摘要:【目的】研究冬棗園主要礦質元素含量和果實品質的關系。【方法】對不同果實發育期冬棗葉片和土壤中主要礦質元素含量進行測定，采用典型相關性分析法分析葉片和土壤中主要礦質元素含量與果實品質的相關性�！窘Y果】冬棗葉片氮和磷含量總體呈下降趨勢，最大降幅分別出現在盛花期和末花期;葉片鉀含量在末花期上升至最大值，在果實硬核期和白熟期出現較大降幅。隨著果實發育，土壤氮、磷和鉀含量呈先上升后下降的趨勢，且速效氮在末花期以及有效磷和速效鉀在果實硬核期降幅最大，分別為28.67%、17.38%和19.56%。營養枝葉和結果枝葉氮、磷含量與土壤全磷含量呈顯著或極顯著正相關;土壤有效磷和全氮含量與結果枝葉氮含量均呈顯著正相關;果實可滴定酸含量與2種類型葉片氮含量呈顯著或極顯著正相關;2種類型葉片鉀含量與果實硬度呈顯著負相關、與果實可溶性糖含量和糖酸比均呈顯著正相關;結果枝葉氮、磷含量分別與單果質量、可滴定酸含量呈顯著正相關;果實可溶性固形物和維生素C含量均與結果枝葉鉀含量呈顯著正相關�！窘Y論】土壤磷含量的變化對冬棗葉片氮、磷含量影響較大，結果枝葉氮、鉀含量均對果實品質有較大影響。實際生產中，可適當在冬棗盛花期前增施氮肥和磷肥、在果實硬核期前增施鉀肥以提高果實品質。

　　關鍵詞:冬棗;葉片;土壤;礦質元素;果實品質;相關性

　　礦質元素參與植物有機體代謝和調節機體酶活性，是作物生長、產量和品質形成的重要物質基礎[1-2]。無論是糖和酸組分等內在品質，還是果實硬度和著色指數等外觀品質都與礦質營養密切相關[3]，如：蘋果葉片鉀和鐵含量對果實硬度和糖酸比影響最大[4];枇杷葉片氮含量顯著影響單果質量、可滴定酸和可溶性固形物含量[5];軟棗獼猴桃葉片氮和鉀含量與果實總固形物含量負相關性最大[6]。

　　雖已有大量礦質營養與果實品質的關系研究，但大多局限于果樹的單一器官(如葉片)或單一生長期(如果實成熟期)，而樹體礦質營養的分配中心隨生長中心器官的轉移而轉移[7]，礦質元素含量與果實品質的關系會發生相應變化。此外，土壤中礦質營養水平也影響果樹生長和果實品質[8]，但鮮有土壤和葉片礦質元素在果樹不同生育期與果實品質關系的系統分析，不利于果樹營養的科學管理。

　　冬棗(Zizyphusjujuba‘Dongzao’)是中國獨有的鮮食棗資源，不僅果實營養元素含量豐富，且具有較強的抗旱和抗鹽堿能力，被國家林業和草原局列為生態經濟型樹種[9]。黃河三角洲獨特的土壤鹽漬化生態條件下孕育的沾化冬棗因品質較好而馳名中外，其栽培面積不斷擴大，冬棗產業已成為當地經濟發展和果農增收的重要支柱產業[10]。然而，濱海鹽堿地區鹽堿化程度較高，土壤營養條件較差。為追求高產和大果，冬棗生產過程中棗農主要憑經驗和習慣偏施氮、磷、鉀肥[11]，易導致樹體養分失衡，造成冬棗果實品質下降，嚴重制約了冬棗產業的發展。

　　花期至采收前是果樹養分需求的關鍵期和當年施肥發揮效用的有效期[12]，這段時期的土壤和樹體營養狀況與果實品質密切相關。但關于冬棗葉片和土壤礦質元素與果實品質的關系尚不明確，而這正是指導冬棗園科學施肥的重要依據。為此，針對沾化冬棗果品質量持續下降這一實際問題，本研究分析了花期至采收前冬棗葉片和根層土壤主要礦質元素的變化特征及其與果實品質的關系，旨在明晰根層土壤和樹體礦質元素對果實品質的影響，以期為鹽堿生境下冬棗的合理和精準施肥以及果實品質的提高提供理論依據。

　　1材料與方法

　　1.1 試驗區概況

　　試驗于2020年5—10月在山東省濱州市沾化區泊頭鎮冬棗園試驗基地(N37°38′，E118°4′)進行。試驗點地處魯北平原，位于黃河經濟帶和渤海灣經濟圈交匯帶，屬于暖溫帶半干旱東亞季風氣候，年均溫14.10 ℃，年均降水量575.7 mm。年內降水量季節分配不均，雨季一般始于6月末、7月初，結束于8月中下旬。

　　供試土壤為鹽化潮土，處理前0~20 cm土壤容重為1.22 g/cm，有機質含量24.89 g/kg，全氮含量1.86 g/kg，速效氮含量133.34 mg/kg，有效磷含量47.04 mg/kg，速效鉀含量186.46 mg/kg，土壤含鹽量1.76 g/kg。試驗點冬棗園中等管理水平，為保證冬棗樹體對養分的需求，于萌芽期(4月16日)和坐果期(6月9日)分2次施用尿素、磷酸一銨和硫酸鉀，純氮、磷(以P2O5計)和鉀(以K2O計)總計施用量均為250 kg/hm2，施肥后立即澆水。其他栽培管理(如抹芽和環剝等)保持一致。

　　1.2 樣品采集

　　選取長勢基本一致、無病蟲害的12年生沾化冬棗1號為試材，砧木為酸棗，株行距為2.0 m×4.0 m，平均胸徑7.83 cm，平均樹高2.59 m。棗園面積20 hm2，2020年畝產1400kg，單株產量17.5 kg。選取36株冬棗樹，每株掛牌標記作為固定重復采樣的標志。根據沾化冬棗物候期，選取始花期(5月21日)、盛花期(6月20日)、末花期(7月21日)、硬核期(8月22日)、白熟期(9月18日)和成熟期(10月15日)采樣，每個生長期在每株采樣樹樹冠中部的東、西、南、北和內膛5個方位各選取結果枝和營養枝上生長良好的成熟葉片20片，分別混合后作為1個樣品。果實成熟期每株采樣樹摘取5個方位冬棗果實30個。

　　采集葉片和果實的同時，在樣株樹冠滴水線下的東、南、西、北4個方向挖取冬棗根系集中分布層(0~30 cm)的土壤2 kg混勻。葉片用自封袋帶回實驗室，經105 ℃殺青15 min，80 ℃恒溫烘干、粉碎，60目過篩后儲存于干燥器中備用;土壤用自封袋帶回實驗室，去除根系及礫石等雜物后風干，一部分儲存于−20 ℃冰箱中備用，一部分研磨并過100目篩后用密封袋保存備用;果實使用冷藏盒帶回實驗室，儲存于−80 ℃冰箱中用于果實品質分析。1.3 測定指標及方法

　　采用元素分析儀(Vario MACRO cube，德國Elmentar)測定冬棗葉片氮含量，電感耦合等離子體光譜儀ICP-OES測定冬棗葉片磷和鉀含量[10]。土壤全氮采用凱氏定氮法測定，全磷采用硫酸—高氯酸消煮—鉬銻抗比色法測定，全鉀采用NaOH熔融后火焰光度法測定[13];土壤速效氮用2 mol/L氯化鉀提取，采用流動注射分析儀(AA3，德國SEAL公司)分析[14];土壤有效磷和速效鉀分別采用鉬藍比色法和醋酸銨法測定[15]。

　　冬棗產量測定以田間實際收獲產量為準，用電子天平稱取果實單果質量;采用手握式果實硬度計測定果實硬度，果實可滴定酸含量采用NaOH直接滴定法測定，可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定，維生素C含量采用2,6-二氯靛酚藍法測定[16];可溶性固形物采用手持式糖量計測定。

　　1.4 數據處理及分析

　　采用Excel 2010處理原始數據;數據的統計分析、主要礦質元素含量的單因素方差分析以及主要礦質元素含量與果實品質間的Pearson相關性分析采用SPSS 19.0完成。

　　2結果與分析

　　2.1 冬棗不同類型葉片主要礦質元素含量的變化

　　冬棗始花期2種類型葉片氮含量最高，隨后呈下降趨勢。與前一時期相比，葉片氮含量在盛花期和末花期的降幅相對較大，其中營養枝葉分別下降18.50%和15.48%，結果枝葉分別下降25.08%和19.52%;至白熟期2種類型葉片氮含量有小幅度回升;果實成熟期冬棗營養枝葉和結果枝葉氮含量均又下降到最低值，分別為28.90和28.31 g/kg，兩者間無顯著差異。在整個果實發育期，除始花期結果枝葉氮含量顯著高于營養枝葉，其他時期則均低于營養枝葉。

　　隨著果實發育，2種類型葉片磷含量呈下降趨勢，且在各果實發育期之間差異達顯著水平(P<0.05)。至果實成熟期，營養枝葉和結果枝葉磷含量均下降到最低值，分別為2.11和1.97 g/kg。與前一時期相比，2種類型葉片磷含量在末花期和果實硬核期的降幅相對較大，其中營養枝葉降幅分別為9.98%和8.53%，結果枝葉降幅分別為11.64%和10.33%。在同一果實發育期，營養枝葉磷含量均高于結果枝葉，且在果實硬核期和白熟期差異達顯著水平(P<0.05)。

　　在整個果實發育期，冬棗2種類型葉片鉀含量均呈先上升后下降的趨勢，末花期時上升至最大值，營養枝葉和結果枝葉分別為27.99和29.57 g/kg，并在果實硬核期和白熟期出現相對較大的降幅，其中營養枝葉分別降低16.98%和17.31%，結果枝葉分別降低24.90%和20.50%。不同果實發育期，結果枝葉鉀含量差異均達顯著水平(P<0.05)。同一果實發育期，除末花期營養枝葉鉀含量顯著低于結果枝葉外，其他時期則均高于結果枝葉。

　　2.2 冬棗園根層土壤主要礦質元素含量的變化

　　果實發育期冬棗根層土壤3種速效態養分含量均呈先上升后下降的趨勢，均在盛花期上升至最高值，在果實成熟期降至最低值。盛花期后土壤速效氮含量在不同果實發育期之間差異顯著(P<0.05)，與前一時期相比，其在末花期和果實硬核期出現相對較大的降幅，分別為28.67%和25.83%。盛花期至果實成熟期，與前一時期相比，土壤有效磷含量的降幅分別為15.46%、17.38%、13.04%和10.19%，但果實硬核期后差異不顯著。土壤速效鉀含量在各果實發育期之間差異均達顯著水平(P<0.05)，其在果實硬核期和白熟期的降幅度相對較大，分別為19.56%和14.97%。

　　冬棗園根層土壤3種全量養分含量的動態變化趨勢與速效態養分相同，但變化幅度明顯小于速效態養分。盛花期至果實成熟期，土壤全氮含量降幅分別為14.30%、12.35%、9.74%和8.11%，且在各果實發育期之間差異達顯著水平(P<0.05)。

　　始花期至盛花期土壤全磷含量上升12.46%，盛花期后呈緩慢下降的趨勢，與前一時期相比，其在末花期和果實硬核期的降幅相對較大，分別為8.30%和9.06%，果實硬核期后土壤全磷含量在不同果實發育期之間差異不顯著。盛花期至果實成熟期，土壤全鉀含量在各果實發育期之間差異顯著(P<0.05)，與前一時期相比，其降幅分別為7.69%、10.73%、8.13%和7.22%。

　　2.3 成熟期冬棗的果實品質

　　7個品質指標中，冬棗植株的糖酸比和可滴定酸含量的差異較大，其變異系數分別達7.76%和7.26%;單果質量和維生素C含量的變異系數次之，其他果實品質指標間的差異相對較小，果實硬度的變異系數僅為3.17%。

　　2.4 冬棗葉片與根層土壤主要礦質元素含量的相關性

　　果實發育期冬棗根層土壤與2種類型葉片中氮、磷和鉀元素動態變化之間的相關性不同。其中，結果枝葉氮含量與土壤有效磷、全氮和全磷含量均呈顯著正相關;結果枝葉磷含量分別與土壤全磷和全鉀含量呈極顯著和顯著正相關;營養枝葉氮和磷含量均與土壤全磷含量呈顯著正相關;其他指標間的相關性均不顯著。總體上看，土壤磷含量變化對冬棗葉片氮、磷含量的影響較為明顯，結果枝葉與土壤養分含量變化的相關性高于營養枝葉。

　　2.5 冬棗葉片及根層土壤主要礦質元素含量與果實品質的相關性

　　冬棗單果質量與結果枝葉氮含量的正相關性最大;果實硬度與2種類型葉片鉀含量均呈顯著負相關，而與葉片氮、磷含量無顯著相關性;果實可滴定酸含量與2種類型葉片氮含量呈顯著或極顯著正相關，與結果枝葉磷含量呈顯著正相關;果實可溶性糖含量與2種類型葉片鉀含量均呈顯著正相關;果實可溶性固形物含量和維生素C含量均與結果枝葉鉀含量呈顯著正相關。

　　糖酸比與2種類型葉片氮含量呈顯著負相關，而與2種類型葉片鉀含量呈顯著正相關。其他葉片主要礦質元素含量和果實品質指標無顯著相關性�？傮w上看，冬棗單果質量和酸含量主要受葉片氮含量的影響，而果實硬度和含糖量主要受葉片鉀含量的影響，且結果枝葉對果實品質的影響更顯著。

　　根層土壤3種速效態養分和全量養分含量與果實品質指標間相關系數的絕對值均較小。相對于葉片礦質元素，根層土壤主要肥力因子對果實品質的直接影響相對較弱，根層土壤氮、磷、鉀含量與冬棗果實品質指標均無顯著相關性。

　　3討論

　　3.1 冬棗果實發育期葉片和土壤主要礦質元素含量的變化特征

　　葉片礦質元素的變化規律在一定程度上反映了樹體對礦質營養的需求特性[17]。冬棗盛花期至末花期，旺盛的生殖生長需要消耗大量的營養物質，葉片中氮元素不斷遷移至生殖器官，導致其降幅相對較明顯。

　　末花期至坐果期光合產物大量由葉片轉運到果實，由于磷能加強光合作用和碳水化合物的合成與運轉[18]，此段時期對磷的需求量穩步增加，表現為葉片磷含量急劇下降。至果實成熟期，隨著葉片衰老和養分回流，葉片氮和磷含量緩慢降至最低值。而葉片鉀含量在果實硬核期和白熟期的降幅相對較大，這可能是由于鉀能促進淀粉轉化為糖，可提高果實含糖量[19]，果實成熟前果實營養物質的積累和轉化對鉀的需求增大，致使葉片中鉀元素大量輸往果實。

　　基于冬棗葉片主要礦質元素的轉運規律，可在冬棗盛花期前適當增施氮肥和磷肥，以保證開花坐果對養分的需求，減少生理落果。果實硬核期前可適當增施鉀肥，以促進果實成熟，提高果實品質。果樹生殖生長期間，花和果實作為礦質元素和光合產物的分配中心消耗大量營養，與距離其最近的健康葉片存在較強的庫源關系[10]。本研究中，盛花期后冬棗結果枝葉氮和磷含量始終低于營養枝葉，果實硬核期至成熟期結果枝葉鉀含量也低于營養枝葉，說明結果枝葉作為最近的養分“源”可能為果實發育提供了更多的養分。

　　從開花坐果至果實成熟，結果枝葉的負荷重于營養枝葉，需要為花芽分化和果實發育等提供營養，其礦質元素含量的變化特征在一定程度上更好地反映了冬棗果實發育各階段對不同礦質營養的需求規律。因此，結果枝葉礦質元素含量的變化可作為果樹養分管理的重要依據，這與對薄殼山核桃[20]和油茶[21]的研究結果一致。花期至果實成熟期是果樹礦質營養需求的關鍵期，土壤礦質營養水平對樹體養分積累有主導作用[22]。經追肥后，冬棗根層土壤氮、磷和鉀含量升至最高值，之后隨果實的發育均呈降低的趨勢。

　　和氮相比，磷和鉀更易在土壤中保持和固定，損失相對較低[23]，因而土壤有效磷和速效鉀含量的降幅均低于速效氮。而冬棗葉片對氮、磷和鉀的消耗與轉運促進了根系對養分的吸收，導致速效氮在冬棗末花期、有效磷在果實硬核期以及速效鉀在果實硬核期和白熟期分別出現較大降幅。根層土壤全量養分和速效養分的變化趨勢相同，僅降幅低于速效養分。

　　中國果樹生產中不少果農偏重氮、磷、鉀肥的施用，對中微量元素少施或不施，盲目施肥不僅增加生產成本，加重果園病害，降低果實品質，還會導致地表和地下水污染、土壤酸化以及溫室效應加劇等生態環境問題[24]。因此，生產上應明確果樹年周期關鍵節點的需肥特性和土壤養分豐缺狀況，科學制定施肥策略，提質增效減少施肥帶來的環境問題。

　　3.2 土壤和葉片主要礦質元素間及其與冬棗果實品質的關系

　　果園土壤和果樹各器官礦質元素間存在協同或拮抗等復雜關系，但果樹品種、生態因子以及肥水管理水平的不同導致土壤和葉片礦質元素間的關系表現不一。如：蘋果園葉片氮和磷含量分別與表層土壤全氮和全磷含量呈顯著正相關[25];溫州蜜柑園土壤有效磷和速效鉀含量分別與葉片對應元素呈顯著正相關[26];枇杷園葉片中礦質元素含量受土壤中磷和鉀元素的影響顯著[17]。

　　而對甜橙[27]和獼猴桃[28]的研究則表明土壤和葉片大多數相應營養元素間無顯著相關性。本研究中，冬棗根層土壤磷含量的變化顯著影響葉片氮和磷含量，土壤全氮和全鉀含量的變化與結果枝葉對應元素的相關性較強，研究結論和前人有一致之處。但簡單的相關性分析難以揭示冬棗樹體與土壤礦質元素間的作用機制，尚需進一步研究。作為礦質營養元素的源頭，栽培土壤中營養的豐缺程度與果實品質的優劣有密切關系[19,29]。

　　江蘇不同產地枇杷園種植的同一枇杷品種，其果實品質與土壤礦質元素間的關系有顯著差異[5,30];梨園土壤大量元素含量與可溶性糖、總酸和維生素C含量等梨果品質間未表現顯著相關性[31];而山東蘋果園土壤氮、磷、鉀含量與果實糖和酸含量顯著相關[32]。本研究中，冬棗根層土壤肥力因子和果實品質間無顯著相關性。土壤礦質元素與果實品質間的關系可能與樹種、品種、栽培環境以及樹體養分吸收利用差異較大有關。

　　此外，冬棗樹體從土壤中吸收的營養元素部分會累積在營養器官(新梢、葉片)和貯藏器官(多年生枝、中心干、根)中，可能一定程度上減弱了土壤礦質養分對果實品質的直接影響，導致土壤礦質元素和果實品質未呈線性相關。葉片是果實礦質營養的直接供給源，對果實品質的形成至關重要。

　　蘋果葉片磷含量與果實可滴定酸含量呈顯著正相關[4]，葉片鉀含量充足可提高果實含糖量[25];而獼猴桃葉片氮和鉀含量與果實總固形物含量存在極顯著負相關關系[6]。說明葉片礦質元素和果實品質間的關系錯綜復雜，存在不同程度的相關性[33]。本研究發現：冬棗葉片氮含量顯著影響冬棗單果質量;葉片鉀含量高易導致果實硬度下降，而果實可溶性糖和維生素C含量升高;葉片氮和磷含量與果實可滴定酸含量的正相關性最大，而與果實可溶性糖含量的負相關性最大。

　　此外，冬棗結果枝葉和果實品質指標的相關系數高于營養枝葉，這與結果枝葉距離果實最近、與果實間的“庫—源”關系較強有關[7]。

　　在婆棗園[34]和橘園[19]也發現：葉片和果實中某些在植物生理生化過程中作用相似的元素表現出較強的規律性。因此，可通過對冬棗結果枝葉片進行營養診斷，適度配合土壤分析，發現栽培管理中的限制因子，實現樹體的營養平衡，在提高果實品質的同時也有利于減少冬棗園測土配方施肥的盲目性。

　　4結論

　　隨著果實發育，冬棗葉片氮和磷含量總體呈下降趨勢，分別在盛花期和果實硬核期降幅最大;葉片鉀含量呈先上升后下降的趨勢，在果實硬核期和白熟期降幅較大。根層土壤氮含量在末花期、磷和鉀含量在果實硬核期出現最大降幅，且根層土壤磷含量的變化顯著影響葉片氮和磷含量的積累。果實品質受結果枝葉氮和鉀含量的調控更為顯著，但根層土壤主要礦質元素含量的變化對果實品質的影響較小。建議實際生產中，可適當在冬棗盛花期前增施氮肥和磷肥、在果實硬核期前增施鉀肥，以提高果品質量。

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　　作者：彭　玲1， 宋愛云1， 董林水1， 王新亮2