高忠浩，王葳，楊靜慧，通信作者，馮國華，王芝學，李冰，張超

某冬棗園土壤氮、磷、鉀年周期變化與產(chǎn)量的關(guān)系

高忠浩1，王葳1，楊靜慧1，通信作者，馮國華2，王芝學3，李冰4，張超5

（1. 天津農(nóng)學院 園藝園林學院，天津 300384；2. 天津市公路局直屬處，天津 300074；3. 天津市農(nóng)科院果樹研究所，天津 300384；4. 天津市資源環(huán)境研究所，天津 300384；5. 天津朔方綠色科技發(fā)展有限公司，天津 300384）

為了找出天津地區(qū)冬棗低產(chǎn)的原因，測定了不同產(chǎn)量冬棗園土壤全氮、全磷、全鉀等含量和各個物候期土壤的有效氮、有效磷、有效鉀的動態(tài)變化。結(jié)果顯示：高、低產(chǎn)園土壤中有效氮、有效磷、有效鉀含量在不同采樣期的變化趨勢相同（有效氮含量呈先上升后下降趨勢；有效磷含量呈先下降后上升再下降的趨勢；有效鉀含量呈上升趨勢），且高產(chǎn)園中3種元素含量普遍高于低產(chǎn)園；植株生長前期土壤有效氮含量較低，盛花期和果實成熟期的有效磷含量較低，果實發(fā)育期的有效鉀含量較低；本研究還分析了各物候期中元素與產(chǎn)量的相關(guān)性，認為在天津冬棗園主要是補充氮和磷。補施氮肥的關(guān)鍵期是盛花期和果實發(fā)育期，補施磷肥應(yīng)在初花期和果實彭大期。

冬棗；土壤；營養(yǎng)診斷；施肥；物候期

冬棗（cv. Dongzao）是我國特有的鮮食棗品種，品質(zhì)優(yōu)良[1]，是天津市主栽果樹樹種之一，種植面積達1.87×104hm2，主產(chǎn)區(qū)在大港、靜海、西青等地[2]。但是，由于土壤鹽堿、栽培管理粗放，致使冬棗產(chǎn)量降低、品質(zhì)下降，出現(xiàn)了不少低產(chǎn)園[3-4]。因此，找出其低產(chǎn)原因，提高果園的管理水平是當務(wù)之急。

果園的管理主要有土肥水管理、整形修改和病蟲害防治。由于棗樹比較耐干旱，天津大港等冬棗產(chǎn)區(qū)的植株生長也比較中庸、未見徒長和衰弱現(xiàn)象。因此，土壤和水分管理，以及整形修剪等不是冬棗低產(chǎn)的主要影響因素。本研究重點研究冬棗植株和土壤的營養(yǎng)狀況，即研究直接影響棗樹生長發(fā)育的大量元素[5-7]——氮、磷、鉀。棗樹生長過程中需要的各種大量元素主要從土壤中吸取[8]?？梢酝ㄟ^葉片營養(yǎng)診斷判斷植物的營養(yǎng)狀態(tài)（缺乏、適中、過剩），也可通過土壤營養(yǎng)診斷分析葉片缺乏的營養(yǎng)元素是因為土壤本身缺乏，還是被土壤固定難以被根系吸收[9]。棗樹在生長發(fā)育的不同階段、不同物候期對土壤各種營養(yǎng)的需求不斷變化，因此，充分了解土壤中各養(yǎng)分的動態(tài)變化及需求狀況是確定何時施肥、施何種肥、施多少的關(guān)鍵。

本研究通過棗樹年周期中各個物候期土壤大量元素的變化，分析天津市冬棗園果樹營養(yǎng)的狀況，旨在為冬棗的合理施肥提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗園概況

試驗地位于天津市靜海區(qū)內(nèi)。該區(qū)位于東經(jīng)116°42＇～117°12＇30〃，北緯38°35＇～39°4＇45〃。溫帶大陸性季風氣候，年均溫11.8 ℃，年平均降雨量552.5 mm，年相對濕度40%～70%，年無霜期約為210 d，年日照數(shù)約為2 700 h。平原地貌，地形平緩，地勢較低洼，地下水位較高。土壤質(zhì)地為黏壤土，pＨ值為8.0～8.7，含鹽量為0.21%～0.32％。

冬棗園面積3 hm2，果樹為17～20年生，為盛果期，嫁接砧木為金絲小棗（）。首先根據(jù)前兩年的平均產(chǎn)量確定高產(chǎn)園和低產(chǎn)園各3個樣地，高產(chǎn)園產(chǎn)量為1 750～2 000 kg/ 667m2，低產(chǎn)園產(chǎn)量為1 250～1 500 kg/667m2。每個樣地面積為3 335 m2。樣地內(nèi)棗樹均南北向栽植，株行距均為2 m×4 m，均為疏散分層形樹形，均實施開甲處理。果園近3年澆水、冬季的修剪管理和病蟲害防治均統(tǒng)一進行。高產(chǎn)園年施復(fù)合肥3次，地產(chǎn)園施復(fù)合肥1～2次，施肥量均為50 kg/ 667m2。

1.2 土樣的采集及處理

每個樣本園按對角線法選取5株長勢一致的棗樹作為樣樹。于2018年4月至10月，在各物候期——萌芽展葉期（4月下旬）、初花期（5月中旬）、盛花期（6月中上旬）、果實發(fā)育期（7月上旬）、果實膨大期（8月上旬）、果實成熟期（9月下旬）及落葉期（10月中旬）用土鉆分別采集0～40 cm的土樣進行分析。

1.3 土壤分析方法

土壤pH值用蒸餾水浸提，pH計測定，有機質(zhì)含量用重鉻酸鉀容量法-外加熱法，含鹽量用電導法測定，土壤全氮用凱氏定氮法測定，全磷用鉬藍比色法測定，全鉀用原子吸收光譜儀測定（美國PE公司AAnalyst 400型），有效氮用堿解擴散法測定，有效磷（浸提劑為NaHCO3）用紫外分光光度計測定（美國PE公司Lanbda 35型，美國），有效鉀用中性NH4OAc浸提-原子吸收光譜儀測定。本試驗中磷和鉀含量均用純磷和純鉀表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 高、低產(chǎn)園土壤養(yǎng)分差異分析

從表1可以看出，高、低產(chǎn)冬棗園土壤養(yǎng)分等指標之間存在著一定的差異。高產(chǎn)園土壤平均有機質(zhì)含量顯著高于低產(chǎn)園，高產(chǎn)園土壤平均有機質(zhì)含量是低產(chǎn)園的1.49倍。高產(chǎn)園土壤中全氮、全磷、全鉀的平均含量分別是低產(chǎn)園的1.20倍、1.31倍、1.11倍。高、低產(chǎn)冬棗園土壤中全氮和全鉀可以達到‘中量’至‘豐富’水平，但均缺磷，低產(chǎn)園土壤中全磷含量低至‘很缺’水平。高產(chǎn)園土壤的平均pH顯著低于低產(chǎn)園，高產(chǎn)園土壤的平均pH為7.97，土壤呈堿性，低產(chǎn)園土壤的平均pH為8.65，為極強堿性土壤。高、低產(chǎn)果園都是中度鹽漬化土壤，但高產(chǎn)園土壤的平均含鹽量顯著低于低產(chǎn)園。

表1 高、低產(chǎn)冬棗園土壤養(yǎng)分分析

高產(chǎn)園級別低產(chǎn)園級別 有機質(zhì)/g·kg-123.14±0.10a中量15.58±0.11b缺乏 全氮/g·kg-11.24±0.06a中量1.03±0.04b中量 全磷/g·kg-10.51±0.02a缺乏0.39±0.01a很缺 全鉀/g·kg-122.24±0.60a豐富19.98±0.30a中量 pH7.97±0.12b堿性8.65±0.09a強堿性 含鹽量/g·kg-12.15±0.01b中度鹽漬化3.26±0.01a中度鹽漬化

注：同行數(shù)據(jù)不同字母表示差異顯著（＜0.05）

2.2 冬棗園土壤有效氮含量的年變化規(guī)律

由圖1可以看出，在一個生長季內(nèi)，高、低產(chǎn)冬棗園土壤中有效氮含量呈先上升后下降趨勢，高、低產(chǎn)冬棗園土壤中有效氮的年上升量分別為92.27 mg/kg和64.77 mg/kg，年上升幅度分別為193.84%和111.99%。其中以果實膨大期和果實成熟期為分界線，萌芽展葉期至果實膨大期，高、低產(chǎn)冬棗園土壤中有效氮含量先緩慢上升后急劇上升，分別從47.60 mg/kg和57.83 mg/kg增加至179.78 mg/kg和173.20 mg/kg，增加量分別為132.18 mg/kg和115.37 mg/kg，增加幅度分別為277.70%和199.48%。果實膨大期至落葉期，高、低產(chǎn)冬棗園土壤中有效氮含量下降，下降量分別為39.92 mg/kg和50.60 mg/kg，下降幅度分別為22.20%和29.21%。在一個生長季內(nèi)，高、低產(chǎn)冬棗園土壤中有效氮含量均為前期低，后期高；其年平均值分別為106.29 mg/kg和99.05 mg/kg，高產(chǎn)園比低產(chǎn)園高7.24 mg/kg。低產(chǎn)園前期應(yīng)補施氮肥。比較高產(chǎn)園和低產(chǎn)園，棗樹生長前期的萌芽期高產(chǎn)園的有效氮含量低于低產(chǎn)園，盛花期后高產(chǎn)園的有效氮含量高于低產(chǎn)園。說明高產(chǎn)園棗樹萌芽時根系吸收的氮更多，導致土壤中的有效氮明顯降低。

圖1 高、低產(chǎn)冬棗園土壤中有效氮含量的年變化

2.3 冬棗園土壤有效磷含量的年變化規(guī)律

由圖2可以看出，在一個生長季內(nèi)，高、低產(chǎn)冬棗園土壤中有效磷含量呈先下降后上升再下降的趨勢，年下降量分別為8.90 mg/kg和5.95 mg/kg，下降幅度分別為52.4%和67.91%。其中以盛花期和果實膨大期為分界線，從萌芽展葉期到盛花期，高、低產(chǎn)冬棗園土壤中有效磷分別從16.97 mg/kg和8.76 mg/kg下降至9.79 mg/kg和6.02 mg/kg，下降量分別為7.18 mg/kg和2.75 mg/kg，下降幅度分別為42.33%和31.35%。從盛花期到果實膨大期，高、低產(chǎn)冬棗園土壤中有效磷含量分別增加了11.93 mg/kg和5.65 mg/kg，增加幅度分別為121.86%和93.99%。從果實膨大期到落葉期，高、低產(chǎn)冬棗園土壤中有效磷含量分別從21.71 mg/kg和11.67 mg/kg下降至8.06 mg/kg和2.81 mg/kg，下降量分別為13.65 mg/kg和8.86 mg/kg，下降幅度分別為62.86%和75.91%。由此可知，棗樹盛花期及果實成熟期這2個時期的磷需求量最大，根系的大量吸收導致土壤中的有效磷迅速降低；而棗樹在果樹彭大期需磷較少。另外，同一時期高產(chǎn)園土壤中的有效磷含量始終高于低產(chǎn)園。在一個生長季內(nèi)，高、低產(chǎn)冬棗園土壤中有效磷含量的年平均值分別為13.46 mg/kg和7.30 mg/kg，高產(chǎn)園比低產(chǎn)園高6.16 mg/kg。因此，該棗園低產(chǎn)的原因之一是缺磷，特別在盛花期及果實成熟期應(yīng)該補施磷肥。同時高產(chǎn)園也應(yīng)該在盛花期及果實成熟期補施磷肥。

圖2 高、低產(chǎn)冬棗園土壤中有效磷含量的年變化

2.4 冬棗園土壤有效鉀含量的年變化規(guī)律

由圖3可以看出，在一個生長季內(nèi)，高、低產(chǎn)冬棗園土壤中有效鉀含量呈上升趨勢，年增加量分別為70.57 mg/kg和66.93 mg/kg，年增加幅度分別為23.05%和28.98%。

圖3 高、低產(chǎn)冬棗園土壤中有效鉀含量的年變化

以果實發(fā)育期為分界線，從萌芽展葉期到果實發(fā)育期，高、低產(chǎn)冬棗園土壤中有效鉀含量無明顯變化。從果實發(fā)育期到果實膨大期，高、低產(chǎn)冬棗園土壤中有效鉀含量分別從279.35 mg/kg和217.27 mg/kg增加至379.28 mg/kg和301.07 mg/kg，增加量分別為99.93 mg/kg和83.80 mg/kg，增加幅度分別為35.77%和38.57%。從果實膨大期到落葉期，高、低產(chǎn)冬棗園土壤中有效鉀含量無明顯變化。參考我國第2次土壤普查養(yǎng)分分級標準可以看出，高、低棗園土壤中有效鉀含量全年處于‘很豐富’水平，因此在生產(chǎn)中無需每年施用鉀肥。

在一個生長季內(nèi)，高、低產(chǎn)冬棗園土壤中有效鉀含量的年平均值分別為333.28 mg/kg和213.94 mg/kg，高產(chǎn)園比低產(chǎn)園高119.79 mg/kg。

2.5 不同時期冬棗園土壤中有效氮、有效磷、有效鉀含量與其產(chǎn)量的相關(guān)性

表2顯示，不同時期冬棗園土壤中有效氮、有效磷、有效鉀含量與產(chǎn)量有一定的相關(guān)性，其中盛花期和果實發(fā)育期的土壤有效氮含量與產(chǎn)量呈顯著和極顯著的正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.897、0.759；初花期和果實膨大期土壤中的有效磷含量與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.956、0.923，其他均未達到顯著水平。土壤中前期缺氮與棗樹枝條大量生長，根系從土壤中吸收大量的氮有關(guān)，盡管各樣地中土壤全氮含量為中量，但還是存在部分時期缺氮。所以，前期應(yīng)該補施氮肥。土壤中有效磷含量在果樹生殖生長時期如花期和果實迅速膨大期需求量較大，加之樣地的全磷本就缺乏，有效磷含量將更低，因為磷很容易被土壤固定，特別是鹽堿地[10]。所以，增施磷肥和提高磷肥的有效性是提高棗園產(chǎn)量的關(guān)鍵。各個物候期土壤有效鉀的含量與棗樹的產(chǎn)量無顯著相關(guān)性。這與樣地土壤中全鉀含量較高有關(guān)（見表1，分別為中量和豐富）?？傊旖蚨瑮棶a(chǎn)區(qū)主要缺磷，其次是氮，鉀不是限制因素。

表2 不同物候期土壤中有效氮/有效磷/有效鉀的含量與冬棗產(chǎn)量的相關(guān)性

營養(yǎng)元素物候期 萌芽展葉期初花期盛花期果實發(fā)育期果實膨大期果實成熟期落葉期 有效氮0.5050.6280.897**0.759*0.6150.6330.656 有效磷0.7380.956**0.7330.7410.923**0.7550.732 有效鉀0.6810.6980.7030.6790.7110.6930.699

注：表中數(shù)據(jù)右上角的*代表顯著相關(guān)，**代表極顯著相關(guān)

3 討論與結(jié)論

土壤中的營養(yǎng)元素是果樹生長發(fā)育的基礎(chǔ)，土壤果樹所需的營養(yǎng)元素主要來自土壤，果樹的生長發(fā)育、果實產(chǎn)量及可持續(xù)生產(chǎn)都直接受到土壤養(yǎng)分的影響[9]。因此，應(yīng)通過定期的營養(yǎng)診斷來監(jiān)測果樹的營養(yǎng)狀況，合理施肥。本研究結(jié)果顯示，高產(chǎn)與低產(chǎn)冬棗園土壤中的氮、磷、鉀含量的年變化趨勢基本一致，這與各園的施肥和澆水等管理基本一致有關(guān)。低產(chǎn)園主要是施肥量少，肥水沒有跟上。如試驗中高產(chǎn)園土壤有效氮、有效磷和有效鉀含量均高于低產(chǎn)園，說明氮、磷、鉀元素對提高冬棗產(chǎn)量具有重要作用。

本研究顯示，適宜的施肥時期是高產(chǎn)的關(guān)鍵。相關(guān)性分析結(jié)果顯示，土壤中有效氮含量在盛花期和果實發(fā)育期與產(chǎn)量呈極顯著和顯著正相關(guān)；有效磷含量在初花期和果實膨大期與產(chǎn)量呈極顯著和顯著正相關(guān)。說明這2個時期的氮、磷含量是影響產(chǎn)量的關(guān)鍵因素，這與范偉國，劉科鵬，馬建江等的研究結(jié)果一致[10-13]。目前，生產(chǎn)上的肥水管理比較粗放，低產(chǎn)園僅施一次基肥或者再加施一次磷、鉀混合化肥。高產(chǎn)園通常增加一次萌芽期的氮肥。由于施肥時期不適宜，所以通過土壤診斷和葉片營養(yǎng)診斷施肥是現(xiàn)代化果樹管理的關(guān)鍵。

參考我國第2次土壤普查養(yǎng)分分級標準，從試驗結(jié)果可知，高、低產(chǎn)冬棗園土壤中有效氮含量均為‘中量’水平，有效鉀含量均為‘很豐富’水平，高產(chǎn)園土壤中有效磷含量為‘中量’水平，低產(chǎn)園土壤中有效磷含量為‘缺乏’水平。由此得出結(jié)論：對天津靜海地區(qū)的冬棗施肥時可在盛花期和果實發(fā)育期適量補施氮肥，初花期和果實膨大期大量補施磷肥，無需或少量補施鉀肥。

[1] 姚立新. 不同產(chǎn)地冬棗對比試驗及冬棗標準化栽培研究[D]. 北京：北京林業(yè)大學，2010.

[2] 王英超，張桂霞，高忠浩，等. 天津地區(qū)棗樹栽培現(xiàn)狀、存在問題及發(fā)展方向[J]. 河北科技師范學院學報，2017，31（3）：76-80.

[3] 武之新，武婷. 冬棗追肥新技術(shù)冬棗周年管理技術(shù)[J]. 農(nóng)家顧問，2008（5）：28-29.

[4] 宋永貴，周亮，李曉東，等. 不同砧木對冬棗結(jié)果的影響[J]. 北方果樹，2002（4）：42.

[5] 劉同祥. 保山甜柿園主要礦質(zhì)營養(yǎng)與產(chǎn)量品質(zhì)的關(guān)系及適宜值分析[D]. 北京：中國林業(yè)科學研究院，2017.

[6] 黃建國. 植物營養(yǎng)學[M]. 北京：中國林業(yè)出版社，2004.

[7] 彭福田. 氮素對蘋果果實發(fā)育與產(chǎn)量、品質(zhì)的調(diào)控[D]. 泰安：山東農(nóng)業(yè)大學，2001.

[8] 吳海蘭. 水肥一體化對紅棗葉片營養(yǎng)動態(tài)及品質(zhì)和產(chǎn)量的影響[D]. 楊凌：西北農(nóng)林科技大學，2014.

[9] 安貴陽，史聯(lián)讓，杜志輝，等. 陜西地區(qū)蘋果葉營養(yǎng)元素標準范圍的確定[J]. 園藝學報，2004，31（1）：81-83.

[10] 范偉國，賈霞，楊超. 不同土質(zhì)對蘋果樹生長發(fā)育的影響[J]. 山西果樹，2001（4）：24-25.

[11] 劉科鵬. 獼猴桃果實品質(zhì)與土壤、葉片營養(yǎng)的關(guān)系[D]. 南昌：江西農(nóng)業(yè)大學，2013.

[12] 馬建江，羅洮峰，李永豐. 不同產(chǎn)量的駿棗園土壤和葉片營養(yǎng)元素分析[J]. 新疆農(nóng)業(yè)科學，2016，53（5）：850-856.

[13] 高義民，同延安，路永莉，等. 陜西渭北紅富士蘋果園土壤有效養(yǎng)分及長期施肥對產(chǎn)量的影響[J]. 園藝學報，2013，40（4）：613-622.

Annual change of nitrogen, phosphorus and potassium in soil yield ofcv. Dongzao in same garden

GAO Zhong-hao1, WANG Wei1, YANG Jing-hui1, Corresponding Author, FENG Guo-hua2, WANG Zhi-xue3, LI Bing4, ZHANG Chao5

（1. College of Horticulture and Landscape, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300384, China; 2. Tianjin Municipal Highway Bureau, Tianjin 300374, China; 3. Fruit Tree Research Institute of Tianjin Academy of Agricultural Science, Tianjin 300384, China; 4. China Institute of Resources and Environment,Tianjin Academy of Agricultural Sciences, Tianjin 300384, China; 5. Tianjin Shuofang Green Technology Development Co., Ltd., Tianjin 300384, China）

In order to understand the reasons for the low yield ofcv. Dongzao in Tianjin, the contents of total nitrogen, phosphorus, potassium and soil available nitrogen and available phosphorus in different phenological stages were determined. The results showed that the contents of available nitrogen, phosphorus and potassium between the high and low yield gardens were the same in changing trend (The available nitrogen content increased first and then decreased; the available phosphorus content decreased first, then increased and then decreased; the effective potassium content showed an upward trend.), and the content of each element in the high-yield garden was generally higher than that in the low-yield garden; the soil available nitrogen was lower in the early stage of plant growth, and the available phosphorus in the flowering stage and fruit ripening stage was lower, and the potassium was lower in the fruit development stage. The correlation was also analyzed between element and yield in each phenological period;it was concluded that nitrogen and phosphorus should be supplemented in Tianjin Dongzao Garden.The key period for replenishing nitrogen fertilizer is the flowering stage-fruit development period. The phosphate should be fertilized in the early flowering stage and the fruit stage.

cv. Dongzao; soil; nutritional diagnosis; fertilization; phenophase

1008-5394（2020）02-0023-05

10.19640/j.cnki.jtau.2020.02.005

S665.1

A

2019-11-17

天津市科技特派員項目（17ZXBFNC00310，19JCTPJC58000）；天津市林果現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系創(chuàng)新團隊項目（ITTFPRS2018002）；天津市科技局項目（18JCTPJC68000，17ZXZYNC00070）；天津市科技計劃項目（18ZXBFNC00370）；邯鄲市科學技術(shù)研究與發(fā)展計劃項目（1812106033）

高忠浩（1995-），男，碩士在讀，主要從事果樹引種、栽培方面研究。E-mail：13821336022@163.com。

楊靜慧（1961-），女，教授，博士，主要從事園藝植物栽培、抗逆生理和分子育種研究。E-mail：jinghuiyang2@aliyun.com。

責任編輯：楊霞