钙、硼对常山胡柚叶片养分、果实产量及品质的影响

邱 超, 胡承孝, 谭启玲*, 孙学成, 郑苍松, 苏少康,

胡育化1, 赵四清2, 陈健民3

(1新型肥料湖北省工程实验室，华中农业大学微量元素研究中心，湖北武汉 430070;2浙江省常山县农业局，浙江常山 324200; 3浙江省衢州市农业局，浙江衢州 324000)



钙、硼对常山胡柚叶片养分、果实产量及品质的影响

邱 超1, 胡承孝1, 谭启玲1*, 孙学成1, 郑苍松1, 苏少康1,

胡育化1, 赵四清2, 陈健民3

(1新型肥料湖北省工程实验室，华中农业大学微量元素研究中心，湖北武汉 430070;2浙江省常山县农业局，浙江常山 324200; 3浙江省衢州市农业局，浙江衢州 324000)

常山胡柚; 钙硼; 叶片养分; 品质; 产量

常山胡柚(Citrus changshanensis)，系柚和其他柑橘天然杂交而成[1-2]，原称胡柚，1991年正式命名为常山胡柚，成为中国柑橘属植物的一个新种，同时是浙江省常山县地方所特有的杂柑良种[3]。常山胡柚果实色、香、味兼备，内含营养物质丰富，并具有很高的药用价值，深受消费者喜爱[4]。20世纪80年代末在浙江省常山县大面积推广，目前栽培面积达7000hm2左右，年产量约13万吨[5]。由于常山胡柚园大多处于丘陵山地[6]，受到干旱、土壤贫瘠、管理技术欠缺等因素制约，影响我国常山胡柚产业的发展。矿质营养元素是果树生长发育、产量形成和果实品质提高的物质基础，研究叶片营养元素含量的季节性变化，对探究树体中营养元素的动态变化、养分代谢调控和果实品质改善具有重要意义，这方面研究在苹果、脐橙等[7-12]果树的报道较多，而关于常山胡柚叶片养分动态变化方面还缺乏较系统的研究。根据常山胡柚园土壤有效态钙、硼等养分含量普遍偏低的实际状况[13]，2010年开始在常山县常山胡柚栽培基地布置田间试验，旨为研究土施钙、硼肥对常山胡柚叶片营养元素含量的动态变化及果实产量和品质的影响，以期为改善常山胡柚树体营养环境和建立优质高产的常山胡柚施肥技术体系提供必要的理论依据和技术支持。

1　材料与方法

1.1试验区概况

试验点位于浙江省常山县常山胡柚栽培基地(东经118°27′00″，北纬 28°53′55″)，属亚热带季风气候，光照充足，年平均气温17.3℃，10℃以上的平均年积温5468℃，平均年降水量1751mm。试验点土壤为红壤，试验前(2009年)土壤有机质含量30.50g/kg、碱解氮72.94mg/kg、速效磷18.20mg/kg、速效钾133.33mg/kg、交换钙887.35mg/kg、交换镁53.50mg/kg、有效硼0.47mg/kg、pH值 4.01。参照柑橘园土壤养分分级指标[14]，供试土壤的有效态钙、硼和镁含量处于缺乏等级，且在当地常山胡柚种植区具有较强的代表性。

1.2试验设计

供试品种为13年生枳砧常山胡柚，种植密度为3.5m×4m，所选树体生长势及栽培管理模式基本一致。试验共设4个处理，即CK(对照)、Ca、B、Ca+B。试验所用钙肥为生石灰粉，每株施 0.5kg; 硼肥为硼砂，每株施 25g。每株氮、磷、钾施用量为尿素 (含N46.6%) 0.85kg、磷酸二铵 (N∶P2O5=15% ∶42%) 0.72kg、硫酸钾(含K2O50%)0.8kg，为矫正土壤缺镁，每株增施MgSO4·7H2O(A.R) 0.25kg。其中，全年钙、硼、镁肥于萌芽期一次性基施，氮、磷、钾肥分3次施用，即萌芽肥(每年3月中旬施40%氮、40%磷、20%钾)，稳果肥(每年5月下旬施30%氮、30%磷、40%钾)，壮果肥(每年8月上旬施30%氮、30%磷、40%钾)。施肥方式均为条施。每处理设4次重复，每重复4棵树。从2010年至2013年，每年按期施入上述肥料，于试验的第4年(2013年)采集常山胡柚不同生长期的当年生春梢叶片及成熟期果实样品。

1.3采样方法

叶片样品于树冠周围目视高度(约1.5m)，从东、南、西、北4个方向分别采取2013年生营养性春梢自顶端数第2、3片，每株采16片，每小区共采集64片叶混合成1个样品，于萌芽期(4月10日)、坐果期(6月9日)、膨大前中期(8月21日)、膨大后期(9月25日)和成熟期(11月16日)共取5次。采下的叶片迅速带回实验室，用自来水→0.1% 中性洗涤剂溶液→自来水→0.1%HCl溶液→去离子水漂洗后，于105℃恒温杀青30min，再于65℃条件下烘干至恒重，用不锈钢粉碎机粉碎，放阴凉干燥处保存备用。

果实样品于成熟期(11月16日)从各小区每株树冠外围采取大小相对一致的4个果实，共16个果实混为1个样品。

1.4测定项目与方法

叶片钙、镁、铁、锰、铜、锌全量采用HNO3-HClO4消煮—原子吸收分光光度法测定; 氮、磷、钾全量采用H2SO4-H2O2消煮，氮用凯氏定氮法、磷用钼锑抗比色法、钾用火焰光度法测定[15]; 全硼用1.0mol/LHCl提取—姜黄素比色法测定[16]。

果实可溶性固形物(TSS)用手持糖度计(日本，PAL-1)测定; 可滴定酸(TA，用柠檬酸表示)采用酸碱中和滴定法测定; 维生素C(Vc)采用2, 6-二氯靛酚氧化还原滴定法测定[17]。

按小区收获果实，称重计产。各处理产量(kg/hm2)=单株产量(kg)×645，其中645为每公顷株数。

1.5统计分析

运用Excel2003和SPSS20.0进行数据处理与统计分析，SigmaPlot10.0绘图。本文中F(Ca)、F(B)分别表示施钙肥、硼肥的主效应，F(Ca×B)表示钙、硼肥配施的交互效应。

2　结果与分析

2.1施钙、硼对常山胡柚叶片矿质养分含量变化

2.1.1 施钙、硼对常山胡柚叶片钙、硼含量的影响纵观常山胡柚果实年生长周期(图1)，叶片钙和硼含量均呈现先升后降的变化规律，且在果实膨大后期(9月份)达到最高值，这说明应在每年9月份前施足钙、硼肥，以满足常山胡柚树体对钙和硼素的营养需求。本研究中叶片硼含量的动态变化与刁莉华[18]所研究的4个柑橘品种叶片硼元素含量的季节变化相一致，但与Xiao等[11]所报道的脐橙叶硼素变化存在差异，这可能与叶片样品采集时间不同有关。

图1　不同施肥处理叶片钙、硼含量的动态变化Fig.1　Dynamics of Ca and B contents in leaves under different fertilization treatments

表1　钙、硼配施对8、9月叶片钙硼含量的试验效应

注(Note): * —P<0.05; **— P<0.01.

各处理叶片镁含量季节动态变化相同，均在坐果期出现最大值，后逐渐下降。从萌芽期至成熟期，各施硼处理叶片镁含量明显高于对照，且施硼显著提高了果实膨大期叶片镁含量，这可能是高硼促进了叶片中镁的吸收[20-21]。单施钙与对照处理叶片镁含量差异不显著，且在膨大后期至成熟期单施钙叶片镁含量低于对照，出现该现象应与钙镁间的拮抗作用有关[22]。

图2　不同施肥处理叶片氮磷钾镁养分含量的动态变化Fig.2　Dynamics of N, P, K and Mg contents in leaves under different fertilization treatments

施钙、硼肥对叶片磷含量的影响较小，但可以发现各处理叶片磷含量均在果实膨大前期达到最高值，基本可以判断果实膨大前中期(8月份)为常山胡柚叶片中磷的最大需求时期，所以针对常山胡柚全年磷肥的主要施用时期应控制在果实膨大前中期(8月份)之前。

2.1.3 施钙、硼对常山胡柚叶片铁、锰、铜、锌含量影响不同施肥处理对叶片微量元素铁、锰、铜和锌含量的动态变化特征见图3，各处理叶片铁含量在膨大前中期均达到最高值，之后Ca+B及CK呈现先降后升的变化趋势，而Ca、B处理叶片铁含量呈现逐渐降低的变化规律，且生长后期不同施肥处理叶片铁含量高于对照。叶片锰含量基本是随果实生长发育呈逐渐增加的趋势(图3)。除果实成熟期外，Ca+B显著提高了叶片锰含量。单施钙可提高各生长时期叶片锰含量，且显著增加了成熟期叶片锰含量。在果实生长前期，较高锰含量可促进叶片叶绿素形成和光合速率的提高，生长后期叶片中较高锰含量有促进叶绿素更新、糖分积累和蛋白质合成等作用[23]。

各施肥处理叶片铜含量随果实逐渐成熟大致呈先升后降再升的变化趋势即“N”形变化。从果实整个发育期来看，单施钙膨大后期叶片铜含量显著高于钙硼配施，但在其他果实生长时期各处理间叶片铜含量差异不显著。叶片锌含量在果实年生长周期中呈现先升后缓慢下降的变化趋势(图3)。与对照相比，单施钙降低了叶片锌含量，硼肥施用显著降低叶片锌含量，由此可确定施用石灰或硼砂均降低了叶片锌含量，可能是由于钙、硼与锌复合降低了土壤锌的最大吸附量及其解吸量和解吸率[24]，从而降低了土壤中锌的生物有效性，进而影响到根系对Zn2+的吸收。

图3　不同施肥处理叶片铁锰铜锌养分含量的动态变化Fig.3　Dynamics of Fe, Mn, Cu and Zn contents in leaves under different fertilization treatments

2.2施钙、硼对常山胡柚产量的影响

表2　不同施肥处理常山胡柚产量(20122013年) (kg/hm2)

注(Note): 同列数据后不同字母表示处理间差异达5%显著水平Valuesfollowedbydifferentlettersinacolumnaresignificantamongtreatmentsatthe5%level. * —P<0.05; **— P<0.01.

2.3施钙、硼对常山胡柚果实品质的影响

柑橘类果实内在品质评价的主要指标是维生素C(Vc)、可溶性固形物(TSS)、可滴定酸(TA)和固酸比(R)等。维生素C，又称L-抗坏血酸，是人体必需的维生素之一，是一种天然的强抗氧化剂，广泛参与机体的氧化还原反应，具有多种重要的生理功能[27]。本研究结果表明钙、硼单施可提高果实Vc含量，且显著高于钙硼配施，但与对照的差异不显著，其中钙硼互作对常山胡柚果实Vc含量的影响存在显著的负交互效应(表3)，这应与钙硼组合施用量有关，有关二者促进维生素C提高的适宜用量有待进一步研究。

大多数柑橘类果汁中可溶性固形物(TSS)主要是由糖(葡萄糖、果糖和蔗糖)组成，此外还含有少量的有机酸(主要是柠檬酸、维生素C、P等、芳香物质、可溶性蛋白、色素和矿物质等)[28]。本研究结果表明，钙、硼单施处理果实可溶性固形物含量略高于钙硼配施，但各处理间差异不显著(表3)。可滴定酸(TA)是指食品中所有酸性成分的总量，包括在测定前已离解成H+的酸的浓度(游离态)，也包括未离解的酸的浓度(结合态、酸式盐)[15]。施用钙肥降低了常山胡柚果实可滴定酸含量，且钙硼配施显著降低果实可滴定酸含量，表现出钙硼间的显著性负交互作用。

表3　不同施肥处理常山胡柚品质(2013年)

注(Note): 同列数据后不同字母表示处理间差异达5%显著水平Valuesfollowedbydifferentlettersinacolumnaresignificantamongtreatmentsatthe5%level. * —P<0.05; **— P<0.01.

3　讨论与结论

矿质养分的均衡供应可保证作物高产优质，也是农业生产中可以调控的重要技术措施之一。本研究在连续4年施肥的基础上，分析了在钙硼同缺的土壤中施用钙、硼肥对常山胡柚叶片养分、果实产量及品质的影响，基于试验结果及分析得出以下结论:

3)在酸性缺钙缺硼的土壤中，钙硼配施对叶片钙、硼、氮、钾和镁等养分产生显著提升作用，矫正树体所亏缺的养分，确保树体均衡吸收养分，从而表现出钙硼配施单年果实产量、年平均产量及2年累积产量均显著提高(表2)，即钙硼配施对果实产量产生显著的正交互作用。施钙、硼肥后，果实可食率降低，这表明针对单个果实而言，果皮重所占单果重的比率有所增加，主要体现在果皮厚度增大或果皮密度增大，从而增强果实耐贮性[32-33]。钙硼配施后常山胡柚果实可滴定酸显著降低，固酸比显著提高，明显提高果实品质，这与锦橙、胡柚等柑橘中报道结果相一致[26, 34-35]。总体而言，钙硼配施对常山胡柚产量和品质均有提升作用，为本研究最佳施肥处理。

常山胡柚在果实年生长周期中有规律性地表现出新梢生长、开花结果、果实发育等物候期，随种植年限的延长，在实际生产中如果每年采取同样的施肥措施，很可能会造成树体中养分吸收失衡问题(本研究的树体处于潜在性缺锌状况)，所以应每隔几年检测一次树体(叶片和花[36])中养分状况，精确及时补充潜在性所缺养分，以保证树体对养分的均衡吸收，实现常山胡柚高产优质栽培管理。

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Effectsofcalciumandborononleafnutrition,fruityieldandqualityofChangshanhuyou(Citruschangshanensis)

QIUChao1,HUCheng-xiao1,TANQi-ling1*,SUNXue-cheng1,ZHENGCang-song1,SUShao-kang1,HUYu-hua1,ZHAOSi-qing2,CHENJian-min3

(1 Hubei Provincial Engineering Laboratory for New-Type Fertilizer/Microelement Research Center of Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070, China; 2 Agricultural Bureau of Changshan Country, Changshan, Zhejiang 324200, China;3 Agricultural Bureau of Quzhou City, Quzhou, Zhejiang 324000, China)

【Objectives】Studiesonseasonalchangesofnutrientelementscontentsinleavesareveryimportantforinvestigatingsurplus-deficitstatusofplantnutrientelementsandregulationofnutrientmetabolism,andimprovingfruityieldandquality.Weconductedaconsecutivefour-yearfieldexperimenttoinvestigatetheeffectsofcalciumandboronfertilizersapplicationonleafnutrition,fruityieldandqualityofChangshanhuyou.【Methods】Thefieldexperimentwasconductedduring2010-2013in13-year-oldtreesofChangshanhuyougraftedontrifoliateorange[Poncirus trifoliata (L.)Raf.]inacommercialorchardintheChangshanCountry,QuzhouCity,ZhejiangProvinceofChina.Therewerefourtreatments, 1)nochemicalfertilizer(CK), 2)soilCaapplication(0.5kgcalciumoxidepertree), 3)soilBapplication(25gsodiumboratepertree),and4)soilCa+Bapplication(0.5kgcalciumoxide+ 25gsodiumboratepertree).Wesampledleaveslocatedatthesecondorthirdpositionfromthespringbranchtipatdifferentgrowthstagesandfruitsatthematuritystage,andanalyzedtheseasonalchangesofmineralnutrientcontentsinleavesandthefruitquality.【Results】Thecontentsofmineralelementsinleavesareincreasedatthebeginningandthendeclinedintheentireperiodoffruitmaturity.ThecontentsofN,K,MgandZnreachtheirpeaksatthestageoffruitset,andthePpeakisatthefruitenlargementandthepeaksofCa,B,Fe,MnandCuareatthefruitswelling.TheapplicationofcalciumorboronfertilizerimprovesthecontentsofCa,B,N,K,Fe,MnandCu,andreducestheZncontentsignificantly.TheinteractionbetweenCaandBremarkablyincreasestheCacontentinleavesinAugustandSeptember.Theaveragefruityieldforthe2yearsisincreasedby1.8%-21.4%inpresenceofdifferentfertilizers,andtheincreasedyieldsareinorder:Ca+B>B≥Ca.Theaccumulationyieldforthe2yearsoftheBappliedaloneissignificantlyhigherthanthatofthecontrolandthecombinedapplicationofCaandB(Ca+B)coulddramaticallyimprovetheyield.Ca,Bappliedalonehavenosignificanteffectonfruitquality,butCa+Bimprovestheratioofsolublesolidcontenttotitrationacid,andreducestitratableacidsignificantly.【Conclusions】N,P,K,MgandZnarethemainelementsinabsorptionatthefruit-setphase,andelementssuchasCa,B,Fe,MnandCuaremainlyabsorbedatthefruitenlargementstage.ThecombinedapplicationofCaandBimprovesleafmineralelementscontents(exceptPandZn),fruityieldandquality.

Changshanhuyou;calciumandboron;leafnutrition;quality;yield

2014-08-11接受日期: 2014-10-11网络出版日期: 2015-06-02

国家现代农业(柑橘)产业技术体系专项资金(CARS-27)资助。

邱超(1989—)，男，安徽桐城人，硕士研究生，主要从事柑橘营养与施肥方面的研究。E-mail:qc9998@163.com

Tel: 027-87288730,E-mail:qltan@mail.hzau.edu.cn

S666.3.601;S143.7

A

1008-505X(2016)02-0459-09