叶面喷钙对金丝小枣钙素营养及果实品质的影响

牛晓琳，马文凤，刘艳芳，陈桂敏，梁 军，张宏彦

(1.中国农业大学资源与环境学院，北京 100193；2.中国农业大学曲周实验站，河北 曲周 057250；3.山东乐陵市农业局，山东 乐陵 253600)

枣(ZiziphusjujubaMill)为鼠李科(Rhamnaceae)枣属(ZiziphusMill)植物。山东乐陵作为金丝小枣的主产地之一，迄今已有3 000多年的栽培历史，金丝小枣因品质优良，在国内外久负盛名，在当地广为栽培，成为农民收入的重要来源。但近年来，由于气候变化，土壤及栽培管理技术等方面的问题，乐陵金丝小枣的品质下降，尤其是生理病害导致的裂果、腐烂等问题严重，严重影响了乐陵金丝小枣产业发展和农民增收[1]。2014年应乐陵市政府邀请，中国农业大学资源与环境学院在乐陵市建立了科技小院，围绕金丝小枣优质高效生产开展研究。生产调研[2]发现，当地枣农养分管理存在诸多问题，经农户调研分析，钙素养分缺乏是造成金丝小枣品质差的关键因素。

大量研究发现，果实品质与果树钙素养分含量状况密切相关[3]；钙是植物体必需的矿质养分。钙不仅是细胞壁和许多细胞器的构成成分，参与维持细胞壁和质膜稳定，与果胶质结合形成钙盐，增加原生质弹性，增强细胞延伸性和耐压力，而且在参与信号传导等方面发挥着重要的作用。研究表明，钙肥对果实生长发育的影响远比氮、磷、镁、钾等养分的影响大[4]。果实对钙的吸收主要发生在生长前期，果树根系吸收的钙主要依靠蒸腾液流从木质部到达果实，但由于果柄中草酸钙阻塞韧皮部等原因[5]，造成果实生长后期钙素积累困难，随果实不断生长膨大，果实中钙含量将出现明显下降，因此，根外追肥成为果树补充钙肥的主要措施。果实采前进行钙处理可以显著促进果实生长发育，提高果实品质，维持果实细胞壁等细胞器的结构完整性[6]，保持果实采后硬度，降低果实贮藏期的腐烂率并控制其它生理性病害的发生程度[7-10]。通过叶面喷肥对果树进行补钙进而改善其钙营养，预防因钙缺乏而导致的生理病害发生的研究在很多果树上已有相关报道，如喷施外源钙剂有效降低了茶壶枣的裂果率并提高了枣的果实品质[11]，喷施含钙营养液能有效降低木枣裂果率，增加木枣果径、单果重以及Vc含量[12]，外源喷施硝酸钙能显著降低骏枣裂果率，同时使果皮中钙等矿质元素含量增加[13]。但金丝小枣外源补钙对其内在品质影响的研究内容却为数不多，且尚未形成有价值的理论指导。本试验旨在研究叶面喷施钙肥对金丝小枣果实和叶片钙素营养及果实生长发育和品质的影响，为金丝小枣高效补钙技术的合理应用提供实践指导。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于山东省德州市乐陵市朱集镇千亩枣园示范方，该区位于黄河下游冲积平原，地势平坦，属于暖温带半湿润季风气候区，海拔10～12 m。试验区大多为盐碱土壤，土壤为中壤土或轻壤土，中性至碱性，pH值在7至8之间。年平均降水量为527 mm，年平均气温12.4℃，年平均日照时数2 701 h，日照率为61%，湿润指数为0.27。

1.2 试验设计

试验试材为生长均一的20年生乐陵“金丝小枣”树，株行距为2 m×3 m。喷施处理所用药品均为99%分析纯。分别选取清水对照(CK)、有机钙(0.2%柠檬酸钙)、无机钙(0.2%硝酸钙)进行叶面喷施[14]。选择生长势一致、生长健壮、无病虫害的45棵金丝小枣树，每5棵树为一个处理，每个处理设3个重复。试验开始于2016年7月，试验期间共喷施4次，分别为幼果期(7月3日)、膨大期(7月31日)、白熟期(8月28日)、成熟期(9月25日)。喷施5 d后对叶片及果实进行采样处理，在树的东西南北4个方向各随机选取一个代表性的枝条取样，每棵树取50个叶片，50个枣果带回实验室用于生理生化指标的测定。

1.3 测定项目与方法

叶片SPAD值：用叶绿素计SPAD-502plus叶绿素测定仪(日本)测定；

果实纵、横径：用游标卡尺测量果实横纵径，每个重复取100个果进行测量；

果形指数：果实纵径/横径；

单果重：用电子天平测量；

产量：用电子秤测量(地上落果与收获果实的总重量；由每棵树的产量换算每公顷的产量，按每公顷600棵树算)；

可溶性糖含量：采用蒽酮比色法测定；

氮含量：将叶片或果实粉碎，硫酸-高氯酸消煮后，用半微量凯氏定氮法测定；

钙、铁、锌含量：将叶片或果实粉碎，硝酸-高氯酸消煮后，用电感耦合等离子光谱发生仪测定；

外观品质：根据果实表面光泽度、发病率、裂果率按照当地市场对枣分级的标准进行分级，每个重复随机选取100个果进行分级，分级指标如表1。

表1 果实外观分级指标

1.4 数据分析

采用Excel 2013软件对试验数据进行处理；采用SAS 8.0系统分析软件进行显著性分析。不同小写字母表示不同处理间差异显著(P<0.05)。

2 结果与分析

2.1 叶面喷施不同钙肥对金丝小枣叶片和果实钙含量的影响

由图1可以看出，叶片中钙含量随生育期的延长不断增加，而果实中钙含量则不断降低，这与龚云池等[15]研究结果一致。枣树的生长中心在新梢，养分的分配中心在于枝叶的形态建成，初生细胞的形成需要大量的钙素营养。钙作为细胞壁的构成成分，还参与许多酶的调节作用，故叶片中钙含量处于缓慢增长状态。果实收获后，树体逐渐进入休眠状态，大量养分由叶片向根茎、枝干转移，钙含量呈现降低趋势[16]。果实的生长发育需要大量的钙素养分，但由于钙在植物体内难移动的特点[5]，使得果实中的钙含量不断下降，再加上枝叶与果实对钙的竞争，使得幼果含钙量迅速下降。由图1可以看出，喷施钙肥显著提高了叶片中的钙含量，柠檬酸钙与硝酸钙之间无显著性差异；喷施钙肥后，果实发育初期钙含量显著高于对照，后期钙含量虽有提高，但效果不显著，可能是喷施钙肥增大果实单果重的作用大于增大果实钙含量的作用，从而造成不同处理果实钙含量因“稀释”效应而差异逐渐减小。

图1 喷施不同钙肥对金丝小枣果实和叶片钙含量的影响

2.2 喷施钙素对叶片SPAD值和氮含量的影响

由图2可知，随果实生育期延长，叶片SPAD值不断增大，白熟期以后逐渐趋于稳定。叶面喷施钙肥使得叶片SPAD值、叶片含氮量显著提高(P<0.05)，喷柠檬酸钙、硝酸钙使叶片SPAD值分别提高4%和5.7%，使叶片含氮量分别提高15.9%和15.7%，柠檬酸钙与硝酸钙之间差异不显著。喷施钙肥增加叶片氮素含量和叶片SPAD值的原因可能是钙促进了植株对氮素的吸收运转，而氮素能够促进叶绿素的合成。叶片叶绿素含量的增大进而使叶片光合作用提高[17]，这与王富林[18]的研究结果一致，大量研究也表明，钙能促进果树叶片叶绿素含量的增加，促进植物对氮的吸收[19-20]。

2.3 喷施钙素对果径、单果重的影响

由图3可知，果实横、纵径随果实生长不断增大，喷施钙肥显著提高了金丝小枣果实横、纵径(P<0.05)，与对照相比，喷柠檬酸钙、硝酸钙使成熟期果实横径分别增大9%和6.2%，使果实纵径分别增大9.2%和4.8%，且喷施柠檬酸钙增大果实纵径显著高于喷施硝酸钙处理；喷施钙肥使果实果形指数显著提高，喷柠檬酸钙、硝酸钙使成熟期果形指数分别较对照提高7.1%和4.8%，喷柠檬酸钙与硝酸钙之间差异不显著；喷钙肥均显著提高了金丝小枣果实单果重，喷柠檬酸钙、硝酸钙使成熟期果实单果重分别增大了18%和7.7%，柠檬酸钙与硝酸钙之间无显著性差异。喷钙使果径提高，单果重增大，可能是因为喷钙后果实细胞壁延伸性增加，提高了细胞壁的可塑性，促进果实横向、纵向生长，增大了细胞体积[21]，柠檬酸钙处理果实纵径显著高于硝酸钙处理，可能是因为有机钙相对无机钙更利于果实吸收[22]。

图2 不同处理对金丝小枣叶片SPAD值、叶片含氮量的影响

图3 不同处理对金丝小枣果径、果形指数、单果重的影响

2.4 喷施钙素对果实分级以及产量的影响

由图4可知，本试验中，喷柠檬酸钙、硝酸钙使得果实产量比对照分别提高4%、4.3%，但与对照之间差异不显著。与对照相比，喷施柠檬酸钙、硝酸钙使金丝小枣一级果(优质果)比例分别提高43.4%和20.8%，均达到显著性差异水平；喷钙肥对金丝小枣二级果率的影响不明显；喷钙肥显著降低了金丝小枣三级果和四级果(劣质果)所占比例，其中喷柠檬酸钙、硝酸钙使得三级果比例分别下降66.7%和46.7%，且喷施柠檬酸钙所占比例显著低于硝酸钙；喷柠檬酸钙、硝酸钙使得四级果比例分别下降64.7%和29.4%，柠檬酸钙与硝酸钙之间差异性不显著。喷钙能够显著提高优质果所占比例，同时降低劣质果所占比例，这与温明霞等[23]的研究结果一致，其机理在于钙可能参与多种细胞代谢、生理调控活动，同时喷钙使得树体抵抗病虫的能力加强[24]，喷钙使得果实中乙烯含量减少，延长了果实的储藏期，降低果实生理病害的发生[25]。

图4 不同处理对金丝小枣产量和不同级别枣果比例的影响

2.5 喷施钙素对果实铁、锌和可溶性糖含量的影响

Fe和Zn是对人体健康有益的微量元素，也是衡量金丝小枣品质的重要指标。由图5可知，喷施柠檬酸钙、硝酸钙使果实中Fe含量分别较对照提高5.2%和16.4%，但与对照之间的差异未达显著性水平。喷施柠檬酸钙、硝酸钙使果实中Zn含量分别降低25%和1.4%，柠檬酸钙与对照之间差异显著，硝酸钙与对照间差异不明显。铁含量的增加说明，浓度适宜的情况下，钙肥能够促进植株对铁的吸收。喷钙后锌含量下降，并且柠檬酸钙显著降低了锌含量，可能是钙与锌产生拮抗，阻碍植物对锌的吸收。硝酸钙中因为硝酸根离子的存在，抵消了因为钙锌拮抗导致锌含量的下降[26]。因此在实际生产中，可考虑在喷施含钙肥料的同时，补充锌素养分的供应。由图5可知，喷施柠檬酸钙、硝酸钙使金丝小枣可溶性糖含量显著提高，分别比对照增加15.4%和16%，喷柠檬酸钙与喷硝酸钙之间差异不显著。钙可提高果实成熟发育过程中的中性转化酶活性，提高光合强度，促进果实中糖分的积累，有利于改善果实品质[27]，适量补钙能促进植株生长、提高植物光合作用、促进同化产物的合成与积累，进而促进植株体内糖含量的增加[28]。钙肥能够显著提高果实中可溶性糖含量也为其他研究所证实[29]。

图5 不同处理对金丝小枣果实铁、锌和可溶性糖含量的影响

3 结论

本研究初步结果表明，喷施钙肥可以显著提高金丝小枣叶片和果实中Ca含量。喷施两种钙肥均使金丝小枣单果重、果径以及果形指数显著提高。同时，喷钙后一级果比例显著提高，劣质果比例下降，以柠檬酸钙效果较好。果实中可溶性糖含量也显著提高，两种钙之间无显著性差异，以硝酸钙提高的比例更大。喷施柠檬酸钙在提高果形指数及优质果比例方面效果好于硝酸钙，但表现出降低果实锌含量的趋势，硝酸钙在浓度适宜的情况下能够提高果实产量以及可溶性糖含量，并促进果实对微量元素Fe、Zn的吸收。因此，为了提高金丝小枣果实的商品价值，延长其贮藏期，可适时选择两种钙肥进行叶面喷施,在肥料中也可加入一定量的锌。

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