尹 恒,劉 淙,王 露,付曉曉,陳 書
(1 四川省廣安市廣安區(qū)農業(yè)農村局,610093)(2 四川威爾檢測技術股份有限公司)
四川盆地是柑橘原產地之一,柑橘產出量較高,在我國柑橘種植中占據重要地位[1]。廣安市是四川省柑橘主要產區(qū)之一,其中廣安區(qū)主要種植柚、血橙、檸檬等種類[2]。由于廣安區(qū)土壤類型各異,各果園種植偏施化肥,忽略有機質及各種微量元素的施入,對廣安市柑橘產業(yè)帶來了產量下降、品質降低等不良影響。
前人研究結果顯示,通過柑橘葉片養(yǎng)分豐缺能直接對果樹進行營養(yǎng)診斷[3-6]。徐海燕、溫明霞等[7-8]研究表明,柑橘葉片養(yǎng)分與果實品質密切相關,不同的養(yǎng)分與品質指標間的相關性不同。果實品質指標包括果糖、還原糖、葡萄糖、維生素C、固酸比等,指標數量眾多,難分主次,因此學者們常通過相關性分析、主成分分析的手段來對果實品質進行評價[7-11]。
為了解當下廣安各地區(qū)柑橘果園樹體養(yǎng)分豐缺與果實品質狀況,指導果園施肥,以增加果園經濟效益,廣安區(qū)農村農業(yè)局按照“國家耕地質量監(jiān)測點建設標準”等相關文件要求,結合廣安區(qū)當地實際情況,在廣安各地區(qū)的柑橘園建設40 個長期定位調查點。本研究以這40 個柑橘園的柚、檸檬、血橙為試材,測定其葉片礦質營養(yǎng)元素含量及果實品質相關指標,以期為廣安區(qū)柑橘園科學合理施肥提供參考和依據。
本試驗于2018 年10—12 月在廣安區(qū)開展,供試的柑橘葉片和果實采自廣安區(qū)建設的40 個長期定位柑橘園,其中柚園位于龍安鄉(xiāng)群策村、文林村、認真村、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,血橙樹齡為2 年,行株距為4 m×3 m。相同種類的果園管理水平大致相同。
(1)葉片的采集。葉片于采果前(即果實成熟期)采集,采用對角線的方法,在每個采樣點隨機選擇25 株樹,在樹冠外圍中部東、南、西、北4個方向,隨機選取發(fā)育中等的5~7 月齡的春梢營養(yǎng)枝,采集其基部向上第4 片以上的葉片,每株樹采集4 片葉,采集后放入潔凈、干燥的自封袋,在運輸過程中進行2~4 ℃冷藏保存,運回實驗室后立即烘干,制成干樣保存。
(2)果實的采集。采用對角線的方法,檸檬、血橙每個采樣點各隨機選擇10 株樹,在樹冠外圍中部東、南、西、北4 個方向,隨機選取長勢相近的果實,分別采集大約4 kg 組成1 個樣品;柚每個采樣點選擇2 株樹,在樹冠外圍中部東、西或南、北2 個方向采集2 個大小相近、健康完整的果實組成1 個樣品。
1.2.1 測定項目及方法
測定柑橘葉片礦質元素含量,包括氮、磷、鉀、鈣、鎂、鐵、錳、銅、鋅含量,并測定果實果糖、葡萄糖、蔗糖、還原糖、抗壞血酸含量及固酸比、可食率,各指標測定方法如表1 所示,重復測定3次,取平均值。
表1 樣品測定項目及其方法
1.2.2 養(yǎng)分分級標準
柑橘葉片養(yǎng)分情況按照表2 的標準進行分級。
表2 柑橘葉片各礦質元素分級標準[9]
數據處理及圖表制作采用WPS 軟件,相關性、主成分分析采用DPS 數據處理系統(tǒng)。
據表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50%,其中有10.0%的地區(qū)鈣含量達到過量水平,2.5%的地區(qū)銅含量達到過量水平;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)出現過量現象??梢姡瑥V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、鋅元素普遍未達到適量水平。
表3 廣安區(qū)柑橘園各養(yǎng)分含量分級分布情況
對果實品質與葉片養(yǎng)分指標進行皮爾遜相關性分析。柚果實蔗糖含量與葉片鈣含量呈極顯著負相關;果實固酸比與葉片鎂、錳含量均呈極顯著正相關,與葉片氮含量呈顯著負相關,與葉片鋅含量呈顯著正相關(表4)。檸檬果實葡萄糖含量與葉片錳、鐵、鋅含量均呈顯著負相關;果實蔗糖含量與葉片鎂含量呈顯著負相關;果實還原糖含量與葉片錳、鐵、鋅含量呈顯著或極顯著負相關;果實可食率與葉片鉀含量呈極顯著正相關,與葉片鎂含量呈顯著負相關(表5)。血橙果實固酸比與葉片銅含量呈顯著負相關;果實抗壞血酸含量與葉片鐵含量呈顯著負相關;果實可食率與葉片鎂、錳含量均呈顯著正相關,與葉片鋅含量呈顯著負相關(表6)。
表4 柚果實品質與葉片礦質養(yǎng)分的相關關系(n=17)
表5 檸檬果實品質與葉片礦質養(yǎng)分的相關關系(n=15)
表6 血橙果實品質與葉片礦質養(yǎng)分的相關關系(n=8)
分別對3 種柑橘果實的果糖、葡萄糖、蔗糖、還原糖、固酸比、抗壞血酸、可食率等品質指標進行主成分分析,按照特征值大于1 的標準來提取主成分,可知(表7),影響柚果實品質的有2 個主成分,影響檸檬和血橙果實品質的均有3 個主成分,其累計方差貢獻率分別為75.34%、82.80%、84.61%,可通過這些主成分得分對柚、檸檬、血橙果實品質進行評價。
根據主成分分析結果可知,影響柚果實品質的因素主要是葡萄糖、蔗糖、還原糖含量,影響檸檬果實品質的因素主要為還原糖含量、可食率、抗壞血酸含量,影響血橙果實品質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 柑橘果實品質主成分分析結果
柑橘葉片是柑橘樹生長與果實發(fā)育的養(yǎng)分供給者,其養(yǎng)分豐缺狀況能夠反映樹體的營養(yǎng)狀況[3,7]。本調查研究顯示,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、應介官等[12-14]的研究結果不一致,可能是由不同地區(qū)的土壤肥力、土壤pH 值、水肥管理的不同導致,這在朱攀攀等[15]的研究中有所體現。全國柑橘葉片普遍存在缺乏鎂、鋅的現象[12,16],與此次研究結果相同,一方面鎂、鋅之間具有協(xié)同作用[17],其缺乏現象通常一起出現,另一方面廣安區(qū)果園可能因為長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]。調查結果表明,廣安區(qū)柑橘園樹體存在養(yǎng)分不均衡的情況,應適量補充氮、鎂、鋅肥,并注意調節(jié)土壤酸度。
柑橘葉片養(yǎng)分含量與果實品質指標存在較強的相關性[18],此次調查研究中發(fā)現3 種柑橘果實的品質指標與其葉片養(yǎng)分含量的相關性不盡相同,中微量元素對柑橘果實品質的影響更為顯著,其中葉片鎂、錳、鋅與3 種柑橘果實部分品質指標均存在顯著相關關系:柚果實固酸比與葉片鎂、錳、鋅含量均呈顯著或極顯著正相關;檸檬果實蔗糖含量、可食率與葉片鎂含量均呈顯著負相關,果實還原糖、葡萄糖含量與葉片錳、鋅含量均呈顯著負相關;血橙果實可食率與葉片鎂、錳含量均呈顯著正相關,與葉片鋅含量呈顯著負相關。這與徐海燕、溫明霞等[7-8]的研究結果類似。鎂、錳、鋅元素與葉綠體合成及其活性關系密切,是柑橘果實糖分累積的關鍵[19-20],因此可以根據調控柑橘葉片鎂、錳、鋅的含量來提升廣安區(qū)柑橘果實品質。
主成分分析可以層次分明地反映出果實品質的評價依據[10-11,21-22]。通過對廣安區(qū)3 種柑橘果實品質指標主成分分析發(fā)現,影響不同柑橘種類的主要成分不一致,其中還原糖含量對廣安區(qū)柚、檸檬、血橙果實品質的貢獻率均名列前茅,與李勛蘭等[23]、林媚等[24]的研究結果不一致,主要是受到不同種類、品種、評價指標的影響。結合葉片營養(yǎng)與果實品質相關性分析結果,為提升廣安區(qū)柑橘果實品質,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,對廣安區(qū)柑橘園的施肥建議為:所有調查點的果園需補充鎂肥,部分地區(qū)補充相應缺乏的氮、磷、鉀、鈣、錳、銅、鋅。所有肥料不宜過量補充,尤其是鈣、錳、鋅,否則易降低果實品質。