板栗關鍵生育期不同氮肥分配對土壤微量元素的影響

摘 要：氮肥的施用能夠影響板栗對微量元素的吸收，從而引起土壤中微量元素含量的變化，本文通過分析氮肥在板栗各個關鍵生育期的分配，探究促進板栗吸收土壤微量元素的施氮策略。結果發現，板栗盛花期、果實膨大期至果實采收期土壤中Mn、Cu、Zn的元素含量總體呈現先降低后增加的趨勢，土壤中Fe元素含量呈現不斷降低的趨勢。在氮肥總施用量均為750 kg/hm2的情況下，N7處理土壤中Mn、Cu、Fe、Zn元素含量在各生育期均處于較低水平，表明N7處理即盛花期、果實膨大期與采收期按照2∶3∶5的比例施用氮肥，有利于板栗根系對Mn、Cu、Fe、Zn元素的吸收。

關鍵詞：板栗;氮肥分配;土壤;微量元素

中圖分類號：S642 文獻標志碼：A 文章編號：1008-1038（2024）08-0032-05

DOI：10.19590/j.cnki.1008-1038.2024.08.006

Impacts of Different Nitrogen Fertilizer Allocation on Soil Trace Elements during the Critical Growth Period of Chestnut

PAN Shunxiang1， LIU Songchi1， ZHANG Haie3，4， CHEN Lina1，2*

（1. Hebei Normal University of Science amp; Technology， Qinhuangdao 066000， China; 2. Hebei Key Laboratory of Crop Stress Biology， Qinhuangdao 066000， China; 3. Engineering Research Center of Chestnut Industry Technology， Ministry of Education， Qinhuangdao 066000， China; 4. Hebei Collaborative Innovation Center"of Chestnut Industry， Qinhuangdao 066000， China）

Abstract： The application of nitrogen fertilizer can influence the uptake of micronutrients by chestnut trees and induce alterations in soil micronutrient levels. This study investigated strategies to enhance chestnut tree assimilation of soil micronutrients through an analysis of nitrogen fertilizer allocation during key growth stages. It was found that there was generally an initial decrease followed by an increase in Mn， Cu， and Zn contents in soil. in Flowering perind， fruit enlargement periocl and fruit harvecest period. However， Fe content showed a continuous decline. Among all treatments tested， N7 treatment consistently exhibited lower levels of Mn， Cu， Fe and Zn contents in soil throughout each period， when the total application rate of nitrogen fertilizer was 750 kg/hm2. Therefore， applying a ratio of 2∶3∶5 for nitrogen fertilizer during the flowering period， fruit enlargement period and fruit harvest proved beneficial for promoting Mn， Cu， Fe and Zn absorption by chestnut trees.

Keywords： Chestnut; nitrogen fertilizer distribution; soil; trace elements

板栗（Castanea Mollissima）起源于中國，是中國傳統出口干果，具有較好的經濟效益[1-2]。板栗的產量與品質除了受到主要營養元素（氮、磷、鉀）影響外，也受土壤中微量元素的影響[3]。氮肥的添加，能夠引起土壤理化性質的變化，從而影響土壤中微量元素的存在狀態及有效性[4];能夠通過調節土壤中微量元素的有效性和作物生長狀況，對植株中微量元素含量產生影響，從而促進農作物的吸收利用[5]。研究表明，氮肥的添加能夠有效增加土壤有效Fe、Mn、Cu和Zn含量[6]。板栗是高Mn作物，Mn元素可以使板栗果實中磷、鉀含量增加，從而有利于提高板栗品質[7-8]。Cu在果樹碳水化合物的分配等方面發揮著一定的作用[9-10]。Fe與Mn一樣參與葉綠素的形成[11]。Zn與果樹的光合、呼吸以及碳氮代謝等過程有關[12]。綜上所述，氮肥的施用能夠影響土壤微量元素含量，從而促進作物對微量元素的吸收，進而影響作物產量及品質。

本文通過研究板栗不同生育期氮肥分配對土壤中Mn、Cu、Fe、Zn元素含量的影響，探討了促進板栗吸收土壤中微量元素的施氮策略，以期為板栗合理施用氮肥提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2021—2022年于河北省秦皇島市撫寧區淼源堅果種植合作社內進行。供試板栗品種為‘燕山早豐’，又名‘3113’。

試驗地氣候為暖溫帶半濕潤大陸性季風型氣候，試驗地土壤為片麻巖母質。土壤基礎地力為pH 4.76，堿解氮66.87 mg/kg，有效磷13.75 mg/kg，速效鉀64.64 mg/kg，有機質11.98 g/kg。

1.2 試驗設計

試驗共設置12個處理，每個處理15次重復。各處理氮肥、磷肥、鉀肥施用量一致。鉀肥（硫酸鉀）在果實膨大期（8月）和果實采收期（9月下旬）施用，施用量在果實膨大期為300 kg/hm2，果實采收期為225 kg/hm2。磷肥（過磷酸鈣）在盛花期（6月中下旬）和果實采收期（9月下旬）施用，磷肥兩個時期施用量均為750 kg/hm2。氮肥選擇在板栗的四個關鍵生育期：萌芽期、盛花期、果實膨大期、果實采收期按不同分配比例進行施用，不同處理氮肥總施用量均為750 kg/hm2，不同處理氮肥施用比例見表1。有機肥在果實采收期（9月下旬）施用，施用量為7 500 kg/hm2。施肥方式均為穴施。

1.3 樣品采集和測定方法

2021年6月20日、8月21日和10月12日取土壤樣本，共計3次。選取板栗樹冠邊緣垂直投影附近東、南、西、北4個方位，用土鉆各鉆取0～20 cm深度的土壤，最后將其混合。采集的樣品裝入取樣袋，做好標簽。取回的土壤樣本四分法后先在木板上自然風干，風干后的土樣，按照處理土壤樣品的常規方法磨細過篩備用。然后使用Explorer 9000土壤重金屬分析儀測定Mn、Cu、Zn、Fe含量。

1.4 數據分析

采用Excel 2019進行數據處理和計算，SPSS 26.0進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 不同施氮處理對土壤中Mn元素含量的影響

由表2可知，盛花期不同施氮處理土壤中Mn元素含量范圍為92.29～188.17 mg/kg，果實膨大期土壤中Mn元素含量為88.73～158.14 mg/kg，果實采收期為73.83～207.49 mg/kg。

總體上土壤中Mn元素含量在果實膨大期有所降低，果實采收期有所回升，呈現先降低后增加的趨勢。盛花期，N1、N7處理土壤中微量元素含量較低，分別為92.29、99.21 mg/kg，且兩者差異不顯著。果實膨大期，N7處理土壤中Mn元素含量最低，為88.73 mg/kg。果實采收期，N1、N7處理土壤中微量元素含量較低，且二者差異不顯著。這表明N7處理即萌芽期與果實膨大期施用適量氮肥有利于促進板栗對于Mn元素的吸收。

2.2 不同施氮處理對土壤中Cu元素含量的影響

由表3可知，盛花期不同施氮處理土壤中Cu元素含量范圍為14.56～54.08 mg/kg，果實膨大期為18.80～30.43 mg/kg，果實采收期為14.12～41.63 mg/kg，但是在采收期N3、N4、N5、N7、N9、N10處理土壤中Cu元素含量分別為14.16、14.12、14.86、17.62、18.28、15.10 mg/kg，均在20 mg/kg以下，綜上所述土壤中Cu元素含量總體上呈現不斷降低的趨勢。盛花期N6處理土壤中Cu含量最低，為14.56 mg/kg，N7處理土壤中Cu含量為19.80 mg/kg，二者差異不顯著。果實膨大期土壤中Cu含量為N5處理最低，同時N1處理最大，二者差異顯著。果實采收期N3處理土壤中Cu含量最低，與N7處理差異不顯著。綜上所述各個時期土壤中N7處理Cu含量皆處于較低水平，表明N7處理有利于植物對于Cu元素的吸收。

2.3 不同施氮處理對土壤中Fe元素含量的影響

由表4可知，盛花期不同施氮處理土壤中Fe元素含量范圍為1.84～3.15 mg/kg，果實膨大期土壤中Fe元素含量為1.89～2.65 mg/kg，果實采收期為2.16～2.81 mg/kg，總體上土壤中Fe元素含量在果實膨大期降低，果實采收期回升，呈現先降低后增加的變化規律。盛花期N10處理土壤中Fe元素含量最低，果實膨大期N6處理土壤中Fe元素含量最低，果實采收期N1處理土壤中Fe元素含量最低，表明N7處理對于板栗吸收Fe元素也有促進作用。

2.4 不同施氮處理對土壤中Zn元素含量的影響

由表5可知，盛花期不同施氮處理土壤中Zn元素含量范圍為59.27～106.66 mg/kg，果實膨大期土壤中Zn元素含量為66.47～84.10 mg/kg，果實采收期為71.23～96.19 mg/kg，總體上土壤中Zn元素含量在果實膨大期降低，果實采收期回升，呈現先降低后增加的變化規律。果實采收期N7處理土壤中Zn元素含量最低，為71.23 mg/kg。盛花期，N10、N7處理土壤中Zn元素含量較低。果實膨大期土壤中Zn元素含量最低的為N8處理的。綜上所述各個時期土壤中N7處理Zn含量皆處于較低水平，表明萌芽期、果實膨大期與果實采收期施用適量氮肥有利于植物對于Zn元素的吸收。

3 結論與討論

合理的氮肥施用能夠提高土壤微量元素的生物有效性[13]，微量元素對果樹的生長具有重要作用，板栗在整個生命周期中需要不同種類和數量的礦質元素來保持正常生長和發育，任何元素的缺乏都會導致果樹缺素癥的發生，而含量過高又會產生毒害[14-17]。劉超良等[18]研究發現土壤中Cu、Mn、Zn的元素含量與果實品質呈正相關，對Cu、Mn、Zn元素的吸收有利于提高板栗品質，適量的Zn元素可以顯著提高果實中淀粉、VC、游離氨基酸、可溶性蛋白與可溶性糖含量，果樹缺Zn會導致產量和果實品質下降[19-21]。有研究發現，從展葉期到膨大期，葉片Fe、Mn含量一直呈上升趨勢，板栗整個生長季都需要充足的Fe、Mn營養，尤其在果實發育后期Fe、Mn元素需求旺盛[22]。

本試驗不同施氮處理土壤中Cu、Mn、Zn元素含量在盛花期至果實膨大期均呈現不斷的下降趨勢，這與葉片大量需求期相同，表明土壤中的微量元素在此時期大量被葉片所吸收，導致土壤中Cu、Mn、Zn元素含量下降。本試驗中N7處理土壤中Mn、Cu、Fe、Zn元素含量在各個時期均屬于較低水平，表明N7處理即初果期、果實膨大期與果實采收期按照2∶3∶5的比例施用氮肥有利于促進板栗樹對Mn、Cu、Fe、Zn元素的吸收。綜上所述N7處理對土壤中Cu、Mn、Zn、Fe元素的吸收具有促進作用。

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基金項目：國家重點研發計劃項目-主要經濟林優質高產新品種創制與精準栽培技術（2022YFD2200400）

第一作者簡介：潘順詳（2000—），男，在讀碩士，研究方向為板栗科學施肥

*通信作者簡介：陳麗娜（1983—），女，講師，博士，主要從事板栗科學施肥工作