不同除草方式對柑橘葉片礦質(zhì)營養(yǎng)含量及果實品質(zhì)的影響

周炎 路丹 黃太慶 羅江維 黃智剛

[1 廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院 廣西南寧 530004;2 植物科學(xué)國家級實驗教學(xué)示范中心(廣西大學(xué)) 廣西南寧 530004;3 廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所 廣西南寧 530007]

廣西是最適合柑橘生長的區(qū)域之一，其得天獨厚的自然環(huán)境，不僅使柑橘成為廣西第一大水果，也使得柑橘產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模不斷壯大。沃柑是近年發(fā)展起來的一個柑橘雜柑新品種，因其肉脆多汁、糖度和維生素含量高，深受人們喜愛［1］。廣西處亞熱帶季風(fēng)氣候，雨熱適宜，非常適宜柑橘種植，沃柑在廣西武鳴已大面積種植。但在春夏季節(jié)，連續(xù)的高溫多雨使得柑橘雜草叢生，如果不及時處理，雜草將與柑橘爭搶養(yǎng)分，容易造成柑橘養(yǎng)分缺乏，并且滋生病蟲害，阻礙果樹的正常生長發(fā)育，進而影響果樹的產(chǎn)量和品質(zhì)。因此，果園除草是沃柑園管理的一項重要工作。目前，果園除草有人工除草、噴灑化學(xué)除草劑和機械割除等方式。

人工除草雖然綠色環(huán)保，但效率低、成本高、耗時長；化學(xué)除草效率高、成本低、能有效控制雜草叢生［2］，但是使用量需嚴(yán)格控制，使用不當(dāng)極易造成危害，且容易造成土壤生態(tài)環(huán)境污染。機械割除在中國20 世紀(jì)80 年代開始實施，其成本比人工除草低，但中國大部分的果園處于山地、丘陵地，機械除草還受一定的限制，需要研發(fā)適宜不同區(qū)域果園的機械割草機。

近年來在果園上大面積推廣使用的防草布，具有很好地防止雜草生長的效果。防草布又稱“園藝地布”，是一種黑色的編制網(wǎng)布，多用在果樹和蔬菜上。已有研究表明，防草布作為一種新型的地面覆蓋材料，使用成本低，透水透氣性好，可以有效控制雜草生長［3-4］，夏季高溫時可以有效降低土溫，減少病蟲害發(fā)生，增加作物產(chǎn)量［5-9］。隨著果園規(guī)模化發(fā)展，使用機械刈割機進行雜草刈割也是常用的果園管理方式，當(dāng)果園雜草長至一定高度時，用機械將雜草刈割，然后將雜草覆蓋在樹盤下，可達到去除雜草的目的。

相關(guān)研究表明，雜草刈割有蓄水保墑的作用［10］。目前，有關(guān)果園除草研究，多集中于不同除草方式對果園土壤養(yǎng)分狀況［11-12］、土壤碳氮轉(zhuǎn)化及溫室氣體排放量［13］、果園土壤和生態(tài)環(huán)境的影響，而較少關(guān)注除草方式對果樹葉片營養(yǎng)及果實品質(zhì)的影響。

本研究探討3種不同除草方式對柑橘葉片營養(yǎng)以及果實品質(zhì)的影響，以期為柑橘園管理、柑橘品質(zhì)的提高提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試材

柑橘品種為沃柑（Orah），樹齡約3年。沃柑于2017 年3 月定植，定植密度為株行距3.0 m×2.5 m（每666.7 m2種植85 株）。果園定植坑深0.6 m、寬0.6 m。挖坑后施肥回坑，再定植苗木，澆定根水。果園土壤每年中耕一次，施用萌芽肥、謝花保果肥和攻梢壯果肥。肥料類型為山茶籽餅肥、有機肥、尿素、復(fù)合肥、鈣鎂磷肥和氯化鉀。

1.1.2 時間及地點

試驗地點位于廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院里建科研基地，屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，雨量充沛，光照充足，年平均氣溫21.6℃。土壤基本理化性質(zhì)如下：pH 5.8，有機質(zhì)13.6 g/kg，全氮0.71 g/kg，全磷0.152 g/kg，全鉀12.58 g/kg，水解性56.78 mg/kg，有效磷24.3 mg/kg，速效鉀92.5 mg/kg。

1.2 方法

1.2.1 試驗設(shè)計

田間試驗于2020 年1 月至2021 年 1 月進行，共設(shè)置3個處理。處理1（對照，CK）：除草劑，采用化學(xué)除草劑草甘磷異丙胺鹽水劑（草甘磷有效成分為30%，廠家為連云港立本作物有限公司）噴撒殺死草根，以達到去除雜草的目的；處理2：防草布（純黑色，規(guī)格80 g/m2，寬度 1.6 m，東莞市威駿不織布有限公司），以柑橘果樹的樹干為中心線，沿著樹干兩側(cè)覆蓋1.6 m 寬的黑色防草地布；處理3：雜草刈割，當(dāng)雜草長至20～30 cm 時，用背負式小型割草機（型號JH-139，功率1 200 W，品牌為嘉鴻）將雜草割除，然后將割下的雜草覆蓋于樹盤下。每個處理選擇長勢一致的柑橘果樹各10 株，各處理的水分、施肥以及病蟲害管理方式均一致。柑橘果樹肥料用量為餅肥15 kg/株，純氮280 g/株，P2O580 g/株，K2O 180 g/株。餅肥和有機肥全部作為基肥使用，化肥分3種，分別為攻梢肥（N 40%、P2O550%、K2O 40%）、催花肥（總N 30%、P2O530%、K2O 20%）、壯果肥 （N 30%、P2O520%、K2O 40%），不同時期各處理肥料用量一致。施肥以溝施形式施入，施肥后覆土。果樹修枝、水分管理和病蟲害依據(jù)柑橘的管理規(guī)程進行。

1.2.2 樣品采集及項目測定

1.2.2.1 葉片樣品采集及處理

在柑橘植株末梢東、南、西、北4個方向采集成熟、無病蟲葉片3～4 片，每株采集12～16 片葉。用袋子裝好后，寫上標(biāo)簽，帶回實驗室；先用自來水沖洗葉片表面的灰塵，接著用去離子水沖洗，用濾紙吸干葉片表面的水分后，裝入信封袋中；置于105℃烘箱中殺青30 min，于65℃烘箱中烘干至恒重；葉片烘干后用不銹鋼植物粉碎機粉碎，過100目篩，用于養(yǎng)分分析。

1.2.2.2 果實樣品采集及處理

于柑橘果樹成熟期，在東、南、西、北4個方向分別采集上、中、下部果實，每株采集3 個果實，共采集3株果實作為一個混合樣品，用袋子裝好后，帶回實驗室；先去除果實樣品果皮，用組織搗碎機將果肉榨汁，用于測定果實品質(zhì)。如來不及馬上分析，需放入4℃冰箱中保鮮。

1.2.2.3 葉片礦質(zhì)元素的測定

稱取0.500 0 g 粉碎的葉片樣品置于50 mL 消化管中，加入2 mL 去離子水濕潤，再加入5 mL 濃硫酸，搖勻后蓋上彎頸漏斗，冷消化過夜；第二天置于石墨消化爐上消煮，并不時地滴加雙氧水，直至消化完全；取出冷卻后，用去離子水轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶，定容至刻度線，搖勻；用中速定量濾紙過濾至10 mL 離心管中，上連續(xù)流動化學(xué)分析儀（廠家為北京寶德儀器有限公司，型號AF2000）測定N含量。

再稱取0.300 0 g 左右粉碎的葉片樣品置于50 mL消化管中，加入2 mL去離子水濕潤，再加入5 mL濃硝酸，搖勻后蓋上彎頸漏斗，冷消化過夜；第二天置于石墨消化爐上消煮，并不時地滴加雙氧水，直到消化完全；取出冷卻后，用去離子水轉(zhuǎn)移至50 mL 容量瓶，定容至刻線，搖勻；用中速定量濾紙過濾至10 mL 離心管中，上電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀測定（廠家為聚光科技有限公司，型號 ICP-5000） 測定葉片的 P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn含量。

1.2.2.4 果實品質(zhì)的測定

分別將柑橘果實和果肉稱重，計算可食率；可滴定酸含量測定采用氫氧化鈉滴定法，以檸檬酸作為計算參照；總糖含量測定采用蒽酮比色法；可溶性固形物含量測定采用糖度計法；VC 含量測定采用2，6-二氯靛酚滴定法；根據(jù)總糖和總酸含量計算糖酸比。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理及分析

用Excel 2016 進行數(shù)據(jù)處理及繪圖，用DPS 7.5軟件進行統(tǒng)計分析，采用LSD法作多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同除草方式對柑橘葉片大量營養(yǎng)元素的影響

由表1可見，防草布處理的柑橘葉片氮素與除草劑（CK）處理差異不顯著，但是雜草刈割柑橘葉片氮素含量顯著高于除草劑處理，提高了8.67%。防草布和雜草刈割處理的總磷含量與除草劑處理差異不顯著。防草布和雜草刈割處理的葉片鉀素含量與除草劑差異不顯著。雜草刈割顯著提高了葉片的鈣含量，比除草劑提高了17.27%。不同處理間葉片的鎂含量無顯著差異。說明防草布對柑橘葉片氮、磷、鉀、鈣和鎂素的吸收無顯著影響，而雜草刈割處理有助于促進柑橘葉片對氮素和鈣素的吸收。

表1 不同除草方式對葉片大量營養(yǎng)元素的影響

2.2 不同除草方式對柑橘葉片微量營養(yǎng)元素的影響

由表2可見，除草布處理顯著降低了葉片的鐵含量，比除草劑（CK）處理降低了18.33%。雜草刈割處理的葉片鐵含量與除草劑處理相比差異不顯著；防草布和雜草刈割處理的葉片錳含量與除草劑處理相比差異不顯著；除草劑和雜草刈割處理的總銅和總鋅含量與除草劑處理相比差異均不顯著。說明防草布處理不利于葉片鐵素的積累，2種除草方式對柑橘葉片總錳、總銅和總鋅含量無顯著影響。

表2 不同除草方式對葉片微量營養(yǎng)元素的影響

2.3 不同除草方式對柑橘品質(zhì)的影響

由表3可見，不同的除草方式提高了柑橘果實的總糖含量、可食率、糖酸比和VC 含量，降低了果實的總酸含量。各處理總糖含量、可食率和糖酸比依次為雜草刈割＞防草布＞除草劑，總酸含量依次為除草劑＞防草布＞雜草刈割。說明不同除草方式有助于提高果實的內(nèi)在營養(yǎng)和風(fēng)味品質(zhì)。

表3 不同除草方式對柑橘品質(zhì)的影響

3 討論與結(jié)論

不同除草方式主要通過改變土壤的養(yǎng)分狀況以及葉片對養(yǎng)分的吸收，從而間接影響果實品質(zhì)。

雜草覆蓋有利于改善土壤結(jié)構(gòu)，降低土壤淋溶，促進微生物活動，增加土壤有機質(zhì)以及速效養(yǎng)分含量［14-15］。地布覆蓋可以降低水分的損耗，在北方干旱地區(qū)，地布覆蓋可以促進果樹的生長發(fā)育和礦質(zhì)營養(yǎng)含量的提高［16-17］，而地布覆蓋結(jié)合保水劑或者壓埋枝條對提高果樹葉片礦質(zhì)營養(yǎng)含量和果實品質(zhì)的作用更為明顯［18］。長期化學(xué)除草降低了土壤有效養(yǎng)分，阻礙了葉片對鐵、鋅養(yǎng)分的吸收［19］。本研究與上述報道相似。除草劑處理降低了葉片的總鋅含量，但對葉片總鐵含量并未表現(xiàn)出抑制效果，其原因有待進一步研究。

葉片礦質(zhì)營養(yǎng)元素是影響果實品質(zhì)的主要因素之一。氮、磷和鉀是植物生長發(fā)育的必須元素，氮素是蛋白質(zhì)、核酸以及葉綠素的重要組成部分，是植物生長發(fā)育和產(chǎn)量形成的首要限制因素［20］；磷是植物體內(nèi)核酸、磷脂的重要組成部分，參與糖類的代謝過程，能促進光合作用和碳水化合物的合成與轉(zhuǎn)運［21］。雜草刈割是指當(dāng)果園雜草長到一定程度時，用割草機去除雜草，再將雜草覆蓋在樹盤下的一種除草方式。雜草刈割可以保熵蓄水，改善土壤質(zhì)量［10］。本研究表明，雜草刈割提高了葉片的氮素和磷素含量，提高了葉片葉綠素含量和光合速率，有利于碳水化合物的形成，從而提高果樹的可溶性固形物、VC 含量和糖酸比，降低總酸含量。鈣、鎂和微量元素銅、鋅是影響柑橘果實品質(zhì)的關(guān)鍵因子，由于雜草刈割是將雜草覆蓋在樹盤下，雜草枯萎腐爛經(jīng)微生物分解轉(zhuǎn)化為肥料，這在一定程度上為果樹的生長提供了養(yǎng)分，提高了柑橘葉片的鈣、鎂、銅和鋅含量，從而提高柑橘單果重和可食率。

防草布即園藝地布，是一種黑色透水透氣編制膜。有研究表明［22-23］，園藝地布可以改善土壤溫度和水分，抑制雜草生長，促進果樹生長和提高葉片葉綠素含量，提高蘋果的單果質(zhì)量及可溶性固形物含量；園藝地布覆蓋后降低了土壤溫度，抑制雜草生長，有利于椒果花芽分化，促進其果實發(fā)育。本試驗也得到同樣的結(jié)果，即防草布處理可以顯著提高柑橘的單果重以及VC含量。綜上，雜草刈割是提高柑橘品質(zhì)的橘園管理方式之一。