馬婷,趙亞玲,耿樹香,景躍波,李勇杰,寧德魯
(云南省林業(yè)科學(xué)院,云南 昆明650201)
油橄欖(OleaeuropaeaL.)為木犀科(Oleaceae)木犀欖屬(Olea)植物,在地中海周邊國家有6 000多年的栽培歷史,是世界著名的木本油料樹種,被譽(yù)為“飄香的軟黃金”[1-2]。我國從20世紀(jì)60年代初期開始油橄欖引種栽培,距今已有50年栽培歷史[3]。在引種油橄欖的歷程中,科研工作者在栽培區(qū)劃[4]、良種選育[5]、豐產(chǎn)栽培[6]等方面開展了大量研究工作,一定程度上推動了油橄欖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。但由于對油橄欖樹體營養(yǎng)方面的研究不足,在實(shí)際生產(chǎn)中施肥時間或施用肥料種類不當(dāng),過量施肥及肥料施用量不足等現(xiàn)象廣泛存在,導(dǎo)致大多數(shù)橄欖園開花、坐果不良,豐產(chǎn)性能難以體現(xiàn)。
相關(guān)學(xué)者對不同果樹的研究均表明,樹體營養(yǎng)狀況直接影響果樹的產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì),而葉片中礦質(zhì)元素的含量能夠直接反映樹體的營養(yǎng)情況,是果樹營養(yǎng)診斷的重要依據(jù)[7-10]。國外對油橄欖樹體營養(yǎng)方面已開展了系統(tǒng)性的研究,并認(rèn)為氮能夠加速并提高作物的結(jié)實(shí)能力,是最重要的礦質(zhì)元素,通常樹體對氮的需求量要大于其它元素,油橄欖在開花期到果核硬化期對于氮元素的需求量最大;磷是細(xì)胞分裂和分生組織的發(fā)育不可或缺的重要元素,同時也與淀粉和糖的利用有關(guān),參與植物的光合作用;鉀元素能增強(qiáng)植物光合作用,并促進(jìn)碳水化合物的代謝及合成,顯著增強(qiáng)植物抗逆性,但其流動性較強(qiáng),在油橄欖樹體中很難維持合適的水平。鈣是組成細(xì)胞壁胞間層的重要元素,并能與鉀、鈉、鎂、鐵等離子產(chǎn)生拮抗作用,油橄欖樹對于鈣有較強(qiáng)的耐受能力,同時對于鈣素缺乏非常敏感,橄欖園土壤中一般富含鈣,缺鈣的問題并不常見。鎂是葉綠素的重要組成部分,對果樹呼吸有重要促進(jìn)作用,并能提高果實(shí)的品質(zhì),春季花芽生長期對于鎂的消耗量非常大,但在油橄欖樹體中鎂的缺乏并不常見[1,11-13]。
綜上所述,N、P、K、Ca和Mg等大量元素在油橄欖樹體生長發(fā)育過程中發(fā)揮著極為重要的作用,關(guān)系著油橄欖的正常生長以及開花結(jié)實(shí)。目前,國內(nèi)針對油橄欖園葉片營養(yǎng)診斷方面的研究卻鮮有報道。因此,以3個品種3-7年生油橄欖樹為材料,通過測定其開花期、坐果期、果實(shí)生長期、果核硬化期及果實(shí)成熟期內(nèi)葉片大量元素含量,對其動態(tài)變化規(guī)律進(jìn)行研究,以期為油橄欖樹體營養(yǎng)診斷以及施肥提供科學(xué)依據(jù)。
試驗(yàn)地位于云南省油橄欖主產(chǎn)區(qū)楚雄州永仁縣(101°14′-101°49′E,25°51′-26°30′N),屬亞熱帶氣候,年均日照達(dá)2 824.4h,年均氣溫17.8℃,年均降水量840mm,無霜期315d,≥10℃的年平均積溫為5 934℃。土壤為紅壤。
選取有代表性的油橄欖園,包括云南綠原實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司永仁基地、永仁太古農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司基地、楚雄欣源生物科技有限公司基地以及永仁縣糯達(dá)油橄欖試驗(yàn)基地作為取樣地。試驗(yàn)地前期油橄欖物候期觀察結(jié)果顯示[3],3月下旬至4月上旬為開花、授粉期, 4月中旬為坐果期,4月下旬至5月為果核硬化期,6-8月為果實(shí)快速生長期和油脂積累期,8月初為果實(shí)轉(zhuǎn)色期,9月為果實(shí)成熟期,10月為采收后緩慢生長期。
在2016年3月至10月油橄欖主要生長期內(nèi),選擇佛奧、鄂植、柯基3個油橄欖品種,3-7年生長正常、無明顯病蟲害的樹體在每月10日進(jìn)行葉樣采集,并測定N、P、K、Ca和Mg元素。
從樣樹的東、西、南、北4個方向選取樹冠外圍當(dāng)年生營養(yǎng)枝上成熟、健康的葉片,一般為頂端向下的第4-6對葉片,每品種采集100-200片葉。采集的葉片帶回實(shí)驗(yàn)室洗凈后,在70℃烘箱中烘至恒重,粉碎后裝瓶備用。
用H2SO4-H2O2將樣品消煮后,用凱氏定氮法測定N,釩鉬黃比色法測定P,原子吸收分光光度法測定K。Ca和Mg則在干法灰化后,采用原子吸收分光光度法測定其含量[14]。
采用Excel 2007軟件進(jìn)行指標(biāo)平均值的計算以及繪制動態(tài)變化曲線。應(yīng)用SPSS 18.0軟件進(jìn)行單因素方差分析及相關(guān)性分析。
油橄欖不同生長期葉片中大量元素的含量見表1。
表1 葉片大量元素含量
由表1可見,在油橄欖葉片中,大量元素含量的平均值從高到低依次為N>Ca>K>P>Mg。
根據(jù)國際油橄欖理事會(IOC)確定的油橄欖葉片營養(yǎng)診斷時間(7月)和標(biāo)準(zhǔn)(詳見表2)[1],得出永仁縣油橄欖N元素相對缺乏,P元素充足,K元素過量,Ca元素充足,Mg元素缺乏。
表2 油橄欖葉片營養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)值
為直觀體現(xiàn)油橄欖主要生長期大量元素的動態(tài)變化規(guī)律,根據(jù)表1繪制3-10月油橄欖葉片中大量元素的動態(tài)變化規(guī)律圖(圖1)。在3-10月油橄欖主要生長周期內(nèi),葉片中大量元素的動態(tài)變化規(guī)律如圖1所示。由圖1可以看出,N元素和P元素含量從開花授粉期到果實(shí)轉(zhuǎn)色期(3-8月)之間呈逐步下降的趨勢,在果實(shí)采收(9月)后有所升高;K元素在開花授粉期到果核硬化期之間(3-5月)呈上升趨勢,當(dāng)5月份(果實(shí)硬化期)K元素含量達(dá)到最高點(diǎn)1.36%后開始緩慢下降;Ca元素開花授粉期到油脂積累初期(3-7月)之間處于穩(wěn)定狀態(tài),果實(shí)轉(zhuǎn)色期(8月)開始上升,到9月份果實(shí)成熟期Ca含量達(dá)到最大值1.74%,之后又開始下降;Mg元素在開花授粉期到果核硬化期(3-5月)呈下降趨勢,到5月份含量最低為0.05%,油橄欖進(jìn)入果實(shí)快速生長期葉片中Mg含量開始增高,之后逐步穩(wěn)定維持在0.07%。
圖1 油橄欖葉片中大量元素含量的動態(tài)變化
根據(jù)油橄欖葉片中大量元素的動態(tài)變化規(guī)律可以得出,3-8月在開花授粉期、坐果期、果核硬化期、果實(shí)快速生長期和油脂積累期對N、P元素需求較大,而在果實(shí)轉(zhuǎn)色期和成熟期對N、P的需求相對較??;在開花授粉期、坐果期對K元素需求量較少,而從5月果核硬化期開始,到果實(shí)快速生長期、油脂積累期、果實(shí)轉(zhuǎn)色期到成熟期均對K元素需求大;對Ca元素而言,則在9月果實(shí)成熟期到采收期有較大需求;在開花授粉期以及坐果期對Mg元素需求量較大,之后則較為平穩(wěn)。
佛奧、鄂植8號和柯基3個品種3-10月主要生長期內(nèi)大量元素N、P、K、Ca和Mg的含量平均值如表3所示。根據(jù)表3顯示結(jié)果,3個品種N元素和P含量差異顯著,柯基與佛奧、鄂植8號有顯著差異,而佛奧和鄂植8號之間差異不顯著;而3個品種在K、Ca和Mg元素含量均未表現(xiàn)出明顯的差異。
表3 不同油橄欖品種大量元素含量
注:字母相同表示差異不顯著,不同表示差異顯著(P<0.05);*表示P<0.05,下同。
油橄欖葉片中大量元素含量間的相關(guān)性見表4。由表4可知,K和Ca、K和Mg之間呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05),其余元素之間的相關(guān)性均未達(dá)到顯著水平。說明油橄欖葉片中K與Ca、Mg元素的吸收間存在一定的拮抗關(guān)系。
表4 油橄欖葉片中大量元素間的相關(guān)性
(1)油橄欖在其生長發(fā)育過程中,需要不斷地吸收養(yǎng)分,以滿足果樹營養(yǎng)生長和開花結(jié)果的需要。本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),油橄欖主要生長期內(nèi)大量元素含量從高到低的順序?yàn)镹>Ca>K>P>Mg。
(2)油橄欖葉片中5種營養(yǎng)元素含量在其整個年生長周期內(nèi)并不是持續(xù)穩(wěn)定的,它與樹體的物候期息息相關(guān)。前人研究結(jié)果認(rèn)為葉內(nèi)N、P、K含量從春季發(fā)芽到夏季結(jié)束期間在降低,之后其含量在秋冬季節(jié)回升;Ca的吸收情況與N、P完全相反,其在油橄欖年生長周期內(nèi)是一種穩(wěn)定的營養(yǎng)元素;Mg在油橄欖生長期內(nèi),其吸收量的動態(tài)變化較小[15-17]。從本試驗(yàn)營養(yǎng)元素的動態(tài)變化規(guī)律來看,在3-8月開花授粉期、坐果期、果核硬化期、果實(shí)快速生長期和油脂積累期對N、P元素需求較大;從5月果核硬化期開始,到果實(shí)快速生長期、油脂積累期、果實(shí)轉(zhuǎn)色期到成熟期均對K元素需求大;9月果實(shí)成熟期到采收期對Ca元素有一定需求;對Mg元素而言,最大需求期出現(xiàn)在開花授粉期以及坐果期,之后葉內(nèi)Mg含量則較為平穩(wěn)。因此,可認(rèn)為油橄欖開花授粉期、坐果期、果核硬化期、果實(shí)快速生長期和油脂積累期為營養(yǎng)需求的關(guān)鍵時期,可在此期內(nèi)進(jìn)行營養(yǎng)元素的補(bǔ)充,適量噴施葉面肥或追施復(fù)合肥。
(3)從不同品種間元素的差異來看,佛奧、鄂植8號和柯基3個品種,除柯基品種在N和P含量與佛奧、鄂植8號2個品種有顯著差異外,其余元素在品種間均未表現(xiàn)出明顯的差異。說明采集葉片進(jìn)行營養(yǎng)元素含量測定與分析,其結(jié)果受品種影響不大。
(4)不同營養(yǎng)元素間的相關(guān)性分析結(jié)果顯示,K和Ca、Mg元素之間呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。對7月份葉片營養(yǎng)分析的結(jié)果說明永仁縣油橄欖葉片中K元素過量,Mg元素缺乏,與這一結(jié)論基本一致。實(shí)際生產(chǎn)中,油橄欖叢狀枝現(xiàn)象在各果園普遍發(fā)生,并造成落葉、樹勢衰弱、不結(jié)果等現(xiàn)象,大部分果園管理者認(rèn)為是缺Ca或缺B所導(dǎo)致。根據(jù)K與Ca、Mg元素之間的拮抗關(guān)系,可進(jìn)一步研究叢狀枝的發(fā)生是否與K元素、Mg元素的豐缺有一定關(guān)系。
下一步研究應(yīng)根據(jù)油橄欖葉片中大量元素的動態(tài)變化規(guī)律以及永仁縣油橄欖營養(yǎng)豐缺狀態(tài),制定相應(yīng)施肥措施,并根據(jù)施肥后樹體的營養(yǎng)及產(chǎn)量狀況進(jìn)行驗(yàn)證和調(diào)整,以促進(jìn)云南油橄欖園科學(xué)施肥技術(shù)進(jìn)步。