贛南臍橙養(yǎng)分管理研究進展

趙有強 朱強根

摘要：綜述了贛南臍橙生產(chǎn)區(qū)的施肥研究概況，指出了山地紅壤出現(xiàn)產(chǎn)量不高主要與Mg和Zn的缺乏有關。贛南地區(qū)土壤富含稀土元素，而土壤腐殖酸、富里酸及其養(yǎng)分管理影響著臍橙果樹吸收與積累稀土元素，而稀土元素含量的高低對于臍橙品質(zhì)表現(xiàn)出顯著的影響。研究了微量元素調(diào)節(jié)和稀土元素對臍橙產(chǎn)量與品質(zhì)的影響，以期為推進贛南臍橙養(yǎng)分管理的提升提供參考。

關鍵詞：贛南臍橙；養(yǎng)分；研究進展

中圖分類號：S666.4

文獻標識碼：A 文章編號：16749944（2016）09004904

1 引言

據(jù)贛州市果業(yè)局統(tǒng)計，自20世紀70年代以來，贛州臍橙種植就得到了發(fā)展，經(jīng)過近40年的努力，產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速得到壯大，2009年贛南臍橙種植面積達到158萬畝，成為種植面積世界第一、全國最大的臍橙主產(chǎn)區(qū)。但由于贛南地區(qū)臍橙園管理分散，農(nóng)戶肥料施用針對性差、利用率低，臍橙園水土流失嚴重、季節(jié)性伏旱等問題突出，使臍橙園微域生境不穩(wěn)定，土壤酸化嚴重[1]。土壤酸化將加速土壤酸度的下降和元素的淋失，使土壤貧瘠化[2]。贛州市上猶縣和于都縣茶果局在各自的縣域內(nèi)對臍橙果園土壤養(yǎng)分開展了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)土壤有機質(zhì)含量很低[3，4]。這將直接影響到土壤對養(yǎng)分的固持和保蓄能力，也不利于有效土壤結(jié)構(gòu)的形成，成為贛南臍橙產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一大障礙。

隨著我國加入WTO，贛南臍橙也在國際上享有更大的知名度，臍橙產(chǎn)業(yè)取得了一定的成績，成為贛南地區(qū)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)收的重要增長點。然而，據(jù)國家海關數(shù)據(jù)顯示，全國臍橙從2003年以來出口保持高速增長，而以贛南臍橙為特色的江西在2003～2007年出口數(shù)量維持在4萬t以下，占整個臍橙產(chǎn)量的5%左右，原因是贛南地區(qū)臍橙總體品質(zhì)不高，出口檢疫難達標。另一方面，從價格因素來看，從2003～2009年出口價格走勢總體比較穩(wěn)定，而從2008年開始價格就出現(xiàn)了下降，這與臍橙發(fā)展一味的追求擴大種植面積，增加總產(chǎn)量造成局域性的供大于求是分不開的。因此，要擴大市場，提高臍橙的出口數(shù)量，未來臍橙產(chǎn)業(yè)發(fā)展更多關注品質(zhì)而不是一味追求數(shù)量的增長，這也是贛南臍橙產(chǎn)業(yè)進一步發(fā)展亟待解決的關鍵問題之一。

2 柑橘類施肥研究概況

柑橘由于一年內(nèi)多次抽梢和發(fā)根，掛果期較長，所以其生長對于養(yǎng)分的需求也有它自身的特點。尋求柑橘生長的養(yǎng)分需求規(guī)律必然成為了研究者要解決的熱點問題之一。早在20世紀60～70年代我國就開展了較多的柑橘營養(yǎng)診斷與施肥的研究報道，如劉紹德等在1965年開展了柑桔磷素營養(yǎng)與施肥。之后陸續(xù)出現(xiàn)了大量的相關報道，其中莊伊美在總結(jié)自己和他人的研究基礎上，1994年編輯出版了《柑桔營養(yǎng)與施肥》[5]，指出柑桔生長的合適土壤養(yǎng)分條件及其養(yǎng)分盈虧的診斷標準，至今仍是很多研究人員判斷柑桔園土壤養(yǎng)分分級的參考依據(jù)[3，4，6～8]。

贛南臍橙盡管自20世紀70年代就開始種植，但其種植面積的快速增長主要是在2001～2007年這一階段（贛州市果業(yè)局統(tǒng)計數(shù)據(jù)），而專門針對贛南臍橙施肥現(xiàn)狀及其施肥研究的報道主要集中在近十幾年。近年來，江西省農(nóng)科院土壤肥料與資源環(huán)境研究所、華中農(nóng)業(yè)大學微量元素研究中心、華中農(nóng)業(yè)大學園藝林學學院和中國科學院柑桔研究所等單位對贛南臍橙的施肥現(xiàn)狀、植株和土壤養(yǎng)分狀況、臍橙對養(yǎng)分元素的需求特征、養(yǎng)分盈虧對臍橙產(chǎn)生的生理生態(tài)變化及其不同元素對臍橙的品質(zhì)效應等開展了較多的研究工作。前期研究工作主要有以下兩個特點：一方面，一些研究僅僅是報道某種特殊肥料的施肥效應，如生物有機肥[9～10]和沼肥[11]。這些報道對所使用的有機肥或沼肥所含的養(yǎng)分數(shù)量和形態(tài)尚不清楚，未能充分從養(yǎng)分平衡的角度開展研究。黃建民等[11]報道的平衡施肥也僅僅是把平衡施肥作為一種技術希望得到推廣，而沒有真正開展科學試驗研究。另一方面就是調(diào)查性的研究報告，賴曉樺等[12]在2009年對贛南9個縣（市）的施肥情況開展了調(diào)查分析，結(jié)果表明，多數(shù)農(nóng)戶普遍存在側(cè)重施用氮肥，而沒重視磷鉀肥，更容易忽視微量元素的施用，而且氮肥的用量普遍偏大，利用效率低，對環(huán)境造成巨大的危害。劉桂東等[13]也發(fā)現(xiàn)農(nóng)戶多以施用化肥為主，有機肥缺乏，沒有全面考慮臍橙養(yǎng)分需求和可靠的科學依據(jù)指導施肥。

3 贛南臍橙園養(yǎng)分診斷研究

3.1 土壤養(yǎng)分診斷

一些研究者對贛南臍橙果園土壤養(yǎng)分條件開展了調(diào)查分析[3，4，14]，結(jié)果表明，于都縣土壤pH值低于4.8的臍橙果園占60%，土壤有機質(zhì)低于10 g/kg的達到76.7%，上猶縣臍橙果園土壤有機質(zhì)低于10 g/kg的為69.1%。從贛南8縣（安遠、信豐、尋烏、于都、興國、龍南、大余和贛縣）31個果園來看，土壤pH值低于4.8的土樣占25.8%，土壤有機質(zhì)低于10 g/kg占采集土樣總數(shù)的32.3%。總體表現(xiàn)出贛南臍橙果園土壤偏酸，土壤有機質(zhì)含量低，這和大多數(shù)果園仍處于不合理的施肥狀況下是分不開的。土壤速效氮含量平均約為60 mg/kg，速效磷含量于都縣（29.74 mg/kg）高于上猶縣（19.80 mg/kg），而贛南8縣的平均值為43.80 mg/kg。土壤速效鉀含量于都縣、上猶縣和贛南8縣分別為107.20 mg/kg、82.52 mg/kg和146.80 mg/kg。土壤微量元素含量不同的地區(qū)均具有缺乏和盈余現(xiàn)象的出現(xiàn)。由于這些對贛南臍橙果園土壤養(yǎng)分的調(diào)查沒有充分考慮到土壤的發(fā)生分類特點，因此對于贛南臍橙園土壤養(yǎng)分狀況的調(diào)查、分析和評價還有待于做進一步的研究。

3.2 葉片養(yǎng)分診斷

葉片診斷很早就作為植株養(yǎng)分盈虧的一種有效判斷手段，贛南臍橙園的產(chǎn)量高低與葉片營養(yǎng)存在著密切的關系，盡管贛南臍橙葉片S、Mn、Ca和Cu含量表現(xiàn)不足，但臍橙園真正低產(chǎn)與Mg和Zn的缺乏有關[7]。淳長品等從臍橙的葉片營養(yǎng)著手，指出葉片營養(yǎng)存在不均衡現(xiàn)象，氮、鉀含量較高，而對于元素鈣、鎂表現(xiàn)為缺乏[6]。臍橙葉片Mg和Zn的含量也與贛南臍橙的葉片黃化現(xiàn)象密切相關，贛南臍橙葉片沒有表現(xiàn)N、P、K、S、Fe、Mo、B的缺失現(xiàn)象[8]。臍橙的營養(yǎng)狀況還與植株病蟲害和凍害等密切相關，由于土壤結(jié)構(gòu)不好，施肥不合理，臍橙養(yǎng)分缺乏，導致生長樹勢減弱，對病菌的抵抗力也就減弱，容易加重臍橙炭疽病的發(fā)展[18]。姜存?zhèn)}等[16]認為臍橙的葉片黃化現(xiàn)象與臍橙植株硼、鎂含量和硼吸收量有密切的關系。

4 臍橙品質(zhì)對養(yǎng)分管理的響應

4.1 施肥對贛南臍橙品質(zhì)的影響

臍橙品質(zhì)歷來是消費者最為關注的一項指標，自從中國加入WTO后，柑橘業(yè)面臨著更大的果品質(zhì)量和市場激烈競爭等多方面的挑戰(zhàn)。風味品質(zhì)是柑橘果實眾多品質(zhì)指標中最主要的品質(zhì)指標，而甜酸度又是風味品質(zhì)的關鍵因子。目前已有一些報道證實，通過改善柑橘類植物的養(yǎng)分狀況，可以調(diào)節(jié)果品的糖酸含量。劉運武[27]和倪治華等[28]認為，溫洲蜜柑噴PO43-能降低果實有機酸含量，而肖浪濤等[29]在1990年試驗結(jié)果表明，NaH2PO4能使溫洲蜜柑果實有機酸含量減少，但CaHPO4和KH2PO4卻對有機酸含量沒有影響，認為降酸含量的是Na離子作用，而不是PO43-。之后有人研究報道對柑橘噴Zn和B也能降低果實有機酸的含量[30，31]。Moss[32]也認為葉片中低K高P能使果實中酸度降低。肖家欣等[17]針對臍橙果實的發(fā)育過程探討臍橙營養(yǎng)的動態(tài)變化，結(jié)果表明，果皮和果肉硼含量均于果實膨大期出現(xiàn)顯著上升高峰，而對應的鈣含量在幼果期至果實膨大初期相對較高。

目前總的來看，降低柑橘果實有機酸含量方面的研究報道不是很多，研究主要集中到P、K和Zn等元素的降酸作用以及砷酸或亞砷酸鹽對某些酶的抑制作用，然而P、K和Zn等元素降酸的效果不明顯。砷酸和亞砷酸鹽雖然對降酸作用明顯，但砷酸和亞砷酸均為劇毒藥品，盡管有人通過微波溶解快速提取元素和感染偶合等離子-原子發(fā)射光譜（ICP-AES）測定法證明，砷酸鉛處理的柑橘果實中殘留的砷酸鉛極少，而且在果汁中也未能檢測出，但仍不符合當前清潔農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的要求。

4.2 稀土元素對臍橙品質(zhì)的影響

贛南臍橙的產(chǎn)量和品質(zhì)與稀土元素之間的關系也是近年來研究的熱點問題之一。汪振立等[19，20]研究發(fā)現(xiàn)，在贛南稀土高背景區(qū)的臍橙果實有機營養(yǎng)物質(zhì)總糖、總酸、粗纖維、維生素C、類胡蘿卜素、氨基酸等含量均高于稀土低背景區(qū)臍橙，并且進一步指出，稀土中與臍橙有機營養(yǎng)物質(zhì)和品質(zhì)特征相關程度最高的是輕稀土元素Pr、La、Nd、Y和Ce。臍橙果實稀土含量過高對人體具有毒害作用，但贛南臍橙果實積累稀土元素的含量非常低，即使在很高的稀土背景區(qū)，臍橙稀土含量也很低，果肉稀土含量（以氧化物計算）在0.11 mg/kg以內(nèi)，不到國家食品衛(wèi)生標準（GB2762-2005）的16%[19]。稀土元素在臍橙植株中的分布一般表現(xiàn)為與巖土界面直接接觸的根系稀土含量>葉>枝>果皮>果肉[21]。從稀土元素在橙皮與橙肉中的分布來看，橙皮主要吸收和利用輕稀土元素，尤其是Ce、La和Nd[22，23]，而其橙肉比橙皮含有更多的重稀土元素[22]。這可能與輕稀土元素在臍橙果樹體內(nèi)的生理功能相關，有研究表明輕稀土元素主要是增強樹葉的光合作用，提高樹葉葉綠素含量和葉片細胞膜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，增加果樹對N、P、K等主要土壤養(yǎng)分的吸收而達到增產(chǎn)，提高果樹抗病害能力及改善臍橙果實的品質(zhì)等[24]。汪振立等[21]研究還發(fā)現(xiàn)并非所有的贛南高稀土背景區(qū)的臍橙稀土含量都高于稀土低背景區(qū)，這很可能說明某些腐殖酸、富里酸或某些化學肥料促進或抑制了臍橙果樹對稀土的吸收和積累[25，26]，為我們對臍橙稀土元素的吸收、積累、調(diào)節(jié)和利用研究提供了理論上的支持。

4.3 水分管理對臍橙品質(zhì)的影響

汪瑞清等[15]研究發(fā)現(xiàn)，施肥對臍橙品質(zhì)的影響與土壤水分含量之間存在耦合效應。在干旱地區(qū)，臍橙可溶性固形物和總糖含量隨著施用的有機肥比例增加而提高，而在非干旱區(qū)，趨勢則剛好相反。施有機肥對果品的Vc含量影響也與土壤水分條件密切相關，并隨著不同的水分條件下表現(xiàn)出不同的作用效果。

水分也是影響果品品質(zhì)的一個重要因子。Kobashi等[33]和Hochema等[34]先后研究發(fā)現(xiàn)，適度水分脅迫會提高果實含糖量，但在嚴重水分脅迫下，處理與對照之間沒有差異。并提出適度水分脅迫提高果實含糖量機制是：首先，水分脅迫誘導了果實中ABA水平上升，從而激活山梨醇代謝，促進桃糖的積累[35]；其次，在適度的水分脅迫下，導致甜橙果實SS活力升高和汁液pH下降，從而增強果實庫強，促使果實光合產(chǎn)物的積累[36]；此外，在適度水分脅迫條件下，通過滲透調(diào)節(jié)增加了單糖或光合產(chǎn)物向柑橘汁囊的運轉(zhuǎn)[37，38]。Mills等[39]認為，盛花后55～183 d進行水分脅迫處理，蘋果果實的可滴定酸明顯高于對照。Kubota等人[40]則報道雨水過多（特別是果實生長發(fā)育后期）柑橘果實酸度下降較慢，適宜的干旱則可以降低酸度。控制水分可以改變果實中ABA水平影響甜橙果實SS活力汁液pH以及果實酸度

影響果品品質(zhì)的因素很多，除了果樹的營養(yǎng)條件和水分因素外，溫度、光照、海拔等其他因素也是影響果品品質(zhì)的重要因素。Wang和Camp[41]在2000年研究報道了草毒果實含糖量變化與果實生長期內(nèi)溫度的關系，草毒果實只有在日溫18 ℃和夜溫12 ℃時果實含糖量最高，過高和過低的溫度都降低果實含糖量。彭良志等[42]研究海拔高度對臍橙果實品質(zhì)的影響，在一定范圍內(nèi)，果實含酸量隨海拔高度的升高而增加。張成學和羅顯揚等[43，44]也認為海拔高度的變化引起了氣溫等直接生態(tài)因子的變化，從而影響柑橘果實的品質(zhì)。

5 結(jié)語

贛南臍橙養(yǎng)分管理研究已經(jīng)開展了較多的工作，微量元素Mg、Zn等對臍橙產(chǎn)量有重要的影響。腐殖酸、富里酸以及化學肥料促進或者抑制了臍橙果樹對稀土元素的吸收與積累，而稀土元素對贛南臍橙品質(zhì)的影響很大，其中與臍橙有機營養(yǎng)物質(zhì)和品質(zhì)特征相關程度最高的是輕稀土元素Pr、La、Nd、Y和Ce，但是對稀土的研究還處于比較初級的階段，需要進一步開展工作。水分管理的研究中發(fā)現(xiàn)在適宜的水分下可以調(diào)整臍橙的糖酸比并改變果實中ABA水平影響甜橙果實SS、活力汁液pH值以及果實酸度?？傊?，贛南臍橙生產(chǎn)過程中前期注重面積的擴大，而結(jié)合當?shù)赝寥拉h(huán)境條件進行有效養(yǎng)分管理還相對缺乏，更多開展微量元素和稀土元素等養(yǎng)分管理研究有助于贛南臍橙產(chǎn)量與品質(zhì)的提升。

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