郭春苗，楊 波，木巴熱克·阿尤普,許 娟，車玉紅，龔 鵬，徐葉挺，廖 康

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 特色果樹研究中心，烏魯木齊 830052；2.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院 園藝作物研究所,烏魯木齊 830091；3.新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,新疆昌吉 831100)

扁桃(AmygdaluscommunisL.)又稱巴旦姆，是新疆的特色干果，在中國僅在喀什地區(qū)規(guī)?；N植，具有很高的經(jīng)濟價值，目前栽培面積超過6.67萬hm2[1]。而新疆扁桃產(chǎn)區(qū)低產(chǎn)園多，扁桃坐果率低及產(chǎn)量不高一直是制約其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。關(guān)于提高扁桃坐果率和產(chǎn)量方面的研究目前主要集中在生長發(fā)育期的礦質(zhì)營養(yǎng)需求方面，Bouranis等[2]研究表明在發(fā)育階段葉片和果實中營養(yǎng)成分的波動與花朵的營養(yǎng)狀況有關(guān)，通過對花朵進行營養(yǎng)分析，可以預(yù)測葉片和果實中營養(yǎng)元素的變化動態(tài)；Saa等[3]研究采用發(fā)育中的扁桃葉片分析量化整個果園養(yǎng)分預(yù)算和營養(yǎng)需求。Courtial等[4]的報道給出扁桃N、P、K、Ca、Mg、Mn和Zn等營養(yǎng)元素的推薦濃度及其相互比例；Lopus等[5]對美國扁桃園扁桃樹營養(yǎng)管理最佳措施應(yīng)用狀況進行調(diào)查。楊波等[6-8]、徐葉挺等[9]也先后研究了扁桃發(fā)育期葉片礦質(zhì)營養(yǎng)的動態(tài)變化、扁桃幼果生理脫落與礦質(zhì)營養(yǎng)的關(guān)系，制定了扁桃花、葉礦質(zhì)營養(yǎng)的分級診斷標準，但還未見有對扁桃休眠期結(jié)果枝中礦質(zhì)營養(yǎng)的動態(tài)變化及其與產(chǎn)量的關(guān)系研究的報道。與許多核果類果樹一樣，扁桃也屬開花坐果和新梢的生長處于同一時期的果樹，都需要消耗上一年儲存的營養(yǎng)，推測上一年度樹體營養(yǎng)物質(zhì)的儲存的多少，直接影響著第2年坐果率和產(chǎn)量的高低。本試驗分別選取高產(chǎn)和低產(chǎn)扁桃園，分析休眠期結(jié)果枝礦質(zhì)元素的動態(tài)變化，測定扁桃園的坐果率和產(chǎn)量，以期探明不同產(chǎn)量扁桃園休眠期扁桃營養(yǎng)的積累水平的差異及其與坐果率和產(chǎn)量的關(guān)系，為新疆扁桃低產(chǎn)園的改造提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗設(shè)計

按照徐葉挺等[10]對扁桃園產(chǎn)量的分級標準，分別選取同一樹齡、同一品種、花果管理期采用同一管理措施,且2012-2014年連續(xù)3 a均為扁桃高產(chǎn)園和低產(chǎn)園各1塊，每塊面積不少于15 hm2，在扁桃園的不同位置分別標記60株‘紙皮’扁桃樹，其中30株用于坐果率和產(chǎn)量的調(diào)查，30株用于休眠期扁桃的結(jié)果枝動態(tài)采樣，10株為1個生物學(xué)重復(fù)，從2014-11-01扁桃落葉開始到2015-03-20扁桃開花前期每20 d采樣1次，共計8次(8次采樣時間分別為11月1日、11月21日、12月11日、12月31日、1月20日、2月9日、3月1日、3月20日，其中11月1日至3月1日前為休眠期，3月1日至3月20日為芽的萌發(fā)期)，隨后帶回實驗室進行各項指標的分析。同時測定2015年扁桃的坐果和產(chǎn)量情況，進行對比分析。

1.2 高產(chǎn)扁桃園和低產(chǎn)扁桃園情況

高產(chǎn)扁桃園位于新疆喀什莎車縣托木斯塘鄉(xiāng)11村扁桃園，面積15 hm2，2001年定植，株行距3 m×7 m，中等樹勢；土壤質(zhì)地為沙壤土，其理化性狀為pH 7.9，有機質(zhì)14.8 g/kg，堿解氮74.9 mg/kg，有效磷15.6 mg/kg，速效鉀144.2 mg/kg；主栽品種為‘紙皮’‘晚豐’‘雙軟’‘矮豐’， 按1∶1∶1∶1搭配，互為授粉樹；經(jīng)扁桃資源與遺傳育種課題組實地測產(chǎn)，該園‘紙皮’扁桃2012-2014年連續(xù)3 a的平均株產(chǎn)量分別為7.5、8.9、8.1 kg，3 a平均產(chǎn)量為245 kg/667m2(30株/667m2)； 2015-03-25扁桃盛花期全縣統(tǒng)一進行果園蜜蜂的投放(放蜂量：3箱/667m2)和噴施花蕾寶(配比質(zhì)量分數(shù)為1 g/kg)管理，后期進行果園追施有機肥等管理。

低產(chǎn)扁桃園位于新疆喀什莎車縣阿熱勒鄉(xiāng)15村扁桃園，面積20 hm2，2001年定植，株行距3 m×7 m，中等樹勢；土壤質(zhì)地偏粘性壤土，其理化性狀為pH 8.2，有機質(zhì)11.8 g/kg，堿解氮65.3 mg/kg，有效磷13.2 mg/kg，速效鉀122.5 mg/kg；主栽品種和授粉搭配與托木斯塘鄉(xiāng)11村扁桃園相同，經(jīng)扁桃資源與遺傳育種課題組實地測產(chǎn)，該園‘紙皮’扁桃2012-2014年連續(xù)3 a的平均株產(chǎn)量分別僅為1.2、2.3和1.7 kg，平均產(chǎn)量僅為52 kg/667m2(高產(chǎn)園的產(chǎn)量是低產(chǎn)園的4.71倍)，管理較差，除全縣統(tǒng)一放蜂和噴施花蕾寶外，其他各項管理措施落實不到位。

1.3 采樣方法

標記30株采樣株，8次采樣方法為在每個標記采樣株的東、南、西、北4個方位中部外圍剪取1支短果枝(≤10 cm)，每個處理共40個結(jié)果枝，帶回實驗室后，按照自來水→體積分數(shù)為0.1%中性洗滌劑液→2 次自來水→3次蒸餾水→2次去離子系列漂洗的順序處理后，將結(jié)果枝的韌皮部與木質(zhì)部分離，于105 ℃恒溫殺青20 min，再在80 ℃條件下烘干至恒量，用不銹鋼粉碎機粉碎均勻，置于陰涼干燥處保存，待測。

1.4 扁桃坐果率和單株產(chǎn)量的調(diào)查

標記好30株坐果率和單株產(chǎn)量調(diào)查株后，于2015-03-15花蕾膨大期分南、北2個方向分別標記2個結(jié)果大枝(花朵數(shù)不少于100朵)，調(diào)查花朵數(shù)，再在5月25日生理落果期結(jié)束坐果穩(wěn)定后調(diào)查結(jié)果數(shù)，計算坐果率。單株產(chǎn)量的調(diào)查方法為實測法，于當年8月1日分別對高、低產(chǎn)園各10株‘紙皮’扁桃成熟期單株分別采收成熟果實、人工脫青皮統(tǒng)一晾曬至含水量降到8%以下后稱量，統(tǒng)計平均值為單株產(chǎn)量。

1.5 礦質(zhì)元素質(zhì)量分數(shù)的測定

礦質(zhì)元素質(zhì)量分數(shù)的測定于新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院實驗室進行，參考楊波等[6-8]的測定方法進行：N 采用凱氏定氮法；P 用釩鉬黃比色法；B 采用姜黃素—草酸比色法；K、Ca、Fe、Mg、Zn、Mn和Cu采用原子吸收分光光度法測定。

1.6 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2007處理試驗數(shù)據(jù)并作圖，用DPS 9.50 進行方差分析，以Duncan’s新復(fù)極差法比較不同果園間的差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 高、低產(chǎn)園扁桃休眠期結(jié)果枝中N、P、K元素質(zhì)量分數(shù)的比較

由圖1可知，在扁桃開始休眠(11月1日)到花蕾膨大(3月20日)的140 d內(nèi)，樹體內(nèi)木質(zhì)部和韌皮部中的N、P、K元素質(zhì)量分數(shù)呈規(guī)律的變化：①N、P、K 3種元素在不同組織中的變化規(guī)律不同，但同一品種在高、低產(chǎn)園的變化規(guī)律趨于一致。②木質(zhì)部中各元素質(zhì)量分數(shù)在開始休眠到休眠后期(1月20日前)波動很小，但在1月20日休眠后期開始升高(木質(zhì)部于2月9日達到最高峰，韌皮部于3月1日達到最高峰)，而后在3月1日萌芽開始時急劇下降；P元素質(zhì)量分數(shù)在木質(zhì)部和韌皮部中的變化均在休眠前期上升，休眠后期達到峰值后在3月1日萌芽開始時急劇下降；K元素的變化趨勢稍有不同，在木質(zhì)部中呈逐漸下降的趨勢，而在韌皮部中表現(xiàn)為休眠前期上升，休眠后期(2月9日)達到峰值后逐步下降趨勢。說明N、P、K元素休眠期在結(jié)果枝中呈積累趨勢，而在萌芽后迅速供應(yīng)芽的發(fā)育。③高產(chǎn)園與低產(chǎn)園間扁桃結(jié)果枝組中N、P、K的質(zhì)量分數(shù)差異顯著，高產(chǎn)園中扁桃結(jié)果枝中N、P、K的質(zhì)量分數(shù)明顯高于低產(chǎn)園(包括木質(zhì)部和韌皮部)，高產(chǎn)園中木質(zhì)部N、P、K的平均質(zhì)量分數(shù)分別為5.59、0.69和8.53 mg/g，分別是低產(chǎn)園的1.68、1.41、1.42倍；高產(chǎn)園中韌皮部N、P、K的質(zhì)量分數(shù)分別為 9.37、1.33和13.12 mg/g，是低產(chǎn)園的 1.26、1.46、1.43 倍。說明高產(chǎn)園休眠期儲存的N、P、K礦質(zhì)元素較多，以供翌年開花結(jié)果之需。④無論高產(chǎn)園還是低產(chǎn)園扁桃結(jié)果枝N、P、K的質(zhì)量分數(shù)明顯高于木質(zhì)部，以高產(chǎn)園中N的平均質(zhì)量分數(shù)為例，木質(zhì)部中N的平均質(zhì)量分數(shù)為3.32 mg/g，而韌皮部中N的平均質(zhì)量分數(shù)達到7.41 mg/g，高產(chǎn)園中韌皮部N的平均質(zhì)量分數(shù)是木質(zhì)部的2.23倍。

圖1 高、低產(chǎn)園扁桃休眠期結(jié)果枝木質(zhì)部和韌皮部中N、P、K元素質(zhì)量分數(shù)的動態(tài)變化Fig.1 Dynamic changes of N, P, K mass fraction in xylem and phloem of fruiting branch during dormant period

2.2 高、低產(chǎn)園扁桃休眠期結(jié)果枝中Ca、Mg、B元素質(zhì)量分數(shù)的比較

由圖2可知，在扁桃開始休眠(11月1日)到花蕾膨大(3月20日)的140 d內(nèi)，樹體內(nèi)結(jié)果枝中的Ca、Mg、B元素質(zhì)量分數(shù)呈以下規(guī)律變化：①B、Ca、Mg元素在不同組織中的變化規(guī)律不同，但同一品種在高、低產(chǎn)園的變化規(guī)律趨于一致：B 元素質(zhì)量分數(shù)變化在木質(zhì)部和韌皮部中均表現(xiàn)為在休眠期上升，休眠后期(1月20日)達到峰值后再呈下降趨勢，但高產(chǎn)園扁桃結(jié)果枝中B元素的變化幅度大于低產(chǎn)園；Ca和Mg元素在木質(zhì)部中變化幅度不大，而在韌皮部中變化幅度較大，Ca元素在休眠中期(12月30日開始)逐漸上升，并在休眠期結(jié)束前后迅速下降，而Mg元素則不同，從休眠期開始一直呈逐漸下降的趨勢。②高產(chǎn)園與低產(chǎn)園間扁桃結(jié)果枝組中B元素的質(zhì)量分數(shù)差異顯著，高產(chǎn)園扁桃結(jié)果枝中B元素的質(zhì)量分數(shù)明顯高于低產(chǎn)園(包括木質(zhì)部和韌皮部)，高產(chǎn)園中木質(zhì)部B元素的平均質(zhì)量分數(shù)為16.41 mg/g，是低產(chǎn)園的1.75倍，高產(chǎn)園中韌皮部B元素的質(zhì)量分數(shù)為28.81 mg/g，是低產(chǎn)園的 1.37 倍。而Ca和Mg元素質(zhì)量分數(shù)高產(chǎn)園和低產(chǎn)園接近，差異不大。③扁桃結(jié)果枝B元素的質(zhì)量分數(shù)在韌皮部中的積累依然較多(不論是高產(chǎn)園還是低產(chǎn)園)，以高產(chǎn)園為例，木質(zhì)部中B的平均質(zhì)量分數(shù)為16.41 μg/g，而韌皮部中B的平均質(zhì)量分數(shù)達到28.81 μg/g，高產(chǎn)園中韌皮部B的平均質(zhì)量分數(shù)是木質(zhì)部的1.76倍。但木質(zhì)部和韌皮部中Ca和Mg元素的平均質(zhì)量分數(shù)差異不大。

圖2 高、低產(chǎn)園扁桃休眠期結(jié)果枝木質(zhì)部和韌皮部中B、Ca、Mg元素質(zhì)量分數(shù)的動態(tài)變化Fig.2 Dynamic changes of B, Ca, Mg mass fraction in xylem and phloem of fruiting branch during dormant period

2.3 高、低產(chǎn)園扁桃休眠期結(jié)果枝Zn、Fe、Mn、Cu元素質(zhì)量分數(shù)的比較

由圖3可知，在扁桃開始休眠(11月1日)到花蕾膨大(3月20日)的140 d內(nèi)，樹體內(nèi)結(jié)果枝中的Zn、Fe、Mn、Cu微量元素質(zhì)量分數(shù)變化有以下規(guī)律：①Zn、Fe、Mn、Cu微量元素在不同組織中的變化規(guī)律不同，但同一品種在高、低產(chǎn)園的變化規(guī)律與圖1、圖2相似：4種微量元素在韌皮部中的變化幅度大于在木質(zhì)部中的變化，在木質(zhì)部中休眠前期基本均呈波動變化，在休眠后期(2月9日左右)開始下降；而在韌皮部中Zn、Mn、Cu呈波動下降的趨勢，F(xiàn)e表現(xiàn)為休眠前期積累上升后呈下降的趨勢。②高產(chǎn)園與低產(chǎn)園間扁桃結(jié)果枝組中Mn元素的質(zhì)量分數(shù)差異顯著，高產(chǎn)園扁桃結(jié)果枝中Mn元素的質(zhì)量分數(shù)明顯高于低產(chǎn)園(包括木質(zhì)部和韌皮部)，高產(chǎn)園中木質(zhì)部Mn元素的平均質(zhì)量分數(shù)為1.56 μg/g，是低產(chǎn)園的1.47倍；高產(chǎn)園中韌皮部Mn元素的質(zhì)量分數(shù)為6.07 μg/g，是低產(chǎn)園的 1.14 倍。而其余微量元素質(zhì)量分數(shù)高產(chǎn)園和低產(chǎn)園接近。③扁桃結(jié)果枝中Zn、Fe、Mn、Cu微量元素在不同部位的質(zhì)量分數(shù)不同，F(xiàn)e、Mn元素在韌皮部中的積累高于木質(zhì)部，而Zn則反之，Cu元素質(zhì)量分數(shù)在木質(zhì)部和韌皮部中接近。

圖3 高、低產(chǎn)園扁桃休眠期結(jié)果枝木質(zhì)部和韌皮部中Zn、Fe、Mn和Cu元素質(zhì)量分數(shù)的動態(tài)變化Fig.3 Dynamic changes of Zn, Fe, Mn and Cu mass fraction in xylem and phloem of fruiting branch during dormant period

2.4 高、低產(chǎn)園扁桃坐果率和產(chǎn)量的比較

從表1可以看出，高產(chǎn)園‘紙皮’扁桃品種的平均坐果率為24.21%，平均株產(chǎn)達到了8.45 kg(按照每667 m230株，折合667 m2產(chǎn)量為253.5 kg)；而低產(chǎn)園的‘紙皮’扁桃品種平均坐果率僅7.91%，平均株產(chǎn)僅為2.11 kg(同樣折合667 m2產(chǎn)量僅有63.5 kg)，高產(chǎn)園的坐果率為低產(chǎn)園的3.06倍，平均株產(chǎn)為4.01倍。與圖1、圖2和圖3對比發(fā)現(xiàn)，高產(chǎn)園中扁桃的坐果率高于低產(chǎn)園，休眠期中高產(chǎn)園扁桃韌皮部和木質(zhì)部中N、P、K、B和Mn礦質(zhì)元素積累量也明顯高于低產(chǎn)園，扁桃坐果率與礦質(zhì)營養(yǎng)的積累量相關(guān)。說明同一樹齡、同樣品種休眠期礦質(zhì)營養(yǎng)積累不同，其坐果率和產(chǎn)量也不相同，休眠期礦質(zhì)營養(yǎng)的積累直接影響著扁桃的坐果率和產(chǎn)量。

表1 ‘紙皮’2015年度平均坐果率及單株產(chǎn)量Table 1 Average setting rate and yield per plant of ‘Zhipi’ almond varieties in almond garden in 2015

3 討 論

礦質(zhì)營養(yǎng)是果樹維持生命、形成產(chǎn)量的物質(zhì)基礎(chǔ)[11]，已有的研究表明扁桃幼果的生理脫落是影響扁桃坐果率和產(chǎn)量最主要的原因之一，在扁桃幼果生理大量脫落期(花后7～22 d)脫落的幼果占80%～90%[12]。楊波等[7]通過分析扁桃幼果生理脫落與礦質(zhì)元素質(zhì)量分數(shù)的關(guān)系發(fā)現(xiàn)，N、P、K、B、Zn礦質(zhì)元素的質(zhì)量分數(shù)在整個扁桃幼果生理脫落期均表現(xiàn)為發(fā)育正常幼果和果柄高于落果和落果果柄，同時得出扁桃幼果生理脫落期樹體內(nèi)充足的N、P、K、B、Zn元素供給有利于扁桃的坐果。而本試驗則從休眠期結(jié)果枝礦質(zhì)營養(yǎng)角度進一步研究發(fā)現(xiàn)休眠期高產(chǎn)園結(jié)果枝中無論木質(zhì)部還是韌皮部，其大量礦質(zhì)元素(N、P、K)和部分微量元素(B、Mn)質(zhì)量分數(shù)均表現(xiàn)為高產(chǎn)園高于低產(chǎn)園，并直接決定了扁桃的坐果率和產(chǎn)量，進一步印證了上述結(jié)論。

本試驗進一步表明扁桃休眠期礦質(zhì)營養(yǎng)并沒有因為樹體的休眠而停止，而是仍然處于積累或代謝狀態(tài)，到扁桃結(jié)果枝休眠后期到打破休眠的萌芽前后(2月9日左右開始到3月20日前)木質(zhì)部和韌皮部中礦質(zhì)營養(yǎng)迅速向花芽和葉芽轉(zhuǎn)化，以供花芽和葉芽發(fā)育之需。這也與王慧等[13]在桃、周克友等[14]和夏國海等[15]在蘋果及李秀珍等[16]在歐洲李等果樹休眠前后對碳水化合變化的研究結(jié)論基本一致，說明碳素營養(yǎng)和礦質(zhì)營養(yǎng)的協(xié)同一致性。另外，本研究中礦質(zhì)元素在木質(zhì)部和韌皮部的變化雖不盡相同，但大都表現(xiàn)為韌皮部中礦質(zhì)營養(yǎng)元素的質(zhì)量分數(shù)顯著大于木質(zhì)部，說明韌皮部是貯藏營養(yǎng)的主要組織。在結(jié)果枝進入休眠后期，木質(zhì)部的礦質(zhì)元素也隨之降低，說明木質(zhì)部也具有一定的儲藏礦質(zhì)營養(yǎng)的能力。

此外，本研究表明扁桃結(jié)果枝休眠前后高產(chǎn)園與低產(chǎn)園礦質(zhì)營養(yǎng)的積累與代謝差異是形成坐果率與產(chǎn)量差異的重要原因，同時也說明樹體進入休眠期前一系列管理措施如增施有機肥、深翻改良土壤、冬季修剪及澆冬灌水等措施對果樹翌年形成產(chǎn)量有著舉足輕重的作用。

4 結(jié) 論

扁桃休眠期前后高產(chǎn)園和低產(chǎn)園中扁桃結(jié)果枝中的礦質(zhì)元素變化趨勢基本一致，休眠期扁桃的結(jié)果枝內(nèi)的礦質(zhì)元素呈積累或代謝狀態(tài)，休眠前期質(zhì)量分數(shù)升高，到扁桃打破休眠萌芽前后則急劇下降；扁桃休眠期結(jié)果枝木質(zhì)部和韌皮部中N、P、K、B、Mn 5種礦質(zhì)元素質(zhì)量分數(shù)均表現(xiàn)為高產(chǎn)園高于低產(chǎn)園；扁桃休眠期結(jié)果枝礦質(zhì)營養(yǎng)的積累水平直接影響著翌年的坐果率和產(chǎn)量。因此，加強扁桃園的管理，促進休眠期礦質(zhì)營養(yǎng)積累，是提高扁桃產(chǎn)量的重要措施。