王 雨，陳 湖，武軍凱，肖 嘯，王召元*，張立彬*

（1.河北科技師范學(xué)院 園藝科技學(xué)院，河北 昌黎 066600；2.河北省農(nóng)林科學(xué)院 昌黎果樹(shù)研究所，河北 昌黎 066600）

桃樹(shù)(Prunus persica L.)屬薔薇科李屬，其果實(shí)口感香甜，營(yíng)養(yǎng)豐富，深受大眾的喜愛(ài)。近年來(lái)，隨著設(shè)施栽培技術(shù)的發(fā)展，設(shè)施栽培規(guī)模越來(lái)越大，錯(cuò)季鮮桃在一、二線城市備受青睞。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，我國(guó)桃設(shè)施栽培面積為3.33萬(wàn)hm2，平均批發(fā)價(jià)為10~16元/kg［1］，是露地桃的3~6倍［2］。設(shè)施桃生產(chǎn)已成為許多果農(nóng)增收致富的主要渠道，正逐漸成為現(xiàn)代果業(yè)高效發(fā)展的新型栽培模式［3］。

設(shè)施桃雖然能提早上市，占領(lǐng)市場(chǎng)，但存在口感甜度低、風(fēng)味淡的劣勢(shì)，這與其弱光、低濃度CO2、高溫高濕等環(huán)境因素有關(guān)［4-6］。除了溫度、光照、CO2濃度外，肥料也是提高設(shè)施桃品質(zhì)的重要影響因子。

桃樹(shù)是典型的喜鉀樹(shù)種，對(duì)鉀素的吸收量是氮元素的1.6倍，尤其是果實(shí)對(duì)鉀元素的需求最大［7］。鉀肥會(huì)影響植物的光合作用、蒸騰作用等重要的生理活動(dòng)，在改善果實(shí)品質(zhì)、提高產(chǎn)量方面有顯著的作用。鄭繼成等［8］研究發(fā)現(xiàn)，在果實(shí)采收期注射施鉀后桃果實(shí)的單果重、可溶性固形物含量、固酸比和平均單株產(chǎn)量均顯著提高。杜少平等［9］通過(guò)對(duì)西瓜的研究發(fā)現(xiàn)，單施鉀肥可以顯著提高西瓜果實(shí)的可溶性固形物、維生素C和蛋白質(zhì)含量。朱祖雷等［10］對(duì)駿棗以及張洋等［11］對(duì)番茄的研究也得出了類(lèi)似的結(jié)果。

國(guó)內(nèi)有關(guān)鉀素對(duì)桃果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量影響的研究多見(jiàn)于露地桃，而對(duì)設(shè)施桃的研究報(bào)道較少。鑒于此，筆者以設(shè)施桃為試材，在日光溫室的栽培條件下設(shè)置鉀肥不同的施用量，探究了設(shè)施桃果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)對(duì)不同鉀肥用量的響應(yīng)特征，旨在為今后設(shè)施桃產(chǎn)業(yè)的高品質(zhì)發(fā)展提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2022年3─9月在河北省農(nóng)林科學(xué)研究院昌黎果樹(shù)研究所進(jìn)行。試驗(yàn)材料為江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹(shù)研究所選育的短需冷量?jī)?yōu)系C26-7-17。于2019年春季定植，株行距為1.0 m×1.5 m；進(jìn)行常規(guī)水肥管理，正常疏花疏果，保證每株負(fù)載量一致。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)所用鉀肥為硫酸鉀(K2O≥52%，S≥ 16%)。采用單因素（鉀肥）試驗(yàn)方式，以不施肥為對(duì)照(CK)；設(shè)置4個(gè)鉀肥施用量處理，其硫酸鉀用量分別為67、135、202、269 g/株。在硬核期后、果實(shí)成熟前1個(gè)月，采用條狀溝施方法施入鉀肥，施肥深度為30 cm。每個(gè)處理供試7棵桃樹(shù)（排成1行），在處理之間設(shè)置隔離行。在成熟期隨機(jī)采集代表性果實(shí)，帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定。

1.3 項(xiàng)目的測(cè)定

1.3.1 果實(shí)外觀品質(zhì)的測(cè)定 每個(gè)處理從樹(shù)體的不同方位隨機(jī)選取15個(gè)外形基本一致的果實(shí)，用電子天平稱量單果重；用數(shù)顯游標(biāo)卡尺測(cè)量果實(shí)的縱徑、橫徑，并計(jì)算果形指數(shù)；在每個(gè)果實(shí)上選取6個(gè)點(diǎn)，利用SPH 860（德國(guó)Colorlite公司的產(chǎn)品）色差儀測(cè)定每個(gè)果實(shí)的果皮色澤參數(shù)L*、a*、b*、h°。

1.3.2 果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的測(cè)定 用果實(shí)硬度計(jì)測(cè)量果肉的硬度；采用手持式測(cè)糖儀測(cè)定果肉的可溶性固形物含量；使用自動(dòng)電位滴定儀測(cè)定果肉的可滴定酸含量；采用蒽酮比色法測(cè)定果肉的可溶性糖含量；采用考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定果肉的可溶性蛋白含量。

1.3.3 果實(shí)糖、酸組分及其含量的測(cè)定 采用高效液相色譜(HPLC)外標(biāo)法測(cè)定果肉的可溶性糖、有機(jī)酸組分及其含量，實(shí)驗(yàn)儀器為島津液相色譜儀(LC-20A)。

可溶性糖及其含量的測(cè)定條件：色譜柱為Phenomenex Luna C18（250 mm×4.6 mm，5 μm），流動(dòng)相為乙腈∶水=75∶25（體積比），流速0.8 mL/min，進(jìn)樣量10 μL，柱溫30 ℃；檢測(cè)器為島津RID-10A示差檢測(cè)器。

有機(jī)酸組分及其含量的測(cè)定條件：色譜柱為Supelco apHera NH2（250 mm×4.6 mm，5 μm），流動(dòng)相為10 mmol KH2PO4（用磷酸調(diào)節(jié)pH值至2.1）∶甲醇=97∶3（體積比），流速0.8 mL/min，進(jìn)樣量10 μL，柱溫30 ℃；檢測(cè)器為島津SPD-20A紫外檢測(cè)器，檢測(cè)波長(zhǎng)為210 nm。實(shí)驗(yàn)所配制的流動(dòng)相均經(jīng)過(guò)0.45 μm微孔濾膜過(guò)濾，檢測(cè)樣品均經(jīng)過(guò)0.22 μm針孔濾膜過(guò)濾。

1.3.4 產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的計(jì)算 果實(shí)成熟后，對(duì)單株產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 26.0軟件對(duì)不同處理的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析，用Excel和GraphPad Prism軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同鉀肥施用量對(duì)設(shè)施桃果實(shí)外觀品質(zhì)的影響

2.1.1 對(duì)設(shè)施桃果實(shí)單果重和體積的影響 由圖1可見(jiàn)，隨著鉀肥用量的增加，桃果實(shí)的單果重和縱徑均呈先上升后下降的變化趨勢(shì)，均在施肥量67 g/株處理下最高，且顯著高于對(duì)照的，分別較對(duì)照增加了9.90%和5.85%。不同施鉀量處理對(duì)果實(shí)的橫徑及果形指數(shù)未產(chǎn)生顯著的影響。

圖1 不同鉀肥施用量對(duì)設(shè)施桃單果重和體積的影響

2.1.2 對(duì)設(shè)施桃果實(shí)著色的影響 L*表示果皮顏色的亮度，其值越大越亮；a*值是紅綠色差指標(biāo)，其正值越大紅色越深，負(fù)值越小綠色越深；b*值是黃藍(lán)色差指標(biāo)，其正值越大黃色越深，負(fù)值越小藍(lán)色越深；h°為綜合顏色指標(biāo)，表示色調(diào)角，從0°至180°依次為紫紅、紅、橙、黃、黃綠、綠、藍(lán)綠色，其中h°=0時(shí)為紫紅色，h°=90時(shí)為黃色，h°=180時(shí)為藍(lán)綠色［11-12］。測(cè)定結(jié)果（圖2）顯示：L*值在硫酸鉀用量202 g/株處理下最小，顯著低于對(duì)照、67 g/株和135 g/株處理；a*值隨著鉀肥用量的增加呈先增加后下降的變化趨勢(shì)，在施鉀量202 g/株處理下最大，且與對(duì)照相比差異顯著，增高了46.8%；施鉀量202 g/株處理的b*值最小，且顯著低于67 g/株處理；h°值在施鉀量202 g/株處理下最小，顯著低于其他處理。綜上所述，在硫酸鉀用量202 g/株處理下設(shè)施桃C26-7-17的果面著色最好。

圖2 不同鉀肥施用量對(duì)設(shè)施桃果面色澤參數(shù)的影響

2.2 不同鉀肥施用量對(duì)設(shè)施桃果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)的影響

2.2.1 對(duì)設(shè)施桃果肉品質(zhì)指標(biāo)的影響 從圖3可以看出：隨著鉀肥施用量的增加，桃果肉的可溶性固形物含量總體呈上升趨勢(shì)，在施鉀量135和269 g/株處理下的可溶性固形物含量均顯著高于對(duì)照；但在不同鉀肥用量處理間桃果肉的可溶性固形物含量無(wú)顯著差異。

圖3 不同鉀肥施用量對(duì)設(shè)施桃果肉內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo)的影響

鉀肥對(duì)桃果肉的可滴定酸含量有顯著的影響，可滴定酸含量隨著鉀肥施用量的增加總體呈下降趨勢(shì)，施鉀量269 g/株處理下的可滴定酸含量最低，顯著低于其他處理。

施用鉀肥對(duì)果肉的可溶性糖含量影響顯著，可溶性糖含量隨著鉀肥用量的增加呈先上升后下降的變化趨勢(shì)，在施鉀量135 g/株處理下最高，比對(duì)照增加了18.88%；在施鉀量202 g/株處理下可溶性糖含量呈下降趨勢(shì)，但仍顯著高于對(duì)照14.90%；在施鉀量269 g/株處理下可溶性糖含量與對(duì)照相比無(wú)顯著差異。

可溶性蛋白含量在施鉀量202和269 g/株處理下均顯著高于對(duì)照，分別增加了34.42%和22.80%；在施鉀量202 g/株處理下可溶性蛋白含量最高；另外2個(gè)施鉀肥處理的可溶性蛋白含量與對(duì)照無(wú)顯著差異。

果實(shí)硬度在各處理間無(wú)顯著差異，說(shuō)明在本試驗(yàn)條件下不同施鉀量處理對(duì)桃果實(shí)硬度無(wú)顯著影響。

2.2.2 對(duì)設(shè)施桃果肉糖、酸組分含量的影響 由圖4可以看出，在果糖、葡萄糖、山梨醇、蔗糖這4種可溶性糖中，蔗糖含量最高，果糖含量次之，而山梨醇和葡萄糖的含量均較低。果糖含量在施鉀量202 g/株處理下最高，顯著高于其他處理，比對(duì)照高40.99%。山梨醇、葡萄糖含量均隨著鉀肥用量的增加呈先上升后下降的變化趨勢(shì)，但上升趨勢(shì)不明顯；在施鉀量269 g/株處理下山梨醇、葡萄糖含量與對(duì)照相比分別顯著降低了24.88%和31.01%。蔗糖含量在施鉀量67 g/株處理下達(dá)到了最大值26.36 mg/g，較對(duì)照增加了40.06%；但其他鉀肥處理未對(duì)蔗糖含量產(chǎn)生顯著影響。

圖4 不同鉀肥施用量對(duì)設(shè)施桃果肉可溶性糖組分含量的影響

如圖5所示，桃果肉的3種有機(jī)酸含量表現(xiàn)為蘋(píng)果酸＞檸檬酸＞酒石酸。在不同鉀肥用量處理下，3種有機(jī)酸的含量表現(xiàn)出不同的變化趨勢(shì)，其中酒石酸含量隨鉀肥用量的增加總體呈現(xiàn)出下降趨勢(shì)，各施肥處理下的酒石酸含量均顯著低于對(duì)照，與對(duì)照相比分別降低了31.77%、18.07%、37.03%、60.56%。蘋(píng)果酸含量只有在施鉀量269 g/株處理下顯著低于對(duì)照，比對(duì)照降低了25.36%；而蘋(píng)果酸含量在施鉀量67 g/株處理下顯著高于對(duì)照。檸檬酸含量在前3個(gè)施肥處理下與對(duì)照相比無(wú)顯著差異，在施鉀量269 g/株處理下含量最低，顯著低于對(duì)照34.20%。

圖5 不同鉀肥施用量對(duì)設(shè)施桃果肉有機(jī)酸組分含量的影響

2.3 不同鉀肥施用量對(duì)設(shè)施桃產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響

由表2可知，施用不同量的鉀肥對(duì)設(shè)施桃的單株產(chǎn)量有顯著影響，在施鉀量135 g/株處理下單株產(chǎn)量最高，達(dá)6.27 kg，較對(duì)照顯著增加了39.96%；在施鉀量202 g/株處理下的單株產(chǎn)量次之，較對(duì)照顯著增加了31.92%；在施鉀量135、202 g/株處理間單株產(chǎn)量無(wú)顯著差異。在施鉀量135 g/株處理下單位面積產(chǎn)量達(dá)到了2729.66 kg/667 m2，經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到了43418.50元/667 m2，分別較對(duì)照增加了40.35%、39.52%?？梢?jiàn)適當(dāng)增加鉀肥用量對(duì)設(shè)施桃產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的提高有顯著作用。

表2 不同鉀肥施用量對(duì)設(shè)施桃產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響

3 討論

鉀是調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)與果實(shí)發(fā)育的重要礦質(zhì)元素，在提高果實(shí)品質(zhì)方面起著重要作用。果實(shí)的外觀品質(zhì)主要包括果實(shí)大小、形狀和色澤等方面，是重要的經(jīng)濟(jì)性狀。郭燕等［12］研究表明，鉀能增強(qiáng)光合作用中多種酶的活性，參與調(diào)節(jié)光化學(xué)反應(yīng)，有助于干物質(zhì)積累和光合產(chǎn)物向庫(kù)器官運(yùn)輸，從而提高果實(shí)的單果重、縱徑和橫徑。鉀提高果實(shí)單果重和體積的作用已經(jīng)在張洋等［11，13，15-16］的研究中得到了驗(yàn)證。本試驗(yàn)施用鉀肥67 g/株后，桃果實(shí)的縱徑顯著提高了5.85%，單果重顯著提高了9.90%，但對(duì)果實(shí)橫徑和果形指數(shù)的影響不顯著，這可能與施鉀肥次數(shù)少有關(guān)。

影響果實(shí)色澤發(fā)育的色素主要有葉綠素、花青素苷和類(lèi)胡蘿卜素等［17］。果實(shí)色澤的形成與葉綠素降解形成類(lèi)胡蘿卜素或花色苷有關(guān)［18］。本研究結(jié)果表明，增施鉀肥可以顯著改善桃果實(shí)著色，并以施鉀量202 g/株處理下果實(shí)著色最好，這可能是因?yàn)槭┯免浄试黾恿斯せㄉ蘸浚?9］。但隨著鉀肥用量的進(jìn)一步增加，果面著色情況開(kāi)始劣化。這與姜學(xué)玲等［20］對(duì)富士蘋(píng)果的研究結(jié)果一致。

可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸、可溶性蛋白含量是果實(shí)的重要品質(zhì)性狀，糖和酸的含量決定著果實(shí)的口感和風(fēng)味。前人研究發(fā)現(xiàn)，鉀肥能顯著提高蘋(píng)果［21-22］、梨［23］、西瓜［24-25］、葡萄［26］等果實(shí)中可溶性糖含量并降低酸的含量。郭志剛［27］對(duì)蘋(píng)果的研究發(fā)現(xiàn)，鉀元素通過(guò)抑制蘋(píng)果酸合成酶的活性和促進(jìn)蘋(píng)果酸分解酶的活性，降低了蘋(píng)果酸和檸檬酸的含量。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，施用鉀肥后，桃果實(shí)的可滴定酸、酒石酸含量均顯著降低，而可溶性糖、可溶性固形物、可溶性蛋白、蔗糖含量均顯著提高。涂美艷等［28-30］也得出了相似的研究結(jié)果。

鉀肥對(duì)提高植株產(chǎn)量也起著顯著的作用。陳棟等［31］研究表明，在施用氮、磷肥的基礎(chǔ)上增施鉀肥，隨著鉀肥用量在一定范圍內(nèi)增加，油桃的單位面積產(chǎn)量顯著高于對(duì)照。段祥坤等［32］的研究結(jié)果表明，在設(shè)施條件下隨著鉀肥用量的增加，厚皮甜瓜的產(chǎn)量先增加后下降。何忠俊等［33］研究發(fā)現(xiàn)，施鉀對(duì)碭山酥梨有顯著的增產(chǎn)效果，增產(chǎn)率達(dá)8.2%~27.0%。在本試驗(yàn)條件下，施用硫酸鉀135、202 g/株處理下的設(shè)施桃產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益均顯著高于對(duì)照，但在這2個(gè)處理間差異不顯著，從經(jīng)濟(jì)效益和產(chǎn)量的角度來(lái)看，施用硫酸鉀135和202 g/株均可。

4 結(jié)論

本研究結(jié)果表明，適量增施鉀肥可以顯著提高設(shè)施桃的果實(shí)外觀品質(zhì)、內(nèi)在品質(zhì)、單位面積產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益；在施用硫酸鉀202 g/株處理下，桃果實(shí)的果糖、可溶性糖、可溶性蛋白含量均顯著高于對(duì)照，而可滴定酸、酒石酸含量均顯著低于對(duì)照，且果皮著色指標(biāo)、單位面積產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益均表現(xiàn)較好。因此，在本試驗(yàn)條件下，硫酸鉀的最佳施用量為202 g/株。