海藻套餐肥料對沾化冬棗產量和品質的影響

摘要：通過測定施肥前后冬棗（Ziziphus jujuba Mill. cv. dongzao）種植區域的土壤理化性質及棗樹的根系參數、養分吸收量、果實產量和品質等指標，評價了海藻套餐肥料的肥效。結果發現，與未施肥對照相比，海藻套餐肥料能顯著改善土壤肥力狀況，提高土壤微生物生物量碳和氮（Plt;0.05）。與施用常規市售肥料處理相比，施用海藻套餐肥料后提高了棗樹0～20 cm土層的根長密度、根系活力和棗果產量，并顯著提高了棗果可溶性固形物、維生素C、總糖、可溶性蛋白質含量（Plt;0.05）。這表明海藻套餐肥料能通過改善土壤肥力、提高土壤微生物活性，增加棗樹根系生長和養分吸收，從而提高棗果產量及品質。

關鍵詞：冬棗（Ziziphus jujuba Mill. cv. dongzao）；海藻肥料；根系活力；產量；品質

中圖分類號：S665.1；S144.9" " " " "文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2023）03-0065-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.03.012 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Effects of seaweed compost fertilizer on yield and quality of Zhanhua winte jujube

AI Xin-shuai1，YANG Zheng-hua1，YUAN Le-bin1，LU Bo-si2，SHEN Hong2

（1.Hubei E’Zhong Ecological Engineering Co.， Ltd.， Jingmen" 448000， Hubei， China； 2. College of Natural Resources and Environment， South China Agricultural University， Guangzhou" 510642， China）

Abstract： The fertilizer efficiency of seaweed compost fertilizer was evaluated by measuring soil physical and chemical properties， root parameters， nutrient absorption， fruit yield and quality of winter jujube（Ziziphus jujuba Mill. cv. dongzao） before and after fertilization. The results showed that compared with no fertilization， seaweed compost fertilizer could significantly improve soil fertility and increase soil microbial biomass carbon and nitrogen（Plt;0.05）. Compared with conventional fertilizer treatment， the application of seaweed compost fertilizer increased the root length density of 0～20 cm soil layer， root activity and fruit yield of the jujube tree， and significantly increased the contents of soluble solids， vitamin C， total sugar and soluble protein of jujube fruit（Plt;0.05）. It indicated that seaweed compost fertilizer could increase root growth and nutrient absorption of jujube trees by improving soil fertility and increasing soil microbial activity， and ultimately improve the yield and quality of jujube fruit.

Key words： winter jujube（Ziziphus jujuba Mill. cv. dongzao）； seaweed fertilizer； root activity； yield； quality

冬棗（Ziziphus jujuba Mill. cv. dongzao）起源于中國，原產自黃河中下游地區，是鼠李科屬植物，也是中國晚熟棗品種中最好的一種，中國種植區域主要分布在山東、河南、陜西等地［1］。棗樹具有很強的適應性，甚至可以在海邊鹽堿地正常生長。棗果似球形，果面較為平整光滑，質脆爽口，口感甘甜清香，甜酸適口，食之無渣。棗肉富含蛋白質、人體必需氨基酸、維生素和多種微量元素，維生素C含量極高，具有良好的抗氧化性，可以清除自由基從而延緩衰老，因此又被稱為“活維生素丸”［2］。冬棗中還含有大量的環磷酸腺苷和黃酮類化合物，具有降低膽固醇及抵御癌癥等作用［3］。優質的肥料不僅可以改善土壤狀況，還可以提高作物的根系活力，從而提高經濟作物的產量和品質。當前在棗樹栽培和管理方面存在一定的地域性［4］。高新宇等［5］的試驗結果表明，不同的施肥方式及施肥處理均會不同程度地影響棗果的生理指標。為了提高棗果的營養品質，本研究通過比較不同施肥處理對棗樹根系生長及棗果產量品質的影響，探究出適合山東省濱州市沾化區棗樹種植的土壤條件及養分管理模式，為推廣海藻生物刺激素肥料在棗樹上的應用提供一定的理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2020年10月25日在山東省濱州市沾化區富國街道蘇王村進行。該地區位于北緯37°41′53″、東經118°07′56″ ，屬溫帶季風氣候，地勢呈西南高，年均溫度在12 ℃。棗樹為大棚種植，樹間平均行距為3.5 m，株距為2.5 m。

1.2 供試材料

供試棗樹由試驗地果農提供，樹齡6～8年，品種分別為沾冬1號和沾冬2號。供試肥料有常規市售有機肥、市售復合肥1（N、K2O、P2O5含量均為16%）、市售復合肥2（N、K2O、P2O5含量均為18%），市售復合肥3（N、K2O、P2O5含量分別為15%、10%和35%）；鄂中仟金方生物生態有機肥、仟金方復合肥1（N、K2O、P2O5含量分別為18%、10%和14%）、仟金方復合肥2（N、K2O、P2O5含量分別為15%、5%和40%）。鄂中仟金方肥料中均含有海藻類生物刺激素。

1.3 試驗設計

試驗采用田間試驗，沾冬1號和沾冬2號2個冬棗品種均設置3個處理，分別為對照（CK），未施肥；常規市售肥料處理，市售有機肥+市售復合肥1+市售復合肥2+市售復合肥3；海藻套餐肥料處理，鄂中仟金方生物生態有機肥+仟金方復合肥1+仟金方復合肥2。每個處理設置10個重復，除對照外，其他各處理的肥料施用量均相同。

1.4 試驗過程

試驗開展于2020年10月25日至2021年9月5日，按不同處理分別對前期長勢均一的棗樹進行隨機掛牌標記，試驗棗樹共計60株，對照不施肥。

2020年10月25日開溝施用基肥，溝施具體操作為：在樹冠外側挖寬30 cm、深35 cm、長45 cm的溝進行施肥，常規市售肥料處理具體用量為每株10 kg市售有機肥+1.5 kg市售復合肥1；海藻套餐肥料處理具體用量為每株10 kg鄂中仟金方生物生態有機肥+1.5 kg仟金方復合肥1。2021年4月5日、7月5日分別對不同處理棗樹沖施復合肥2和仟金方復合肥1，每次用量均為每株0.5 kg；2021年9月5日沖施市售復合肥3和仟金方復合肥2，具體用量均為每株1.0 kg。各試驗處理除施用肥料種類外，其余栽培管理棗樹措施均保持一致。

1.5 樣品采集及測定指標

1）土壤理化性質的測定。土壤有機質及各養分含量測定方法參照文獻［6］。土壤微生物量碳、氮分別采用TOC-VCPH有機碳分析儀法和氯仿-K2SO4熏蒸提取法測定。

2）棗樹根系生長情況的測定。2個品種每處理分別隨機抽取3株棗樹，在距離樹干1.5 m處挖100 cm（長）×20 cm（寬）的土壤剖面，深挖，調查根系的數量，取部分根系樣品分析；根系活力采用α-萘胺法進行測定。將部分根系劃分清楚后置于信封中105 ℃烘干48 h，取出測定根系干重。

3）棗果采集及品質測定。分別采集試驗棗樹樹干外圍中上部的東、南、西、北4個方向的棗果，裝入自封袋后用液氮封存，用于棗果品質和氮、磷、鉀含量的測定。棗果中可溶性固形物含量使用TD-45型數顯糖度儀測定；總糖含量采用3，5-二硝基水楊酸法測定；可溶性蛋白質含量采用考馬斯亮藍法測定；維生素C含量采用2，6-二氯靛酚滴定法測定；可滴定酸含量采用酚酞滴定法測定。

4）棗樹葉片和果實中氮、磷、鉀含量的測定。氮、磷、鉀測定采用H2SO4-H2O2消煮，氮含量采用全自動間斷化學分析儀器測定，磷含量采用鉬銻抗比色法測定，鉀含量采用原子吸收分光光度法測定。

1.6 數據分析

數據均采用SPSS和Excel進行統計分析。采用單因素方差分析差異顯著性，采用Duncan’s法進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 不同施肥處理對棗樹園土壤理化性質的影響

由表1可知，施用肥料對土壤養分含量有較大影響，但對土壤的pH影響很小。與對照相比，2個施肥處理土壤速效養分和總養分含量顯著提高（Plt;0.05），但2個施肥處理間差異不顯著。施用海藻套餐肥料處理的土壤有機質含量也顯著高于對照（Plt;0.05），比對照提高了15.2%。施用海藻套餐肥料處理后的棗園土壤微生物量碳、氮比對照顯著提高（Plt;0.05），土壤微生物量碳比施用常規市售肥料處理也有顯著提高（Plt;0.05），說明鄂中仟金方有機肥中的微生物對沾化土壤具有較好的適應性，同時因微生物量的提高從而加快了土壤中有機氮-礦化氮的持續轉化。

2.2 不同施肥處理對棗樹根系生長的影響

根的生長情況和活力水平直接影響作物地上部的營養狀況和產量水平，植物所需的水分和養料都需要消耗能量，根系活力越高表明根系細胞的呼吸作用越強，吸收水分和養分的能力越強［7］。根長密度反映了作物獲取土壤資源能力的變化，一般認為根長密度越高，地上部生物量就越大，越能與滴灌設施的水分分布相匹配［8］，即可提高水分與根毛的接觸面積，確保棗樹的正常生理代謝。 通過測定不同施肥處理對棗樹0～20 cm土層根系生長的影響（表2）可知，與對照相比，施肥處理均能促進2個棗樹品種根系生長并提高根系活力，且能促進一級側根和二級側根干質量的增加，其中以施用海藻套餐肥料效果更好，各指標提高效果均達顯著水平（Plt;0.05）；與施用常規市售肥料處理相比，施用海藻套餐肥料顯著提高了2個品種的根系活力，顯著提高了沾冬1號的根長密度和一級側根干質量（Plt;0.05）。

2.3 不同施肥處理對棗樹葉片氮、磷、鉀含量的影響

葉片中的元素不僅影響葉片的生長，同時也影響光合產物及相關合成化合物向果實轉運。由表3可知，與對照相比，施肥后沾冬1號和沾冬2號2個棗樹品種葉片中的氮元素含量均有不同程度的提高，其中施用海藻套餐肥料均達顯著水平（Plt;0.05），施用常規市售肥料的沾冬2號也達顯著水平（Plt;0.05）；葉片中的磷元素含量增加不明顯，可能是因為北方土壤中磷元素含量相對豐富的原因；葉片中的鉀元素含量有明顯的提高，其中施用海藻套餐肥料均達顯著水平（Plt;0.05），施用常規市售肥料的沾冬1號也達顯著水平（Plt;0.05）。值得注意的是，施用海藻套餐肥料處理后2個棗樹品種葉片中的鉀元素含量比對照和施用常規市售肥料處理均有不同程度提高。鉀元素在細胞內可以作為60多種酶的活化劑，也是細胞液滲透的重要成分，對氣孔的開放有直接作用，對果實的增甜和膨大有著決定性作用。由此說明，施用海藻套餐肥料可以促進棗樹葉片中鉀元素的累積，從而提高棗果的品質。

2.4 不同施肥處理對棗果養分含量的影響

由表4可知，與施等量的常規市售肥料相比，施用海藻套餐肥料2個品種棗果氮含量分別提高了6.9%和8.3%，鉀含量分別增加了4.6%和18.6%；磷含量變化不顯著。這說明海藻套餐肥料主要是有助于提高棗樹果實對氮和鉀元素的吸收。

2.5 不同施肥處理對棗果產量和品質的影響

施肥可以提高棗果的品質和口感，進一步提高其商業品質［2］。由表5可知，施用海藻套餐肥料比施用市售肥料更能提高棗果的總糖、可溶性蛋白質、可溶性固形物和維生素C含量（Plt;0.05），與施用常規市售肥料處理相比，施用海藻套餐肥料處理下沾冬1號的棗果各指標分別提高了15.6%、12.6%、11.7%和10.9%，沾冬2號分別提高了23.8%、15.2%、51.8%和17.5%。雖然施肥會在一定程度上提高棗果中可滴定酸含量，但糖酸比呈上升趨勢，總體而言口感更佳。從經濟角度分析，與施用常規市售肥料相比，施用海藻套餐肥料可以顯著提高沾冬1號冬棗的單株產量，增幅為11.7%，差異達顯著水平（Plt;0.05）；對沾冬2號冬棗單株產量也有一定增產效果，但差異不顯著。因此，施用海藻套餐肥料能較好地提高沾冬冬棗的口感風味，提高其市場價值。

3 小結與討論

合理的施肥不僅可以提高作物的產量，還可以改善土壤微環境，增強土壤微生物代謝活性，提高土壤酶活性，同時能提高土壤中的養分轉化效率，提高作物的品質［9］。鄂中仟金方肥料中除含有合適比例的氮、磷、鉀營養元素外，還具有包括枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、放線菌、角質芽孢桿菌等超過6億/g的根際促生性細菌及如海藻寡糖、海藻提取物、活性氨基酸等生物刺激素。功能性細菌通過分泌一些有機酸來溶解土壤固定養分，進而提高根系養分吸收能力；還可以通過分泌一些生物源的植物生長調節素如生長素、赤霉素來調節植物根系生長；甚至可以分泌一些抗生素來協助植物根系抵御部分細菌性、真菌性的病害［10］。海藻提取物可以顯著改善土壤根際微生物環境［11］。糖不僅是植物生命活動中的能量來源，還是許多代謝過程中的中間反應物，也是果實風味品質中的決定因素［12］，海藻提取物中的海藻寡糖和多種氨基酸可以促進果實中糖分的累積［13］。

本試驗比較了不同施肥處理對市面上暢銷的棗樹品種沾冬1號、沾冬2號的產量及品質的影響。通過測定土壤的理化性質發現施用海藻套餐肥料能夠改善土壤微環境，提高棗樹的根系密度及根系活力。肥料中的活性功能物質和微生物的代謝產物促進了根系的分生能力，尤其是二級側根和毛細根數量明顯多于其他處理。有研究表明，40 mg/L褐藻寡糖更能促進茶樹根系鉀離子的內流，從而提高根部鉀離子的吸收［14］，與本研究結果一致。與施用常規市售肥料相比，施用海藻套餐肥料對山東沾化棗樹葉片磷元素含量影響不大，但顯著提高了葉片的氮、鉀元素含量。鉀作為多種酶促反應的激活離子，提高了葉片的光合作用，從而將更多的有機產物輸送到棗果。本試驗表明，海藻肥能較好地提高冬棗的品質，提高其市場競爭力，符合現代人們對綠色健康食品的需求。因此，建議在有機質相對貧乏且多年大棚種植的土壤上施用海藻套餐肥料，其能持續改善土壤質量，并提供可持續性的土壤良性環境，增加作物產量并提高品質，從而提高農戶的經濟效益。

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