增施钾肥对苏翠1号梨果实品质和产量的影响

李刚波 樊继德 赵林 张婷 杨峰 李勇

摘要：探讨增施钾肥对苏翠1号梨果实品质和产量的影响，为早熟砂梨在生产上合理施用钾肥提供理论依据。以苏翠1号梨为研究试材，设置T1[施硫酸钾（K2O含量≥50%）0.5 kg/株]、T2（硫酸钾施用量为T1处理的2倍）、T3（硫酸钾施用量为T1处理的3倍）、T4（硫酸钾施用量为T1处理的4倍）4个施钾肥处理，比较不同增施钾肥处理梨果实品质和产量的变化。结果表明：（1）果实的纵径、横径、单果质量及单株产量均以T3处理最大，T3处理与CK处理相比，果实纵、横径分别显著增加12.99%、5.91%，T3处理较T2、CK处理单果质量分别增加3.12%、9.95%，单株产量T1、T4处理较CK处理增加幅度较小。（2）增施钾肥后，果实的可溶性糖、糖组分含量均较CK处理高，葡萄糖含量T3处理较CK处理增加81.73%，较T2、T4处理分别增加18.98%、29.78%，山梨醇含量T1、T4处理与CK处理差异较小，没有达到显著水平。（3）果实可溶性固形物含量、可溶形糖含量、有机酸含量、糖酸比及固酸比等均是衡量果实品质的重要指标，不同增施钾肥处理果实可溶性糖含量、糖酸比、固酸比等，均表现为T3处理>T2处理>T4处理>T1处 理>CK处理。苏翠1号梨增施钾肥最佳用量为T3处理，果实成熟后纵横径及单果质量大，单株产量高，可溶性糖含量、果肉可溶性固形物含量、固酸比及糖酸比高，品质和产量明显提高，钾肥施用量过大或过小都无法达到最佳效果。

关键词：钾肥;梨;品质;产量;糖酸比;固酸比;可溶性糖;可溶性固形物;果形指数;单果质量

中图分类号： S661.206  文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2020）14-0142-04

砂梨原产于长江流域及其以南地区，主要分布在浙江、江苏、江西、湖北、湖南等地区，由于具有结果早、果实大、汁液浓甜、风味佳等特点，深受市场和消费者喜爱。因此在育种工作者的努力下培育出了一大批优质早熟砂梨品种，如苏翠1号[1]、翠冠、七月酥、早酥梨等。苏翠1号梨是由江苏省农业科学院果树研究所通过杂交选育出来的早熟砂梨新品种，2013年引种到徐州现代农业试验示范基地进行试点种植[2]。果实品质的形成与栽培环境及栽培管理措施密切相关，适量施肥有利于品质的形成和产量的提高。钾元素作为影响品质形成的主要营养元素之一，在生产中的应用极为广泛。钾元素在植物中含量较高，通常以钾离子形态[3]被植物根系吸收，参与植物体内多个生理活动过程，参与多种蛋白酶与辅酶的结合及酶的活化[4]，可有效加快催化反应速率，调节光合作用、气孔运动、水分代谢等一系列生理活动[5]，不仅可以提高果树水分利用效率[6-7]，还能增强植物处于逆境环境下的抗逆能力。近年来，随着果树产量的不断提高，土壤中缺钾问题逐渐成为目前果园的主要问题之一，钾肥投入普遍不足已是不争的事实。因此，合理用施钾肥对梨产业健康发展显得尤为重要。目前，钾肥对中晚熟梨[8-10]果实品质和产量的影响已有相关研究，而关于钾肥对早熟砂梨果实品质和产量影响的研究较少。因此本试验以早熟砂梨苏翠1号为试验材料，研究增施钾肥对果实品质和产量的影响，以期为早熟砂梨栽培生产中合理使用钾肥提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料与处理

试验于2018年在江苏徐淮地区徐州农业科学研究所现代农业示范基地（117°24′12.56″E、34°17′38.39″N）园内进行。试验地土壤有机质含量为 5 g/kg，铵态氮含量为45.01 mg/kg，硝态氮含量为14.21 mg/kg，速效钾含量为195.86 mg/kg，速效磷含量为35.24 mg/kg。梨园管理水平整体较好，试验品种为6年生苏翠1号，株行距为3 m×5 m。

试验共设5个处理，每个处理选取树势与树形相对一致、负载量基本相同的20株梨树，T1处理施硫酸钾（K2O含量≥50%）0.5 kg/株，T2处理硫酸钾施用量为T1处理的2倍，T3处理硫酸钾施用量为T1处理的3倍，T4处理硫酸钾施用量为T1处理的4倍，以不施钾肥为空白对照（CK）。施肥时间为果实膨大期，一次性施入，施肥方法为放射沟式施入，在距离中心干 60 cm处同一位置挖长度、宽度、深度分别为50、30、30 cm的放射沟，将肥料与适量土壤混匀后施入，施肥后每株浇水8 L，其他管理方法同一般果园。果实成熟后（7月10日左右）采收果实样品，每处理均从树体东南方位采集果实样品，采集大小相对一致、无明显机械损伤、无病虫害侵染的50个果实，立即带回实验室进行果实纵横径和单果质量等指标的测量，而后进行去核切碎处理，将果肉混匀后放入-80 ℃超低温冰箱保存，用于果实品质的测定。

1.2 试验指标测定

1.2.1 果实大小、单果质量与单株产量测定 纵、横径使用游标卡尺进行测定，单果质量采用电子分析天平测定，果实纵横径及单果质量均测定50个果实，取平均值，果形指数为纵径与横径的比值。采用常规法测定总产量后计算出单株产量。

1.2.2 果实糖、酸含量测定 糖、酸含量参照姚改芳等的方法[11]采用美国生产的Agilent1260 Infinity高效液相色谱仪进行测定，流动相为V乙腈 ∶V水=7 ∶3，流速为0.7 mL/min，柱温为30 ℃，进样量为20 μL。可溶性糖含量为蔗糖、果糖、葡萄糖、山梨醇含量的总和，有机酸含量为苹果酸、奎尼酸、柠檬酸含量的总和。

1.2.3 可溶性固形物含量测定 对样品进行去核切碎处理后，取混合后的果肉汁液用ATAGO 便携数显折光仪PAL-1 测定可溶性固形物含量，取3次测量的平均值作为每个果实的可溶性固形物含量。

1.2.4 糖酸比与固酸比 糖酸比为可溶性糖含量与有机酸含量的比值，固酸比為可溶性固形物含量与有机酸含量的比值。

1.3 数据处理

分别采用Excel 2007软件和 SPSS 19.0软件进行作图和数据分析。

2 结果与分析

2.1 增施钾肥对苏翠1号梨果实外观品质和单株产量的影响

由表1可知，不同施钾肥处理苏翠1号梨果形指数、单果质量和单株产量均表现出较大差异。果实的纵径、横径、单果质量及单株产量均以T3处理最大，其次是T2、T4、T1、CK处理。T2、T3处理果实纵径与CK处理有较大差异，达到了显著水平，而果实横径除T3处理外，其他各处理之间没有显著差异。T3处理与CK处理相比，果实纵、横径分别显著增加12.99%、5.91%，较T2处理分别增加6.03%、3.61%，较T4处理分别增加977%、4.62%。T2、T3、T4处理果形指数较CK处理分别，增加4.55%、6.82%、2.27%。T2、T4处理果实单果质量差异较小，没有达到显著水平，T3处理较T2、CK处理分别增加3.12%、995%。T1、T4处理单株产量较CK处理提高幅度较小，且T1、T4 2个处理之间差异较小，T3处理较T1、T4处理分别增加14.48%、9.50%。可见，T3处理对苏翠1号梨果实单果质量及单株产量的提高、果实生长的促进作用最佳。

2.2 增施钾肥对苏翠1号梨果实糖、酸含量的影响

由表2可知，T3处理对苏翠1号梨果实糖组分含量的提高有明显促进作用，各糖組分含量与CK处理相比均有不同程度的提高。果实的蔗糖、葡萄糖、果糖、山梨醇含量均以T3处理最大， 其次是T2、T4、T1、CK处理。其中，与CK处理相比，T2、T3、T4处理的蔗糖含量分别显著增加22.50%、34.66%、16.96%，果糖含量分别显著增加17.21%、2892%、15.44%;T3处理葡萄糖含量较CK增加81.73%，较T2、T4处理分别增加18.98%、29.78%;T1、T4处理山梨醇含量与CK处理差异较小，没有达到显著水平。可以看出，T3处理对苏翠1号梨果实糖组分含量的提高效果最为显著。

由表3可知，增施钾肥对苏翠1号梨果实苹果酸、奎尼酸和莽草酸含量影响不大，仅柠檬酸含量在各处理间差异达到了显著差异水平。与CK处理相比，T2、T3、T4处理的柠檬酸含量随着施钾肥量的增加逐渐降低，分别较CK处理降低18.18%、3636%、51.51%，而T1处理较CK处理增加12.12%。

2.3 增施钾肥对苏翠1号梨果实可溶性固形物含量、可溶性糖含量、有机酸含量、糖酸比及固酸比的影响

果实可溶性固形物含量、可溶性糖含量、有机酸含量、糖酸比及固酸比等均是影响果实品质的重要指标。由表4可知，增施钾肥处理中，苏翠1号梨果实可溶性固形物含量以T3处理最高，且显著高于其他处理，其次是T4、T2、T1、CK处理。而不同处理果实的可溶性糖含量、糖酸比、固酸比与可溶性固形物含量，均表现为T3处理>T2处理>T4处理>T1处理>CK处理。其中，T3处理可溶性糖含量较T2、T4处理分别增加12.77%、17.43%，T2处理较T4处理高4.12%。由此可以看出，适量增施钾有助于可溶性固形物、可溶性糖含量和糖酸比、固酸比的提高，施钾量过高或过低对于品质的提高均无法达到最佳效果。T1、T2、T4处理间的有机酸含量差异较小，没有达到显著水平。与CK处理相比，T3处理有机酸含量显著降低，综合表3与表4来看，增施钾肥对苏翠1号梨果实有机酸含量的影响主要是通过影响柠檬酸含量来实现的。

3 讨论

钾元素在果树生长发育过程中发挥着重要作用，是果树生命活动中不可或缺的营养元素，不仅参与调节果树树体其他元素间的比例关系[12-14]，还能诱导根系器官系统响应，促进根系的生长发育[15-16]。在苹果[3]、菠萝[17]、柑橘[18]上已经有研究表明，适量施用钾肥有助于产量的提高。钾对桃果实大小的影响主要发生在第2次迅速生长期，通过促进细胞体积的增大和细胞溶液的增加，实现果实纵横径的快速生长[19]。郭磊等研究发现，在蟠桃果实成熟前2周左右施钾肥有助于果实纵横径的快速生长[20]。梨果实发育过程呈现单S形发育特征，具有3次迅速生长期[21]，钾元素影响早熟砂梨的果实发育时期主要发生在果实的第3次生长高峰[22]。本试验结果表明，T3处理的果实纵径、横径、单果质量、果形指数及单株产量均显著高于CK处理，推测适量增施钾肥有利于果实纵径经、横径的快速生长，施钾肥量较高的T4处理果实纵径、横径、单果质量及单株产量较T3处理分别降低8.90%、4.42%、4.48%、8.67%，可见适宜钾肥施用量的T3处理对单果质量及单株产量的提高、果实生长的促进作用最佳。

施钾不但可以促进树体对钾元素的吸收、果实产量的提高，而且果实品质也随着施钾量的升高有不同程度的提高[7]，钾元素有利于果实中的淀粉转化为糖，从而增加糖的积累[23]。本研究结果中，T3处理可溶糖、糖组分含量均显著高于CK处理，T3处理可溶性糖含量较T2、T4处理分别增加12.77%、17.43%，T2处理较T4处理增加4.12%。因为钾浓度过高或过低都不利于植株的生长发育，高钾环境会抑制植株根系的伸长生长和形态的建成，减缓新梢生长和破坏叶片的叶绿体结构，严重抑制光合产物的积累和转运[24-25]，而果实糖的积累主要来自于叶片的光合作用[26-29]，这可能是导致施钾量较高的T4处理果肉可溶性糖、糖组分含量低于T3处理的主要原因。增施钾肥有利于梨可溶性固形物含量和糖酸比的提高，但是不利于可滴定酸含量的增加[7，30]。本试验结果同样表明，增施钾肥的T3处理果实可溶性固形物含量、糖酸比及固酸比等均显著高于CK，有机酸含量则显著低于CK。

4 结论

综上所述，增施钾肥量过高与过低对于果实生长发育和品质的提高均无法达到最佳效果。适当增施钾肥的T3处理（施硫酸钾1.5 kg/株，K2O 含量为≥50%）果实综合品质较好，具体表现为可溶性糖含量、蔗糖含量、可溶性固形物含量糖酸比及固酸比高，果实纵径、横径、单果质量增大，品质和产量明显提高。

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收稿日期：2019-06-06

基金項目：江苏省农业重大新品种创制项目（编号：PZCZ201726）;徐州市科技计划（编号：KC18128）;江苏省苏北科技专项资金（编号：SZ-XZ2017035）。

作者简介：李刚波（1987—），男，山东青岛人，硕士，助理研究员，主要从事果树栽培生理研究。E-mail：ligangbo127@163.com。

通信作者：李 勇，助理研究员，主要从事园艺作物育种改良研究。E-mail：xznkyly@163.com。