鈣、硼對(duì)常山胡柚葉片養(yǎng)分、果實(shí)產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

邱 超, 胡承孝, 譚啟玲*, 孫學(xué)成, 鄭蒼松, 蘇少康,

胡育化1, 趙四清2, 陳健民3

(1新型肥料湖北省工程實(shí)驗(yàn)室，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)微量元素研究中心，湖北武漢 430070;2浙江省常山縣農(nóng)業(yè)局，浙江常山 324200; 3浙江省衢州市農(nóng)業(yè)局，浙江衢州 324000)

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鈣、硼對(duì)常山胡柚葉片養(yǎng)分、果實(shí)產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

邱 超1, 胡承孝1, 譚啟玲1*, 孫學(xué)成1, 鄭蒼松1, 蘇少康1,

胡育化1, 趙四清2, 陳健民3

(1新型肥料湖北省工程實(shí)驗(yàn)室，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)微量元素研究中心，湖北武漢 430070;2浙江省常山縣農(nóng)業(yè)局，浙江常山 324200; 3浙江省衢州市農(nóng)業(yè)局，浙江衢州 324000)

常山胡柚; 鈣硼; 葉片養(yǎng)分; 品質(zhì); 產(chǎn)量

常山胡柚(Citrus changshanensis)，系柚和其他柑橘天然雜交而成[1-2]，原稱胡柚，1991年正式命名為常山胡柚，成為中國(guó)柑橘屬植物的一個(gè)新種，同時(shí)是浙江省常山縣地方所特有的雜柑良種[3]。常山胡柚果實(shí)色、香、味兼?zhèn)洌瑑?nèi)含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富，并具有很高的藥用價(jià)值，深受消費(fèi)者喜愛[4]。20世紀(jì)80年代末在浙江省常山縣大面積推廣，目前栽培面積達(dá)7000hm2左右，年產(chǎn)量約13萬(wàn)噸[5]。由于常山胡柚園大多處于丘陵山地[6]，受到干旱、土壤貧瘠、管理技術(shù)欠缺等因素制約，影響我國(guó)常山胡柚產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素是果樹生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量形成和果實(shí)品質(zhì)提高的物質(zhì)基礎(chǔ)，研究葉片營(yíng)養(yǎng)元素含量的季節(jié)性變化，對(duì)探究樹體中營(yíng)養(yǎng)元素的動(dòng)態(tài)變化、養(yǎng)分代謝調(diào)控和果實(shí)品質(zhì)改善具有重要意義，這方面研究在蘋果、臍橙等[7-12]果樹的報(bào)道較多，而關(guān)于常山胡柚葉片養(yǎng)分動(dòng)態(tài)變化方面還缺乏較系統(tǒng)的研究。根據(jù)常山胡柚園土壤有效態(tài)鈣、硼等養(yǎng)分含量普遍偏低的實(shí)際狀況[13]，2010年開始在常山縣常山胡柚栽培基地布置田間試驗(yàn)，旨為研究土施鈣、硼肥對(duì)常山胡柚葉片營(yíng)養(yǎng)元素含量的動(dòng)態(tài)變化及果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，以期為改善常山胡柚樹體營(yíng)養(yǎng)環(huán)境和建立優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的常山胡柚施肥技術(shù)體系提供必要的理論依據(jù)和技術(shù)支持。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)點(diǎn)位于浙江省常山縣常山胡柚栽培基地(東經(jīng)118°27′00″，北緯 28°53′55″)，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，光照充足，年平均氣溫17.3℃，10℃以上的平均年積溫5468℃，平均年降水量1751mm。試驗(yàn)點(diǎn)土壤為紅壤，試驗(yàn)前(2009年)土壤有機(jī)質(zhì)含量30.50g/kg、堿解氮72.94mg/kg、速效磷18.20mg/kg、速效鉀133.33mg/kg、交換鈣887.35mg/kg、交換鎂53.50mg/kg、有效硼0.47mg/kg、pH值 4.01。參照柑橘園土壤養(yǎng)分分級(jí)指標(biāo)[14]，供試土壤的有效態(tài)鈣、硼和鎂含量處于缺乏等級(jí)，且在當(dāng)?shù)爻Ｉ胶址N植區(qū)具有較強(qiáng)的代表性。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

供試品種為13年生枳砧常山胡柚，種植密度為3.5m×4m，所選樹體生長(zhǎng)勢(shì)及栽培管理模式基本一致。試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)處理，即CK(對(duì)照)、Ca、B、Ca+B。試驗(yàn)所用鈣肥為生石灰粉，每株施 0.5kg; 硼肥為硼砂，每株施 25g。每株氮、磷、鉀施用量為尿素 (含N46.6%) 0.85kg、磷酸二銨 (N∶P2O5=15% ∶42%) 0.72kg、硫酸鉀(含K2O50%)0.8kg，為矯正土壤缺鎂，每株增施MgSO4·7H2O(A.R) 0.25kg。其中，全年鈣、硼、鎂肥于萌芽期一次性基施，氮、磷、鉀肥分3次施用，即萌芽肥(每年3月中旬施40%氮、40%磷、20%鉀)，穩(wěn)果肥(每年5月下旬施30%氮、30%磷、40%鉀)，壯果肥(每年8月上旬施30%氮、30%磷、40%鉀)。施肥方式均為條施。每處理設(shè)4次重復(fù)，每重復(fù)4棵樹。從2010年至2013年，每年按期施入上述肥料，于試驗(yàn)的第4年(2013年)采集常山胡柚不同生長(zhǎng)期的當(dāng)年生春梢葉片及成熟期果實(shí)樣品。

1.3采樣方法

葉片樣品于樹冠周圍目視高度(約1.5m)，從東、南、西、北4個(gè)方向分別采取2013年生營(yíng)養(yǎng)性春梢自頂端數(shù)第2、3片，每株采16片，每小區(qū)共采集64片葉混合成1個(gè)樣品，于萌芽期(4月10日)、坐果期(6月9日)、膨大前中期(8月21日)、膨大后期(9月25日)和成熟期(11月16日)共取5次。采下的葉片迅速帶回實(shí)驗(yàn)室，用自來(lái)水→0.1% 中性洗滌劑溶液→自來(lái)水→0.1%HCl溶液→去離子水漂洗后，于105℃恒溫殺青30min，再于65℃條件下烘干至恒重，用不銹鋼粉碎機(jī)粉碎，放陰涼干燥處保存?zhèn)溆谩?/p>

果實(shí)樣品于成熟期(11月16日)從各小區(qū)每株樹冠外圍采取大小相對(duì)一致的4個(gè)果實(shí)，共16個(gè)果實(shí)混為1個(gè)樣品。

1.4測(cè)定項(xiàng)目與方法

葉片鈣、鎂、鐵、錳、銅、鋅全量采用HNO3-HClO4消煮—原子吸收分光光度法測(cè)定; 氮、磷、鉀全量采用H2SO4-H2O2消煮，氮用凱氏定氮法、磷用鉬銻抗比色法、鉀用火焰光度法測(cè)定[15]; 全硼用1.0mol/LHCl提取—姜黃素比色法測(cè)定[16]。

果實(shí)可溶性固形物(TSS)用手持糖度計(jì)(日本，PAL-1)測(cè)定; 可滴定酸(TA，用檸檬酸表示)采用酸堿中和滴定法測(cè)定; 維生素C(Vc)采用2, 6-二氯靛酚氧化還原滴定法測(cè)定[17]。

按小區(qū)收獲果實(shí)，稱重計(jì)產(chǎn)。各處理產(chǎn)量(kg/hm2)=單株產(chǎn)量(kg)×645，其中645為每公頃株數(shù)。

1.5統(tǒng)計(jì)分析

運(yùn)用Excel2003和SPSS20.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析，SigmaPlot10.0繪圖。本文中F(Ca)、F(B)分別表示施鈣肥、硼肥的主效應(yīng)，F(xiàn)(Ca×B)表示鈣、硼肥配施的交互效應(yīng)。

2　結(jié)果與分析

2.1施鈣、硼對(duì)常山胡柚葉片礦質(zhì)養(yǎng)分含量變化

2.1.1 施鈣、硼對(duì)常山胡柚葉片鈣、硼含量的影響縱觀常山胡柚果實(shí)年生長(zhǎng)周期(圖1)，葉片鈣和硼含量均呈現(xiàn)先升后降的變化規(guī)律，且在果實(shí)膨大后期(9月份)達(dá)到最高值，這說(shuō)明應(yīng)在每年9月份前施足鈣、硼肥，以滿足常山胡柚樹體對(duì)鈣和硼素的營(yíng)養(yǎng)需求。本研究中葉片硼含量的動(dòng)態(tài)變化與刁莉華[18]所研究的4個(gè)柑橘品種葉片硼元素含量的季節(jié)變化相一致，但與Xiao等[11]所報(bào)道的臍橙葉硼素變化存在差異，這可能與葉片樣品采集時(shí)間不同有關(guān)。

圖1　不同施肥處理葉片鈣、硼含量的動(dòng)態(tài)變化Fig.1　Dynamics of Ca and B contents in leaves under different fertilization treatments

表1　鈣、硼配施對(duì)8、9月葉片鈣硼含量的試驗(yàn)效應(yīng)

注(Note): * —P<0.05; **— P<0.01.

各處理葉片鎂含量季節(jié)動(dòng)態(tài)變化相同，均在坐果期出現(xiàn)最大值，后逐漸下降。從萌芽期至成熟期，各施硼處理葉片鎂含量明顯高于對(duì)照，且施硼顯著提高了果實(shí)膨大期葉片鎂含量，這可能是高硼促進(jìn)了葉片中鎂的吸收[20-21]。單施鈣與對(duì)照處理葉片鎂含量差異不顯著，且在膨大后期至成熟期單施鈣葉片鎂含量低于對(duì)照，出現(xiàn)該現(xiàn)象應(yīng)與鈣鎂間的拮抗作用有關(guān)[22]。

圖2　不同施肥處理葉片氮磷鉀鎂養(yǎng)分含量的動(dòng)態(tài)變化Fig.2　Dynamics of N, P, K and Mg contents in leaves under different fertilization treatments

施鈣、硼肥對(duì)葉片磷含量的影響較小，但可以發(fā)現(xiàn)各處理葉片磷含量均在果實(shí)膨大前期達(dá)到最高值，基本可以判斷果實(shí)膨大前中期(8月份)為常山胡柚葉片中磷的最大需求時(shí)期，所以針對(duì)常山胡柚全年磷肥的主要施用時(shí)期應(yīng)控制在果實(shí)膨大前中期(8月份)之前。

2.1.3 施鈣、硼對(duì)常山胡柚葉片鐵、錳、銅、鋅含量影響不同施肥處理對(duì)葉片微量元素鐵、錳、銅和鋅含量的動(dòng)態(tài)變化特征見圖3，各處理葉片鐵含量在膨大前中期均達(dá)到最高值，之后Ca+B及CK呈現(xiàn)先降后升的變化趨勢(shì)，而Ca、B處理葉片鐵含量呈現(xiàn)逐漸降低的變化規(guī)律，且生長(zhǎng)后期不同施肥處理葉片鐵含量高于對(duì)照。葉片錳含量基本是隨果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育呈逐漸增加的趨勢(shì)(圖3)。除果實(shí)成熟期外，Ca+B顯著提高了葉片錳含量。單施鈣可提高各生長(zhǎng)時(shí)期葉片錳含量，且顯著增加了成熟期葉片錳含量。在果實(shí)生長(zhǎng)前期，較高錳含量可促進(jìn)葉片葉綠素形成和光合速率的提高，生長(zhǎng)后期葉片中較高錳含量有促進(jìn)葉綠素更新、糖分積累和蛋白質(zhì)合成等作用[23]。

各施肥處理葉片銅含量隨果實(shí)逐漸成熟大致呈先升后降再升的變化趨勢(shì)即“N”形變化。從果實(shí)整個(gè)發(fā)育期來(lái)看，單施鈣膨大后期葉片銅含量顯著高于鈣硼配施，但在其他果實(shí)生長(zhǎng)時(shí)期各處理間葉片銅含量差異不顯著。葉片鋅含量在果實(shí)年生長(zhǎng)周期中呈現(xiàn)先升后緩慢下降的變化趨勢(shì)(圖3)。與對(duì)照相比，單施鈣降低了葉片鋅含量，硼肥施用顯著降低葉片鋅含量，由此可確定施用石灰或硼砂均降低了葉片鋅含量，可能是由于鈣、硼與鋅復(fù)合降低了土壤鋅的最大吸附量及其解吸量和解吸率[24]，從而降低了土壤中鋅的生物有效性，進(jìn)而影響到根系對(duì)Zn2+的吸收。

圖3　不同施肥處理葉片鐵錳銅鋅養(yǎng)分含量的動(dòng)態(tài)變化Fig.3　Dynamics of Fe, Mn, Cu and Zn contents in leaves under different fertilization treatments

2.2施鈣、硼對(duì)常山胡柚產(chǎn)量的影響

表2　不同施肥處理常山胡柚產(chǎn)量(20122013年) (kg/hm2)

注(Note): 同列數(shù)據(jù)后不同字母表示處理間差異達(dá)5%顯著水平Valuesfollowedbydifferentlettersinacolumnaresignificantamongtreatmentsatthe5%level. * —P<0.05; **— P<0.01.

2.3施鈣、硼對(duì)常山胡柚果實(shí)品質(zhì)的影響

柑橘類果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)評(píng)價(jià)的主要指標(biāo)是維生素C(Vc)、可溶性固形物(TSS)、可滴定酸(TA)和固酸比(R)等。維生素C，又稱L-抗壞血酸，是人體必需的維生素之一，是一種天然的強(qiáng)抗氧化劑，廣泛參與機(jī)體的氧化還原反應(yīng)，具有多種重要的生理功能[27]。本研究結(jié)果表明鈣、硼單施可提高果實(shí)Vc含量，且顯著高于鈣硼配施，但與對(duì)照的差異不顯著，其中鈣硼互作對(duì)常山胡柚果實(shí)Vc含量的影響存在顯著的負(fù)交互效應(yīng)(表3)，這應(yīng)與鈣硼組合施用量有關(guān)，有關(guān)二者促進(jìn)維生素C提高的適宜用量有待進(jìn)一步研究。

大多數(shù)柑橘類果汁中可溶性固形物(TSS)主要是由糖(葡萄糖、果糖和蔗糖)組成，此外還含有少量的有機(jī)酸(主要是檸檬酸、維生素C、P等、芳香物質(zhì)、可溶性蛋白、色素和礦物質(zhì)等)[28]。本研究結(jié)果表明，鈣、硼單施處理果實(shí)可溶性固形物含量略高于鈣硼配施，但各處理間差異不顯著(表3)?？傻味ㄋ?TA)是指食品中所有酸性成分的總量，包括在測(cè)定前已離解成H+的酸的濃度(游離態(tài))，也包括未離解的酸的濃度(結(jié)合態(tài)、酸式鹽)[15]。施用鈣肥降低了常山胡柚果實(shí)可滴定酸含量，且鈣硼配施顯著降低果實(shí)可滴定酸含量，表現(xiàn)出鈣硼間的顯著性負(fù)交互作用。

表3　不同施肥處理常山胡柚品質(zhì)(2013年)

注(Note): 同列數(shù)據(jù)后不同字母表示處理間差異達(dá)5%顯著水平Valuesfollowedbydifferentlettersinacolumnaresignificantamongtreatmentsatthe5%level. * —P<0.05; **— P<0.01.

3　討論與結(jié)論

礦質(zhì)養(yǎng)分的均衡供應(yīng)可保證作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)，也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可以調(diào)控的重要技術(shù)措施之一。本研究在連續(xù)4年施肥的基礎(chǔ)上，分析了在鈣硼同缺的土壤中施用鈣、硼肥對(duì)常山胡柚葉片養(yǎng)分、果實(shí)產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，基于試驗(yàn)結(jié)果及分析得出以下結(jié)論:

3)在酸性缺鈣缺硼的土壤中，鈣硼配施對(duì)葉片鈣、硼、氮、鉀和鎂等養(yǎng)分產(chǎn)生顯著提升作用，矯正樹體所虧缺的養(yǎng)分，確保樹體均衡吸收養(yǎng)分，從而表現(xiàn)出鈣硼配施單年果實(shí)產(chǎn)量、年平均產(chǎn)量及2年累積產(chǎn)量均顯著提高(表2)，即鈣硼配施對(duì)果實(shí)產(chǎn)量產(chǎn)生顯著的正交互作用。施鈣、硼肥后，果實(shí)可食率降低，這表明針對(duì)單個(gè)果實(shí)而言，果皮重所占單果重的比率有所增加，主要體現(xiàn)在果皮厚度增大或果皮密度增大，從而增強(qiáng)果實(shí)耐貯性[32-33]。鈣硼配施后常山胡柚果實(shí)可滴定酸顯著降低，固酸比顯著提高，明顯提高果實(shí)品質(zhì)，這與錦橙、胡柚等柑橘中報(bào)道結(jié)果相一致[26, 34-35]?？傮w而言，鈣硼配施對(duì)常山胡柚產(chǎn)量和品質(zhì)均有提升作用，為本研究最佳施肥處理。

常山胡柚在果實(shí)年生長(zhǎng)周期中有規(guī)律性地表現(xiàn)出新梢生長(zhǎng)、開花結(jié)果、果實(shí)發(fā)育等物候期，隨種植年限的延長(zhǎng)，在實(shí)際生產(chǎn)中如果每年采取同樣的施肥措施，很可能會(huì)造成樹體中養(yǎng)分吸收失衡問題(本研究的樹體處于潛在性缺鋅狀況)，所以應(yīng)每隔幾年檢測(cè)一次樹體(葉片和花[36])中養(yǎng)分狀況，精確及時(shí)補(bǔ)充潛在性所缺養(yǎng)分，以保證樹體對(duì)養(yǎng)分的均衡吸收，實(shí)現(xiàn)常山胡柚高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培管理。

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Effectsofcalciumandborononleafnutrition,fruityieldandqualityofChangshanhuyou(Citruschangshanensis)

QIUChao1,HUCheng-xiao1,TANQi-ling1*,SUNXue-cheng1,ZHENGCang-song1,SUShao-kang1,HUYu-hua1,ZHAOSi-qing2,CHENJian-min3

(1 Hubei Provincial Engineering Laboratory for New-Type Fertilizer/Microelement Research Center of Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070, China; 2 Agricultural Bureau of Changshan Country, Changshan, Zhejiang 324200, China;3 Agricultural Bureau of Quzhou City, Quzhou, Zhejiang 324000, China)

【Objectives】Studiesonseasonalchangesofnutrientelementscontentsinleavesareveryimportantforinvestigatingsurplus-deficitstatusofplantnutrientelementsandregulationofnutrientmetabolism,andimprovingfruityieldandquality.Weconductedaconsecutivefour-yearfieldexperimenttoinvestigatetheeffectsofcalciumandboronfertilizersapplicationonleafnutrition,fruityieldandqualityofChangshanhuyou.【Methods】Thefieldexperimentwasconductedduring2010-2013in13-year-oldtreesofChangshanhuyougraftedontrifoliateorange[Poncirus trifoliata (L.)Raf.]inacommercialorchardintheChangshanCountry,QuzhouCity,ZhejiangProvinceofChina.Therewerefourtreatments, 1)nochemicalfertilizer(CK), 2)soilCaapplication(0.5kgcalciumoxidepertree), 3)soilBapplication(25gsodiumboratepertree),and4)soilCa+Bapplication(0.5kgcalciumoxide+ 25gsodiumboratepertree).Wesampledleaveslocatedatthesecondorthirdpositionfromthespringbranchtipatdifferentgrowthstagesandfruitsatthematuritystage,andanalyzedtheseasonalchangesofmineralnutrientcontentsinleavesandthefruitquality.【Results】Thecontentsofmineralelementsinleavesareincreasedatthebeginningandthendeclinedintheentireperiodoffruitmaturity.ThecontentsofN,K,MgandZnreachtheirpeaksatthestageoffruitset,andthePpeakisatthefruitenlargementandthepeaksofCa,B,Fe,MnandCuareatthefruitswelling.TheapplicationofcalciumorboronfertilizerimprovesthecontentsofCa,B,N,K,Fe,MnandCu,andreducestheZncontentsignificantly.TheinteractionbetweenCaandBremarkablyincreasestheCacontentinleavesinAugustandSeptember.Theaveragefruityieldforthe2yearsisincreasedby1.8%-21.4%inpresenceofdifferentfertilizers,andtheincreasedyieldsareinorder:Ca+B>B≥Ca.Theaccumulationyieldforthe2yearsoftheBappliedaloneissignificantlyhigherthanthatofthecontrolandthecombinedapplicationofCaandB(Ca+B)coulddramaticallyimprovetheyield.Ca,Bappliedalonehavenosignificanteffectonfruitquality,butCa+Bimprovestheratioofsolublesolidcontenttotitrationacid,andreducestitratableacidsignificantly.【Conclusions】N,P,K,MgandZnarethemainelementsinabsorptionatthefruit-setphase,andelementssuchasCa,B,Fe,MnandCuaremainlyabsorbedatthefruitenlargementstage.ThecombinedapplicationofCaandBimprovesleafmineralelementscontents(exceptPandZn),fruityieldandquality.

Changshanhuyou;calciumandboron;leafnutrition;quality;yield

2014-08-11接受日期: 2014-10-11網(wǎng)絡(luò)出版日期: 2015-06-02

國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)(柑橘)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項(xiàng)資金(CARS-27)資助。

邱超(1989—)，男，安徽桐城人，碩士研究生，主要從事柑橘營(yíng)養(yǎng)與施肥方面的研究。E-mail:qc9998@163.com

Tel: 027-87288730,E-mail:qltan@mail.hzau.edu.cn

S666.3.601;S143.7

A

1008-505X(2016)02-0459-09