鉀鈣營養(yǎng)與有機桃品質(zhì)及褐腐病的關(guān)系及其調(diào)控研究

董民 張頂武 杜相革

摘要[目的]研究鉀、鈣營養(yǎng)與有機桃果實品質(zhì)及褐腐病之間的關(guān)系，以及其有機生產(chǎn)調(diào)控措施。[方法]以農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康為出發(fā)點，研究土壤、葉片和果實的營養(yǎng)轉(zhuǎn)化關(guān)系以及樹體營養(yǎng)水平對果實品質(zhì)及褐腐病的控制作用，通過土壤與葉面定量施用有機生產(chǎn)允許的天然鉀、鈣等物質(zhì)，調(diào)節(jié)樹體營養(yǎng)，評價其提高果實品質(zhì)、防控褐腐病的效果。[結(jié)果]有機桃單果重、可溶性固形物、總糖等指標(biāo)均與果實鉀元素含量呈顯著正相關(guān)關(guān)系;有機桃果實鈣元素含量與褐腐病病情指數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。5月和6月葉片的鉀元素含量與果實鉀元素含量均呈極好的相關(guān)性，可以作為早期樹體營養(yǎng)診斷的依據(jù)。1hm2施入2250kg礦質(zhì)鉀鎂肥+90kg稻醋液，并葉面噴施10%草木灰浸出液可以有效增加有機桃葉片鉀含量，顯著提高單果重、可溶性固形物和總糖含量;1hm2施入2250kg礦物肥+90kg稻醋液，并葉面噴施500倍氯化鈣溶液，可以顯著提高有機桃果實鈣含量，顯著降低褐腐病的病情指數(shù)。[結(jié)論]土壤補充天然礦質(zhì)鈣肥未能增加葉片、果實鈣元素含量。

關(guān)鍵詞鉀;鈣;有機桃;品質(zhì);營養(yǎng)調(diào)控

中圖分類號S662.1文獻標(biāo)識碼A

文章編號0517-6611（2019）01-0137-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.01.042

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

桃樹是我國北方重要果樹之一，近年來有機生產(chǎn)面積逐步擴大。由于有機生產(chǎn)禁止使用化學(xué)合成肥料及殺菌劑，因此提高果實品質(zhì)、防控褐腐病等病害[1-2]成為亟待解決的關(guān)鍵問題。研究表明，補充化學(xué)合成鉀肥可以有效增加葡萄、梨、桃、蘋果等果實可溶性糖及Vc含量[3-4];采前或采后補充鈣元素，可以降低紅色懸鉤子[5]、草莓[6-7]、蘋果[8]、葡萄[9]和甜櫻桃[10]等果實由Botrytiscinerea引起的灰霉病發(fā)病率;以硝酸鈣的形式補充鈣元素可以減少桃褐腐病的發(fā)病率[11];然而有機生產(chǎn)調(diào)控措施尚未見系統(tǒng)報道。筆者以農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康為出發(fā)點，研究土壤、葉片和果實的營養(yǎng)轉(zhuǎn)化關(guān)系以及樹體營養(yǎng)水平對果實品質(zhì)及褐腐病的控制作用，通過土壤與葉面定量施用有機生產(chǎn)允許的天然鉀、鈣等物質(zhì)，調(diào)節(jié)樹體營養(yǎng)，評價其提高果實品質(zhì)、防控褐腐病的效果，旨在為有機果品生產(chǎn)提供新思路。

1材料與方法

1.1試驗地概況

試驗于4—10月在北京市平谷區(qū)馬昌營鎮(zhèn)前芮營村有機桃基地（117°06′E，40°09′N，海拔16～30m）進行。該基地面積55hm2，地勢平坦，有機質(zhì)含量54g/kg，pH8.1?；刂苓叚h(huán)繞楊樹和柳樹，與其他果園相距5km以上，桃樹品種主要有大久保、北京24等，樹高4m，樹齡7年，株行距為3m×6m。該地區(qū)年平均氣溫10℃左右，平均無霜期189d，年平均降水量616mm，氣候、土壤和水利條件適宜桃樹栽培。

1.2試驗材料

桃樹品種為北京24號。

1.3試驗方法

1.3.1果實鉀、鈣元素及品質(zhì)和病害調(diào)查。果園內(nèi)采用棋盤式5點取樣，每樣點選擇具代表性的桃樹1棵，掛牌固定。按照東、西、南、北4個方位，選取每株樹冠外圍中部近成熟的果實3個。果實著生方位、果個大小及著色盡量一致。果實采收后立即測定單果重、硬度、可滴定酸、可溶性固形物及總糖含量，殺酶干燥后測定N、P、K、Ca等元素含量[12]。同時，上述每株桃樹按東、南、西、北方向隨機調(diào)查100枚果實，統(tǒng)計褐腐病情指數(shù)[13]。取樣、調(diào)查時間為9月上旬。

1.3.2葉片鉀、鈣元素調(diào)查。取樹冠外圍中部東、西、南、北4個方向正常生長的一年生中庸新梢的中部葉片各25片（健康、成熟、無病蟲害及機械損傷，帶葉柄）。葉片樣品放入新聚乙烯自封袋帶回室內(nèi)，經(jīng)清洗、殺酶、烘干及粉碎后測定N、P、K、Ca等元素的含量[12]。5—9月，每月中旬取樣1次。

1.3.3營養(yǎng)調(diào)控措施對有機桃品質(zhì)及褐腐病的影響。

試驗共設(shè)5個處理，1個對照。處理①：1hm2施入2250kg礦質(zhì)鉀鎂肥+90kg稻醋液+葉面噴施10%草木灰浸出液;處理②：1hm2施入2250kg礦質(zhì)鉀鎂肥+90kg稻醋液+葉面噴施500倍CaCl2溶液;處理③：1hm2施入2250kg礦質(zhì)鉀鎂肥+90kg稻醋液+葉面噴施500倍生物硅酸;處理④：1hm2施入2250kg礦質(zhì)鉀鎂肥+90kg稻醋液;CK：土壤無處理+葉面噴清水。

土壤處理時間3月25日;方法為溝施，隨基肥混勻施入。葉面肥施用時間從4月29日至9月2日，每10d噴施1次。每處理面積約2668m2，各處理間加1行（667m2）保護行。

礦物肥鉀鎂肥成分：MgO7.3%;CaO29.5%;SiO230.6%;K2O8.4%;稻醋液成分：有機酸9.0%;生物硅酸：SiO215.0%。

5—9月，每月中旬取樣1次。葉片和果實取樣，K、C元素及品質(zhì)檢測、病害調(diào)查方法同“1.2.1”。

1.4數(shù)據(jù)分析

相關(guān)性分析采用SPSS軟件處理，不同處理的多重比較采用Duncan法[14]。

2結(jié)果與分析

2.1鉀、鈣營養(yǎng)元素與有機桃品質(zhì)及褐腐病的關(guān)系

對果實各元素指標(biāo)與有機桃品質(zhì)和褐腐病病情指數(shù)進行偏相關(guān)分析，結(jié)果見表1。由表1可知，N、P、K和Ca等元素均與有機桃單果重呈正相關(guān)關(guān)系，其作用大小為鉀>鈣>磷>氮，其中鉀元素與有機桃單果重呈顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.9366。因此，在合理范圍內(nèi)適當(dāng)補充大、中量元素，可以增加有機桃單果重;增加果實中鉀含量能夠顯著提高單果重。上述4種元素均與有機桃果實的可溶性固形物與總糖呈正相關(guān)關(guān)系，其作用大小為鉀>鈣>磷>氮，其中鉀元素與果實可溶性固形物和總糖含量均呈顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別達0.9768和0.8787。說明通過營養(yǎng)調(diào)節(jié)措施，提高鉀元素含量可以增加果實的可溶性固形物及總糖含量。上述各元素均與有機桃果實褐腐病病情指數(shù)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，其作用大小為鈣>磷>氮>鉀>鎂，其中鈣元素呈顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.9160。說明在合理范圍內(nèi)，補充大、中量元素可以減少褐腐病的發(fā)生;增加果實中鈣含量能夠顯著降低有機桃褐腐病的病情指數(shù)。

選擇對果實品質(zhì)和病害影響較大的鉀和鈣元素，分析其在5—9月葉片及成熟果實中含量的相關(guān)性（表2、3），以期為早期樹體營養(yǎng)診斷提供理論依據(jù)。按照各生長時期葉片營養(yǎng)與果實營養(yǎng)的相關(guān)性比較，6月葉片的鉀元素含量與果實鉀元素含量具有極好的相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)為0.9012。其回歸分析結(jié)果：K果實=0.06541K葉（6月）+0.177。5月和6月葉片中的鈣元素含量與果實中的鈣元素含量呈極好的相關(guān)性，其中5月相關(guān)系數(shù)最高為0.9473。其回歸分析結(jié)果：Ca果實=0.00866Ca葉（5月）+62.571。因此，可以嘗試?yán)?月葉片中鉀含量和5月葉片中鈣含量作為樹體早期營養(yǎng)檢測指標(biāo)。

2.2營養(yǎng)調(diào)控措施對有機桃葉片鉀和鈣含量的影響

不同處理對有機桃葉片、果實鉀和鈣含量的影響見表4、5。

由表4可知，處理②葉片鈣含量顯著高于其他處理，6月后上升較快，鈣含量為1.31%～2.34%，滿足有機桃生長需求[15]。葉面補充鈣元素能夠有效提高葉片鈣元素含量。CK與處理④無顯著差異，土壤補充含鈣礦質(zhì)肥未能有效提高葉片鈣含量。

由表5可知，與鈣元素不同，土壤施入礦質(zhì)鉀鎂肥并葉面補鉀后，各處理鉀含量均顯著高于CK，但5月各處理間無顯著差異;6月后，處理①葉片鉀元素含量上升較快，為1.50%～2.11%，顯著高于其他處理，滿足有機桃生長需求[15]。土壤補充礦質(zhì)鉀鎂肥和天然酸能夠有效增加葉片鉀含量;在此基礎(chǔ)上進行葉面補鉀，可在關(guān)鍵時期顯著增加葉片鉀含量。

這表明土壤、葉面綜合措施可以在關(guān)鍵時期有效提高有機桃葉片的鉀、鈣元素含量。

2.3營養(yǎng)調(diào)控措施對有機桃果實鈣含量、品質(zhì)及抗病性的影響

各營養(yǎng)調(diào)控措施對有機桃品質(zhì)及褐腐病的效果見表6。由表6可知，各處理單果重和可溶性固形物含量均顯著高于對照。4種處理中，處理①效果最好，單果重達324.33g，可溶性固形物含量為13.15%，總糖含量為12.75%，均顯著大于處理②、③和④。這表明土壤補充礦質(zhì)鉀鎂肥和天然酸，并在此基礎(chǔ)上進行葉面補鉀，能夠有效增加有機桃果實單果重、可溶性固形物和總糖含量;葉面噴施鈣、硅元素未能有效提高果實品質(zhì)。處理②有機桃果實鈣含量達197.21mg/kg，顯著高于其他處理;其余處理差異不顯著。各處理褐腐病病情指數(shù)均顯著低于對照，其中處理②的病情指數(shù)最低為1.63，顯著低于處理③和處理④。葉面噴鈣可以有效增加果實鈣含量，顯著降低有機桃褐腐病的病情指數(shù)。

3結(jié)論與討論

植物的營養(yǎng)水平取決于其體內(nèi)元素的種類和比例，處于最佳營養(yǎng)狀態(tài)的植物具有最強的抗病能力[16]。鉀具有促進光合速率和葉綠體合成[17]、提高光合產(chǎn)物從葉片向儲存組織轉(zhuǎn)移速率[18-19]等功能，在糖分合成和轉(zhuǎn)移過程中起著重要作用，是提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)鍵因素[20-22]。鈣能夠在細(xì)胞間層形成多聚半乳糖醛酸鈣，有效提高細(xì)胞壁的穩(wěn)定性，通過維護細(xì)胞壁和細(xì)胞膜的功能和結(jié)構(gòu)完整性，增強寄主對部分病原菌的抗性[23]。通過合理平衡的施肥措施，提高果實品質(zhì)，增強抗病力，是切實可行的一個新型研究領(lǐng)域。

該研究結(jié)果表明，在合理范圍內(nèi)，適當(dāng)補充鉀、鈣等大、中量元素調(diào)節(jié)樹體營養(yǎng)，尤其是增加果實中的鈣含量，能夠顯著提高果實品質(zhì)，降低褐腐病的發(fā)生。1hm2施入2250kg礦質(zhì)鉀鎂肥+90kg稻醋液，并葉面噴施500倍氯化鈣溶液，可以顯著提高有機桃果實鈣含量，顯著降低褐腐病的病情指數(shù)。1hm2施入2250kg礦質(zhì)鉀鎂肥+90kg稻醋液，并葉面噴施10%草木灰浸出液可以有效增加有機桃葉片鉀含量，顯著提高果實單果重以及可溶性固形物和總糖的含量。由于鈣素的被動吸收特性[24]以及北京地區(qū)有機桃栽培中的套袋措施對果實蒸騰速率的影響，土壤補充鈣肥的措施未能增加果實鈣元素含量。

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