氮磷鉀配比施肥對早酥紅梨光合特性的影響

摘 要 為了解施肥對早酥紅梨光合特性的影響，以6年生早酥紅梨樹為試驗材料，進行N（0、400和800 g·株-1）、P2O5（0、300、600和900 g·株-1）、K2O（0、100和200 g·株-1）不同配比施肥，測定植株的葉綠素含量和蒸騰速率（Tr）、凈光合速率（Pn）等光合指標，研究N、P和K配比施肥對早酥紅梨光合特性的影響。結(jié)果表明：不同比例的N、P和K配比施肥均可提高葉片中葉綠素的含量，較不施肥增加7.18%～38.86%；較高的N（≥400 g·株-1）、K（200 g·株-1）施用量處理后，植株的凈光合速率（Pn）等光合參數(shù)有了明顯的提高，各指標的施肥效應(yīng)表現(xiàn)為N＞K。當(dāng)N、P和K配比用量分別為800、900和200 g·株-1時，可有效提高早酥紅梨的光合效率，促進干物質(zhì)量的積累，可在當(dāng)?shù)乩鏄湓灾驳氖┓使芾磉^程中參考應(yīng)用。關(guān)鍵詞 早酥紅梨；氮磷鉀配比；施肥處理；光合特性

中圖分類號：S723.7"""""" 文獻標識碼：A"" doi：10.13601/j.issn.1005-5215.2024.02.004

Effects of Nitrogen，Phosphorus and Potassium Ratio Fertilization on Photosynthetic Characteristics of Zaosuhong Pear

Abstract In order to understand the effects of fertilization on photosynthetic characteristics of Zaosuhong pear，the six-year-old Zaosuhong pear trees were used as experimental materials，and fertilization treatments with different ratios of N （ 0，400 and 800 g· plant-1 ），P2O5 （ 0，300，600 and 900 g· plant-1 ），and K2O （ 0，100 and 200 g·plant-1 ） were applied. The chlorophyll content，transpiration rate （ Tr ），net photosynthetic rate （ Pn ） and other photosynthetic indexes of the plants were measured to study the effects of N，P and K ratio fertilization on the photosynthetic characteristics of Zaosuhong pear. The results showed as follows： different proportions of N，P and K ratio fertilization could increase the content of chlorophyll in leaves，which increased by 7.18%-38.86% compared with no fertilization;the photosynthetic parameters such as net photosynthetic rate （ Pn ） of plants were significantly improved after the treatment of application amount of higher N （ ≥ 400 g· plant-1 ） and K （ 200 g·plant-1 ），and the fertilization effect of each index was N gt; K. When the ratio of N，P and K was 800，900 and 200 g·plant-1，respectively，it could effectively improve the photosynthetic efficiency of Zaosuhong pear and promote the accumulation of dry matter weight，which could be used as a reference in the fertilization management process of local pear tree planting.

Key words Zaosuhong pear;nitrogen，phosphorus and potassium ratio;fertilization treatment;photosynthetic characteristics

早酥紅梨是早酥梨的芽變品種，具有早酥梨的良好性狀，其幼嫩葉片為紫紅色，花朵為粉紅色，幼果時果面為紅色，果實成熟后果面為艷紅色，并有條紅的條帶。該品種于2004年在陜西渭南發(fā)現(xiàn)，在2008年鄭州舉辦的全國紅色梨研討會上，被評為“優(yōu)質(zhì)紅色梨”[1]。其樹勢強，生長力強，萌芽力強，結(jié)果早，較抗旱、抗寒、耐瘠薄土壤，在全國梨的栽培區(qū)域均可栽植。果實卵圓形，平均單果質(zhì)量250 g。果面光潔，果肉瑩白，質(zhì)細，脆嫩，汁多味甜，果心小，石細胞少，酥脆爽口，含糖量12.2%左右，高于普通早酥梨，品質(zhì)極優(yōu)，是建立精品果園、觀光園、采摘園的優(yōu)選品種[1]。

由于礦質(zhì)元素對果樹的生長影響巨大，而土壤往往不能完全滿足果樹對礦質(zhì)營養(yǎng)的需要，因此，施肥就成為提高產(chǎn)量和改進品質(zhì)的主要措施之一。施肥是調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育的一項基本措施，不同的施肥種類及其組合均會影響植株體內(nèi)的生理代謝，使光合作用發(fā)生相應(yīng)的改變[2]。一般來說，果樹樹體中90% ～ 95%的干物質(zhì)都是通過光合作用獲得的，光合作用的強弱會直接影響作物的產(chǎn)量。氮、磷、鉀作為果樹生長發(fā)育必需的大量礦質(zhì)元素，對果樹的生長發(fā)育有著重要影響[3]。目前，早酥紅梨的研究多集中于栽培方面[4-6]，而不同施肥處理對早酥紅梨光合特性影響的研究則未見報道。本試驗以早酥紅梨樹為試材，測定不同施肥處理下早酥紅梨植株的葉綠素含量和光合參數(shù)，可為梨樹科學(xué)施肥、提高光合效率、增加產(chǎn)量提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗在甘州區(qū)老寺廟農(nóng)場早酥紅梨果園內(nèi)進行。土壤為灌淤壤土，pH為7.82，肥力較弱。本地為典型的大陸性荒漠氣候，年均氣溫7.3 ℃，極端高溫37.4 ℃，極端低溫-28.7 ℃，年均降水量129 mm，年均蒸發(fā)量2 074.9 mm，蒸降比18.08∶1，年均生長期153 d，可滿足梨樹的正常生長需求。

1.2 試驗材料與設(shè)計

早酥紅梨園的苗木栽植為平栽，在地面挖定植穴，成行栽植，株距4 m，行距 4 m，選擇長勢基本一致的6年生梨樹4株作施肥處理，其余田間管理一致。肥料選用尿素（總氮≥46%）和磷酸二氫鉀（P2O5≥ 52%，K2O≥34%）。施肥梯度和具體用量見表1。在3月下旬采用環(huán)形溝施入磷肥和鉀肥，在3月下旬和8月上旬分2次施入尿素，每次用量為50%。

1.3 測定方法

采用SPAD-502葉綠素儀于7月測定葉片葉綠素相對含量（與光合參數(shù)測定同時進行），每個試驗樹種測試6個樣葉，結(jié)果取平均值。采用LI-6400XT便攜式光合儀測定早酥紅梨的光合參數(shù)。在天氣晴好8：00-11：00，選擇林冠中層向陽方向并充分展開的葉片，每個處理隨機選取6片葉，重復(fù)3次。測定胞間CO2濃度（Ci，μmol·mol-1）、蒸騰速率（Tr，mmol·m-2·g-1）、凈光合速率（Pn，μmol·m-2·s-1）、氣孔導(dǎo)度（Gs，mol·m-2·s-1）、葉片蒸氣壓虧缺（VPD，kPa）和水分利用效率（WUE，μmol·mmol-1）。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用DPS 8.0軟件進行one-way ANOVA分析，多重比較采用LSD法（P=0.05），相關(guān)性分析采用Pearson，繪圖用 Origin 2019b。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對早酥紅梨葉片葉綠素含量的影響

由圖1可以看出，T2～T8施肥處理下的早酥紅梨葉片葉綠素含量均高于T1（不施肥）處理，其中T7處理的葉綠素含量最高（60.51 SPAD），較T1處理增大了38.86%，兩者之間差異顯著（Plt;0.05）；T5處理的葉綠素含量較T1處理增加了7.18%，增加的幅度最小，但兩者間差異不顯著（Pgt;0.05）。

2.2 不同施肥處理對早酥紅梨葉片光合特性的影響

由圖2（A）可以看出，早酥紅梨葉片的凈光合速率（Pn）在T3處理下最大，為12.01 μmol·m-2·s-1，比T1處理增加了41.17%，兩者間無顯著差異（Pgt;0.05）；T8處理下的凈光合速率（Pn）最小，為6.37 μmol·m-2·s-1，比T1處理降低了25.05%；T4～T8處理下的凈光合速率（Pn）均較小（≤8.50 μmol·m-2·s-1），其之間不存在顯著差異（Pgt;0.05）。

由圖2（B）可以看出，在T3處理下早酥紅梨葉片的蒸騰速率（Tr）最大，為6.90 mmol·m-2·g-1，比T1處理增加了21.05%，但兩者間無顯著差異（Pgt;0.05）；T2處理下的蒸騰速率（Tr）最小，為4.06 mmol·m-2·g-1，比T1處理降低了28.77%；T2、T6處理下的蒸騰速率（Tr）均較小（≤5.0 mmol·m-2·s-1）。由圖2（C）可以看出，早酥紅梨葉片胞間CO2濃度（Ci）在T4處理下最大，為167.12 μmol·mol-1，比T1處理增加了14.90%；在T6處理下的最小，為113.03 μmol·mol-1，比T1處理降低了22.24%，但兩者之間無顯著差異（Pgt;0.05）；在T2～T4處理下，胞間CO2濃度（Ci）均高于T1處理，但在T5～T8處理下的胞間CO2濃度（Ci）均低于T1處理。

由圖2（D）可以看出，早酥紅梨葉片的氣孔導(dǎo)度（Gs）在T3處理下最大，為135.67 mol·m- 2·s-1，比T1處理增加了36.71%；在T6處理下最小，為66.33 mol·m-2·s-1，比T1處理降低了34.11%；T2～T8（T3除外）處理下的氣孔導(dǎo)度（Gs）均小于T1處理。

由圖2（E）可以看出，早酥紅梨葉片的水分利用效率（WUE）在T2處理下最大，為2.17 μmol·mmol-1，比T1處理增加了47.61%，兩者間差異顯著（Plt;0.05）；在T8處理下的水分利用效率（WUE）最小，為1.13 μmol·mmol-1；

由圖2（F）可以看出，在T8處理下，早酥紅梨葉片的蒸氣壓虧缺（VPD）最大，為5.87 kPa，比T1處理增加了16.69%，兩者間差異顯著（Plt;0.05）；在T2處理下的蒸氣壓虧缺（VPD）最小，為4.20 kPa，比CK降低了16.50%；T4～T8處理下的蒸氣壓虧缺（VPD）均大于T1處理。

2.3 不同施肥處理下早酥紅梨葉綠素和光合指標的相關(guān)性

采用Pearson分析法對紅早酥梨的葉綠素和光合指標進行了相關(guān)性分析（表2）。結(jié)果表明：葉綠素含量與凈光合速率（Pn）、胞間CO2濃度（Ci）呈正相關(guān)性，與氣孔導(dǎo)度（Gs）、水分利用效率（WUE）、蒸氣壓虧缺（VPD）呈負相關(guān)，但負相關(guān)性較弱（Plt;-0.01），說明葉綠素含量的多少對這些光合指標（Gs、WUE、VPD）的影響較小；凈光合速率（Pn）與氣孔導(dǎo)度（Gs）呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），與蒸氣壓虧缺（VPD）呈顯著負相關(guān)（P＜0.05）；蒸騰速率（Tr）與氣孔導(dǎo)度（Gs）呈顯著正相關(guān)（P＜0.05），水分利用效率（WUE）與蒸氣壓虧缺（VPD）呈極顯著負相關(guān)性（P＜0.01），這與韓多紅等對梨樹光合作用研究的結(jié)果是一致的[7，8]。

3 討論與結(jié)論

有研究表明，氮直接影響植物的光合速率，磷影響光合產(chǎn)物的合成運輸與轉(zhuǎn)化，鉀通過調(diào)節(jié)氣孔開閉與調(diào)節(jié)酶活性來影響光合作用[9]。本試驗中，不同氮磷鉀施肥處理后的早酥紅梨葉片葉綠素含量均高于不施肥處理，缺鉀處理后的葉綠素含量較不施肥處理增加了7.18%，說明缺鉀對葉綠素含量的影響較大。早酥紅梨葉片的凈光合速率（Pn）、蒸騰速率（Tr）和氣孔導(dǎo)度（Gs）均在氮800 g·株-1、磷900 g·株-1、鉀200 g·株-1處理下最大；胞間CO2濃度（Ci）在氮800 g·株-1、 磷600 g·株-1的處理下最大；水分利用效率（WUE）在氮800 g·株-1、鉀200 g·株-1的處理下最大；蒸氣壓虧缺（VPD）在氮400 g·株-1、磷600 g·株-1、鉀200 g·株-1處理下最大。胞間CO2濃度（Ci）、氣孔導(dǎo)度（Gs）在氮400 g·株-1、磷600 g·株-1、鉀100 g·株-1處理下最小；凈光合速率（Pn）、水分利用效率（WUE）在氮400 g·株-1、磷600 g·株-1、鉀200 g·株-1處理下最小。凈光合速率（Pn）與葉綠素含量正相關(guān)，蒸騰速率（Tr）、凈光合速率（Pn）均與氣孔導(dǎo)度（Gs）呈正相關(guān)。

綜上所述，較高的氮肥和鉀肥施用量（≥400 g·株-1、200 g·株-1）可顯著增加凈光合速率（Pn）等光合參數(shù)，各指標的施肥效應(yīng)表現(xiàn)為N＞K，其中氮800 g·株-1、磷900 g·株-1和鉀200 g·株-1的處理對光合特性的促進作用明顯，可在早酥紅梨栽培過程中參考應(yīng)用。

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