劉亞南，白美健，李益農(nóng)，張寶忠，史源，吳現(xiàn)兵，史力誠

?作物水肥高效利用?

黃金梨樹氮素營養(yǎng)狀況對不同水氮用量的響應(yīng)

劉亞南1,2，白美健1*，李益農(nóng)1，張寶忠1，史源1，吳現(xiàn)兵3，史力誠1

（1.流域水循環(huán)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 中國水利水電科學(xué)研究院，北京 100048；2.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)，北京 100083；3.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)，河北 保定 071000）

【目的】探究黃金梨樹氮吸收對水氮耦合的響應(yīng)規(guī)律。【方法】設(shè)定灌水下限和施氮量2個(gè)因素，每個(gè)因素設(shè)定3個(gè)水平，即灌水下限：高水（HW：75%）、中水（MW：65%）和低水（LW：55%）（：田間持水率（體積含水率））；施氮量：高氮（HF：486 kg/hm2）、中氮（MF：324 kg/hm2）、低氮（LF：162 kg/hm2），正交設(shè)定9個(gè)試驗(yàn)處理，對照處理為園區(qū)常規(guī)管理（CK）。測定了果實(shí)膨大期和成熟期梨樹春梢、葉片和果實(shí)全氮量?！窘Y(jié)果】果實(shí)膨大期，中水中肥（MWMF）處理梨樹春梢和葉片全氮量最高，較CK分別提高了26.20%和8.66%；灌水下限對春梢全氮量影響差異不顯著，施氮量和耦合作用對春梢全氮量提高差異顯著；灌水下限、施氮量及耦合作用對葉片全氮量提升差異不顯著。成熟期時(shí)，中水中肥（MWMF）處理梨樹春梢全氮量最高為0.74 g/kg，高水中肥（HWMF）處理春梢全氮量最低，為0.54 g/kg；高水中肥（HWMF）處理梨樹葉片全氮量最高為1.83 g/kg，高水低肥（HWLF）處理全氮量最低為1.70 g/kg；水氮耦合方案下果實(shí)全氮量較CK顯著提高，其中，低水高肥（LWHF）處理果實(shí)全氮量最高，為0.82 g/kg，較CK提高了52.70%；灌水下限和水氮耦合作用對春梢全氮量的影響差異不顯著，施氮量對春梢全氮量影響差異顯著；灌水下限、施氮量和耦合作用對葉片全氮量差異不顯著；灌水下限、施氮量和耦合作用對果實(shí)全氮量影響差異顯著。2個(gè)時(shí)期梨樹春梢和葉片全氮量均有：葉片＞春梢。梨樹春梢、葉片和果實(shí)等3個(gè)器官全氮量相關(guān)性不顯著，春梢全氮量與果實(shí)全氮量呈弱正相關(guān)，葉片全氮量與春梢和果實(shí)全氮量呈弱負(fù)相關(guān)?！窘Y(jié)論】不同時(shí)期3個(gè)器官對水氮耦合處理響應(yīng)規(guī)律不一，適宜的水氮耦合處理能促進(jìn)各器官對氮的吸收，各器官全氮量相關(guān)性不顯著?？紤]梨樹生長與生產(chǎn)和采收后生長分化，推薦灌水下限為65%，施氮量為300～350 kg/hm2。

水氮耦合；黃金梨；春梢全氮；葉片全氮；果實(shí)全氮；相關(guān)分析

0 引言

【研究意義】梨是我國主要種植果樹之一[1]。作為梨果的主產(chǎn)區(qū)，京津冀地區(qū)始終存在水資源短缺與時(shí)空不均[2-3]，養(yǎng)分不足與施用不合理等問題，限制植株各器官對水分和養(yǎng)分吸收與利用，進(jìn)一步地制約梨果生產(chǎn)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展。氮是植物礦質(zhì)元素中的核心元素[4-5]，是植物生長和產(chǎn)量形成的關(guān)鍵因素[6]；也是光合色素（包括葉綠素a和葉綠素b）的重要組成成分，若氮素不足，光合色素形成受阻，抑制光合作用和光合產(chǎn)量，進(jìn)一步影響作物產(chǎn)量[7]；對植物體內(nèi)起到調(diào)節(jié)作用的激素（生長素、赤霉素和細(xì)胞分裂素等）也含有氮[8]。植株?duì)I養(yǎng)器官養(yǎng)分量貯存是衡量果樹營養(yǎng)狀況的主要表征指標(biāo)，也是產(chǎn)量與果品提升的重要保障。葉片是樹體器官中對土壤養(yǎng)分反應(yīng)最敏感的，其養(yǎng)分量可以代表樹體對養(yǎng)分的吸收情況[5]。相關(guān)研究表明[9-12]，適宜提高土壤養(yǎng)分量有助于植株器官對養(yǎng)分的吸收。植株對養(yǎng)分的吸收不僅取決于土壤養(yǎng)分量，而且還與土壤水分狀況相關(guān)。灌溉與施肥是保障果樹生長發(fā)育和生產(chǎn)中水分及養(yǎng)分需求的重要舉措，但傳統(tǒng)水肥施用制度、措施與水肥施用觀念落后，造成植株器官養(yǎng)分量低、水肥利用率低，引起土壤硝態(tài)氮?dú)埩袅看?，甚至造成?yán)重的水土環(huán)境污染[13]?！狙芯窟M(jìn)展】張芳芳等[14]研究發(fā)現(xiàn)紅富士生育期內(nèi)葉片全氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，果實(shí)全氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低；陳艷彬等[15]研究發(fā)現(xiàn)，葉片葉綠素量與含氮量正向相關(guān)。吳小賓[16]研究發(fā)現(xiàn)使用施肥槍施肥能促進(jìn)植株新生器官吸收利用養(yǎng)分，提高了氮素吸收利用率；鄭麗燕[17]研究發(fā)現(xiàn)小齡茶樹的新梢氮、含鉀量最高，隨著樹齡增加，根部氮含鉀量逐漸提高；劉秀花等[18]研究發(fā)現(xiàn)在同一灌水量下，隨施氮量增加作物吸收量隨之增加；任俊杰等[19]研究發(fā)現(xiàn)提高“綠嶺”核桃枝條含氮量有助于增加抗凍性；李鑫鑫等[20-21]研究水肥耦合對作物各器官全氮量影響發(fā)現(xiàn)，水氮耦合作用對各器官全氮量影響顯著；楊宙等[22]研究發(fā)現(xiàn)水稻產(chǎn)量與分蘗期葉片全氮量正相關(guān)；江柱等[23]研究發(fā)現(xiàn)，增施氮肥有效促進(jìn)根系干物質(zhì)對養(yǎng)分的吸收?！厩腥朦c(diǎn)】綜上所述，諸多學(xué)者研究針對施肥或灌水方法以及水肥耦合制度對果樹生長[24-25]、產(chǎn)量和品質(zhì)[10, 26]以及土壤養(yǎng)分[27-28]等方面展開了研究，但針對京津冀區(qū)域成齡黃金梨樹各器官全氮量對水氮耦合方案響應(yīng)規(guī)律研究鮮有報(bào)道。【擬解決的關(guān)鍵問題】開展成齡黃金梨樹水氮耦合試驗(yàn)，重點(diǎn)分析水氮耦合方案對果實(shí)膨大期和成熟期黃金梨樹春梢、葉片全氮量和成熟期果實(shí)全氮量的影響，探明上述指標(biāo)隨灌水下限和施氮量的響應(yīng)規(guī)律，為京津冀地區(qū)黃金梨樹水、氮施用管理提供一定技術(shù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗(yàn)在圣澤林生態(tài)莊園的梨園內(nèi)進(jìn)行。生態(tài)莊園位于北京市大興區(qū)安定鎮(zhèn)，北緯39°37′20，東經(jīng)116°25′52，屬于暖溫帶半濕潤大陸季風(fēng)氣候，多年平均溫度11.2 ℃，多年平均降水量556.4 mm。試驗(yàn)開始前，在試驗(yàn)區(qū)內(nèi)隨機(jī)選點(diǎn)取土（深度為160 cm，每層厚度為20 cm）風(fēng)干后過篩，經(jīng)馬爾文激光粒度儀測得，試驗(yàn)田塊土壤為均質(zhì)粉砂壤土（國際制），質(zhì)地均勻。0～100 cm土層田間持水率為35%（體積含水率）。果園內(nèi)設(shè)有小型氣象站可自動(dòng)記錄溫度、風(fēng)速、相對濕度和太陽輻射等參數(shù)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)定灌水下限和施氮量2個(gè)因素，每個(gè)因素設(shè)定3個(gè)水平（見表1），即灌水下限：低水（LW：55%）、中水（MW：65%）、高水（HW：75%）；施氮量：低肥（LF：162 kg/hm2）、中肥（MF：324 kg/hm2）、高肥（HF：486 kg/hm2），正交組合設(shè)定9個(gè)水氮耦合處理，處理如下：低水低肥（LWLF）、低水中肥（LWMF）、低水高肥（LWHF）、中水低肥（MWLF）、中水中肥（MWMF）、中水高肥（MWHF）、高水低肥（HWLF）、高水中肥（HWMF）、高水高肥（HWHF），另設(shè)1個(gè)對照處理（CK），共計(jì)10個(gè)試驗(yàn)處理。其中，CK不施肥，灌溉由園區(qū)管理人員依經(jīng)驗(yàn)管理。

表1 試驗(yàn)方案表

注 表內(nèi)為田間持水率。

每個(gè)試驗(yàn)處理（小區(qū)）內(nèi)定值15株黃金梨樹，沿滴灌帶方向，每5株黃金梨樹作為一個(gè)重復(fù)，每個(gè)試驗(yàn)方案設(shè)定3次重復(fù)，每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)長45 m，寬4 m。植株行間距為4 m，株間距為3 m。灌溉水源為地下水，氮肥選用當(dāng)?shù)爻Ｓ玫哪蛩兀–O(NH2)2，N 46%），氮肥隨水同時(shí)施入。

試驗(yàn)主要設(shè)備包括水泵、旋翼濕式水表、施肥泵及各級(jí)輸配水管道系統(tǒng)和灌水器。灌水器為壓力補(bǔ)償式滴頭，內(nèi)徑20 mm，滴頭間距50 cm，滴頭流量為4 L/h。施肥泵為比例式施肥泵，并配有施肥桶裝置，用于溶解肥料，灌水量由安裝在首部的水表進(jìn)行量測。

1.3 灌溉與施肥

水氮耦合田間試驗(yàn)開始前，為保障所有試驗(yàn)小區(qū)具有較為均一的土壤水分和養(yǎng)分量進(jìn)行了大定額的灌水。每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)布設(shè)1根Trime管，用于測定0～120 cm土層深度土壤含水率，當(dāng)水氮耦合方案內(nèi)3個(gè)小區(qū)土壤含水率的平均值低于試驗(yàn)方案設(shè)定的灌水下限時(shí)進(jìn)行灌水（表1）。

田間試驗(yàn)期間，氮肥分3次隨水施入，分別為花展葉期（4月5日，40%）、幼果期（5月7日，20%）和果實(shí)膨大期（7月22日，40%），施氮量見表1。

1.4 采樣及全氮測定方法

分別于果實(shí)膨大期和成熟期在各個(gè)試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)隨機(jī)選取一株黃金梨樹，并在其上東、南、西、北4個(gè)方向上各選一枝春梢，并將選定春梢枝條與葉片分離，分別裝入準(zhǔn)備的試驗(yàn)用袋內(nèi)[29]。

成熟期，采摘時(shí)在各重復(fù)小區(qū)內(nèi)隨機(jī)選取一株梨樹并在其上隨機(jī)選取一個(gè)梨果實(shí)，帶回實(shí)驗(yàn)室[30]。

將上述樣品進(jìn)行殺青、烘干、研磨等工作，研磨后植株春梢、葉片和果實(shí)粉末過0.5 mm篩，使用濃H2SO4-H2O2消煮，凱氏定氮法測定。各方案3次重復(fù)下春梢、葉片和果實(shí)全氮量取均值，作為該方案的春梢、葉片和果實(shí)的全氮量。

1.5 數(shù)據(jù)處理

使用Microsoft Excel 2019記錄果實(shí)膨大期和成熟期春梢、葉片和果實(shí)全氮量值，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理與初步處理；使用SPSS 25進(jìn)行兩兩多重比較，用Least – significant different（LSD）方法，分析各試驗(yàn)指標(biāo)方案間差異；使用SPSS 25進(jìn)行雙因素方差分析，分析灌水下限、施氮量和水氮耦合作用對指標(biāo)影響差異；使用Origin 2020軟件繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 春梢全氮量對水氮耦合響應(yīng)分析

圖1為果實(shí)膨大期和成熟期春梢全氮量值和方差分析結(jié)果，表2為各指標(biāo)雙因素方差分析結(jié)果。整體上，果實(shí)膨大期MWMF處理春梢全氮量最高，而HWHF處理春梢全氮量最低；各方案下春梢全氮量值從大到小為MWMF處理＞CK＞HWLF處理＞LWMF處理＞LWHF處理＞LWLF處理＞MWLF處理＞MWHF處理＞HWMF處理＞HWHF處理；LWHF、LWLF、MWHF、MWLF、HWHF處理與CK差異顯著（＜0.05），其余水氮耦合處理與CK差異不顯著（＞0.05）；水氮耦合處理間也存在顯著差異，并且HWHF處理春梢全氮量顯著低于其他水氮耦合處理（＜0.05）。

注 圖內(nèi)a和A分別代表不同時(shí)期方差分析結(jié)果，下同。

成熟期MWMF處理春梢全氮量最高為0.74 g/kg，相對于CK提高了37.62%；除LWLF、HWHF處理和HWMF處理外，其余水氮耦合處理成熟期春梢全氮量值均有提高。成熟期各處理春梢全氮量為MWMF處理＞MWHF處理＞HWLF處理＞MWLF處理＞LWMF處理＞LWHF處理＞CK＞LWLF處理＞HWHF處理＞HWMF處理。除MWMF處理外，其他水氮耦合處理下春梢全氮量與CK差異不顯著（＞0.05），LWHF、LWLF、HWHF處理和HWMF處理春梢全氮量與MWMF處理差異顯著（＜0.05）。雙因素方差分析結(jié)果表明（表2），灌水下限和耦合作用對春梢全氮量影響差異不顯著（＞0.05），而施氮量對春梢全氮量影響差異顯著（＜0.05）。

表2 春梢全氮量雙因素方差檢驗(yàn)結(jié)果

注 ns代表不顯著；*、**、***分別代表在＜0.05、＜0.01和＜0.001水平下顯著。

圖2為果實(shí)膨大期春梢全氮量隨水、氮施用量變化。整體上，果實(shí)膨大期梨樹春梢全氮量較高值在施氮量為350 kg/hm2和灌水量為900 m3/hm2橢圓域和施氮量低于250 kg/hm2灌水量高于1 100 m3/hm2的1/4橢圓域。果實(shí)膨大期春梢全氮量隨施氮量變化存在閾值，低于閾值時(shí)隨著施氮量的提高而逐漸增加，高于閾值后增加緩慢甚至降低。在適宜的水、氮施用范圍內(nèi)，春梢全氮量隨水、氮施用量的增加而增加。在不同施氮水平下春梢全氮量隨灌水量變化趨勢不一：當(dāng)施氮量低于250 kg/hm2時(shí)，春梢全氮量隨灌水量增加而逐漸提高；當(dāng)施氮量高于400 kg/hm2時(shí)，春梢全氮量隨灌水量增加呈負(fù)相關(guān)；當(dāng)施氮量處于250～400 kg/hm2區(qū)間時(shí)，其值隨灌水量的增加呈“L”型變化。在不同灌水水平時(shí)，當(dāng)灌水量低于1 025 m3/hm2時(shí)，隨著施氮量增加，全氮量變化趨勢為“先增加后降低”，當(dāng)灌水量高于1 025 m3/hm2時(shí)，隨施氮量增加逐漸降低。

圖2 果實(shí)膨大期春梢全氮量隨水氮施用量

圖3為成熟期春梢全氮量值隨水、氮施用量變化。整體上，果實(shí)成熟期春梢全氮量較大值出現(xiàn)在施氮量為325 kg/hm2和灌水量為900 m3/hm2附近圓域，較小值出現(xiàn)在施氮量為350 kg/hm2和灌水量高于1 100 m3/hm2右側(cè)橢圓域。成熟期春梢全氮量隨灌水量或施氮量的增加呈“L”型變化，即存在灌溉和施氮上限，低于上限時(shí)隨灌水量或施氮量的增加而增加，高于閾值后隨之降低。

2.2 葉片全氮量對水氮耦合響應(yīng)分析

圖4為葉片在果實(shí)膨大期和成熟期葉片全氮量及方差分析結(jié)果?？傮w上，水氮耦合方案下葉片全氮量與CK差異不顯著（＞0.05）。果實(shí)膨大期，MWMF處理葉片全氮量最高，為1.95 g/kg。各灌水水平下葉片全氮量均為中等施肥水平時(shí)最高。成熟期，葉片全氮大小順序分別為HWMF處理＞MWHF處理＞LWMF處理＞MWLF處理＞CK＞LWLF處理＞MWMF處理＞HWHF處理＞LWHF處理＞HWLF處理，HWMF處理最大為1.83 g/kg，HWLF處理最小為1.70 g/kg。

圖3 成熟期春梢全氮量隨水氮施用量變化

圖4 果實(shí)膨大期和成熟期葉片全氮量

果實(shí)膨大期和成熟期葉片全氮量在相同灌水下限時(shí)，隨著施氮量的增加呈“L”型變化，即施氮量對提高葉片養(yǎng)分量存在閾值，閾值下隨施氮量的增加而提高，超過閾值后隨施用量的增加而降低。雙因素方差分析結(jié)果表明（表2），果實(shí)膨大期和成熟期葉片全氮量對灌水下限、施氮量和水、氮耦合作用響應(yīng)差異不顯著（＞0.05）。

圖5給出了葉片果實(shí)膨大期全氮量隨水、氮施用量變化趨勢。整體上，葉片全氮量隨水、氮施用量變化大致關(guān)于中心對稱。灌水量和施氮量對提高葉片全氮量存在閾值，低于灌水閾值時(shí)隨施用量增加而逐漸增加，高于閾值后，隨用量的增加而逐漸降低。

圖6給出了成熟期葉片全氮隨水、氮施用量變化趨勢。整體上，全氮量較大值出現(xiàn)在灌水量為950 m3/hm2和施氮量400 kg/hm2附近圓域，較小值出現(xiàn)在施氮量低于200 kg/hm2和灌水量為900 m3/hm2附近圓域內(nèi)。成熟期葉片全氮量隨灌水量變化在不同施氮量下變化趨勢不一，當(dāng)施氮量低于250 kg/hm2時(shí)，隨著施氮量的增加而先降低后增加，當(dāng)施氮量高于250 kg/hm2時(shí)，隨著灌水量的增加呈“L”型變化。果實(shí)成熟期該值在各灌水水平下隨施氮量呈先增加后降低趨勢。適宜水氮施用量有助于提高葉片對氮肥的利用。

圖5 果實(shí)膨大期葉片全氮量隨水氮施用量變化圖

圖6 成熟期葉片全氮隨水氮施用量變化趨勢

2.3 果實(shí)全氮量對水氮耦合響應(yīng)分析

圖7給出了成熟期果實(shí)全氮量值及差異性檢驗(yàn)結(jié)果。各處理全氮值均高于CK，所有處理與CK的全氮量差異顯著（＜0.05），部分水氮耦合處理間差異顯著（＜0.05）。各處理下果實(shí)全氮量為：LWHF處理＞MWHF處理＞LWMF處理＞HWLF處理＞HWHF處理＞MWMF處理＞LWLF處理＞HWMF處理＞MWLF處理＞CK，各處理分別較CK提高了52.70%、48.91%、33.15%、29.92%、28.00%、27.44%、21.42%、20.73%、18.13%。在低水和中水灌溉下，果實(shí)全氮量與施氮量正相關(guān)；高水灌溉下全氮量與施氮量呈“V”型變化。雙因素分析結(jié)果表明，成熟期果實(shí)全氮量受灌水量、施氮量和水氮耦合作用影響差異顯著（＜0.05）。

圖7 果實(shí)全氮量

圖8給出了果實(shí)全氮量隨水、氮施用量變化趨勢。果實(shí)全氮量隨水、氮施用量變化較為復(fù)雜，當(dāng)灌水量低于1 075 m3/hm2時(shí)，隨著施氮量的增加而增加，當(dāng)灌水量高于1 075 m3/hm2時(shí)隨著施氮量的增加先降低后增加。并且圖8左上方區(qū)域相鄰梯度等高線距離較其他區(qū)域近，這表明該區(qū)域果實(shí)全氮量對灌水量和施氮量多寡更為明顯，受二者投入量的影響大。

圖8 果實(shí)全氮量隨水氮施用量變化

2.4 各器官養(yǎng)分量相關(guān)性分析

表3為梨樹春梢、葉片和果實(shí)全氮量的相關(guān)分析。成熟期春梢、葉片和果實(shí)的全氮量不具有顯著相關(guān)性（＞0.05），春梢全氮量與果實(shí)全氮量正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.31，與葉片全氮量負(fù)相關(guān)，其系數(shù)為- 0.26，葉片全氮量與春梢和果實(shí)全氮量負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.09，可知，春梢全氮量與葉片全氮量相關(guān)性高于果實(shí)全氮和葉片全氮量。

表3 各器官全氮量相關(guān)性結(jié)果

3 討論

氮素是構(gòu)成植株內(nèi)蛋白質(zhì)、遺傳物質(zhì)、激素和各種酶的重要物質(zhì)[31]，是植株生長的重要元素之一[32]。植株各器官養(yǎng)分量對植株生長發(fā)育具有重要作用[24]，適宜水氮耦合能促進(jìn)梨樹各器官對養(yǎng)分的吸收與利用，各器官氮素營養(yǎng)狀況對梨樹生長、生產(chǎn)與果實(shí)品質(zhì)的提升具有重要意義。本研究結(jié)果表明，梨樹春梢全氮量在不同生育期對水氮耦合響應(yīng)趨勢不一：果實(shí)膨大期春梢全氮量受施氮量和耦合作用影響差異顯著，而成熟期春梢全氮量僅對施氮量多寡影響差異顯著（＜0.05）。在果實(shí)膨大期和成熟期，部分水氮耦合處理春梢全氮量低于CK，這可能因?yàn)閮煞矫嬖蛟斐桑环矫娲荷覍Φ奈詹粌H受施氮量影響顯著，同時(shí)水氮耦合作用也對春梢全氮量影響差異顯著；另一方面，水氮耦合促進(jìn)了春梢生長量的增加，保障樹勢和產(chǎn)量形成的同時(shí)也消耗了大量的養(yǎng)分，造成了部分水氮耦合方案下春梢全氮量低于CK。對比果實(shí)膨大期和成熟期春梢全氮量（圖1），除CK和HWLF處理外，其余處理下成熟期均高于果實(shí)膨大期，主要因?yàn)檫@2種情況都是肥少水多，此時(shí)春梢生長和果實(shí)膨大以及其他生理過程消耗的養(yǎng)分值高于春梢從土壤中吸收量，由于春梢生長或土壤養(yǎng)分不足，引起成熟期養(yǎng)分量降低。這表明在植株生長過程中，通過增施水氮在保障了植株生長發(fā)育和果實(shí)生產(chǎn)的同時(shí)還增加了春梢內(nèi)的營養(yǎng)儲(chǔ)備，為春梢生長發(fā)育、酶與激素形成提供物質(zhì)，為再生產(chǎn)提供保障[33]。

葉片是植物吸收養(yǎng)分最敏感的器官，是表征植物營養(yǎng)狀態(tài)的有效指標(biāo)[34]。氮素是形成光合色素（包括葉綠素a和葉綠素b）的重要物質(zhì)，光合色素多寡是影響光合速率和光合產(chǎn)物的重要因子。本研究結(jié)果表明，果實(shí)膨大期，水氮耦合處理下葉片全氮量較CK均有所提高，增施氮肥有助于葉片全氮量的提高，但存在閾值，葉片全氮量隨施氮量變化均為中肥處理高于中低肥處理。在果實(shí)膨大期和成熟期，葉片全氮量對水、氮和二者耦合作用響應(yīng)不顯著（＞0.05）。成熟期葉片全氮量低于果實(shí)膨大期葉片全氮值，這與其他學(xué)者研究結(jié)果相一致[35-36]，這種降低是由于葉片中貯藏的養(yǎng)分向其他器官轉(zhuǎn)移，滿足其他器官生長發(fā)育需求[37]。

水氮耦合處理下梨果實(shí)全氮量顯著高于CK（＜0.05），這表明水氮耦合處理有助于果實(shí)對養(yǎng)分的吸收利用，這與陸華天等[38]結(jié)論一致。中低灌水水平下，果實(shí)全氮量隨施氮量的增加而逐漸增加，并且中低水平時(shí)，各施氮量下果實(shí)全氮量差異顯著，隨著施氮量的增加，果實(shí)全氮量增加（＜0.05）。高灌水水平時(shí)，全氮量變化呈“V”型變化，這與該灌溉水平下，葉片全氮量存在關(guān)系，由圖4所示，高灌溉水平下葉片全氮量隨施氮量增加呈先增加后降低的趨勢。

4 結(jié)論

1）不同時(shí)期不同器官全氮量最高時(shí)對應(yīng)的水氮耦合方案不完全一致。膨大期，春梢、葉片全氮量最高時(shí)對應(yīng)水氮耦合都為MWMF處理；成熟期，MWMF處理春梢全氮量最高，HWMF處理葉片全氮量最高，LWHF處理果實(shí)全氮量最高。

2）各器官全氮量相關(guān)性不顯著，果實(shí)與春梢全氮量呈弱正相關(guān)，與葉片幾乎不相關(guān)；而春梢與葉片全氮量呈弱負(fù)相關(guān)。

3）推薦灌水下限為65%，施氮量為300～350 kg/hm2為適宜的水氮耦合處理。

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Change in Nitrogen Content in Golden Pear Trees in Response to Irrigation and Nitrogen Fertilization

LIU Ya’nan1,2, BAI Meijian1*, LI Yinong1, ZHANG Baozhong1, SHI Yuan1, WU Xianbing3, SHI Licheng1

(1. State Key Laboratory of Simulation and Regulation of Water Cycle in River Basin, China Institute of Water Resources and Hydropower Research, Beijing 100048, China; 2. China Agricultural University, Beijing 100083, China;3. Hebei Agricultural University, Baoding 071000, China)

【Background and objective】Gold pear is a main fruit in northern China and its production relies on irrigation and fertilization. The purpose of this paper is to study the effects of different combinations of irrigation and nitrogen-fertilization on nitrogen uptake by roots and its translocation in the trees.【Method】The experiment was conducted in an orchard; it consisted of three irrigation treatments by keeping the lowest soil water content controlled for irrigation at 75 (HW), 65 (MW) and 55% (LW) of the field capacity, respectively, and three nitrogen treatments by applying 486 kg/hm2(HF), 324 kg/hm2(MF) and 162 kg/hm2(LF), respectively. Standard irrigation and fertilization used by local farmers was taken as the control (CK). In each treatment, we measured nitrogen content in different parts of the tree at different growth stages.【Result】At fruit-expansion stage, the total nitrogen content in spring shoots and leaves were the highest in MW+MF, increasing by 26.20% and 8.66% respectively, compared to CK; the total nitrogen content differed significantly in spring shoots but not in leaves between the treatments. At maturity stage, the total nitrogen content in spring shoots was the highest in MW+MF, reaching 0.74 g/kg, and least in HW +MF, dropping to 0.54 g/kg. The total nitrogen content in the leaves in HW+MF was the highest, reaching 1.83 g/kg, and least in HW+LF being 1.70 g/kg. The nitrogen content in fruits in LW+HF was the highest, reaching 0.82 g/kg, a 52.70% increase compared to CK. The treatments did not result in considerable changes in total nitrogen contents in spring shoots and leaves, but significantly changed the total nitrogen contents in shoots and fruits. Correlation analysis did not find correlation between total nitrogen contents in spring shoots, leaves and fruits. The total nitrogen content in spring shoots and fruit were positively but insignificantly correlated, while total nitrogen content in leaves was negatively but insufficiently correlated with the total nitrogen content in spring shoots and fruits. 【Conclusion】For all treatments we compared, keeping the lowest soil water controlled for irrigation at 65% of the field capacity combined with 300～350 kg/hm2of nitrogen fertilization is optimal for yield and fruit quality of the golden pear in the studied area.

water-nitrogen coupling; golden pear; spring shoot total nitrogen; leaf total nitrogen; fruit total nitrogen; related analyze

1672 - 3317（2023）01 - 0008 - 08

S274.1；S143

A

10.13522/j.cnki.ggps.2022175

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2022-04-01

國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2016YFC0401403）；國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（51822907）

劉亞南（1994-），男。博士研究生，主要從事農(nóng)業(yè)節(jié)水及水資源高效利用研究。E-mail: liuyn@iwhr.com

白美健（1974-），女。正高級(jí)工程師，主要從事節(jié)水灌溉技術(shù)研究。E-mail: baimj@iwhr.com

責(zé)任編輯：趙宇龍