杜振宇，宋永贵，许元峰，马海林，马丙尧，刘方春，井大炜

(1.山东省林业科学研究院，山东 济南 250014；2.滨州市林业局，山东 滨州 256600；3.德州学院，山东 德州 253023)

枣(ZiziphusjujubaMill.)是中国特有的经济树种，具有适应性强、易于栽培、结果早、收益快、市场前景好的特点。同时也是重要的木本粮食树种，素有“铁杆庄稼”之称[1]。枣果营养很丰富，是滋补佳品。目前枣果已被加工成各种系列产品，受到了国内外消费者的普遍青睐。此外，枣树还具有防风固沙、调节气温、防止与减轻干热风的效应[2]，已成为林粮间作发展立体农业的优良树种，亦是农田林网树种理想的选择。黄河三角洲是我国冬枣(ZiziphusjujubaMill.cv.Zhanhua)的主要产区，冬枣种植面积每年持续增加，但冬枣品质却呈显著下降趋势，这与枣园土壤养分的生物有效性紧密相关[3-4]。长期以来，在冬枣日常生长中经常存在重氮磷肥、轻钾肥的现象，施肥比例的严重不协调导致该区域土壤中的钾库容量急剧下降[5]。因此，不科学的施用钾肥对冬枣产量、品质等带来的不利影响也日趋加重，已成为黄河三角洲冬枣产业发展的主要限制因素。

黄河三角洲地区的土壤盐渍化是阻碍该区农林业发展的重要因子[6]。钾素是植物重要的无机溶质，参与植物体内水分平衡、溶质在木质部中转移等重要生理过程。有研究发现[7]，植物细胞中的钾离子能维持细胞质pH值的稳定并调控液泡的渗透能力，可以有效减轻盐胁迫对植物的损害。诸多研究表明，钾素能够促进光合产物的转移，进而提高果实品质[8-9]。这些积极效应主要体现在钾能提高果实中Vc、可溶性糖与可溶性固形物含量，降低果实酸度，提升果实的糖酸比[7]等诸多方面。

目前已有很多研究报告证实钾对果树的果实品质具有显著促进作用[10]。这方面的研究主要集中在苹果、梨、桃、葡萄、脐橙等果树上，针对钾对枣品质影响的研究目前却少有报道。柴仲平等[1]和陈波浪等[2]的研究表明，增施钾肥可提高新疆灰枣和红枣果实中的还原糖和Vc含量，降低果实总酸度。枣果实含有丰富的黄酮类化合物，这些黄酮类化合物具有清除自由基、延缓衰老、预防心脑血管疾病等广泛的生理活性[11]。枣果实还含有丰富的三萜类化合物和环磷酸腺苷(cAMP)[12]。三萜类化合物是枣果实的主要活性成分，具有保护肝肾、增强白细胞、提高免疫力、杀伤癌细胞的功能[13]。cAMP作为蛋白激酶致活剂，具有抗过敏作用，是人体内一种重要的生理活性物质[14]。刘孟军和王永蕙[15]采用蛋白结合法测定了14种园艺植物中cAMP的含量，发现枣果实中cAMP含量最高。目前尚未发现有钾对冬枣品质和产量影响的研究报道，对其他枣果品质的研究也只限于很少几个枣品种，品质指标也仅有糖、Vc和酸度几个常规指标。关于钾对枣果实中黄酮类、三萜类化合物和cAMP的影响作用目前尚是研究空白。

为此，本研究以12年生冬枣为试材，开展了钾肥不同施用量对冬枣产量与品质的探讨研究，旨在为黄河三角洲地区钾肥的合理施用提供理论依据与技术参考。

1 材料与方法

1.1 试验点概况

试验于2015年4～10月在滨州市沾化县下洼镇王家村(37.22°N,108.02°E)进行。土壤类型为盐化潮土，冬枣果园土壤基本理化性状如表1所示。试材为生长正常﹑长势相近的12年生冬枣，砧木为酸枣，株行距为2.0 m×1.5 m，胸径和树高平均值分别为7.82 cm和2.56 m。

表1 供试土壤基本理化性状

1.2 试验设计

试验采用随机区组设计，同行排列，共设5个处理，重复3次，每个试验小区20株，单行排列，两小区间设1个保护行。两次施肥，施肥时间分别为萌芽前和幼果期，每次施肥量见表2所示。以不施钾肥(处理1)为对照，处理2～5为不同水平施钾量(以K2O计)，各处理的氮、磷肥施用量均为0.1 kg/株。

表2 施肥方案 (kg/株)

1.3 测定项目与方法

样品采集时间为2014年冬枣的成熟期(10月18日)。在施钾和对照处理中分别选取有代表性的10株树采摘果实，用于果实品质分析。冬枣产量测定以田间实际收获产量为准。

冬枣果皮花青素含量的测定参照杨光道等[16]的方法；果皮叶绿素含量采用80%丙酮浸提，分光光度计比色法测定；可滴定酸采用氢氧化钠滴定法测定；可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定；可溶性固形物采用手持糖量计测定；Vc含量采用2,6-二氯靛酚蓝法测定；总黄酮含量采用硝酸铝络合比色法测定[17]；三萜酸含量的测定参照Guo等[18]的方法；环磷酸腺苷含量的测定采用张岩等[19]的方法。

1.4 数据处理

采用Excel 2013处理数据并制图，采用SPSS 11.5软件进行方差分析和多重比较(Least Significant Difference,LSD)。

2 结果与分析

2.1 钾对冬枣产量与外观品质的影响

不同施钾量对冬枣产量与外观品质的影响如表3所示。可以看出，随着施钾量的增加，冬枣的产量呈现出先升高后降低的变化趋势，当施钾量为0.1 kg/株时，产量达最大值，并显著高于其他处理，分别较施钾量0、0.05、0.15和0.2 kg/株提高13.24%、7.19%、7.03%和9.58%。从单果重来看，0.1 kg/株施钾量显著高于其他处理，而0.05、0.2 kg/株施钾量与对照无显著性差异。果皮花青素含量在不同施钾量处理下的大小次序为0.1>0.05>0.15>0.2>0(CK)，且各处理之间的差异均达显著水平。从表3还可看出，同对照相比，施钾量为0.05和0.1 kg/株时的果皮叶绿素含量变化不明显，而当施钾量增加到0.15和0.2 kg/株时则出现下降趋势。由此可见，不同施钾量对冬枣产量和外观品质的影响存在明显差异，其中施钾量为0.1 kg/株(相当于333.3 kg/hm2)时的作用效果最佳。

表3 钾对冬枣产量与外观品质的影响

注：数据为平均值±标准误，同一列中不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05)。下同。

2.2 钾对冬枣酸度、糖分和Vc含量的影响

从表4可见，当施钾量为0.15 kg/株时冬枣的可滴定酸含量达最高值，并显著高于其他处理，而最低值出现在施钾量为0.1 kg/株时。随着施钾量的增加，冬枣的可溶性糖、可溶性固形物和糖酸比表现出先上升后下降的趋势，并均在施钾量为0.1 kg/株时达最高值，其中可溶性糖含量显著高于其他处理，分别比施钾量0、0.05、0.15和0.2 kg/株时显著高出13.81%、5.30%、6.11%和7.32%；而可溶性固形物含量与施钾量0.15 kg/株处理时的差异不显著，但显著高于0、0.05和0.2 kg/株施钾量处理。从表4还可知，与对照相比，各施钾处理均显著提高了冬枣的Vc含量，其中施钾量为0.15 kg/株时冬枣的Vc含量最高，并显著高于其他处理；其次为0.1和0.2 kg/株施钾量处理，亦明显高于0.05 kg/株施钾量处理。以上分析可知，不同施钾量对冬枣可滴定酸、可溶性糖、可溶性固形物、糖酸比和Vc含量的作用效果各异，其中施钾量为0.1 kg/株对冬枣的可溶性糖、可溶性固形物和糖酸比的改善效果最明显。

表4 钾对冬枣酸度、糖分和Vc含量的影响

2.3 钾对冬枣总黄酮、总三帖酸、cAMP含量的影响

钾对冬枣总黄酮、总三帖酸、cAMP含量的影响如表5所示。可以看出，不同施钾处理所表现出的效应存在明显差异。随着施钾量的增加，冬枣总黄酮、总三帖酸和cAMP含量呈现先升后降的变化趋势，并均在施钾量为0.1 kg/株时达到最高值，其中总黄酮和cAMP含量显著高于其他处理，总黄酮含量分别较0、0.05、0.15和0.2 kg/株施钾量时提高62.17%、15.67%、16.57%和51.85%，cAMP含量分别较0、0.05、0.15和0.2 kg/株施钾量提高103.63%、17.27%、5.55%和37.15%；此时三萜酸含量与0.15 kg/株施钾量处理时无显著性差异，但显著高于0、0.05和0.2 kg/株施钾量处理。结果表明，适宜的施用量对于提高冬枣的总黄酮、总三帖酸和cAMP含量至关重要，并非施钾量越多越好。

表5 钾对冬枣总黄酮、总三帖酸、cAMP含量的影响

2.4 相关性分析

对冬枣产量、单果重和外观品质、内在品质进行相关分析，结果表明(表6)，冬枣产量与单果重、果皮花青素、可溶性糖、总黄酮极显著正相关，与三萜酸、cAMP显著正相关；单果重与果皮花青素、可溶性糖、总黄酮显著正相关；果皮花青素与可溶性糖、糖酸比、总黄酮呈极显著正相关，与三萜酸、cAMP呈显著正相关；可滴定酸与糖酸比极显著负相关；可溶性糖与总黄酮、三萜酸、cAMP呈极显著正相关，与糖酸比呈显著正相关关系；总黄酮与三萜酸、cAMP呈极显著正相关关系。分析结果表明，冬枣产量与外观品质、内在品质之间存在紧密的内在联系，进一步说明这些指标之间是相互影响、相互制约的[20-21]，也表明冬枣对施钾量的响应是多种生物学过程综合作用的结果。

表6 冬枣产量、单果重与品质指标的相关性分析

注：*表示显著性相关(P<0.05)，**表示极显著相关(P<0.01)。

3 小结与讨论

本试验结果表明，随着钾肥施用量的增加，冬枣的产量、单果重呈现出先升高后降低的变化趋势，在施钾量为0.1 kg/株达最高值，并显著高于其他处理。这与李明秀等[22]的研究结果相似。分析其原因主要是由于钾素可以增强光合作用，加速碳水化合物向产品器官的运输转移，进而促进产品器官膨大[23]。有研究发现[3]，植物果实膨大期所吸收的钾较多，并且将所吸收钾的30.47%分配到果实中。这表明施钾肥可以促进光合产物在果实中积累，进而提高冬枣产量，同时也说明钾肥的施用量并非越多越好。

施钾肥与冬枣的品质有密切的内在联系[6,20]。本研究结果表明，钾肥的不同施用量对冬枣的品质产生了显著的差异。与对照相比，施钾量为0.1 kg/株能明显提高冬枣果皮的花青素含量、可溶性糖、可溶性固形物含量和糖酸比，并显著降低可滴定酸含量，且作用效果优于其他钾肥的施用量处理。这与前人在其他作物上的研究结论基本一致[24-25]。这与钾在植株中主要以离子状态存在，具有很强的移动性有关[3]，导致施钾肥促进了冬枣汁液含糖量与酸度的改善，从而使冬枣果实品质得到明显提升。同时，相关分析也表明，冬枣果皮花青素、可溶性糖、可溶性固形物含量与糖酸比之间存在着紧密的内在关联。

环磷酸腺苷是细胞内参与调节物质代谢和生物学功能的重要物质，是生命信息传递的“第二信使”，对细胞内多种代谢途径能产生影响[18]，同时也是枣果中最重要的生物活性物质之一[19]。本研究表明，不同施钾肥处理较对照均显著提高了冬枣的总黄酮、总三帖酸和cAMP含量，这些物质对于降低人体胆固醇和高血脂发病率、调节细胞物质代谢与生物学功能等方面具有一定积极意义。本试验还得出，在不同施钾肥处理中，冬枣的总黄酮、总三帖酸和cAMP含量随着施钾肥量的增加而表现出先升后降的趋势，这表明适宜的钾肥施用量起着决定性作用。此外，相关分析认为，冬枣产量与单果重、果皮花青素、可溶性糖、总黄酮呈极显著正相关关系，与三萜酸、cAMP呈显著正相关关系，这进一步说明冬枣总黄酮、总三帖酸和cAMP含量的升高与果皮花青素、可溶性糖含量亦有一定的内在联系。

综上，不同钾肥施用量对冬枣产量与品质的作用效果存在显著差异，且施用量过少或过多均会导致效果减弱。可见，改变钾肥的盲目施用，选择适宜的钾肥用量意义尤为重大。本试验表明，0.1 kg/株(333.3 kg/hm2)施钾量为推荐用量，可以获得较好的冬枣产量与品质。

[1] 柴仲平,王雪梅,孙霞，等.不同氮磷钾配比滴灌对灰枣产量与品质的影响[J].果树学报,2011,28(2):229-233.

[2] 陈波浪,盛建东,李建贵,等.氮、磷、钾肥对红枣产量和品质的影响[J].北方园艺,2011，(3):1-3.

[3] 姜昭然,杨守军,杜振宇.滨海盐碱地冬枣对钾肥的响应[J].南方农业学报,2014,45(10):1803-1806.

[4] 董波涛,严丽.冬枣栽培区土壤营养状况分析与评价[J].北方园艺,2011，(6):175-177.

[5] 张兆斌,赵学常,史作安,等.生态因子对冬枣果实品质的影响[J].中国生态农业学报,2009,17(5):923-928.

[6] 王清华,张兰英,马丙尧,等.土壤施钾对冬枣幼苗生长、养分含量和光合特性的影响[J].经济林研究,2014,32(3):68-71.

[7] 井大炜,邢尚军,刘方春,等.保水剂施用方式对侧柏根际微生态环境的影响[J].农业机械学报,2016,47(5):146-154.

[8] 王馨笙,徐坤,杨天慧.生姜对氮、磷、钾吸收分配规律研究[J].植物营养与肥料学报,2010,16(6):1515-1520.

[9] 辛承松,董合忠,罗振,等.黄河三角洲盐渍土棉花施用氮、磷、钾肥的效应研究[J].作物学报,2010,36(10):1698-1706.

[10] 孙骞,杨军,张绍阳,等.钾营养与果树光合生理及果实品质关系研究进展[J].广东农业科学,2006,(12):126-129.

[11] 霍文兰,刘步明,曹艳萍.陕北红枣总黄酮提取及其抗氧化性研究[J].食品科技,2006,(10):45-47.

[12] Tripathi M,Pandey M B,Jha R N,et al.Cyclopeptide alkaloids from Zizyphus jujuba[J].Fitoterapia,2001,72(5):507-510.

[13] 曹艳萍,杨秀利,薛成虎.红枣中齐墩果酸提取工艺的研究[J].食品科学,2007,28(10):165-167.

[14] 孙灵霞,张秋会,陈锦屏.红枣的保健作用及其综合利用[J].农产品加工,2008,(4):55-57.

[15] 刘孟军,王永蕙.枣和酸枣等14种园艺植物cAMP含量的研究[J].河北农业大学学报,1991,14(4):20-23.

[16] 杨光道,段琳,束庆龙,等.油茶果皮花青素、糖含量和PAL活性与炭疽病的关系[J].林业科学,2007,43(6):100-104.

[17] 赵春艳,普晓英,曾亚文,等.大麦麦芽总黄酮类化合物含量的测定分析[J].植物遗传资源学报,2010,11(4):498-502.

[18] Guo S,Duan J,Tang Y,et al.Characterization of triterpenic acids in fruits ofZiziphusspecies by HPLC-ELSD-MS[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry,2010,58(10):6285-6289.

[19] 张岩,吕品,王红,等.高效液相色谱法同时测定浓缩枣汁中环磷酸腺苷和环磷酸鸟苷的含量[J].食品科学,2009,30(18):321-322.

[20] 杨守军,张忠兰,杜振宇.冬枣果园土壤钾素分布特征[J].现代园艺,2015，(12):6-7.

[21] 井大炜,邢尚军,刘方春,等.保水剂-尿素凝胶对侧柏裸根苗细根生长和氮素利用率的影响[J].应用生态学报,2016,27(4):1046-1052.

[22] 李明秀,杨守军,杜振宇.黄河三角洲地区冬枣对钾的吸收与分配规律[J].贵州农业科学,2015,43(2):35-38.

[23] Song S S，Long X H，Liu L，et al.Effects of Na+/K+on ion distribution in various organs and photosynthetic characteristics ofCatharanthusroseusat the flowering stage under salt stress[J].Acta Pedologica Sinica,2011,48(4):883-887.

[24] 井大炜,王明友,张红,等.鸡粪对芸豆土壤有机碳氧化稳定性与碳库管理指数的影响[J].农业机械学报,2016,47(8):192-200.

[25] 郁万文,曹福亮,谢友超.氮磷钾配施对白果产量和品质的影响[J].中南林业科技大学学报,2013，(3):9-15.