四季柚生育期叶片和果实中矿质元素含量变化的研究

陈 巍， 郭秀珠， 黄品湖， 潘君慧， 徐文荣， 林绍生

(浙江省亚热带作物研究所，浙江温州 325005)

四季柚生育期叶片和果实中矿质元素含量变化的研究

陈 巍， 郭秀珠， 黄品湖， 潘君慧， 徐文荣， 林绍生*

(浙江省亚热带作物研究所，浙江温州 325005)

本研究以四季柚为试材，定期测定果实发育周期内叶片与果实的矿质元素含量，研究四季柚叶片和果实矿质养分需求特征与相关性，为树体营养科学调控，优质高效施肥提供理论依据。结果显示，叶片生长过程中N、 P元素含量呈逐渐下降趋势，K、 Ca、 Mg、 B、 Zn含量呈先增后降趋势，S含量总体保持上升趋势，Fe含量呈现先降后稳再上升趋势，Cu含量总体较稳定，Mn含量呈现出先上升后下降再上升趋势; 果实生长过程中，N、 P、 K、 Ca、 S含量呈下降趋势，Mg含量呈现先升后降的趋势，微量元素中Fe、 Mn元素含量变化幅度较小，B、 Zn、 Cu元素含量变化趋势略有不同。叶片与果实之间矿质元素协同吸收作用较弱，而果实与果皮之间作用较强。研究表明，萌芽前应适当增施氮、 磷肥，6月中旬增施钙肥，7月中旬增施钾肥和镁肥，以及重视微量元素肥料的应用。

四季柚; 果实; 叶片; 矿质元素

Abstract: As an important part in fruit cultivation, fertilization becomes one of the most effective technologies to improve yield and quality of fruit. Combination with plant nutrition diagnostic techniques, the theory of mineral nutrition with fertilization techniques on fruit production was applied to understand surplus-deficit status of nutrient elements at fruit growth period of Sijiyou pummelo [Citrusgrandis(L.) Osbeck] and to provide theoretical basis for the nutritional regulation and rational fertilization application. The contents of mineral elements in Sijiyou pummelo leaves and fruits at the fruit development period were measured to study their variation characteristics and correlations. The research was carried out in plants of over 40 years old in Sijiyou pummelo production base in Zhejiang province since 2009. The results show that during the development of leaves, the N and P contents decreased gredualy, the K, Ca, Mg, B and Zn contents increased in the early phase and decreased later, and the S content increased on the whole. The Fe content decreased gradually in the early phase, then steady, and increased later. The Cu content vept stable, and the content of Mn increased and then decreased, and finally increased. In the development of fruits, the N, P, K, Ca and S contents present downward trends all along, the Mg content increased at the early phase and decreased later, the Fe and Mn contents kept relatively stable, and the contents of B, Zn and Cu slightly different at the development period. The level of collaborative absorption of mineral elements was week between fruits and leaves, but strong between flesh and peel. Relatively high N and P fertilizer rates should be used before the budding, proper amount of Ca fertilizer in mid-June, K and Mg fertilizers in mid-July should be applied, and microelements fertilizer application should be emphasized.

Keywords: Sijiyou pummelo; fruit; leaf; mineral element

随着我国水果产业逐渐扩大，对果树产量和品质的要求逐渐提高，进而对栽培技术提出了更高要求，而营养与施肥作为生产中最直接、 最关键的一个环节，成为实现此目标的主要途径之一[1-3]。将矿质营养原理与施肥技术运用到果树生产上，结合树体营养诊断技术，从而了解果树生长过程中营养元素的盈亏状况，是指导合理施肥的重要依据。在对欧李、 扁桃、 葡萄、 梨等果树的研究中已有此类报道[4-7]。

四季柚为芸香科柑桔亚科柑桔属，是我国柚类优良资源之一，其皮薄而光滑，无裂果，无核，果肉柔嫩化渣，品质风味极佳，是浙江省传统名果。关于其生物学特性、 配方施肥等方面已有报道[8-9]，而有关其矿质营养方面的研究还未见报道。本研究以四季柚为试材，通过在果实发育周期内定期测定叶片与果实的矿质元素含量，研究四季柚叶片和果实矿质养分需求特征与相关性，为树体营养科学调控、 优质高效施肥提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验在浙江省亚热带作物研究所马站试验站四季柚生产基地进行，果园土壤的基础肥力为: 有机质含量18.3 g/kg、 全氮 2.09 g/kg、 全磷 0.52 g/kg、 速效氮38.2 mg/kg、 速效磷 195 mg/kg、 速效钾 190 mg/kg、 pH值5.58。果园每年施肥3次，分别为: 3月初施春肥(每株施尿素1 kg，过磷酸钙1.5 kg，)； 6月底施夏肥(每株施三元复合肥1 kg)； 12月底施冬肥(每株施腐熟鸡粪25kg)。果园3月份喷一次石硫合剂，其余时期用多菌灵和农用链霉素进行病害防治。试验材料为40年树龄四季柚，选取5株长势一致、 正常结果的树体作为试验材料。叶片取样时间为4月中下旬(春梢叶完整展开)至12月中旬，每月取样一次，每株采10片，共50片，重复三次。果实取样时间为花后6周(6月中旬)至果实成熟，每15 d取样一次，每株采4个果，共20个果，3次重复。按常规方法进行洗涤，将叶片和果实(果肉和果皮)，烘干、 粉碎、 过筛，并贮于塑料瓶中待测。

1.2 测定项目及方法

叶片和果实矿质元素的测定 氮、 磷、 钾采用H2SO4-H2O2消解，分别采用改良式凯氏定氮法、 钼蓝比色法和火焰光度计测定; 钙、 镁、 铜、 锌、 锰、 铁采用Multiwave3000微波消解仪消解，iCE3500型原子吸收分光光度计测定; 硫采用HNO3-HClO4消煮，比浊法测定; 硼采用姜黄素比色法测定[10]。

试验数据采用SPSS version 13.0和Excel 2003软件进行统计分析和作图。

2 结果与分析

2.1 四季柚生长期叶片矿质元素的变化

2.1.1 四季柚生长期叶片大量元素含量的变化 如图1所示，四季柚叶片中N含量最高，其次为K，P含量较低，各元素呈现出不同的动态变化模式。叶片生长过程中，N含量呈逐渐下降趋势，最大值为2.80%，至12月中旬降至最低，下降了0.68个百分点; P含量变化幅度较小， 5月中旬至6月中旬含量最高，为0.25%， 9月中下旬至12月中旬下降0.02个百分点; K含量呈先升后降趋势， 8月中旬达到最大为2.18%。

图1 四季柚生长期叶片大量元素含量的变化Fig.1 Changes of major elements in the leaves of Sijiyou pummelo at the growth periods

2.1.2 四季柚生长期叶片中量元素含量的变化 从图2可以看出，四季柚叶片中量元素中Ca含量最高，其次为S和Mg。叶片生长过程中，Ca、 Mg含量均呈先升后降趋势，至7月中旬达到最大，分别为3.18%和0.33%; 而S含量总体保持上升趋势，最大值为0.45%。

2.1.3 四季柚生长期叶片微量元素含量的变化 图3显示，四季柚叶片微量元素中Fe含量最高，其次为B、 Mn和Zn，Cu含量最低，且各元素动态变化有所不同。Fe含量总体呈现出先下降后稳再上升趋势，最大值出现在12月20日，为110.30 mg/kg， 6月中旬至9月中旬变幅较小; B、 Zn含量呈先升后降趋势，最大值分别出现在10月20日和6月20日，为58.80 mg/kg和26.22 mg/kg; Mn含量呈先上升后下降再上升趋势，最大值出现在6月20日，为46.68 mg/kg; Cu含量总体较稳定，最大值为7.73 mg/kg。

图2 四季柚生长期叶片中量元素含量变化Fig.2 Changes of secondary elements in the leaves of Sijiyou pummelo at the growth periods

图3 四季柚生长期叶片微量元素变化Fig.3 Changes of microelements content in the leaves of Sijiyou pummelo at the growth periods

图4 四季柚生长期果实大量元素含量变化Fig.4 Changes of major elements in the fruit of Sijiyou pummelo at the growth periods

2.2 四季柚生长期果实矿质元素的变化

2.2.1 四季柚生长期果实大量元素含量的变化 四季柚果肉和果皮大量元素中K含量最高，其次为N，P含量最低(图4)。同一时期比较，果肉中N、 P、 K含量均高于果皮。6月中旬四季柚果肉和果皮N、 P、 K含量分别为1.51%、 0.34%、 1.96%和1.37%、 0.24%、 1.82%，随果龄增长其含量出现下降趋势，至采收时分别下降了0.84、 0.08、 0.47和0.48、 0.07、 0.54个百分点。

2.2.2 四季柚生长期果实中量元素含量的变化 图5显示，四季柚果肉和果皮中量元素中Ca含量最高，果皮中Mg含量高于S。同一时期比较，果肉S含量高于果皮，而果皮Ca、 Mg含量高于果肉。四季柚果肉和果皮Ca含量随果龄增大而出现下降趋势，至采收时下降了0.24和0.46个百分点; Mg含量呈现先升后降的趋势， 8月1日达到最大值，其值分别为0.098%和0.174%，8月29日后逐渐趋稳; S含量呈现出间断性下降趋势，至采收时分别下降了0.070和0.034个百分点。

2.2.3 四季柚生长期果实微量元素含量的变化 从图6可以看出，四季柚果肉和果皮微量元素中Fe含量最高，其次为B，再次为Zn，在果肉中Cu含量高于Mn，而果皮则相反。同一时期比较，果肉Fe、 Cu、 Zn含量高于果皮，而果皮B、 Mn含量高于果肉。与大、 中量元素相比，四季柚生长期微量元素含量较稳定，果肉和果皮Fe、 Mn元素含量变化幅度较小，B、 Zn、 Cu元素含量变化趋势略有不同。

图5 四季柚生长期果实中量元素含量变化Fig.5 Changes of secondary elements contents in the fruit of Sijiyou pummelo at the growth periods

图6 四季柚生长期果实微量元素含量变化Fig.6 Changes of microelements contents in the fruit of Sijiyou pummelo at the growth periods

2.3 四季柚不同矿质元素含量相关性分析

2.3.1 四季柚果实与叶片矿质元素相关性分析 对四季柚果实与叶片的11种矿质元素含量变化的相关性分析结果显示，果实与叶片之间N与P呈极显著正相关，相关系数为0.963，N与B呈极显著负相关，相关系数为-0.985; P与B呈显著负相关，相关系数为-0.929; K与Ca呈显著正相关，相关系数为0.889; Ca与Mg呈极显著正相关，相关系数为0.981; Mg与B呈显著负相关，相关系数为-0.879; S与Mn呈显著正相关，相关系数为0.929 (表1)。

2.3.2 四季柚果肉与果皮矿质元素相关性分析 如表2所示，果肉与果皮N、 P、 K、 Ca、 S五种元素之间分别呈极显著正相关，相关系数最大值为0.984，最小值为0.946; B与N呈显著负相关，相关系数为-0.709; Cu与Mg元素呈极显著正相关，相关系数为0.860， Cu与N、 P、 K、 Ca元素呈显著正相关，其相关系数分别为0.747、 0.720、 0.671、 0.745; Zn与N、 P、 K、 Ca、 S元素呈极显著正相关，其相关系数分别为0.923、 0.913、 0.881、 0.935、 0.962，与B元素呈显著负相关，其相关系数为-0.667。

3 讨论

叶片是植物制造养分供果实生长发育的主要器官[11]，柚类果实矿质元素含量占树体养分吸收量的比例较大[12]，因此探明四季柚叶片和果实的矿质元素含量变化规律对合理施肥具有重要的参考价值。本研究中通过比较叶片和果实大量元素含量变化表明，N、 P含量在生长过程中呈逐渐下降趋势，说明萌芽前保证树体的N、 P含量以满足叶片、 果实的生长发育十分必要; 叶片K含量在7月中旬即果肉膨大期开始增加，因此果实生长后期应施配钾肥。中量元素方面，叶片和果实Mg含量呈现先增后降趋势，说明7月中旬以后应适当增施镁肥以利于果实发育和叶片生长，叶片Ca含量6月中旬开始增加，因此果实生长中期应增加钙肥。与大、 中量元素相比，果实与叶片中微量元素变化幅度较小，生产上可通过施微量元素肥料满足树体需求。微量元素肥料各有适宜的施用技术，包括施肥量、 施肥期和施肥方法[13-14]。如未能适时适量使用微肥，在8月底前，需要增施微肥的任意时间可以叶面喷施微肥。另外，随着收获果实带走了大量营养，按照“归还学说”，必需补充果实带走的这部分营养才能持续增产，本文未能计算果实的养分吸收量，有待于进一步研究。

表1 四季柚叶片与果实矿质元素相关性分析

注(Note)： **—P<0.01; *—P<0.05

表2 四季柚果肉与果皮矿质营养元素相关性分析

注(Note)： **—P<0.01; *—P<0.05

土壤矿质营养元素有效性、 元素间的相互作用以及树体养分需求特性等决定了柚类矿质营养元素的吸收和分配。柚类生产中偏施氮、 磷、 钾肥，而忽视施用微肥，会造成土壤中大量元素和中量元素适宜，而微量元素较为缺乏，同时N、 K对B以及P对Cu、 Zn、 Fe存在颉抗作用，加剧了微量元素的缺乏，另外由于被动吸收和向上运输限制了叶片的微量营养元素进入果实，因此形成了叶片与果实N、 P、 Mg与B之间呈极显著或显著负相关关系，而大量元素及中量元素与微量元素之间不相关或负相关的结果[15-16]。

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VariationsofmineralelementscontentsinSijiyoupummeloleavesandfruitsduringthedevelopmentperiod

CHEN Wei, GUO Xiu-zhu, HUANG Pin-hu, PAN Jun-hui, XU Wen-rong, LIN Shao-sheng*

(ZhejiangInstituteofSubtropicalCrops,Wenzhou,Zhejiang325005,China)

S666.3.601

A

1008-505X(2013)03-0664-06

2012-09-04接受日期2013-01-10

浙江省科技厅优先主题重点农业科研项目(2009C12093，2011C12017)资助。

陈巍1983—)，男，山西高平人，助理研究员，主要从事果树资源与栽培研究。E-mail: carchen110@163.com * 通信作者 E-mail: lshsh28@sina.com