zhì)與土壤肥力之間的相關(guān)性。王文放[5]研究表明：篩選合理的施肥配方可以揭示靈武長棗養(yǎng)分需求的規(guī)律；白琳云等[6]研究發(fā)現(xiàn)：覆蓋處理有利于促進設(shè)施靈武長棗營養(yǎng)生長與果實營養(yǎng)品質(zhì)的提高；孫亞萍等[7]研究表明：行間種草可以改善果實品質(zhì)，提高坐果率；賈昊等[8]發(fā)現(xiàn)：不同磁強磁化水處理能促進靈武長棗的營養(yǎng)增加；另外，對不同栽植基地靈武長棗果實品質(zhì)[9]、土壤與果實品質(zhì)的關(guān)系[10]也開展了相關(guān)的研究。但是，對靈武長棗葉片與果實、土壤與葉片的相關(guān)性研究還未見報道?；诖?，本研究對5個靈武長棗栽植基地的影響因素進行調(diào)查，分析了土壤、葉片、果實養(yǎng)分與果實品質(zhì)之間的相關(guān)性，并對篩選的影響因子進行多重線性逐步回歸分析，以期為靈武長棗科學施肥提供理論依據(jù)。

1 研究地區(qū)與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

寧夏靈武位于 38°04′42″～38°04′47″N，106°31′45″～106°31′59″E，該區(qū)海拔 1 250.0 m，屬中溫帶大陸性干旱氣候，春遲秋早，四季分明、日照充足、熱量豐富、蒸發(fā)強烈、氣候干燥、晴天多、雷雨少，全年日照時數(shù)4 434.7 h，平均無霜期157.0 d，植物生長期持續(xù)170.0 d，有效積溫3 351.3 h，年平均氣溫8.8 ℃，年均降水量206.2～255.2 mm。土壤為砂壤土，土質(zhì)深厚肥沃，引黃河水灌溉，水源充裕，極適宜長棗的生長。本研究5個種植基地施肥情況基本一致，春季3月中旬按照每棵樹0.1 kg的量施用生物有機肥，夏季5月上旬按照每棵樹各施用0.4 kg磷酸二銨、1.1 kg硫酸鉀。6月中旬按照每棵樹施用1.0 kg 的元素水溶肥料 [各元素配比為m(氮)∶m(五氧化二磷)∶m(氧化鉀)=9∶15∶30。硼質(zhì)量分數(shù)為0.20%，鋅質(zhì)量分數(shù)為0.05%]。各基地基本情況見表1。

表1 靈武長棗各栽植基地基本情況Table 1 Basic situation of Z. jujuba ‘Lingwuchangzao’ plantation

1.2 材料

于2018年9月下旬，分別在銀川靈武市5個靈武長棗栽植基地，采集樹齡為10～12 a的成熟期靈武長棗、葉片和栽植基地土壤為試材，土壤類型均為砂壤土。

1.3 取樣方法

1.3.1 土壤樣品 每個基地隨機選取3個采樣小區(qū)，每采樣小區(qū)采用五點取樣法采集0～60 cm土層土壤，靈武長棗根系深度分布為0～70 cm[5]，各取樣點土樣均勻混合，取樣3份，將土樣裝入自封袋帶回實驗室自然風干，研磨后分別過2.25和1.00 mm的篩，裝入自封袋中保存待測。

1.3.2 葉片樣品 在各栽植基地分別選3個樣地，每個樣地選取3棵樹齡、長勢基本一致的棗樹，分別在每棵樹的東、西、南、北4個方向選取二次枝中部，各取5片健康成熟的葉，每個取樣點共180片葉，并對采集的樹葉進行標記，帶回實驗室后洗凈、殺青、經(jīng)80 ℃烘干，粉碎后裝入自封袋中保存。

1.3.3 果實樣品 在果實成熟期(2018年9月下旬)，分別在各栽植基地，選取采集葉片標記的植株，分別在每棵樹的東、西、南、北4個方向各取5顆棗，每個取樣點共180顆棗，帶回實驗室冷藏并進行果實品質(zhì)測定。

1.4 測定方法

土壤有機質(zhì)采用重鉻酸鉀容量法，氮采用凱氏定氮法，堿解氮采用堿解擴散法，磷采用氫氧化鈉-鉬銻抗比色法，有效磷采用0.5 mol·L?1碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法，鉀采用氫氟酸-高氯酸法，速效鉀采用乙酸銨浸提-火焰光度計法，有效鐵、有效鋅、有效錳采用二乙基三胺五乙酸浸提-火焰光度計法，硒采用硝酸-高氯酸消煮熒光法。葉片和果實用硫酸-過氧化氫消煮后，采用凱氏定氮法測定氮，磷采用鉬銻抗比色法測定，鉀采用火焰光度計法測定，鈣、鎂、鋅、鐵、硒采用原子吸收法測定。果實品質(zhì)用分析天平和游標卡尺分別測定單果質(zhì)量和縱橫經(jīng)，用手持糖度計測定可溶性固形物，用手持果實硬度計測定硬度，采用2,6-二氯靛酚氧化滴定法測定維生素C，采用酸堿滴定法測定滴定酸，采用蒽酮比色法測定可溶性糖。葉片與果實測定時均使用鮮樣。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Excel進行數(shù)據(jù)處理，采用SPSS 25.0進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 栽植基地土壤、棗樹葉片、果實養(yǎng)分和果實品質(zhì)基本情況

2.1.1 棗樹栽植基地土壤肥力 由表2可知：根據(jù)靈武長棗栽植基地土壤肥力性質(zhì)指標分級標準[11]，本次調(diào)查栽植基地有機質(zhì)、全氮、速效氮的平均質(zhì)量分數(shù)較低，全磷、速效磷、速效鉀的平均質(zhì)量分數(shù)較高。不同栽植基地有機質(zhì)、速效氮、速效磷、速效鉀的平均質(zhì)量分數(shù)分別為7.86 g·kg?1、54.86 mg·kg?1、43.31 mg·kg?1、173.07 mg·kg?1，不同栽植基地之間有機質(zhì)、氮、磷、鉀有較大差異。根據(jù)寧夏土壤肥力性質(zhì)指標分級標準[11]發(fā)現(xiàn)：本研究土壤有機質(zhì)、全氮、速效氮極度缺乏。正常土壤硒為0.200 0 mg·kg?1，中國土壤硒的背景值為 0.210 0 mg·kg?1， 黃土高原地區(qū)的土壤硒為 0.001 0～0.165 0 mg·kg?1[12]，可見，本研究土壤硒的平均值為0.150 0 mg·kg?1，在黃土高原地區(qū)屬于正常范圍。

表2 靈武長棗種植基地土壤肥力性質(zhì)指標概況Table 2 Soil nutrients situation of Z. jujuba ‘Lingwuchangzao’ plantation

2.1.2 棗樹葉片礦物質(zhì)養(yǎng)分 由表3可以看出：不同栽植基地棗樹葉片全鉀和鈣質(zhì)量分數(shù)差異較大。與馬建江等[13]對駿棗Ziziphus jujuba‘Junzao’葉片養(yǎng)分的研究相比，靈武長棗葉片全磷明顯偏低，鈣高于駿棗，全鉀略高于駿棗，鐵略低于駿棗。

2.1.3 棗樹果實養(yǎng)分和果實品質(zhì) 從表4和表5可以看出：不同栽植基地之間果實(不包含果核)礦物質(zhì)養(yǎng)分和果實品質(zhì)有較大差異。

2.2 相關(guān)性分析

2.2.1 土壤肥力與果實養(yǎng)分及品質(zhì)的相關(guān)性 從表6可見：不同土壤肥力性質(zhì)與靈武長棗果實養(yǎng)分及品質(zhì)之間存在較強的相關(guān)性。其中：土壤有機質(zhì)、全氮與棗果滴定酸、氮、鋅都呈顯著正相關(guān)(P＜0.01)；土壤全磷、速效氮與果實滴定酸、可溶性糖、氮、鋅都呈顯著正相關(guān)(P＜0.05)；土壤全鉀與果實縱徑、滴定酸、可溶性糖、氮、鋅都呈顯著正相關(guān)(P＜0.05)；土壤速效磷與果實可溶性糖、氮、鋅呈顯著正相關(guān)(P＜0.05)；土壤速效鉀與果實滴定酸、可溶性糖、鋅呈顯著正相關(guān)(P＜0.05)；土壤有效鐵與果實可溶性糖、鉀、鋅具有顯著相關(guān)性(P＜0.05)，其中有效鐵與鉀呈負相關(guān)；土壤有效鋅、有效錳、土壤硒與果實鋅具有顯著正相關(guān)性(P＜0.05)。

表3 靈武長棗葉片礦物質(zhì)養(yǎng)分Table 3 Survey data of leaf nutrients in Z. jujuba ‘Lingwuchangzao’

表4 靈武長棗果實礦物質(zhì)養(yǎng)分Table 4 Survey data of fruit mineral nutrients in Z. jujuba ‘Lingwuchangzao’

表5 靈武長棗果實品質(zhì)Table 5 Survey data of fruit quality in Z. jujuba ‘Lingwuchangzao’

表6 土壤肥力與果實養(yǎng)分及品質(zhì)之間的相關(guān)系數(shù)Table 6 Correlation coefficients between soil nutrients and fruit index

2.2.2 葉片養(yǎng)分與果實指標之間的相關(guān)性 從表7可見：葉片氮、磷與果實滴定酸、可溶性糖、氮呈顯著相關(guān)(P＜0.05)或極顯著相關(guān)(P＜0.01)；葉片鉀與果實滴定酸(P＜0.01)、氮(P＜0.05)具有相關(guān)性；果實各指標與葉片鈣相關(guān)不顯著(P＞0.05)；葉片鎂與果實滴定酸(P＜0.05)、可溶性糖(P＜0.01)具有相關(guān)性；葉片鋅與果實可溶性糖(P＜0.05)、氮(P＜0.05)、鋅(P＜0.01)具有相關(guān)性；葉片鐵與果實滴定酸(P＜0.01)、氮(P＜0.01)、鋅(P＜0.05)具有相關(guān)性；葉片硒與果實鋅呈顯著相關(guān)(P＜0.05)，并且以上均為正相關(guān)。而果實單果質(zhì)量、縱橫經(jīng)、硬度、可溶性固形物、維生素C、磷、鉀、鈣、鎂、鐵、硒與所有測定的指標差異都不顯著(P＞0.05)。

表7 葉片養(yǎng)分與果實指標之間的相關(guān)系數(shù)Table 7 Correlation coefficients between leaf nutrients and fruit index

2.2.3 果實養(yǎng)分與果實品質(zhì)之間的相關(guān)性 由表8可知：果實氮與硬度、滴定酸具有顯著相關(guān)性(P＜0.01)，其中果實氮與硬度呈負相關(guān)；果實鎂與硬度具有顯著相關(guān)性(P＜0.05)；果實鋅與滴定酸具有顯著相關(guān)性(P＜0.05)；果實品質(zhì)與果實中的磷、鉀、鈣、鐵、硒相關(guān)不顯著(P＞0.05)。

2.3 影響因子及回歸方程

礦物質(zhì)元素綜合影響果樹生長，簡單的線性相關(guān)不能客觀反映礦物質(zhì)養(yǎng)分各因子對果實的綜合影響。因此，本研究將果實與土壤指標進行多元線性逐步回歸分析(表9)可知：影響果實縱徑的因子是土壤全鉀；影響果實滴定酸的因子是土壤速效鉀；影響果實可溶性糖的因子是土壤速效鉀；影響果實氮的因子是土壤有機質(zhì)與硒；影響果實鉀的因子是土壤有效鐵與全磷；影響果實鋅的因子是土壤速效鉀。

表8 果實養(yǎng)分與果實品質(zhì)之間的相關(guān)系數(shù)Table 8 Correlation coefficients between fruit nutrients and fruit quality

表9 影響果實養(yǎng)分及品質(zhì)的土壤因子及回歸方程Table 9 Soil factors and regression equations that affect fruit nutrient and quality

用同樣的方法，建立靈武長棗果實養(yǎng)分與葉片養(yǎng)分的回歸方程。由表10可見：果實滴定酸主要受葉片磷的影響；果實可溶性糖主要受葉片磷和鎂的影響；果實氮主要受葉片鐵的影響；果實鋅主要受葉片鋅的影響。以上影響果實養(yǎng)分及品質(zhì)的葉片因子與果實養(yǎng)分及品質(zhì)之間均為正相關(guān)。說明：*表示在0.05水平上顯著相關(guān)；**表示在0.01水平上顯著相關(guān)；***表示在0.001水平上顯著相關(guān)

表10 影響果實養(yǎng)分及品質(zhì)的主要葉片養(yǎng)分因子及回歸方程Table 10 Selection of leaf nutrient factors and establishment of regression equation affecting fruit nutrients

對影響果實養(yǎng)分及品質(zhì)的主要礦物質(zhì)因子進行多重線性逐步回歸分析(表11)可知：果實硬度主要受果實氮的影響；果實滴定酸主要受果實氮和鐵的共同影響；果實氮主要受果實鋅的影響；果實鈣主要受果實鎂和鐵的共同影響；果實鎂主要受果實鈣和鐵的共同影響；果實鋅主要受果實氮影響；果實硒主要受果實鎂的影響。

表11 影響果實養(yǎng)分及品質(zhì)的主要果實礦物質(zhì)因子及回歸方程Table 11 Selection of fruit mineral factors and establishment of regression equation affecting fruit nutrients

3 討論與結(jié)論

土壤養(yǎng)分體系是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，有機質(zhì)與礦質(zhì)元素水平間存在密切關(guān)系。王立新等[14]研究了不同立地條件下紅樹莓Rubus idaeus果實品質(zhì)的差異性。王宏安等[15]研究了土壤質(zhì)地對蛇龍珠葡萄Cabernet gernischet釀酒品質(zhì)的影響，表明含砂石的壤土條件下生長的葡萄，釀酒品質(zhì)較佳。克熱曼·賽米等[16]研究表明：不同土壤類型下不同樹齡葡萄果實品質(zhì)之間存在一定的差異。本研究選取的5個試驗點是靈武長棗主要產(chǎn)區(qū)，土壤和樹體管理水平一致，但土壤類型分別屬于壤土、砂壤土、砂土，存在一定差異，這種差異性也影響了靈武長棗果實的養(yǎng)分及品質(zhì)。張強[17]研究表明：蘋果Malus sieversii果園的土壤營養(yǎng)成分對果實品質(zhì)特性的影響復(fù)雜，土壤營養(yǎng)元素間存在協(xié)同與拮抗作用及不同程度的相關(guān)性，用多元線性回歸或逐步回歸建立方程，容易導(dǎo)致系數(shù)不穩(wěn)、系數(shù)符號相反或與生產(chǎn)實際不一致等問題。本研究根據(jù)靈武長棗種植基地土壤肥力性質(zhì)指標分級標準[11]，在分析土壤肥力和果實養(yǎng)分的相關(guān)性過程中發(fā)現(xiàn)：栽植基地土壤中全氮和速效氮低于標準。大量元素中鉀和磷較高，微量元素除錳外，各微量元素也處于較高水平，微量元素在果實生長發(fā)育過程中具有不可替代的作用。本研究表明：靈武長棗栽植基地錳含量較低，錳是植物葉綠體的組成和維持葉綠體形態(tài)的必要元素，也是植物體內(nèi)多種酶的激活劑[18?20]，因此以后在進行施肥時應(yīng)增加氮肥和微量元素中錳肥的施用。

本研究通過相關(guān)性分析和多重線性逐步回歸分析發(fā)現(xiàn)：靈武長棗果實養(yǎng)分及品質(zhì)與土壤、葉片養(yǎng)分因子之間存在較大差異，說明一種營養(yǎng)元素的吸收和積蓄與其他元素具有密切關(guān)系[21]，不同的營養(yǎng)元素之間存在著相互作用，這與在蘋果和獼猴桃Actinidia chinensis上的研究結(jié)果基本一致[22?23]。土壤有機質(zhì)作為土壤中礦物質(zhì)養(yǎng)分的主要來源，有利于提高土壤的保水保肥能力，本研究土壤有機質(zhì)升高可以使果實氮升高，從而促使果實蛋白質(zhì)升高。

不同的礦質(zhì)營養(yǎng)元素對果實品質(zhì)的影響各異。鉀對果實品質(zhì)的形成影響顯著[24]，相比于全鉀，速效鉀與果樹的生長和果實品質(zhì)形成的關(guān)系更加密切，速效鉀的升高可使果實可溶性糖和鋅提高。鋅是植物正常生長發(fā)育所必需的微量營養(yǎng)元素，也是植物某些酶的成分。與葉綠素及生長素物質(zhì)合成有關(guān)，在促進光合作用和碳水化合物的轉(zhuǎn)化中具有重要作用。本研究發(fā)現(xiàn)：靈武長棗果實品質(zhì)主要受土壤有機質(zhì)、堿解氮、有效磷、鉀、鐵、鋅錳、硒的相互影響，土壤有機質(zhì)、全氮、有效鉀、鈣和鐵對果實可溶性固形物具有較大的影響，說明不同果實品質(zhì)受土壤養(yǎng)分的影響程度各異，不同土壤類型棗園，果實品質(zhì)主要受土壤養(yǎng)分的共同影響因素所決定。

本研究多重線性逐步回歸分析發(fā)現(xiàn)：果實氮的升高可以使果實硬度降低，使滴定酸和果實鋅提高，而提高土壤有機質(zhì)可使果實氮增加。果實鈣主要受果實鎂和鐵的影響，且為正相關(guān)；果實鎂與果實鈣為正相關(guān)，與鐵為負相關(guān)。這說明果實鈣與鎂是相互促進的關(guān)系，果實鎂與鐵是拮抗關(guān)系，再次證明各元素在植物體內(nèi)的相互作用不同。

本研究各栽植基地普遍缺錳、有機質(zhì)、全氮以及速效氮，其他微量元素均處于正常水平。為了提高靈武長棗果實品質(zhì)和營養(yǎng)價值，提升靈武長棗經(jīng)濟價值，在各栽植基地應(yīng)增加有機肥和微量元素的施用量，特別是錳，應(yīng)減少鐵元素的施用。在實際生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)土壤質(zhì)地的差異，采取不同的栽培管理措施來減輕土壤質(zhì)地對靈武長棗果實品質(zhì)和礦質(zhì)元素的影響。如大泉林場、園藝場、長棗莊園栽植基地土壤屬于壤土，應(yīng)該適度控制肥水，結(jié)合配方施肥和痕量灌溉，加強微量元素的施用，以提高果實品質(zhì)；銀湖公司栽植基地屬于砂壤土，應(yīng)及時補充肥水，保證靈武長棗良好生長的同時，增加有機質(zhì)施用量，可大大提高果實品質(zhì)；中璽棗業(yè)栽植基地土壤為砂質(zhì)土，土壤有機質(zhì)嚴重缺乏，土壤養(yǎng)分差，果實脆度、含糖量明顯下降，可加強生長期微量元素的補充。