‘砂糖橘’養(yǎng)分累積分布特性研究

李國良　周昌敏　楊苞梅　何兆桓　徐培智　楊少?！∫愘t　涂仕華

摘 要 為明確礦質(zhì)養(yǎng)分在‘砂糖橘（Citrus reticulata Blanco cv. Shiyue Ju）樹體的分布規(guī)律，以7年生中高產(chǎn)‘砂糖橘樹為試材，采用挖取全株、分解取樣的方法，研究了‘砂糖橘養(yǎng)分累積及其分布特性。結(jié)果表明：為生產(chǎn)50 kg果實(shí)，‘砂糖橘樹體需要累積N 0.393 kg、P 0.040 kg、K 0.366 kg、Ca 0.161 kg、Mg 0.043 kg、S 0.083 kg、Fe 7 865 mg、Mn 1 837 mg、Cu 175 mg、Zn 1 356 mg、B 1 161 mg、Mo 2.6 mg。在成熟期每收獲50 kg果實(shí)，其果實(shí)帶走的養(yǎng)分量為N 0.208 kg、P 0.025 kg、K 0.237 kg、Ca 0.033 kg、Mg 0.017 kg、S 0.035 kg、Fe 702 mg、Mn 151 mg、Cu 87 mg、Zn 228 mg、B 573 mg、Mo 0.9 mg，養(yǎng)分比例N ∶ P ∶ K ∶ Ca ∶ Mg ∶ S為1 ∶ 0.12 ∶ 1.14 ∶ 0.16 ∶ 0.08 ∶ 0.17。同時(shí)，闡明了‘砂糖橘不同部位養(yǎng)分含量和不同養(yǎng)分在‘砂糖橘不同部位的分配模式。

關(guān)鍵詞 ‘砂糖橘；養(yǎng)分累積特性

中圖分類號(hào) S184； S667.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

The Accumulation and Distribution Characteristics of

Mineral Uutrients in‘ShatangjuMandarin

LI Guoliang1， ZHOU Changmin1， YANG Baomei1， HE Zhaohuan1，

XU Peizhi1， YANG Shaohai1， YAO Lixian1， TU Shihua2

1 Key Laboratory of Plant Nutrition and Fertilizer in South Region， Ministry of Agriculture / Institute of Agricultural Resources

and Environment， Guangdong Academy of Agricultural Sciences / Guangdong Key Laboratory of Nutrient Cycling and Farmland

Conservation， Guangzhou， Guangdong 510640， China

2 International Plant Nutrition Institute Chengdu Office， Chengdu， Sichuan 610066， China

Abstract The aim of this study was to investigate the distribution of mineral nutrients in‘Shatangju. Field experiment was conducted to study the nutritional accumulation and distribution in different parts of‘Shatangjutrees of 7 years old which were uprooted. The result showed that‘Shatangjuplant absorbed 0.393 kg N，0.040 kg P，0.366 kg K，0.161 kg Ca，0.043 kg Mg，0.083 kg S，7 865 mg Fe，1 837 mg Mn，175 mg Cu，1 356 mg Zn，1 161 mg B，2.6 mg Mo with 50 kg fruits. The nutrient removed by 50 kg‘Shatangjufruits included 0.208 kg N，0.025 kg P，0.237 kg K，0.033 kg Ca，0.017 kg Mg，0.035 kg S，702 mg Fe，151 mg Mn，87 mg Cu，228 mg Zn，573 mg B，0.9 mg Mo，and the nutrient ratio of N ∶ P ∶ K ∶ Ca ∶ Mg ∶ S was 1 ∶ 0.12 ∶ 1.14 ∶ 0.16 ∶ 0.08 ∶ 0.17. The nutrient content in various parts and distribution patterns of various nutrients in‘Shatangjuplant were also clarified in this work.

Key words ‘Shatangjumandarin； Nutritional accumulation properties

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2015.12.010

‘砂糖橘為原產(chǎn)于廣東省四會(huì)市的名特優(yōu)柑桔品種，果實(shí)味甜如砂糖，故稱之為‘砂糖橘[1]。2010年，廣東柑桔種植面積25.0萬hm2，產(chǎn)量293.07萬t[2]，近年來，已成為該省主要經(jīng)濟(jì)作物之一。砂糖橘產(chǎn)量高，養(yǎng)分需求多，為了保證‘砂糖橘的正常發(fā)育、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，獲取更高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，合理施肥就成為關(guān)鍵技術(shù)措施。而要進(jìn)行合理施肥，必須對(duì)‘砂糖橘樹的生物量構(gòu)成特點(diǎn)及其營養(yǎng)特性有充分了解。

近年柑桔果園土壤養(yǎng)分肥力的研究顯示，目前廣東省柑桔園土壤主要障礙因素為低鎂、缺硼及鉀、鈣、鎂養(yǎng)分不平衡，鉀、鎂不平衡狀態(tài)甚至比以前的調(diào)查評(píng)價(jià)結(jié)果有所加劇[3]，這反映土壤養(yǎng)分肥力可能是柑桔低產(chǎn)原因之一。國外早期對(duì)柑桔屬果樹中的伏令夏橙和馬敘葡萄柚植株進(jìn)行解體分析，簡要闡明了養(yǎng)分在樹體中的分配模式[4-5]，而Chapman則報(bào)道了柑桔植株?duì)I養(yǎng)器官各元素占灰分中的比例有明顯差異[6]。然而，一直以來，中國對(duì)柑桔主產(chǎn)區(qū)施肥條件下柑桔生物量構(gòu)成及營養(yǎng)特性系統(tǒng)研究鮮見報(bào)道。同時(shí)，由于成年柑橘具有大量的木質(zhì)部、葉片和龐大的根系統(tǒng)，樣品采集十分繁冗，因此有關(guān)其體內(nèi)養(yǎng)分分布的文獻(xiàn)較少。而柑橘各器官在不同生長期各自都進(jìn)行著復(fù)雜的生理活動(dòng)，對(duì)礦質(zhì)元素的需求不同。因此，其葉片、枝干、根系和果實(shí)對(duì)各礦質(zhì)元素的吸收與富集自然具有明顯的規(guī)律性[7]。為了解‘砂糖橘樹體養(yǎng)分累積分布特性，本課題組在柑橘主產(chǎn)區(qū)挖取的3株成熟期生長正常的中高產(chǎn)‘砂糖橘樹，研究大、中、微量元素養(yǎng)分在樹體的累積分布規(guī)律，以期為明確礦質(zhì)養(yǎng)分在‘砂糖橘樹體的分布提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試材料 2011年1月在廣東省柑橘主產(chǎn)區(qū)選擇有代表性的3株‘砂糖橘進(jìn)行試驗(yàn)。供試‘砂糖橘位于清遠(yuǎn)市飛來峽鎮(zhèn)黃竹斗村‘砂糖橘果園，樹齡為7 a，種植密度為1 050株/hm2，樹冠較為整齊完整，果園管理水平較高。3株‘砂糖橘均為嫁接苗，砧木為枳殼[Poncirus trifoliata（L.）Raf.]，挖取前丈量樹體，量得株高平均為2.05 m，樹冠弧長平均為4.37 m，樹冠投影直徑平均為2.67 m。該砂糖橘園3年平均產(chǎn)量約為31 500 kg/hm2，基本沒有裂果現(xiàn)象。供試‘砂糖橘當(dāng)年養(yǎng)分施用情況：N 170.5 kg/hm2，P2O5 130.9 kg/hm2，K2O 225.3 kg/hm2，中微量元素肥料均無施用。

1.1.2 供試果園土壤 供試果園土壤為花崗巖發(fā)育的赤紅壤，試驗(yàn)前在‘砂糖橘樹滴水線外約20 cm處用土鉆采集8個(gè)50 cm深的土柱，充分混勻后作為該‘砂糖橘園土壤樣本。土壤風(fēng)干后磨碎過篩，進(jìn)行主要農(nóng)化性質(zhì)分析，測(cè)定方法為：有機(jī)質(zhì)采用沙浴加熱重鉻酸鉀容量法；堿解氮采取0.25 mol/L NaOH堿解擴(kuò)散法；有效磷用0.5 mol/L NaHCO3浸提-鉬銻抗比色法；速效鉀選0.25 mol/L NH4OAc浸提-火焰光度法；有效鈣、鎂則用0.25 mol/L NH4OAc交換法；有效鋅用的是0.1 mol/L HCl浸提-原子吸收分光光度法；有效硼則采用沸水浸提-姜黃素比色法；有效鉬選草酸-草酸銨浸提-極譜法；pH檢測(cè)時(shí)采用水土比為1 ∶ 2.5，電位法[8]。經(jīng)測(cè)定，‘砂糖橘園土壤pH為4.4，有機(jī)質(zhì)20.6 g/kg，堿解氮67.8 mg/kg，有效磷（以P計(jì)）286.2 mg/kg，速效鉀（以K計(jì)）69.8 mg/kg，有效鈣336.0 mg/kg，有效鎂39.2 mg/kg，有效鋅3.30 mg/kg，有效硼0.25 mg/kg，有效鉬0.140 mg/kg。根據(jù)全國第二次土壤普查土壤養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)[9]，表明土壤為強(qiáng)酸性，堿解氮、速效鉀、有效鈣、有效鉬含量中下，有機(jī)質(zhì)中等，有效鋅中上，有效磷豐富，有效鎂、有效硼和有效鉬缺乏。

1.2 方法

1.2.1 ‘砂糖橘生物量獲取及采樣方法 在‘砂糖橘成熟期分別收獲果實(shí)、葉片、樹干，然后挖取全部根系（包括主根和側(cè)根）并用自來水沖洗干凈，稱取各部位生物量。將每株樹所有葉片和果實(shí)分別混為一堆，充分混勻后采集葉片和果實(shí)樣本各4個(gè)。選取4條中等的樹干作為4個(gè)樹干樣本，鋸取主根及側(cè)根4個(gè)樣本。在所有果實(shí)中隨機(jī)選取100個(gè)果實(shí)，然后剝開果實(shí)分為果皮、果肉和果核，稱取各部分鮮重。

1.2.2 樣本處理及測(cè)試 植株樣本經(jīng)沖洗、殺青、烘干后記錄干重，粉碎后按照常規(guī)方法[8]測(cè)定氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫、銅、鋅、鐵、錳、硼和鉬。所有項(xiàng)目均用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW07603控制測(cè)試質(zhì)量。

1.2.3 統(tǒng)計(jì)及分析 試驗(yàn)數(shù)據(jù)為3株樹的平均值，采用Excel和SAS9.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 ‘砂糖橘樹及其果實(shí)生物量構(gòu)成特點(diǎn)

從‘砂糖橘樹體生物量構(gòu)成來看，3株‘砂糖橘果實(shí)平均產(chǎn)量為（29.6±1.2）kg，屬于中高產(chǎn)水平。全株生物量為（57.8±1.3）kg，均以果實(shí)占全株生物量百分比最大，為52%，樹干次之，占21%。葉片和根系生物量相當(dāng)且均較低，僅占全株的11%和16%。從‘砂糖橘果實(shí)生物量構(gòu)成來看，‘砂糖橘果實(shí)以果肉為主。果肉重量占果實(shí)總重的75.3%，其果皮和果核分別占果實(shí)總重的24.2%和0.5%。

2.2 ‘砂糖橘不同部位養(yǎng)分元素分布特征

由表1可知，葉片中各元素含量大小為N>Ca>K>S>Mg>P>Fe>B、Mn>Zn>Cu>Mo，樹干中各元素含量為Ca>N>K>S>P>Mg>Fe>Zn>B>Mn>Cu>Mo，根系中各元素含量為N>K>Ca>S>Mg>P>Fe>Mn>Zn>B>Cu>Mo，果皮中各元素含量為K>N>Ca>S>Mg、P>Fe>B>Zn>Mn>Cu>Mo，果肉中各元素含量為K>N>S>P>Ca>Mg>Fe>B>Zn>Mn>Cu>Mo，果核中各元素含量為N>K>Ca>S>P>Mg>Fe>B>Zn>Mn、Cu>Mo。

同一元素在不同部位含量也存在差異，其中N、P、K、Ca、Mg、S在葉片中含量均高于樹干和根，在果核中含量均高于果皮和果肉，對(duì)于微量元素養(yǎng)分含量，F(xiàn)e在‘砂糖橘不同部位含量最高，Mo含量最低。Fe、Mo含量狀況可能與果園土壤Fe含量豐富、Mo含量缺乏有關(guān)。華南地區(qū)赤紅壤等酸性土壤含F(xiàn)e豐富，生長于其中的‘砂糖橘果實(shí)也含有豐富的Fe，可成為良好的食物Fe源。Mo是植物生長必需營養(yǎng)元素，為催化C和N代謝過程關(guān)鍵酶所必需，與植物C、N和激素代謝均有密切關(guān)系[10]。因此缺Mo導(dǎo)致植物不能有效利用和轉(zhuǎn)化養(yǎng)分，造成植物體內(nèi)營養(yǎng)分布失衡[11]。中國柑橘果園極少施用Mo肥，故在缺Mo柑橘園施用充足的Mo是極為必需的。

2.3 ‘砂糖橘不同部位養(yǎng)分累積

為了便于說明‘砂糖橘的養(yǎng)分累積特性，以生產(chǎn)單位重量果實(shí)‘砂糖橘樹體需要吸收累積的養(yǎng)分量來進(jìn)行說明。如表2所示，為生產(chǎn)50 kg‘砂糖橘果實(shí)，全株樹體需要累積N 0.393 kg、P 0.040 kg、K 0.366 kg、Ca 0.161 kg、Mg 0.043 kg、S 0.083 kg、Fe 7 865 mg、Mn 1 837 mg、Cu 175 mg、Zn 1 356 mg、B 1 161 mg、Mo 2.6 mg，養(yǎng)分比例N ∶ P ∶ K ∶ Ca ∶ Mg ∶ S為1 ∶ 0.10 ∶ 0.93 ∶ 0.41 ∶ 0.11 ∶ 0.21。表2同時(shí)顯示，在成熟期每收獲50 kg‘砂糖橘果實(shí)，其果實(shí)帶走的養(yǎng)分量為N 0.208 kg、P 0.025 kg、K 0.237 kg、Ca 0.033 kg、Mg 0.017 kg、S 0.035 kg、Fe 702 mg、Mn 151 mg、Cu 87 mg、Zn 228 mg、B 573 mg、Mo 0.9 mg，養(yǎng)分比例N ∶ P ∶ K ∶ Ca ∶ Mg ∶ S為1 ∶ 0.12 ∶ 1.14 ∶ 0.16 ∶ 0.08 ∶ 0.17。

2.4 ‘砂糖橘不同部位養(yǎng)分分配

如圖1所示，在‘砂糖橘樹體，N、P、K、Mg和B在果實(shí)和根部分布比例接近，N、Ca、S和B主要累積在葉片，Zn、Fe和Mn則主要貯藏于根部。在成熟期，收獲‘砂糖橘果實(shí)帶走的養(yǎng)分占全株養(yǎng)分比例分別為：N 19.0%、P 27.5%、K 25.2%、Ca 8.2%、Mg 18.6%、S 11.7%、Cu 18.4%、Zn 6.1%、Fe 3.3%、Mn 2.7%、B 9.8%、Mo 16.7%。

‘砂糖橘果實(shí)養(yǎng)分分配數(shù)據(jù)進(jìn)一步顯示（圖2），除Ca以外，其他養(yǎng)分在‘砂糖橘果肉貯藏最多，Ca則在果皮累積最多；果核中所有營養(yǎng)元素分布最少且均勻。Mn在果皮和果肉中分布較均勻。

3 討論與結(jié)論

果實(shí)是整個(gè)樹體養(yǎng)分最終流向的一個(gè)重要庫，樹體吸收的養(yǎng)分絕大部分隨果實(shí)收獲被帶走。本研究顯示，成熟期每收獲50 kg‘砂糖橘果實(shí)，其帶走的養(yǎng)分以N、P、K、Mg和B相對(duì)較多，Mo次之，從1989年柑橘園土壤養(yǎng)分評(píng)價(jià)結(jié)果與2003～2004年廣東省柑橘園土壤養(yǎng)分評(píng)價(jià)結(jié)果看[3]，土壤有效鎂和有效硼含量一直停留在低水平，這反映出柑橘生產(chǎn)中鎂、硼肥的施用一直沒有受到重視。由于收獲帶走的鎂和硼相對(duì)較多，而農(nóng)戶又沒有重視鎂硼肥的施用，導(dǎo)致廣東省柑橘園土壤鎂硼養(yǎng)分相對(duì)缺乏。作物在吸收鉀、鈣、鎂時(shí)存在拮抗作用，而柑桔為對(duì)鎂敏感作物，這3種養(yǎng)分的平衡對(duì)柑橘的正常生長發(fā)育有很大的影響。本試驗(yàn)在土壤速效鉀、有效鈣含量中下和有效鎂缺乏條件下，‘砂糖橘樹N、P、K、Ca、Mg吸收累積比例為1 ∶ 0.10 ∶ 0.93 ∶ 0.41 ∶ 0.11，N、K吸收累積最多，Ca次之，P和Mg吸收累積較少，與其他果樹礦質(zhì)元素累積特性Ca比K吸收累積量多有所區(qū)別[12-16]。這與近年來柑橘園土壤鈣含量有所降低，土壤鈣、鎂含量在低水平上漸趨于相對(duì)平衡而鉀鎂不平衡狀態(tài)仍然存在有關(guān)[3]。

溫明霞[17]在重慶柑橘鈣素營養(yǎng)及調(diào)控研究中發(fā)現(xiàn)，不同種類柑橘葉片鈣含量差異較大，其中以臍橙最高，錦橙最低，主要與樹體本身的遺傳特性及對(duì)養(yǎng)分的吸收利用不同有關(guān)。其研究中，柑橘對(duì)鈣吸收和分配的結(jié)果表明，成熟期柑橘樹體中鈣含量為：葉片>枝>根>果實(shí)，柑橘樹體吸收的鈣大部分貯藏于葉片和枝梢，成熟期果實(shí)的鈣含量和累積量均表現(xiàn)為最低，與本研究結(jié)果一致?！疤情贋槎嗄晟颈局参?，樹體中存有大量的營養(yǎng)，其吸收累積的N約19.0%、P約27.5%、K約25.2%、Ca約8.2%、Mg約18.6%、B約9.8%被收獲時(shí)果實(shí)帶走，隨果實(shí)帶走的N、P、K和Mg較多，Ca和B較少，建議在‘砂糖橘果實(shí)采后及時(shí)補(bǔ)充N、P、K、Mg營養(yǎng)，并增施石灰或其它堿性肥料，一方面可以增加土壤鈣素等的供應(yīng)，另一方面通過提高土壤pH，同時(shí)提高果園土壤鎂和硼的有效性。

養(yǎng)分在作物不同器官中的含量和分配各不相同，表明作物精確定量施肥的肥料數(shù)量和養(yǎng)分配比只有符合作物對(duì)養(yǎng)分吸收特性，肥效才能達(dá)到最大。根據(jù)植物營養(yǎng)理論[18]，植物體內(nèi)的每一種必需營養(yǎng)元素都有其特定的功能，不能為其他元素所替代；同時(shí)各元素間又可相互作用，每一種元素功能的發(fā)揮還受養(yǎng)分最小因子律的影響。因此，施肥要根據(jù)作物對(duì)養(yǎng)分吸收特性平衡施肥。

礦質(zhì)元素累積分配特性是指導(dǎo)果樹合理施肥的重要參數(shù)。本研究認(rèn)為，營養(yǎng)元素在‘砂糖橘各器官中的分布有以下規(guī)律：N、K、Ca、Mg、S、B以葉片含量最高；P以果核含量最高；Fe、Cu、Mn、Zn、Mo以根含量最高。‘砂糖橘樹N、P、K、Ca、Mg、S吸收累積比例為1 ∶ 0.10 ∶ 0.93 ∶ 0.41 ∶ 0.11 ∶ 0.21，N、K吸收累積最多，Ca次之，P和Mg吸收累積較少。每收獲50 kg果實(shí)，帶走的養(yǎng)分量為N 0.208 kg、P 0.025 kg、K 0.237 kg、Ca 0.033 kg、Mg 0.017 kg、S 0.035 kg、Fe 702 mg、Mn 151 mg、Cu 87 mg、Zn 228 mg、B 573 mg、Mo 0.9 mg。

參考文獻(xiàn)

[1] 張芳文. 砂糖桔早結(jié)豐產(chǎn)栽培[M]. 廣州： 廣東科技出版社，2004.

[2] 廣東農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒編輯委員會(huì)編纂. 廣東農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒2011[M]. 北京： 中國統(tǒng)計(jì)出版社， 288.

[3] 姚麗賢， 周修沖， 彭智平， 等. 廣東省柑桔園土壤養(yǎng)分肥力研究[J]. 土壤通報(bào)， 2006， 37（1）： 41-44.

[4] Kelly W P， Cummins A B. Composition of normal and mottled citrus leaves[J]. Journal of Agric Res， 1920， 20： 161-191.

[5] R M Barnette， E F Debusk， J B Hester， et al. The mineral analysis of a nineteen year old Marsh seedless grapefruit tree[J]. Citrus Ind， 1931.

[6] Chapman H D. The mineral nutrition of citrus[J]. The Citrus Industry， 1968， 2： 127-289.

[7] 刁莉華. 柑橘葉片營養(yǎng)元素含量的季節(jié)變化[D]. 重慶： 西南大學(xué)， 2013.

[8] 魯如坤. 土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法[M]. 北京： 中國農(nóng)業(yè)科技出版社， 2000： 338-342.

[9] 廣東土壤普查辦公室編著. 廣東土壤[M]. 北京： 科學(xué)出版社， 1993.

[10] 孫學(xué)成， 胡承孝. 高等植物含鉬酶與鉬營養(yǎng)[J]. 植物生理學(xué)通訊， 2005， 41（3）： 395-399.

[11] 魏文學(xué)， 譚啟玲， 王運(yùn)華. 冬小麥鉬營養(yǎng)與無機(jī)養(yǎng)分平衡關(guān)系初步研究[J]. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 1996， 15（5）： 437-441.

[12] 樊紅柱， 同延安， 呂世華， 等. 蘋果樹體氮含量與氮累積量的年周期變化[J]. 中國土壤與肥料， 2008（4）： 15-17.

[13] 樊紅柱， 同延安， 趙 營， 等. 蘋果樹體磷素動(dòng)態(tài)規(guī)律與施肥管理[J]. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究， 2007， 25（1）： 73-75.

[14] 樊紅柱， 同延安， 呂世華， 等. 蘋果樹體鉀含量與鉀累積量的年周期變化[J]. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)， 2007， 35（5）： 169-172.

[15] 王 建， 同延安. 獼猴桃樹對(duì)氮素吸收、利用和貯存的定量研究[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)， 2008， 14（6）： 1 170-1 177.

[16] 梁 智， 張計(jì)峰. 兩種棗樹礦質(zhì)營養(yǎng)元素累積特性研究[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)， 2011， 17（3）： 688-692.

[17] 溫明霞. 重慶柑橘鈣素營養(yǎng)及調(diào)控研究[D].重慶： 西南大學(xué)， 2012.

[18] 浙江農(nóng)業(yè)大學(xué)主編. 植物營養(yǎng)與肥料[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社， 2001.