李秀麗 戴志剛 陳志偉 陳鎮(zhèn) 翟敬華 戢小梅 樂有章
摘要:綜述了礦質(zhì)元素對(duì)獼猴桃(Actinidia chinensis Planch)土壤養(yǎng)分、樹體營養(yǎng)、果實(shí)產(chǎn)量、品質(zhì)和抗性的調(diào)控作用,礦質(zhì)元素主要包括大量元素(氮、磷、鉀)、中量元素(鈣、鎂、硫)、微量元素(氯、硼、鋅、鐵),介紹了養(yǎng)分之間的互作效應(yīng),以及適宜獼猴桃生長的土壤和葉片養(yǎng)分的含量范圍,提出獼猴桃的養(yǎng)分研究應(yīng)著重解決不同品種對(duì)土壤養(yǎng)分的需求規(guī)律以及樹體養(yǎng)分的累積規(guī)律、養(yǎng)分高效利用機(jī)理、元素互作增效及平衡施肥等問題。
關(guān)鍵詞:獼猴桃(Actinidia chinensis Planch);礦質(zhì)元素;養(yǎng)分效應(yīng);產(chǎn)量;品質(zhì)
中圖分類號(hào):S663.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):0439-8114(2020) 16-0005-06
DOI: I0.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.16.001
獼猴桃(Actinidia chinensis Planch)屬于獼猴桃科(Actinidiaceae)獼猴桃屬(Actinidia)的多年生落葉藤本果樹,果實(shí)為漿果,具有較高的經(jīng)濟(jì)栽培價(jià)值。全世界共有55個(gè)種、21個(gè)變種、76個(gè)分類群。中國作為獼猴桃的原產(chǎn)地,擁有52個(gè)種、73個(gè)分類群[1]。近幾年,獼猴桃的栽培面積不斷擴(kuò)大,2018年達(dá)到13.33萬hm2,是獼猴桃第一大生產(chǎn)國和消費(fèi)國[2],平均每公頃產(chǎn)量也逐漸從5.85 t(2001年)至11.10 t(2017年)[3,4]。雖然中國獼猴桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,但是存在單產(chǎn)低、品質(zhì)差、抗性低和缺素黃化病等由于養(yǎng)分失調(diào)引起的產(chǎn)業(yè)問題,嚴(yán)重影響著獼猴桃果園的經(jīng)濟(jì)效益,制約著產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[5]。這主要是因?yàn)橹袊J猴桃果園管理水平有待提高,尤其是施肥不合理,重施氮磷肥、輕視鉀肥、不注重中微量礦質(zhì)元素的補(bǔ)充[6,7]。然而,農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)對(duì)肥料的依賴度高,合理施肥是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的必須措施[8,9]。不同品種的獼猴桃具有一定的生長特性和樹體需肥規(guī)律[10]。當(dāng)立地條件和栽培品種確定后,環(huán)境自然因素和樹體生長特性很難改變,但是合理施肥能有效調(diào)節(jié)土壤理化性質(zhì),并改善獼猴桃樹體營養(yǎng),提高果實(shí)產(chǎn)量、品質(zhì)和儲(chǔ)存性[11-13]。因此,本研究對(duì)獼猴桃的礦質(zhì)營養(yǎng)研究進(jìn)行綜述,提出獼猴桃養(yǎng)分效應(yīng)研究中需解決的問題,為更好的指導(dǎo)獼猴桃生產(chǎn)、實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好型施肥策略奠定基礎(chǔ)。
1 礦質(zhì)元素養(yǎng)分效應(yīng)
獼猴桃對(duì)礦質(zhì)元素的需求量較大,從萌芽到開花再到果實(shí)發(fā)育,需要補(bǔ)充大量的礦質(zhì)元素,尤其是大量元素(氮、磷、鉀)、中量元素(鈣、鎂、硫)、微量元素(氯、硼、鋅、鐵)。
1.1 氮
氮是植物生長必需的大量礦質(zhì)元素,獼猴桃健康葉片含氮量占干重的2.2%-2.8%.當(dāng)新葉含氮量小于1.5%時(shí),會(huì)表現(xiàn)出缺氮癥狀,先是老葉葉脈間失綠變黃,嚴(yán)重時(shí)邊緣焦枯,壞死部分向上微卷,并逐漸發(fā)展至新葉,導(dǎo)致果實(shí)變小,產(chǎn)量降低[14]。適量施氮可促進(jìn)獼猴桃莖、葉等營養(yǎng)器官發(fā)育,提高獼猴桃產(chǎn)量和品質(zhì)[15,16]。中國是最大的氮肥消費(fèi)國,氮肥消耗量約占世界的1/3,果園過量施氮現(xiàn)象嚴(yán)重”[17,18]。獼猴桃果園純氮平均投入量為927 kg/hm2[11],高出推薦施氮量的2倍以上,明顯高出國外果園氮肥投入量(100-150 kg/hm2)[19]。高氮肥的長期投入不僅提高了生產(chǎn)成本,也不利于獼猴桃的生長。有研究表明,過量施氮導(dǎo)致獼猴桃葉片發(fā)育過盛,同化能力過強(qiáng),造成枝葉徒長、生育期延遲、疏花疏果、貪青晚熟;氮素過量也導(dǎo)致磷、鉀肥協(xié)同效應(yīng)失調(diào),葉片幼嫩多汁,植株整體抗性下降,易感染病害,從而導(dǎo)致產(chǎn)量下降[15]。中國果園氮肥利用率非常低,僅為10%/左右,低于世界平均水平(14%),遠(yuǎn)低于其他主要作物的平均水平(如水稻為39%,大豆為80%)[20]。因此,過量施氮將導(dǎo)致硝態(tài)氮大量盈余[20]。因硝態(tài)氮與土壤膠體一樣帶負(fù)電,不能被吸附,在雨水作用下向深層土壤淋溶,主要累積在100~200cm的土層,含量高達(dá)827 kg/hm2[21],使得土壤酸化、次生土壤鹽化,給環(huán)境造成極大的壓力[22,23]。因此,怎樣合理施氮、提高氮肥利用率是氮素研究的主要側(cè)重點(diǎn)。
明確獼猴桃對(duì)氮素的周年吸收規(guī)律,可有效指導(dǎo)果園的氮肥施用。王建[24]詳細(xì)分析了美味獼猴桃的氮素吸收規(guī)律,氮素主要累積在根中,其次是葉、果實(shí)和莖中,在莖中皮層累積的氮素高于木質(zhì)部,冬季氮素主要貯存在莖的皮層中。獼猴桃樹體年周期氮吸收量為216 kg/hm2,主要集中在果實(shí)生長期,果期氮吸收量為183 kg/hm2,占整個(gè)生長期的84.7%。按照果樹合理施肥量計(jì)算公式,土壤供氮量按吸收量的1/3、氮肥利用率按35%計(jì)算[25],當(dāng)目標(biāo)產(chǎn)量為40 t/hm2時(shí),需要純氮約413 kg/hm2。因?yàn)楂J猴桃對(duì)上年樹體儲(chǔ)存氮的依賴性小,應(yīng)在休眠期結(jié)束前施入基肥64 kg/hm2,坐果前施入壯果肥220kg/hm2,果實(shí)膨大末期施入促梢肥129 kg/hm2。Lu等[16]借助氮素緩釋肥,將被聚合物包被的、釋放周期為3-4個(gè)月的尿素,分2次施入,其中30%作為基肥,剩余的70%作為萌芽肥,可通過控制氮素的釋放速率,在不降低產(chǎn)量和品質(zhì)的基礎(chǔ)上,減少25%-45%的氮肥用量,這也是一種減少氮素?fù)p失和提高氮素利用效率的有效方法。
1.2磷
磷是植物體內(nèi)一系列重要化合物的組成部分,如核苷酸、核酸、磷脂、蛋白質(zhì)、ATP酶等,并直接參與植物的光合磷酸化和碳同化過程,是果樹生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)形成的物質(zhì)基礎(chǔ)[26]。獼猴桃健康葉片磷含量占干重的0.18%-0.22%,當(dāng)葉片磷含量低于干重的0.12%時(shí),會(huì)表現(xiàn)出缺磷癥狀,老葉葉脈間失綠,從葉尖向葉基擴(kuò)展,葉背面的主脈和側(cè)脈呈紅色,若長期缺磷將導(dǎo)致莖尖及葉芽相繼死亡,不能恢復(fù)生長,形成不可逆轉(zhuǎn)的傷害[14]。施磷能促進(jìn)獼猴桃扦插枝條的伸長,提高枝條生長勢(shì)[27],提高獼猴桃的產(chǎn)量和品質(zhì)[28]。
在實(shí)際生產(chǎn)中,中國獼猴桃果園磷肥投入量大,約(P2O5)882 kg/hm2[6],遠(yuǎn)高于推薦使用量(P2O5)213kg/hm2[24]。磷主要分布在獼猴桃根、葉、果實(shí)和莖中,且根和莖的皮層高于木質(zhì)部。當(dāng)獼猴桃產(chǎn)量為40 t/hm2時(shí),樹體年周期吸收磷素37 kg/hm2,從萌芽期到果實(shí)生長始期,獼猴桃葉所需的磷素79%來自外界,21%來自樹體上年貯存的磷。從果實(shí)生長始期到果實(shí)迅速膨大末期,樹體吸磷量占全年吸磷量的55%,是磷素營養(yǎng)最大效率期[24]。獼猴桃果實(shí)對(duì)磷需求量不高,在高肥力土壤上,不補(bǔ)充磷肥也不會(huì)降低產(chǎn)量和品質(zhì),但在中低肥力土壤上,由于磷移動(dòng)性小,易被土壤固定,應(yīng)注意補(bǔ)施磷肥。根據(jù)獼猴桃對(duì)磷素的周年需求規(guī)律,按照果樹合理施磷量計(jì)算公式,土壤供磷量按吸收量的1/2計(jì)算、磷肥利用率按20%計(jì)算[25],建議年施純磷93 kg/hm2[24],且將磷肥和有機(jī)肥混合后作為基肥在果實(shí)采收后施入,能提高磷的有效性[4]。
1.3鉀和氯
鉀是植物正常生長必需的三大營養(yǎng)元素之一,鉀能降低獼猴桃植株細(xì)胞間CO2濃度和蒸騰速率,提高凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、水分利用效率及有機(jī)物的同化率,提高逆境條件下過氧化物酶活性,減少丙二醛積累,提高果品質(zhì)量、果實(shí)硬度和單果重,改善果形指數(shù),同時(shí)提高果實(shí)的耐貯性能[29]。獼猴桃健康葉片鉀含量占干重的1.8%以上,當(dāng)葉片鉀含量低于干重的1.5%時(shí),會(huì)表現(xiàn)出缺鉀癥狀,葉片小而黃,嚴(yán)重時(shí)葉片出現(xiàn)灼傷癥狀,葉緣破碎,提早脫落,同時(shí)會(huì)造成果小且少,缺鉀還導(dǎo)致樹體抗性降低,易發(fā)生花腐?。?6%的發(fā)病率),影響產(chǎn)量和品質(zhì)[14,30];鉀過量導(dǎo)致果實(shí)硬度降低,貯藏過程中硬度下降加快”[31],因此,生產(chǎn)上必須重視鉀肥的合理施用。實(shí)際生產(chǎn)中獼猴桃果園鉀肥的投入量為(K2O) 538.5kg/hm2[32],高于推薦量259 kg/hm2[24]。
獼猴桃各部位對(duì)鉀需求量從高到低依次為果實(shí)、葉片、一年生枝皮層、兩年生枝皮層、三年生枝皮層、多年生枝皮層、主干皮層、根皮層、一年生枝木質(zhì)部、兩年生枝木質(zhì)部、三年生枝木質(zhì)部、多年生枝木質(zhì)部、主干木質(zhì)部[24]。當(dāng)獼猴桃產(chǎn)量為40 t/hm2時(shí),年周期鉀吸收總量為168 kg/hm2,主要集中在果實(shí)生長期,這一時(shí)期鉀吸收量為125 kg/hm2,約占全年吸收量的75%。成年獼猴桃果樹吸收的鉀素約為104 kg/hm2,約占全年吸收量的62%[24]。在高肥力土壤上,鉀肥施用量需要從土壤中鉀素平衡的角度考慮,即施用量應(yīng)等于吸收量,即果實(shí)鉀累積量/果實(shí)吸鉀量百分比,其中果實(shí)鉀累積量=果實(shí)產(chǎn)量×果實(shí)含水量×果實(shí)鉀含量[24]。在中等肥力土壤上,應(yīng)根據(jù)施鉀量計(jì)算公式,土壤鉀供應(yīng)量按吸收量的1/2、鉀肥利用率按45%計(jì)算[33],產(chǎn)量為40 t/hm2時(shí),純鉀應(yīng)投入187 kg/hm2[24]。
目前,市場(chǎng)上供應(yīng)的鉀肥主要包括硫酸鉀和氯化鉀。硫酸鉀貨源緊缺,價(jià)格昂貴;氯化鉀貨源充足,價(jià)格低廉。有研究稱,施用氯化鉀后獼猴桃葉片出現(xiàn)灼傷現(xiàn)象,進(jìn)而萎蔫脫落,根系活力受阻,抑制植株生長,認(rèn)為氯化鉀對(duì)獼猴桃植株存在毒害作用[34],致使長期以來,人們?cè)讷J猴桃生產(chǎn)中不敢施用低價(jià)的氯化鉀,從而大大提高了生產(chǎn)成本。然而,姜景魁[30]發(fā)現(xiàn),水培試驗(yàn)中氯離子濃度達(dá)600 mg/L時(shí)才會(huì)出現(xiàn)氯中毒。而在正常的栽培環(huán)境中,如微酸至中性環(huán)境中,氯離子在土壤中的移動(dòng)性較大,易于淋失,有研究表明0-40 cm耕層土壤的氯含量僅為10-40 mg/kg,不易產(chǎn)生毒害作用[35]。相反,獼猴桃對(duì)鈉離子非常敏感,鈉離子含量達(dá)100 mg/L時(shí)就會(huì)產(chǎn)生毒害作用。張鳳云等[35]進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)獼猴桃氯含量為0.2%-1.6%,高于一般農(nóng)作物和果樹,提出氯對(duì)獼猴桃屬大量元素而非微量元素。黃文源等[36]通過葉面噴施0.1%硫酸鉀、0.1%氯化鉀、0.1%硝酸鉀、0.1%磷酸二氫鉀,結(jié)果發(fā)現(xiàn)0.1%氯化鉀能有效提高維生素C的含量,降低可滴定酸含量,提高糖酸比(果實(shí)甜度),提高果實(shí)品質(zhì)和果形指數(shù)。獼猴桃對(duì)氯的需求量比一般作物多,尤其是在鉀的含量不足時(shí),對(duì)氯的需求量更大[30,35]。因此,建議實(shí)際生產(chǎn)中施用氯化鉀,可以實(shí)現(xiàn)鉀和氯雙補(bǔ),但要注意鉀肥中是否有過量的鈉存在。
1.4鈣
鈣在植物生長發(fā)育中具有重要的生理和結(jié)構(gòu)功能,首先作為重要的第二信使,鈣能夠調(diào)控多種生物過程,提高抗氧化系統(tǒng)酶活性,降低膜脂過氧化程度[37,38];其次作為細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)的無機(jī)組成部分,鈣能夠賦予細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)剛性,維持細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定性[37]。研究表明,鈣能顯著地提高植物抵抗環(huán)境脅迫的能力,如高溫[39]、低溫[40]、干旱[41]、重金屬[42]等。鈣能促進(jìn)獼猴桃果實(shí)對(duì)錳和鋅的吸收,提高果實(shí)品質(zhì)[43],鈣也能抑制獼猴桃果實(shí)的呼吸強(qiáng)度,降低可溶性果膠含量,抑制纖維素酶和過氧化物酶活性,有效延緩果實(shí)的軟化進(jìn)程,提高果實(shí)的耐儲(chǔ)性[44]。
鈣在獼猴桃各部位的分布也存在明顯差異,濃度從高到低依次為葉、根、莖、果實(shí),且皮層鈣高于木質(zhì)部。每生產(chǎn)50kg果實(shí),獼猴桃鈣累積量約為227g,從萌芽到果實(shí)成熟,鈣累積量呈直線上升趨勢(shì),到休眠期鈣累積量逐漸下降,落葉使鈣大量回歸土壤[24]。缺鈣導(dǎo)致獼猴桃剛成熟葉片的葉脈壞死變黑,葉肉組織形成斑塊狀壞死,變脆易落,并逐漸擴(kuò)展至新葉,根系發(fā)育遲緩,嚴(yán)重時(shí)根端出現(xiàn)大面積死亡,果實(shí)早熟易軟[14]。然而,獼猴桃對(duì)鈣反應(yīng)不敏感,健康葉片的含鈣量占干重的3.O%~3.5%,只有當(dāng)新葉含鈣量小于0.2%時(shí),才會(huì)表現(xiàn)出缺鈣癥狀,并且多數(shù)果園在投入過磷酸鈣補(bǔ)充磷的同時(shí)也補(bǔ)充了鈣,生產(chǎn)中一般不存在缺鈣現(xiàn)象。建議在土壤中等磷和低鈣肥力條件下,目標(biāo)產(chǎn)量為40t/hm2時(shí),施鈣總量為92kg/hm2,其中基肥15kg/hm2,花期37kg/hm2,果實(shí)膨大期40 kg/hm2[45]。
1.5鎂
鎂對(duì)葉片中葉綠素?zé)晒馓匦院凸夂纤俾示哂兄匾恼{(diào)節(jié)作用,合理施鎂能有效提高葉綠素含量、凈光合速率,緩解光系統(tǒng)受損程度[46]。葉片噴鎂和土壤施鎂相結(jié)合能夠顯著提高果樹葉片中的鎂含量,促進(jìn)鎂向果實(shí)的運(yùn)輸,提高果實(shí)的鎂含量和可溶性糖含量,緩解果實(shí)膨大后期出現(xiàn)的葉片黃化現(xiàn)象[47]。獼猴桃正常葉片的鎂含量在0.38%以上,新成熟葉片含鎂量低于0.1%時(shí),將會(huì)表現(xiàn)出缺鎂癥狀。缺鎂時(shí),癥狀發(fā)于老葉,葉肉呈淡黃綠色,葉緣退綠明顯,并向葉中心側(cè)脈擴(kuò)展。有時(shí)葉緣顏色不變,葉緣內(nèi)出現(xiàn)退綠和壞死,壞死組織離葉緣一定距離且與葉緣平行呈馬蹄形分布,病健部分界明顯[14]。關(guān)于缺鎂及施鎂對(duì)獼猴桃抗性、果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)等方面的研究有待深入,有研究表明在土壤交換性鎂含量并不缺乏的情況下,獼猴桃葉片的鎂含量卻處于極低的水平因此開展獼猴桃對(duì)鎂高效吸收機(jī)制的研究尤為重要。
1.6硫
硫能穩(wěn)定維持稱猴桃葉片細(xì)胞和葉綠體結(jié)構(gòu),有效提高產(chǎn)量和品質(zhì)[49];能提高獼猴桃葉片中可溶性蛋白的含量及抗氧化酶活性,降低丙二醛的含量,從而提高植株抗性;能抑制獼猴桃潰瘍病菌的分裂增殖,有效降低獼猴桃潰瘍病的發(fā)病率,提高防效[50]。獼猴桃正常葉片的硫含量在0.25%~0.45%,當(dāng)含量低于0.18%時(shí),會(huì)表現(xiàn)出缺硫癥狀,多發(fā)于幼葉,老葉正常,缺硫初期幼葉邊緣淡綠至黃色,嚴(yán)重時(shí)葉脈也失綠[14]。尹顯慧等[49]研究表明,施用適量的硫磺能有效改善獼猴桃果園土壤的物化性質(zhì),提高土壤中有機(jī)質(zhì)、全氮和有效磷含量,從而使單果質(zhì)量、果形指數(shù)、果實(shí)硬度、維生素C含量、可溶性固形物含量、可溶性糖含量和可溶性蛋白含量分別提高 11.2%、8.9%、32.7%、9.2%、5.5%、11.8% 和26.9%,然而,高濃度硫使新梢變短,葉片變小,抑制植株生長。張鳳云等[35]也發(fā)現(xiàn)土施硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于800mg/kg時(shí),對(duì)獼猴桃地上部分有促進(jìn)作用;當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于1200mg/kg時(shí),有毒害作用。因此,掌握合理的施硫量很重要。
1.7硼
硼能夠調(diào)節(jié)植物體內(nèi)有機(jī)酸的形成與運(yùn)轉(zhuǎn),促進(jìn)碳水化合物的分配與運(yùn)轉(zhuǎn),維持細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)的完整性和剛性|51]。硼也能促進(jìn)獼猴桃果實(shí)生長和營養(yǎng)物質(zhì)的積累,提高果實(shí)產(chǎn)量與品質(zhì)[52]。缺硼時(shí)幼葉中部出現(xiàn)不規(guī)則黃斑,沿主側(cè)脈兩邊擴(kuò)展并加密呈黃色斑塊,頂部未成熟的葉片變厚,扭曲變形,葉肉組織向上隆起。嚴(yán)重時(shí),節(jié)間變短,枝梢伸長受阻,植株矮小[14]。健康葉中硼含量為40~50 μg/g,當(dāng)新葉硼含量低于20μg/g時(shí),會(huì)表現(xiàn)出缺硼癥狀|14]。值得注意的是,獼猴桃蒸騰速率高,并且不能主動(dòng)調(diào)控硼的吸收、運(yùn)輸,缺乏有效的排硼機(jī)制,導(dǎo)致獼猴桃對(duì)硼過量非常敏感[53,54]。硼過量(100 μmol/L以上)使葉肉細(xì)胞的光合速率降低,細(xì)胞間隙體積和細(xì)胞損傷增加,并抑制了葉片對(duì)鈣和錳的吸收[54]。在實(shí)際生產(chǎn)中,灌溉水中硼濃度要低于0.5 mg/L,否則易出現(xiàn)硼中毒現(xiàn)象[55]。缺硼時(shí)可噴施350 mg/L純硼進(jìn)行矯正,噴施濃度不宜超過520 mg/L,以免造成硼毒害[14]。
1.8鋅
鋅是果樹體內(nèi)多種酶的輔助因子,參與果樹的光合、呼吸以及碳氮代謝等多種生理過程[56]。獼猴桃健康葉中鋅含量為15~18 μg/g,當(dāng)鋅含量低于12μg/g時(shí),會(huì)表現(xiàn)出缺鋅癥狀。磷過量會(huì)使鋅的有效性降低,亦可導(dǎo)致缺鋅。鋅在樹體中的移動(dòng)性小,缺鋅使幼嫩葉片的生長受阻,出現(xiàn)小葉癥,老葉脈間失綠,但并不壞死。嚴(yán)重時(shí),側(cè)根發(fā)育不良[14]。葉面噴施0.2%的ZnS04,可使獼猴桃果實(shí)中維生素、可溶性總糖和可溶性固形物分別提高21.3%、44.9%和18.4%,可滴定酸比對(duì)照降低23.8%[57]。劉丹等[58]發(fā)現(xiàn),土壤中施用5次20mg/L的ZnS04溶液處理,能夠促進(jìn)獼猴桃幼苗的生長發(fā)育,隨著濃度的升高,幼苗的生長指標(biāo)逐漸下降,當(dāng)濃度大于250mg/L時(shí),出現(xiàn)植株矮小、葉片萎蔫、枯黃嚴(yán)重的現(xiàn)象。在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)注意鋅肥的合理施用,避免鋅污染,以免造成不可逆性危害。
1.9鐵
獼猴桃是需鐵量較高的果樹,健康葉中鐵含量為80~100μg/g,當(dāng)鐵含量低于60μg/g時(shí),會(huì)表現(xiàn)出缺鐵癥狀[14]。連續(xù)下雨或pH超過7的土壤易缺鐵。缺鐵幼葉變黃甚至呈蒼白色,主要為脈間失綠,嚴(yán)重時(shí)葉脈也失綠,最終導(dǎo)致葉片脫落[14]。車金鑫等[59]研究發(fā)現(xiàn),噴施稀釋1000倍復(fù)合氨基酸鐵肥時(shí),可顯著提高獼猴桃葉片中的鐵含量,改善缺鐵黃化病;氨基酸鐵肥能夠提高果實(shí)的維生素C、可溶性固形物、還原糖含量,降低可滴定酸,改善獼猴桃風(fēng)味;但氨基酸鐵肥對(duì)產(chǎn)量影響不明顯。然而,孫艷等[60]研究發(fā)現(xiàn),噴施2次0.5%硫酸亞鐵能增加單果重。不同類型鐵肥的施用效果不同,這可能是造成鐵肥對(duì)產(chǎn)量影響不一致的原因。
2養(yǎng)分互作效應(yīng)
獼猴桃果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)指標(biāo)受到土壤養(yǎng)分和葉片養(yǎng)分的共同影響,各養(yǎng)分之間并不是孤立的,而是相互關(guān)聯(lián)的。對(duì)于土壤養(yǎng)分而言,增施鉀肥提高有效鈣和有效鋅的含量,而土壤中有效錳和有效硼之間存在拮抗作用[7]。土壤與葉片中相同元素豐缺存在相關(guān)性,如土壤中全氮、有效磷和速效鉀含量高時(shí),葉片中全氮、全磷和全鉀的含量也偏高;土壤中有效鋅、有效銅、有效錳和有效鐵含量高時(shí),葉片中全鋅、全銅、全猛和全鐵的含量在適宜范圍內(nèi);土壤中有效硼含量低時(shí),葉片中全硼含量亦偏低[48]。土壤與葉片中不同養(yǎng)分之間也存在相關(guān)性,土壤中有效鎂、有效硼含量的增加能促進(jìn)葉片對(duì)磷的吸收;有效鈣和有效鎂含量的增加能促進(jìn)葉片對(duì)鋅的吸收[7];增施鈣肥有利于維持細(xì)胞膜的完整性,促進(jìn)植物對(duì)氮、磷、鉀和鎂的吸收,然而隨著組織中鈣濃度的增加,鈣離子與鉀離子競(jìng)爭(zhēng)質(zhì)膜上的吸收部位,從而抑制植物對(duì)鉀的吸收[31,61]。土壤與植株養(yǎng)分之間的相關(guān)性可能取決于土壤的pH,pH偏低時(shí)對(duì)土壤中陽離子有拮抗作用,如土壤氮肥過量施用,導(dǎo)致生理酸性銨態(tài)氮增多,與鈣、鎂離子產(chǎn)生拮抗作用,影響作物對(duì)鈣、鎂的吸收;過量的有效磷也可能引起缺硼、缺鎂;施鉀過量也容易使植物體內(nèi)發(fā)生鈣、鎂、硼等陽離子的拮抗作用[48]。因此,在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)控制氮、磷、鉀肥的施用,重視中微量元素的施用。
3獼猴桃果園土壤、植株礦質(zhì)養(yǎng)分的適宜含量
獼猴桃營養(yǎng)診斷通常是通過對(duì)園區(qū)土壤和植株葉片的養(yǎng)分分析,以高產(chǎn)高品質(zhì)類型為最適值,確定養(yǎng)分豐缺指標(biāo),從而指導(dǎo)園區(qū)合理施肥[48]、獼猴桃適宜非堿性、非黏重土壤,如紅壤、黃壤、黃沙壤、黑沙壤、山地草甸土以及各種沙礫等多種土壤類型[11],使得獼猴桃果園土壤狀況差異性大,許多養(yǎng)分存在兩極分化狀態(tài)[6,7]。李輝桃等[62]提出利用硝態(tài)氮的水平評(píng)估果園土壤中有效氮供應(yīng)的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn),硝態(tài)氮>28 mg/kg為高肥力,11~28 mg/kg為中等肥力,<11mg/kg為低肥力。李百云等[63]提出速效磷含量>180mg/kg為過剩,140~180mg/kg 為充足,100~140 mg/kg 為不足,60~100 mg/kg 為缺之,<60mg/kg為嚴(yán)重缺乏。獼猴桃果園速效鉀供應(yīng)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn),含量>200mg/kg為過剩,160~200 mg/kg為充足,120~160 mg/kg 為不足,80~120 mg/kg為缺之,<80 mg/kg為嚴(yán)重缺乏。除大量元素外,其他必需營養(yǎng)素如有效鈣、有效鎂、有效錳、有效鋅、有效氯和有效硼的適宜濃度范圍分別為1200~3600mg/kg、120~360mg/kg、10~20 mg/kg、10~20 mg/kg、10~30 mg/kg、0.5~0.8mg/kg[7]。然而,不同品種對(duì)土壤養(yǎng)分的吸收機(jī)制存在差異。近年來,人們開始關(guān)注特定品種優(yōu)質(zhì)果園土壤養(yǎng)分標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)建。郁俊誼等[64]提出高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)(30000~37500kg/hm2)紅陽獼猴桃(Actinidiachinensis‘Hongyang)所需的土壤養(yǎng)分標(biāo)準(zhǔn)為速效氮27.0 mg/kg、速效磷100.6 mg/kg、速效鉀507.1mg/kg、速效鐵3.5mg/kg、有機(jī)質(zhì)含量1.9%。劉科鵬[65]提出美味獼猴桃金魁(Actinidia deliciosa ‘Jinkui)單果質(zhì)量達(dá)到80g以上需要的土壤養(yǎng)分為有機(jī)質(zhì)40g/kg、速效氮75~140mg/kg、速效磷60~mg/kg、速效鉀300mg/kg、有效鈣2003~3600mg/kg、有效鎂120mg/kg、有效錳10~20 mg/kg、有效鋅20 mg/kg、有效硼0.5~?1.2 mg/kg、有效氯 30mg/kg。
此外,國內(nèi)外研究已初步明確了不同品種獼猴桃葉片元素含量的適宜范圍。如美味獼猴桃金魁葉片礦質(zhì)元素的適宜指標(biāo)為全氮2.27%、全磷0.8%、全鉀2.0%、全鈣2.46%~2.5%、全鎂0.40%、全鋅90mg/kg、全錳173.10mg/kg、全硼79.90 mg/kg[65]。而米良1號(hào)獼猴桃(Actinidia chinensis)葉片礦質(zhì)元素的適宜指標(biāo)為全氮2.27%~2.77%、全磷0.16%~0.20%、全鉀1.60%~2.00%、全鈣 3.29%~?4.43%、全鎂0.40%~1.13%、全鋅23.60~44.20mg/kg、全銅7.00~21.80mg/kg、全錳44.50~173.10mg/kg、全鐵90.10~267.90mg/kg、全硼38.50~79.90 mg/kg[48]。雖然前期研究已經(jīng)提出一些獼猴桃適宜的元素含量范圍,但是隨著近年來施肥種類及方式的改變,土壤養(yǎng)分狀況發(fā)生了很大變化,并且伴隨越來越多的獼猴桃新優(yōu)品種的出現(xiàn),之前的養(yǎng)分豐缺指標(biāo)已不能完全適用于將來的獼猴桃研究。如何針對(duì)當(dāng)前的土壤養(yǎng)分狀況及新品種重新制定新的養(yǎng)分豐缺指標(biāo),顯得尤為重要。
4小結(jié)與展望
通過礦質(zhì)元素對(duì)獼猴桃養(yǎng)分效應(yīng)的綜述,基本上明確了不同養(yǎng)分在獼猴桃上的施用效果。盡管土壤類型、品種、灌溉、修剪等因素會(huì)影響施肥效果,但只要做到科學(xué)合理施用,養(yǎng)分補(bǔ)充仍然是一種提高獼猴桃產(chǎn)量和品質(zhì)的有效農(nóng)藝措施。然而,隨土壤現(xiàn)狀和獼猴桃品種的快速變化,獼猴桃營養(yǎng)研究已不能滿足現(xiàn)代獼猴桃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。為此,獼猴桃營養(yǎng)研究應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注以下幾個(gè)方向:
1)已有的土壤和葉片養(yǎng)分的診斷標(biāo)準(zhǔn)差別較大。應(yīng)依據(jù)不同獼猴桃品種的生長特性,明確調(diào)控產(chǎn)量和品質(zhì)的土壤及葉片營養(yǎng)診斷的最佳時(shí)期,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行養(yǎng)分檢測(cè),最終提出診斷標(biāo)準(zhǔn)。
2)依據(jù)不同立地條件、栽培品種、栽培模式等開展平衡施肥研究,實(shí)現(xiàn)樹體對(duì)養(yǎng)分的高效吸收,構(gòu)建低投入、高產(chǎn)出并且環(huán)境友好型的施肥技術(shù)。
3)明確元素互作增效機(jī)制,尤其是施用中微量元素促進(jìn)植物對(duì)大量元素吸收的作用機(jī)制,為化肥減量增效提供理論基礎(chǔ)。
4)借助分子生物學(xué)、光譜學(xué)、表面化學(xué)和植物學(xué)等多學(xué)科交叉手段,深入理解礦質(zhì)元素的高效利用機(jī)制,以及逆境/病理/采后條件下,礦質(zhì)元素賦予獼猴桃的生物學(xué)意義及其作用機(jī)制。
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收稿日期:2019-12-26
基金項(xiàng)目:2019年武漢市市級(jí)財(cái)政支持農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展獼猴桃產(chǎn)業(yè)專項(xiàng)
作者簡介:李秀麗(1982-),女,河北邯鄲人,高級(jí)工程師,博士,主要從事園藝作物的植物營養(yǎng)生理研究,(電話)18062688408(電子信箱)lixiuli1204@126.com;通信作者,戢小梅,高級(jí)工程師,主要從事園藝作物的栽培育種工作,(電子信箱)grace798311@163.com。