湖南省不同緯度臍橙園的土壤養(yǎng)分及果實品質(zhì)

盧曉鵬，李靜，熊江，曹雄軍，謝深喜*

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝園林學(xué)院，湖南 長沙410128；2.國家柑橘改良中心長沙分中心，湖南 長沙410128)

湖南省不同緯度臍橙園的土壤養(yǎng)分及果實品質(zhì)

盧曉鵬1,2，李靜1,2，熊江1,2，曹雄軍1,2，謝深喜1,2*

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝園林學(xué)院，湖南 長沙410128；2.國家柑橘改良中心長沙分中心，湖南 長沙410128)

對湖南省不同緯度的 6個紐荷爾臍橙園(按分布位置由北向南分別定義為 A～F果園，A果園位于E111°27′19.59″，N 29°27′42.77″，F(xiàn)果園位于E111°15′31.71″，N25°15′35.89″)的土壤養(yǎng)分含量及果實品質(zhì)進(jìn)行分析。結(jié)果表明，①6個臍橙園中有5個的土壤均有不同程度的酸化，pH為3.81～5.14；6個臍橙園土壤的有機(jī)質(zhì)、有效硼、有效鉬含量適宜，而土壤堿解氮、有效磷、有效鉀和有效鐵含量因樹體的吸收而導(dǎo)致缺乏，土壤交換性鈣、交換性鎂、有效銅和有效鋅含量缺乏。②6個臍橙園樹體的氮、磷、鉀、鐵養(yǎng)分含量均適宜，而鈣、鎂、銅、鋅養(yǎng)分含量均缺乏；6個臍橙園樹體氮、磷、鉀含量呈現(xiàn)出由北部果園向南部果園逐漸升高的趨勢。③6個臍橙園果實品質(zhì)指標(biāo)值呈現(xiàn)由北部果園向南部果園升高的趨勢，F(xiàn)果園果實的糖酸比最高，為17.78，而A果園果實的糖酸比僅為8.96；6個臍橙園果實中氮、鉀含量也呈現(xiàn)由北部果園向南部果園升高的趨勢，而果實中磷含量低，且無明顯變化規(guī)律。④土壤與葉片中的鈣含量呈顯著的線性相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.68；土壤與葉片中的鉬含量也呈顯著線性相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.62，葉片與果實中的鉀含量呈極顯著線性相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.85，而其他礦質(zhì)養(yǎng)分在土壤、葉片和果實中未呈現(xiàn)明顯相關(guān)關(guān)系。

紐荷爾臍橙；土壤養(yǎng)分；樹體養(yǎng)分；果實養(yǎng)分；果實品質(zhì)；湖南

氮、磷、鉀肥不僅影響柑橘樹體枝梢的生長，而且對果實的產(chǎn)量及品質(zhì)形成有重要影響[1–4]。土壤pH和有機(jī)質(zhì)、有效氮、有效磷、有效鉀、交換性鈣含量對柑橘果實產(chǎn)量的影響顯著，而微量養(yǎng)分含量對柑橘果實產(chǎn)量的影響較小[5]。樹體葉片的氮、鎂、錳含量影響貢柑果實的可溶性固形物含量、風(fēng)味、出汁率和果形指數(shù)等品質(zhì)指標(biāo)[6]。近年來，中國臍橙栽培面積和產(chǎn)量增長迅速。湖南省是中國規(guī)模最大的柑橘主產(chǎn)區(qū)，也是適宜臍橙栽培的柑橘產(chǎn)區(qū)之一。湘南和湘北地區(qū)的環(huán)境條件和土壤營養(yǎng)狀況不同，湘南和湘北地區(qū)臍橙的品質(zhì)狀況也存在較大差異。湖南西部地處武陵山區(qū)，小氣候特征明顯，適宜栽培柑橘；湖南東部地貌相對平緩，不適宜柑橘栽培，湖南境內(nèi)位于東經(jīng)111°地域為湖南的東西過渡帶。該地域受小氣候影響較小，適宜柑橘栽培，因此，本研究中選取該區(qū)域緯度差異較大的臍橙園進(jìn)行研究，旨在揭示不同地理分布紐荷爾臍橙園的營養(yǎng)狀況及其與果實品質(zhì)的關(guān)系。

1 研究對象概況及指標(biāo)測定方法

1.1 研究對象概況

以湖南省內(nèi)東經(jīng)111°附近不同維度的6個15年生枳砧紐荷爾臍橙園為研究對象。6個果園根據(jù)緯度分布從北向南排列，分別為湖南省石門縣木山村秀坪園藝場(E111°27′19.59″，N 29°27′42.77″，簡稱 A果園)、安化縣柑橘示范場(E111°06′9.16″，N28°21′14.55″，簡稱 B果園)、祁陽縣柑橘場(E111°49′7.14″，N26°33′2.05″，簡稱C果園)、永州市柑橘示范場(E111°45′8.47″，N26°25′33.52″，簡稱D 果園)、道縣蚣壩鎮(zhèn)柑橘園(E111°39′9.78″，N25°31′44″，簡稱 E果園)和江永縣回龍圩柑橘場(E111°15′31.71″， N25°15′35.89″，簡稱F果園)。6個果園的土壤均為紅壤，其土壤、肥料、水分和樹體管理措施相同。

1.2 測定指標(biāo)及方法

在果實成熟期于各果園同時取樣(以“S”形布15～20個取樣點)，同時取葉片、果實和土壤樣品。于每取樣點樹冠四周均勻采集葉片和果實樣品。葉片樣品為當(dāng)年生營養(yǎng)春梢頂部向下第 2～3片葉。土壤樣品采集于樹冠滴水線內(nèi)側(cè)10 cm、深10～40 cm處，每株對角采2點。將同一果園15～20個取樣點的葉片、果實和土壤樣品分別混合后，以四分法取足量樣品用于礦質(zhì)營養(yǎng)和果實品質(zhì)分析。

1.2.1 土壤養(yǎng)分含量的測定

主要礦質(zhì)元素含量的測定參照文獻(xiàn)[7]中的方法。土壤pH采用pH儀電位法測定。有機(jī)質(zhì)含量用重鉻酸鉀–硫酸氧化法測定。土壤堿解氮含量采用擴(kuò)散法測定，有效磷含量采用碳酸氫鈉–鹽酸浸提–鉬銻抗比色法測定，有效鉀含量采用乙酸銨浸提法測定，有效鐵、錳、銅、鋅含量采用DTPA浸提法測定，交換性鈣、鎂含量采用乙酸銨交換浸提法測定，有效硼含量采用沸水浸提法測定，有效鉬含量采用醋酸銨浸提法測定。以上浸提元素含量均采用ICP法測定。

1.2.2 葉片和果實養(yǎng)分含量的測定

用去離子水洗凈葉片樣品，24 h內(nèi)帶回實驗室。葉片和果實樣品均105 ℃殺青15 min，后65 ℃烘干至恒重。將烘干后的葉片和果實研磨成粉后制成待測樣品。樣品全氮含量采用硫酸–過氧化氫消煮––蒸餾法測定，全磷含量采用硫酸–過氧化氫消煮–釩鉬黃比色法測定，全鉀含量采用硫酸–過氧化氫消煮–火焰光度法測定。鈣、鎂、鐵、錳、鋅、銅、硼、鉬含量采用干灰化法制備的樣品以TCP法進(jìn)行測定。

1.2.3 果實品質(zhì)指標(biāo)的測定

采用四分法，從果實樣品中取5個果實，用游標(biāo)卡尺測定果實縱、橫徑；采用氫氧化鈉滴定法測定可滴定酸(TA)含量；采用斐林氏容量法測定總糖含量；碘液滴定法測定V–C含量；采用T Z–62手持折光儀測定可溶性固形物(TSS)含量。具體操作方法參照李玲等[8]的果實品質(zhì)分析方法。

1.3 數(shù)據(jù)處理

利用Excel 2013和SAS 9.0統(tǒng)計分析軟件對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 各紐荷爾臍橙園的土壤有效養(yǎng)分含量

由表1可知，A、D果園土壤呈酸性(pH為4.5～5.5)，B、C、E果園的土壤呈強(qiáng)酸性(pH＜4.5)，F(xiàn)果園的土壤pH在適宜范圍(pH為5.5～6.5)。多數(shù)果園土壤的有機(jī)質(zhì)含量適宜，僅B和E果園略低于適宜值。6個果園土壤的堿解氮、有效磷、有效鉀、有效鐵、有效錳、交換性鈣、交換性鎂、有效銅、有效鋅含量均不同程度缺乏。A、B、D果園的土壤有效硼含量缺乏，顯著低于C、E、F果園；C、F果園土壤的有效硼含量適宜，而E果園的過量。各果園土壤的有效鉬含量適宜，其中B果園的含量最高，顯著高于其余5個果園。6個果園中土壤堿解氮和有效錳含量呈現(xiàn)由北部果園向南部果園逐漸降低的趨勢，而其他果園的土壤養(yǎng)分含量未呈現(xiàn)明顯的變化規(guī)律。

表1 6個紐荷爾臍橙園的土壤pH和養(yǎng)分含量Table 1 Soil nutrient content in six Newhall navel orange orchards

2.2 各紐荷爾臍橙園的樹體養(yǎng)分含量

多數(shù)果園樹體的氮、磷、鉀、鐵、錳、鉬含量適宜，少數(shù)缺乏或過量；6果園樹體的鈣、鎂、銅、鋅含量均缺乏，而樹體的硼含量在不同果園的豐缺情況有差異(表2)。B、C、D、E、F果園樹體的氮含量適宜，而A果園樹體的氮含量顯著低于其他果園，表現(xiàn)為缺乏；A、F果園樹體的磷含量適宜，而其他果園樹體的磷含量均顯著高于A、F果園，表現(xiàn)為過量；C、E、F果園樹體的鉀含量適宜，而A、B果園樹體的鉀含量顯著低于適宜值，表現(xiàn)為嚴(yán)重缺乏。B、E、F果園樹體的鐵含量適宜，而A、C、D果園樹體的鐵含量過高；A、B、C、D果園樹體的錳含量顯著高于E、F果園，前者表現(xiàn)為含量適宜，而后者表現(xiàn)為缺乏。6個果園樹體的鈣、鎂、銅、鋅、硼含量均表現(xiàn)出不同程度的缺乏，但樹體的鉬含量均適宜，且不同區(qū)域果園樹體的鉬含量差異無統(tǒng)計學(xué)意義。F果園樹體的硼含量過量，C果園樹體的硼含量適宜，而其余4個果園樹體的硼含量均缺乏。整體而言，6個果園樹體的氮、磷、鉀等大量礦質(zhì)養(yǎng)分含量呈現(xiàn)由北部果園向南部果園逐漸升高的趨勢，而鈣、鎂、錳、鋅等中、微量礦質(zhì)養(yǎng)分含量呈現(xiàn)由北部果園向南部果園逐漸降低的趨勢。

表2 6個紐荷爾臍橙園樹體的養(yǎng)分含量Table 2 Nutrient content in leaves in six Newhall navel orange orchards

2.3 不同緯度紐荷爾臍橙園果實的養(yǎng)分含量

由表3可見，各果園果實的氮、鉀含量較高，磷含量較少，果實的礦質(zhì)養(yǎng)分含量有差異。E、F果園果實中氮含量分別為0.88%和0.83%，比A、B、C、D果園的高。各果園果實含磷量均較少，B、D果園果實的含量高于0.1%，而其他果園果實的磷含量為0.002%～0.07%。6個果園果實的鉀含量差異較大，A和B果園果實的鉀含量低于0.4%，而C、D、E、F果園均在0.5%左右。

表3 各紐荷爾臍橙園果實的氮、磷、鉀含量Table 3 N, P, K content in fruits in six Newhall navel orange orchards

整體而言，6個果園果實中的氮、鉀含量由北部果園向南部果園呈逐漸升高的趨勢。

2. 4 不同緯度紐荷爾臍橙園果實的品質(zhì)狀況

由表 4可見，6個果園果實的橫徑為 62.67～79.45 mm，果皮厚度為3.1～4.76 mm，其中A果園的果實最小，果皮最薄。A、B果園果實的可溶性固形物含量約為11.5oBrix，比C、D、E、F果園的低，呈現(xiàn)出由北部果園向南部果園升高的趨勢；6個果園果實的可滴定酸含量差異較大，A果園果實的含量最高，為1.05 g/(100 mL)，F(xiàn)果園的最低，為0.6 g/(100 mL)，明顯表現(xiàn)出由北部果園向南部果園降低的趨勢。A、B、C果園果實的總糖含量小于10 g/(100 mL)，E、F果園的高于10 g/(100 mL)，呈現(xiàn)出由北部果園向南部果園升高的趨勢。6個果園果實的糖酸比表現(xiàn)出明顯的由北部果園向南部果園逐漸升高的趨勢。

表4 不同緯度紐荷爾臍橙園果實的品質(zhì)狀況Table 4 Fruit quality in Newhall navel orange orchards at different latitudes

2.5 果園土壤、葉片和果實養(yǎng)分含量的相關(guān)性

6個果園土壤和葉片養(yǎng)分含量的相關(guān)性分析結(jié)果(表5)表明，除養(yǎng)分鈣和鉬外，土壤和葉片的多數(shù)養(yǎng)分含量的相關(guān)性不強(qiáng)。土壤中鈣含量與葉片中鈣含量、土壤中鉬含量與葉片中鉬含量均呈顯著的線性關(guān)系，葉片與果實中鉀的豐缺水平呈極顯著線性關(guān)系。土壤交換性鈣含量(x)與葉片中鈣含量(y)的回歸方程：y =0.005x +10.6(P＞F=0.04)；土壤有效鉬含量(x)與葉片鉬含量(y)的回歸方程：y=1.16x+ 0.24(P>F=0.03)；葉片鉀含量(x)與果實鉀含量(y)的回歸方程：y=0.16x+0.29(P＞F=0.009)。

土壤中其他多數(shù)營養(yǎng)元素的豐缺水平難以在葉片和果實中得到反映，尤其是土壤與葉片中的有效磷、有效鐵、有效鋅含量難以得到反映，葉片與果實中的磷含量也均未呈現(xiàn)出明顯的相關(guān)關(guān)系。

表 5 各紐荷爾臍橙園的土壤、葉片和果實營養(yǎng)元素含量的相關(guān)系數(shù)Table 5 Correlation coefficient of nutrients among soil, leaves and fruits in Newhall navel orange orchards

3 結(jié)論與討論

柑橘的適宜生長土壤為弱酸性土壤，適宜 pH值為5.5～6.5[12]。本研究中6個臍橙園土壤中除F果園外，其余均呈酸性或強(qiáng)酸性，這可能與試驗園地處柑橘老產(chǎn)區(qū)以及在柑橘栽培過程中長期施用化肥有關(guān)。橘園土壤酸化，土壤中鈣、鎂含量嚴(yán)重缺乏，這與前人報道的土壤交換性鈣、鎂含量與pH有明顯正相關(guān)關(guān)系的結(jié)論[5]一致。柑橘園土壤有效性養(yǎng)分隨土壤有機(jī)質(zhì)含量的增加而增加[13]，橘園土壤有機(jī)質(zhì)含量與土壤有效氮、磷、鐵、錳、銅、鋅含量之間有顯著的正相關(guān)關(guān)系[5]，本研究中多數(shù)橘園土壤的有機(jī)質(zhì)含量較充足，而礦質(zhì)養(yǎng)分含量缺乏，這可能是由武陵山區(qū)橘園土壤的基礎(chǔ)肥力差和果實成熟期樹體、果實吸收了土壤中大量的礦質(zhì)養(yǎng)分后未得到及時補(bǔ)充所導(dǎo)致。

土壤是樹體礦質(zhì)營養(yǎng)的主要來源。多數(shù)研究結(jié)果表明果園土壤的養(yǎng)分狀況與樹體營養(yǎng)無顯著相關(guān)性[14–19]，少數(shù)研究結(jié)果表明兩者之間有一定的相關(guān)性[5,20–22]。本研究結(jié)果表明，湖南省不同區(qū)域多數(shù)臍橙園土壤中的礦質(zhì)養(yǎng)分缺乏而樹體中不同礦質(zhì)養(yǎng)分含量豐缺不一。這與前人的研究結(jié)果類似。結(jié)合本研究中對橘園土壤和樹體的營養(yǎng)狀況分析，發(fā)現(xiàn)多數(shù)果園的氮、磷、鉀、鐵養(yǎng)分在樹體中充足，而在土壤中明顯缺乏，表明各果園土壤中的有效氮、磷、鉀、鐵含量缺乏也可能是由果實和樹體的吸收所導(dǎo)致。這為采果后及時補(bǔ)施氮、磷、鉀、鐵肥提供了參考依據(jù)。6個臍橙園樹體鈣、鎂、銅、鋅養(yǎng)分缺乏，土壤中相應(yīng)元素也缺乏，表明各果園土壤中交換性鈣、交換性鎂和有效銅、有效鋅嚴(yán)重缺乏，不能供樹體正常生長所需。曹立等[11]關(guān)于贛南不同土壤類型紐荷爾臍橙園的營養(yǎng)狀況研究結(jié)果表明，研究區(qū)所有果園葉片的鉬含量適宜。本研究中不同區(qū)域 6個果園土壤、葉片鉬含量也均適宜，且鉬元素含量為各礦質(zhì)養(yǎng)分中含量最低的元素，表明紐荷爾臍橙對鉬的需求量極少，不容易發(fā)生吸收障礙，橘園土壤和樹體極少發(fā)生鉬缺乏問題。

果實品質(zhì)的形成及果實中礦質(zhì)元素的富集是樹體營養(yǎng)狀況的綜合反映，在一定范圍內(nèi)增加礦質(zhì)養(yǎng)分，如氮、磷、鉀可促使柑橘果實品質(zhì)的提升[23–25]。本研究結(jié)果表明，A、B、C、D、E、F果園紐荷爾臍橙綜合果實品質(zhì)呈升高的趨勢，E、F果園果實的糖酸比較高，果實綜合品質(zhì)較佳。6個果園中多數(shù)葉片的大量元素養(yǎng)分含量充足，果實綜合品質(zhì)升高的趨勢與 A、B、C、D、E、F果園的氮、磷、鉀含量升高的變化趨勢一致，表明樹體大量元素養(yǎng)分充足與果實品質(zhì)形成有直接關(guān)系。

綜合本研究分析，各果園的土壤除F果園外均不同程度地酸化；各果園土壤中氮、磷、鉀、鐵等大量元素由于果實和樹體消耗而呈缺乏狀態(tài)，需及時補(bǔ)施采果肥，所有果園土壤的鈣、鎂、銅、鋅及部分果園土壤的錳元素缺乏，生產(chǎn)中需增施該類肥料；A、B、C、D、E、F果園綜合果實品質(zhì)呈現(xiàn)升高的趨勢，與樹體中大量元素養(yǎng)分含量高，尤其是氮、磷、鉀含量高有密切關(guān)系。

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責(zé)任編輯：王賽群

英文編輯：王 庫

Soil nutrition status at orchards of Newhall navel orange and the fruit quality at different latitudes of Hunan province

LU Xiao-peng1,2,LI Jing1,2, XIONG Jiang1,2,CAO Xiong-jun1,2, XIE Shen-xi1,2*
(1.College of Horticulture and Landscape, Hunan Agricultural University, Changsha 410128，China；2.National Center of Citrus Improvement，Changsha Subcenter, Changsha 410128，China)

This study was carried out to investigate soil nutrition status and fruit quality of navel orange orchards located at different latitudinal regions in Hunan province. Nutrient content in soil, leaves and fruits, and fruit quality were analyzed from six Newhall navel orange orchards. The results showed that five out of six orchards exhibited soil acidification, where soil pH varied from 3.81 to 5.14. In the six orchards, soil organic matter, available boron (B) and available molybdenum (Mo) were in an optimum range. Alkali hydrolysable nitrogen (N), available phosphorus (P), available potassium (K) and available Fe in soil, however, were deficient due to trees’ absorption and little supplements. Soil exchangeable Ca, Mg, and available Cu, Zn exhibited deficient because of their absolute shortage in background. In all six orchards, N, P and K content were in an optimum level in leaves, but Ca, Mg, Cu and Zn were deficient. Meanwhile, N, P and K content in leaves exhibited an increase tendency from north to south, so did for fruit quality indexes. Fruits picked from orchard F (E111°15′31.71″, N25°15′35.89″) had the highest sugar acid ratio, which was 17.78, while, the value picked from orchard A was just 8.96 (E111°27′19.59″, N 29°27′42.77″). N and K content in fruits also exhibited an increase tendency from north to south, while, P content in fruit was in a low level and had no obviousvariation. In addition, there was a significant linear correlation of Ca between soil and leaf with the correlation coefficient of 0.68; Mo content in soil and leaf also showed a significant linear correlation with the correlation coefficient of 0.62; the same to K content between leaves and fruits with the correlation coefficient of 0.85. However, there were no obvious correlation for other nutrients among soil, leaf and fruit.

Newhall navel orange; soil nutrients; leave nutrients; fruit nutrients; fruit quality

10.13331/j.cnki.jhau.2014.06.011

投稿網(wǎng)址：http://www.hunau.net/qks

S666.4

A

1007?1032(2014)06?0615?06

2014–02–18

國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)(柑橘)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項目(CARS–027)；國家自然科學(xué)基金項目(31401824)；教育部高校博士點基金項目(20134320120006)；湖南省科技計劃項目(2014NK3003)

盧曉鵬(1984—)，男，河南鄭州人，講師，主要從事果實品質(zhì)形成與調(diào)控研究，puninglu@126.com；*通信作者，shenxixie @163.com