尹 恒,劉 淙,王 露,付曉曉,陳 書(shū)
(1 四川省廣安市廣安區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,610093)(2 四川威爾檢測(cè)技術(shù)股份有限公司)
四川盆地是柑橘原產(chǎn)地之一,柑橘產(chǎn)出量較高,在我國(guó)柑橘種植中占據(jù)重要地位[1]。廣安市是四川省柑橘主要產(chǎn)區(qū)之一,其中廣安區(qū)主要種植柚、血橙、檸檬等種類(lèi)[2]。由于廣安區(qū)土壤類(lèi)型各異,各果園種植偏施化肥,忽略有機(jī)質(zhì)及各種微量元素的施入,對(duì)廣安市柑橘產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了產(chǎn)量下降、品質(zhì)降低等不良影響。
前人研究結(jié)果顯示,通過(guò)柑橘葉片養(yǎng)分豐缺能直接對(duì)果樹(shù)進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)診斷[3-6]。徐海燕、溫明霞等[7-8]研究表明,柑橘葉片養(yǎng)分與果實(shí)品質(zhì)密切相關(guān),不同的養(yǎng)分與品質(zhì)指標(biāo)間的相關(guān)性不同。果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)包括果糖、還原糖、葡萄糖、維生素C、固酸比等,指標(biāo)數(shù)量眾多,難分主次,因此學(xué)者們常通過(guò)相關(guān)性分析、主成分分析的手段來(lái)對(duì)果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)[7-11]。
為了解當(dāng)下廣安各地區(qū)柑橘果園樹(shù)體養(yǎng)分豐缺與果實(shí)品質(zhì)狀況,指導(dǎo)果園施肥,以增加果園經(jīng)濟(jì)效益,廣安區(qū)農(nóng)村農(nóng)業(yè)局按照“國(guó)家耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)”等相關(guān)文件要求,結(jié)合廣安區(qū)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況,在廣安各地區(qū)的柑橘園建設(shè)40 個(gè)長(zhǎng)期定位調(diào)查點(diǎn)。本研究以這40 個(gè)柑橘園的柚、檸檬、血橙為試材,測(cè)定其葉片礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素含量及果實(shí)品質(zhì)相關(guān)指標(biāo),以期為廣安區(qū)柑橘園科學(xué)合理施肥提供參考和依據(jù)。
本試驗(yàn)于2018 年10—12 月在廣安區(qū)開(kāi)展,供試的柑橘葉片和果實(shí)采自廣安區(qū)建設(shè)的40 個(gè)長(zhǎng)期定位柑橘園,其中柚園位于龍安鄉(xiāng)群策村、文林村、認(rèn)真村、革新村、勇敢村、高潮村、黃壩村,崇望鄉(xiāng)曙光村、金福村、雙勝村,興平鄉(xiāng)龍孔村,柚樹(shù)齡為3~5 年,行株距為6 m×6 m;檸檬園位于崇望鄉(xiāng)崇望村,白馬鄉(xiāng)石梯村、白馬村,興平鄉(xiāng)九石村、文明村,檸檬樹(shù)齡為3~5 年,行株距為4.5 m×3.5 m;橙園位于興平鄉(xiāng)龍孔村、堤埝村、丁壩村、中咀村,血橙樹(shù)齡為2 年,行株距為4 m×3 m。相同種類(lèi)的果園管理水平大致相同。
(1)葉片的采集。葉片于采果前(即果實(shí)成熟期)采集,采用對(duì)角線(xiàn)的方法,在每個(gè)采樣點(diǎn)隨機(jī)選擇25 株樹(shù),在樹(shù)冠外圍中部東、南、西、北4個(gè)方向,隨機(jī)選取發(fā)育中等的5~7 月齡的春梢營(yíng)養(yǎng)枝,采集其基部向上第4 片以上的葉片,每株樹(shù)采集4 片葉,采集后放入潔凈、干燥的自封袋,在運(yùn)輸過(guò)程中進(jìn)行2~4 ℃冷藏保存,運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室后立即烘干,制成干樣保存。
(2)果實(shí)的采集。采用對(duì)角線(xiàn)的方法,檸檬、血橙每個(gè)采樣點(diǎn)各隨機(jī)選擇10 株樹(shù),在樹(shù)冠外圍中部東、南、西、北4 個(gè)方向,隨機(jī)選取長(zhǎng)勢(shì)相近的果實(shí),分別采集大約4 kg 組成1 個(gè)樣品;柚每個(gè)采樣點(diǎn)選擇2 株樹(shù),在樹(shù)冠外圍中部東、西或南、北2 個(gè)方向采集2 個(gè)大小相近、健康完整的果實(shí)組成1 個(gè)樣品。
1.2.1 測(cè)定項(xiàng)目及方法
測(cè)定柑橘葉片礦質(zhì)元素含量,包括氮、磷、鉀、鈣、鎂、鐵、錳、銅、鋅含量,并測(cè)定果實(shí)果糖、葡萄糖、蔗糖、還原糖、抗壞血酸含量及固酸比、可食率,各指標(biāo)測(cè)定方法如表1 所示,重復(fù)測(cè)定3次,取平均值。
表1 樣品測(cè)定項(xiàng)目及其方法
1.2.2 養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
柑橘葉片養(yǎng)分情況按照表2 的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分級(jí)。
表2 柑橘葉片各礦質(zhì)元素分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[9]
數(shù)據(jù)處理及圖表制作采用WPS 軟件,相關(guān)性、主成分分析采用DPS 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
據(jù)表3 可知,廣安市柑橘葉片養(yǎng)分豐缺程度各異。柑橘葉片氮、鋅含量低于適量水平的占比大于50%,分別為72.5%、92.5%;磷、鉀、鈣、錳、銅含量在適量水平及以上的占比超過(guò)50%,其中有10.0%的地區(qū)鈣含量達(dá)到過(guò)量水平,2.5%的地區(qū)銅含量達(dá)到過(guò)量水平;葉片鎂含量均在適量水平以下;葉片鐵含量均在適量水平以上,其中有15.0%的地區(qū)出現(xiàn)過(guò)量現(xiàn)象??梢?jiàn),廣安市柑橘葉片中除鐵元素以外的其他元素均存在含量較低的情況,其中氮、鎂、鋅元素普遍未達(dá)到適量水平。
表3 廣安區(qū)柑橘園各養(yǎng)分含量分級(jí)分布情況
對(duì)果實(shí)品質(zhì)與葉片養(yǎng)分指標(biāo)進(jìn)行皮爾遜相關(guān)性分析。柚果實(shí)蔗糖含量與葉片鈣含量呈極顯著負(fù)相關(guān);果實(shí)固酸比與葉片鎂、錳含量均呈極顯著正相關(guān),與葉片氮含量呈顯著負(fù)相關(guān),與葉片鋅含量呈顯著正相關(guān)(表4)。檸檬果實(shí)葡萄糖含量與葉片錳、鐵、鋅含量均呈顯著負(fù)相關(guān);果實(shí)蔗糖含量與葉片鎂含量呈顯著負(fù)相關(guān);果實(shí)還原糖含量與葉片錳、鐵、鋅含量呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān);果實(shí)可食率與葉片鉀含量呈極顯著正相關(guān),與葉片鎂含量呈顯著負(fù)相關(guān)(表5)。血橙果實(shí)固酸比與葉片銅含量呈顯著負(fù)相關(guān);果實(shí)抗壞血酸含量與葉片鐵含量呈顯著負(fù)相關(guān);果實(shí)可食率與葉片鎂、錳含量均呈顯著正相關(guān),與葉片鋅含量呈顯著負(fù)相關(guān)(表6)。
表4 柚果實(shí)品質(zhì)與葉片礦質(zhì)養(yǎng)分的相關(guān)關(guān)系(n=17)
表5 檸檬果實(shí)品質(zhì)與葉片礦質(zhì)養(yǎng)分的相關(guān)關(guān)系(n=15)
表6 血橙果實(shí)品質(zhì)與葉片礦質(zhì)養(yǎng)分的相關(guān)關(guān)系(n=8)
分別對(duì)3 種柑橘果實(shí)的果糖、葡萄糖、蔗糖、還原糖、固酸比、抗壞血酸、可食率等品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析,按照特征值大于1 的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)提取主成分,可知(表7),影響柚果實(shí)品質(zhì)的有2 個(gè)主成分,影響檸檬和血橙果實(shí)品質(zhì)的均有3 個(gè)主成分,其累計(jì)方差貢獻(xiàn)率分別為75.34%、82.80%、84.61%,可通過(guò)這些主成分得分對(duì)柚、檸檬、血橙果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
根據(jù)主成分分析結(jié)果可知,影響柚果實(shí)品質(zhì)的因素主要是葡萄糖、蔗糖、還原糖含量,影響檸檬果實(shí)品質(zhì)的因素主要為還原糖含量、可食率、抗壞血酸含量,影響血橙果實(shí)品質(zhì)的主要因素為葡萄糖含量、還原糖含量、可食率、抗壞血酸含量(表7)。
表7 柑橘果實(shí)品質(zhì)主成分分析結(jié)果
柑橘葉片是柑橘樹(shù)生長(zhǎng)與果實(shí)發(fā)育的養(yǎng)分供給者,其養(yǎng)分豐缺狀況能夠反映樹(shù)體的營(yíng)養(yǎng)狀況[3,7]。本調(diào)查研究顯示,廣安區(qū)柑橘葉片中鐵元素含量豐富,而其他元素均存在含量較低的情況,其中氮、鋅、鎂元素普遍未達(dá)到適量水平,缺乏地區(qū)占比分別為72.5%、92.5%、100.0%,這與魏清江、阮科、應(yīng)介官等[12-14]的研究結(jié)果不一致,可能是由不同地區(qū)的土壤肥力、土壤pH 值、水肥管理的不同導(dǎo)致,這在朱攀攀等[15]的研究中有所體現(xiàn)。全國(guó)柑橘葉片普遍存在缺乏鎂、鋅的現(xiàn)象[12,16],與此次研究結(jié)果相同,一方面鎂、鋅之間具有協(xié)同作用[17],其缺乏現(xiàn)象通常一起出現(xiàn),另一方面廣安區(qū)果園可能因?yàn)殚L(zhǎng)期偏施化肥而引起土壤酸化,降低鎂、鋅有效性而影響作物吸收[9]。調(diào)查結(jié)果表明,廣安區(qū)柑橘園樹(shù)體存在養(yǎng)分不均衡的情況,應(yīng)適量補(bǔ)充氮、鎂、鋅肥,并注意調(diào)節(jié)土壤酸度。
柑橘葉片養(yǎng)分含量與果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)存在較強(qiáng)的相關(guān)性[18],此次調(diào)查研究中發(fā)現(xiàn)3 種柑橘果實(shí)的品質(zhì)指標(biāo)與其葉片養(yǎng)分含量的相關(guān)性不盡相同,中微量元素對(duì)柑橘果實(shí)品質(zhì)的影響更為顯著,其中葉片鎂、錳、鋅與3 種柑橘果實(shí)部分品質(zhì)指標(biāo)均存在顯著相關(guān)關(guān)系:柚果實(shí)固酸比與葉片鎂、錳、鋅含量均呈顯著或極顯著正相關(guān);檸檬果實(shí)蔗糖含量、可食率與葉片鎂含量均呈顯著負(fù)相關(guān),果實(shí)還原糖、葡萄糖含量與葉片錳、鋅含量均呈顯著負(fù)相關(guān);血橙果實(shí)可食率與葉片鎂、錳含量均呈顯著正相關(guān),與葉片鋅含量呈顯著負(fù)相關(guān)。這與徐海燕、溫明霞等[7-8]的研究結(jié)果類(lèi)似。鎂、錳、鋅元素與葉綠體合成及其活性關(guān)系密切,是柑橘果實(shí)糖分累積的關(guān)鍵[19-20],因此可以根據(jù)調(diào)控柑橘葉片鎂、錳、鋅的含量來(lái)提升廣安區(qū)柑橘果實(shí)品質(zhì)。
主成分分析可以層次分明地反映出果實(shí)品質(zhì)的評(píng)價(jià)依據(jù)[10-11,21-22]。通過(guò)對(duì)廣安區(qū)3 種柑橘果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)主成分分析發(fā)現(xiàn),影響不同柑橘種類(lèi)的主要成分不一致,其中還原糖含量對(duì)廣安區(qū)柚、檸檬、血橙果實(shí)品質(zhì)的貢獻(xiàn)率均名列前茅,與李勛蘭等[23]、林媚等[24]的研究結(jié)果不一致,主要是受到不同種類(lèi)、品種、評(píng)價(jià)指標(biāo)的影響。結(jié)合葉片營(yíng)養(yǎng)與果實(shí)品質(zhì)相關(guān)性分析結(jié)果,為提升廣安區(qū)柑橘果實(shí)品質(zhì),建議控制柚園鈣肥的施用;在檸檬園適量增施鉀肥,減少錳、鋅的施用;降低血橙園含鐵肥料的使用。
綜上所述,對(duì)廣安區(qū)柑橘園的施肥建議為:所有調(diào)查點(diǎn)的果園需補(bǔ)充鎂肥,部分地區(qū)補(bǔ)充相應(yīng)缺乏的氮、磷、鉀、鈣、錳、銅、鋅。所有肥料不宜過(guò)量補(bǔ)充,尤其是鈣、錳、鋅,否則易降低果實(shí)品質(zhì)。