油橄榄生长期叶内大量元素动态变化规律研究*

马婷，赵亚玲，耿树香，景跃波，李勇杰，宁德鲁

(云南省林业科学院,云南 昆明650201)

油橄榄(OleaeuropaeaL.)为木犀科(Oleaceae)木犀榄属(Olea)植物，在地中海周边国家有6 000多年的栽培历史，是世界著名的木本油料树种，被誉为“飘香的软黄金”[1-2]。我国从20世纪60年代初期开始油橄榄引种栽培，距今已有50年栽培历史[3]。在引种油橄榄的历程中，科研工作者在栽培区划[4]、良种选育[5]、丰产栽培[6]等方面开展了大量研究工作，一定程度上推动了油橄榄产业的发展。但由于对油橄榄树体营养方面的研究不足，在实际生产中施肥时间或施用肥料种类不当，过量施肥及肥料施用量不足等现象广泛存在，导致大多数橄榄园开花、坐果不良，丰产性能难以体现。

相关学者对不同果树的研究均表明，树体营养状况直接影响果树的产量和果实品质，而叶片中矿质元素的含量能够直接反映树体的营养情况，是果树营养诊断的重要依据[7-10]。国外对油橄榄树体营养方面已开展了系统性的研究，并认为氮能够加速并提高作物的结实能力，是最重要的矿质元素，通常树体对氮的需求量要大于其它元素，油橄榄在开花期到果核硬化期对于氮元素的需求量最大；磷是细胞分裂和分生组织的发育不可或缺的重要元素，同时也与淀粉和糖的利用有关，参与植物的光合作用；钾元素能增强植物光合作用，并促进碳水化合物的代谢及合成，显著增强植物抗逆性，但其流动性较强，在油橄榄树体中很难维持合适的水平。钙是组成细胞壁胞间层的重要元素，并能与钾、钠、镁、铁等离子产生拮抗作用，油橄榄树对于钙有较强的耐受能力，同时对于钙素缺乏非常敏感，橄榄园土壤中一般富含钙，缺钙的问题并不常见。镁是叶绿素的重要组成部分，对果树呼吸有重要促进作用，并能提高果实的品质，春季花芽生长期对于镁的消耗量非常大，但在油橄榄树体中镁的缺乏并不常见[1,11-13]。

综上所述，N、P、K、Ca和Mg等大量元素在油橄榄树体生长发育过程中发挥着极为重要的作用，关系着油橄榄的正常生长以及开花结实。目前，国内针对油橄榄园叶片营养诊断方面的研究却鲜有报道。因此，以3个品种3-7年生油橄榄树为材料，通过测定其开花期、坐果期、果实生长期、果核硬化期及果实成熟期内叶片大量元素含量，对其动态变化规律进行研究，以期为油橄榄树体营养诊断以及施肥提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地自然概况

试验地位于云南省油橄榄主产区楚雄州永仁县(101°14′-101°49′E，25°51′-26°30′N)，属亚热带气候，年均日照达2 824.4h，年均气温17.8℃，年均降水量840mm，无霜期315d，≥10℃的年平均积温为5 934℃。土壤为红壤。

1.2 供试材料

选取有代表性的油橄榄园，包括云南绿原实业发展有限公司永仁基地、永仁太古农业发展有限公司基地、楚雄欣源生物科技有限公司基地以及永仁县糯达油橄榄试验基地作为取样地。试验地前期油橄榄物候期观察结果显示[3]，3月下旬至4月上旬为开花、授粉期， 4月中旬为坐果期，4月下旬至5月为果核硬化期，6-8月为果实快速生长期和油脂积累期，8月初为果实转色期，9月为果实成熟期，10月为采收后缓慢生长期。

在2016年3月至10月油橄榄主要生长期内，选择佛奥、鄂植、柯基3个油橄榄品种，3-7年生长正常、无明显病虫害的树体在每月10日进行叶样采集，并测定N、P、K、Ca和Mg元素。

1.3 样品采集与处理

从样树的东、西、南、北4个方向选取树冠外围当年生营养枝上成熟、健康的叶片，一般为顶端向下的第4-6对叶片，每品种采集100-200片叶。采集的叶片带回实验室洗净后，在70℃烘箱中烘至恒重，粉碎后装瓶备用。

1.4 样品测定

用H2SO4-H2O2将样品消煮后，用凯氏定氮法测定N，钒钼黄比色法测定P，原子吸收分光光度法测定K。Ca和Mg则在干法灰化后，采用原子吸收分光光度法测定其含量[14]。

1.5 数据分析

采用Excel 2007软件进行指标平均值的计算以及绘制动态变化曲线。应用SPSS 18.0软件进行单因素方差分析及相关性分析。

2 结果与分析

2.1 叶片大量元素含量

油橄榄不同生长期叶片中大量元素的含量见表1。

表1 叶片大量元素含量

由表1可见，在油橄榄叶片中，大量元素含量的平均值从高到低依次为N>Ca>K>P>Mg。

根据国际油橄榄理事会(IOC)确定的油橄榄叶片营养诊断时间(7月)和标准(详见表2)[1]，得出永仁县油橄榄N元素相对缺乏，P元素充足，K元素过量，Ca元素充足，Mg元素缺乏。

表2 油橄榄叶片营养标准值

2.2 叶片营养元素动态变化特征

为直观体现油橄榄主要生长期大量元素的动态变化规律，根据表1绘制3-10月油橄榄叶片中大量元素的动态变化规律图(图1)。在3-10月油橄榄主要生长周期内，叶片中大量元素的动态变化规律如图1所示。由图1可以看出，N元素和P元素含量从开花授粉期到果实转色期(3-8月)之间呈逐步下降的趋势，在果实采收(9月)后有所升高；K元素在开花授粉期到果核硬化期之间(3-5月)呈上升趋势，当5月份(果实硬化期)K元素含量达到最高点1.36%后开始缓慢下降；Ca元素开花授粉期到油脂积累初期(3-7月)之间处于稳定状态，果实转色期(8月)开始上升，到9月份果实成熟期Ca含量达到最大值1.74%，之后又开始下降；Mg元素在开花授粉期到果核硬化期(3-5月)呈下降趋势，到5月份含量最低为0.05%，油橄榄进入果实快速生长期叶片中Mg含量开始增高，之后逐步稳定维持在0.07%。

图1 油橄榄叶片中大量元素含量的动态变化

根据油橄榄叶片中大量元素的动态变化规律可以得出，3-8月在开花授粉期、坐果期、果核硬化期、果实快速生长期和油脂积累期对N、P元素需求较大，而在果实转色期和成熟期对N、P的需求相对较小；在开花授粉期、坐果期对K元素需求量较少，而从5月果核硬化期开始，到果实快速生长期、油脂积累期、果实转色期到成熟期均对K元素需求大；对Ca元素而言，则在9月果实成熟期到采收期有较大需求；在开花授粉期以及坐果期对Mg元素需求量较大，之后则较为平稳。

2.3 不同油橄榄品种营养元素的差异

佛奥、鄂植8号和柯基3个品种3-10月主要生长期内大量元素N、P、K、Ca和Mg的含量平均值如表3所示。根据表3显示结果，3个品种N元素和P含量差异显著，柯基与佛奥、鄂植8号有显著差异，而佛奥和鄂植8号之间差异不显著；而3个品种在K、Ca和Mg元素含量均未表现出明显的差异。

表3 不同油橄榄品种大量元素含量

注：字母相同表示差异不显著，不同表示差异显著(P<0.05)；*表示P<0.05，下同。

2.4 油橄榄叶内5种元素含量间的相关性分析

油橄榄叶片中大量元素含量间的相关性见表4。由表4可知，K和Ca、K和Mg之间呈显著负相关(P<0.05)，其余元素之间的相关性均未达到显著水平。说明油橄榄叶片中K与Ca、Mg元素的吸收间存在一定的拮抗关系。

表4 油橄榄叶片中大量元素间的相关性

3 结论与讨论

(1)油橄榄在其生长发育过程中，需要不断地吸收养分，以满足果树营养生长和开花结果的需要。本试验研究发现，油橄榄主要生长期内大量元素含量从高到低的顺序为N>Ca>K>P>Mg。

(2)油橄榄叶片中5种营养元素含量在其整个年生长周期内并不是持续稳定的，它与树体的物候期息息相关。前人研究结果认为叶内N、P、K含量从春季发芽到夏季结束期间在降低，之后其含量在秋冬季节回升；Ca的吸收情况与N、P完全相反，其在油橄榄年生长周期内是一种稳定的营养元素；Mg在油橄榄生长期内，其吸收量的动态变化较小[15-17]。从本试验营养元素的动态变化规律来看，在3-8月开花授粉期、坐果期、果核硬化期、果实快速生长期和油脂积累期对N、P元素需求较大；从5月果核硬化期开始，到果实快速生长期、油脂积累期、果实转色期到成熟期均对K元素需求大；9月果实成熟期到采收期对Ca元素有一定需求；对Mg元素而言，最大需求期出现在开花授粉期以及坐果期，之后叶内Mg含量则较为平稳。因此，可认为油橄榄开花授粉期、坐果期、果核硬化期、果实快速生长期和油脂积累期为营养需求的关键时期，可在此期内进行营养元素的补充，适量喷施叶面肥或追施复合肥。

(3)从不同品种间元素的差异来看，佛奥、鄂植8号和柯基3个品种，除柯基品种在N和P含量与佛奥、鄂植8号2个品种有显著差异外，其余元素在品种间均未表现出明显的差异。说明采集叶片进行营养元素含量测定与分析，其结果受品种影响不大。

(4)不同营养元素间的相关性分析结果显示，K和Ca、Mg元素之间呈显著负相关关系。对7月份叶片营养分析的结果说明永仁县油橄榄叶片中K元素过量，Mg元素缺乏，与这一结论基本一致。实际生产中，油橄榄丛状枝现象在各果园普遍发生，并造成落叶、树势衰弱、不结果等现象，大部分果园管理者认为是缺Ca或缺B所导致。根据K与Ca、Mg元素之间的拮抗关系，可进一步研究丛状枝的发生是否与K元素、Mg元素的丰缺有一定关系。

下一步研究应根据油橄榄叶片中大量元素的动态变化规律以及永仁县油橄榄营养丰缺状态，制定相应施肥措施，并根据施肥后树体的营养及产量状况进行验证和调整，以促进云南油橄榄园科学施肥技术进步。