红江橙叶片矿质元素含量的测定及元素分布状态分析

杨少瑕，朱银玲

（1.广东海洋大学农学院；2.广东海洋大学化学与环境学院，广东 湛江 524088）

甜橙类在柑桔栽培中居相当重要的位置，其产量占世界柑桔总产的70%以上，甜橙果实具有许多优点，如品质优、耐贮运等，商品价值高，在我国发展甜橙具有重要的作用[1].红江橙，也称廉江红橙，是甜橙（Citrus sinersis（L.）Osbeek）与桔（Citrus reticulate Blanco）的嫁接嵌合体变异果[2]，为广东湛江特色水果之一.其皮薄色鲜，肉嫩多汁，爽口化渣，甜酸适中，曾被列入国宴佳果，深受消费者喜爱.甜橙叶片营养诊断是指导合理施肥的重要手段，国外有关甜橙营养诊断标准研究早已有报道[3-4].国内也开展了相关研究.王仁玑等学者开展了甜橙叶片营养元素适宜含量的研究[5]，黄慰情等学者对三峡重庆库区甜橙叶片开展了营养诊断研究，陈杰忠等人研究了不同砧木甜橙幼树生长量与叶片矿质元素含量的关系[6]，唐玉琴等人对红壤甜橙园土壤和叶片营养元素进行了相关性分析[7]；国内外研究表明，甜橙类叶片中各种矿物质元素的分布差异，与地域栽培状况（施肥、砧木等）及立地条件（土壤、气候等）不同有关，甜橙叶片矿物质元素分布状态可作为评估植株元素间的平衡状况和指导合理施肥的参考.目前，华南地区特别是粤西片区尚未有对甜橙类叶片矿质元素分布状态进行分析研究的报道，本文采用等离子体火焰发射光谱法测定红江橙叶片中氮、磷、钾、钙、镁、铜、锌、铁、锰等9 种矿质元素含量，根据美国甜橙叶片分析标准分析红江橙叶片矿质元素分布状态，实验数据旨在供营养诊断红江橙种植，指导合理施肥提供依据，以达到树体矿质营养元素相互平衡.

1 材料与方法

1.1 材料

红江橙叶片采自湛江廉江市农场，采摘5 种叶片样品：1#（花点新梢叶），2#（叶尖青、叶基黄），3#（叶面破裂、泛黄），4#（黄叶），5#（正常叶）.

1.2 仪器及试剂

1.2.1 仪器

VISFA-MPX 型电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-AES，由美国Varian 公司提供）.

表1 ICP-AES 的工作参数

1.2.2 试剂

氮、磷、钾、钙、镁、铜、锌、铁、锰标准储备溶液（由国家钢铁材料测试中心提供），浓度为1.000 mg/L；硝酸为分析纯.

1.3 实验方法

1.3.1 样品消解处理

分别用稀释洗洁精对红江橙5 种叶片进行清洗，洗去其表面农药、有机物、杂质，用去离子水淋洗叶片表面，置于80 ℃烘箱烘烤至叶片干透无水分.准确称取红江橙5种叶片各0.500 0 g 干燥样品置于PTFE 消解罐中[8]，加入5 mL HNO3，放入微波消解炉中消解15 min；待消解液清澈，结束消解，将溶液转移到50 mL 容量瓶中用5%HNO3溶液定容；在样品处理过程中按前述步骤制备空白对照.

1.3.2 标准工作溶液的配制

准确吸取5 mL 浓度为1 000 mg/L 的氮、磷、钾、钙、镁、铜、锌、铁、锰标准储备溶液，用质量浓度5%硝酸稀释定容至50 mL，摇匀，即成浓度为100 mg/L 的氮、磷、钾、钙、镁、铜、锌、铁、锰标准溶液，然后根据需要逐级稀释配制成各元素的质量浓度，作为标准工作溶液系列.按表1 仪器工作参数条件建立标准曲线，各元素回归方程及相关系数见表2.

2 结果与分析

2.1 红江橙叶片9种矿质元素含量

采用等离子体火焰发射光谱法测定红江橙叶片中氮、磷、钾、钙、镁、铜、锌、铁、锰等9 种矿质元素含量，结果见表3.

表2 各元素回归方程及相关系数

表3 红江橙叶片9种矿质元素含量

表3 结果显示，以元素含量%比较，红江橙5 种叶片样品的钙、氮、钾元素含量较高（1%～4%），磷、镁元素含量均较低（0.02%～0.20%）；以元素含量比较，铁元素含量为最高（155.44～275.97 mg/Kg），其次为锰元素（50.87～99.81 mg/Kg），铜元素含量（21.04～32.01 mg/Kg）、锌元素含量（10.76～24.45 mg/Kg）为最低.

2.2 叶片矿质元素适宜含量分析

甜橙叶片营养矿质元素含量一般参照美国佛州推荐的甜橙叶片分析标准（IFAS Bulletin 536D）[9]进行分析，见表4.

表4 甜橙叶片分析标准

根据表4 甜橙叶片分析标准和表3 结果，对红江橙5 种叶片中矿质元素状态进行分析，结果见表5.

表5 红江橙5 种叶片中矿质元素状态

从表5 结果可见，1#样品（花点新梢叶）矿质元素状态为氮、锰含量合适，镁含量亏缺，钙、锌含量不足，磷、钾、铁含量偏高，铜含量过量，提示该片园区可通过施用适当的微量元素肥料，增加土壤中镁、钙、锌的含量，控制少施磷、钾肥，降低土壤中磷、钾、铁、铜的含量，逐步改善土壤矿质元素质量，促进红江橙合理吸收矿质元素改善叶片元素状态；2#样品（叶尖青、叶基黄）矿质元素状态为钾、钙、锰含量合适，镁、锌含量亏缺，氮、磷含量不足，铜、铁含量过量，提示该片园区可通过增加土壤中镁、锌、氮、磷的含量，控制和降低土壤中铜、铁的含量，逐步改善土壤矿质元素质量，促进红江橙合理吸收矿质元素改善叶片元素状态；3#（叶面破裂、泛黄）矿质元素状态同2#，提示叶片呈部分黄色是由于同种土质所致；4#（黄叶）矿质元素状态为氮、钾、钙、锰含量合适，镁、锌含量亏缺，磷含量不足，铜、铁含量过量，4#样品叶片呈全部黄色，与呈部分黄色2#、3#样品的矿质元素比较除了氮含量合适外其余元素状态一致；5#样品为正常叶，其矿质元素状态为磷、钾、钙、锌、锰含量均为合适状态，镁含量亏缺，氮、铜、铁含量过量，提示该片园区可适度控制氮肥，增加土壤中镁含量，控制和降低土壤中氮、铜、铁的含量，逐步改善土壤矿质元素质量，促进红江橙合理吸收矿质元素改善叶片元素状态.红江橙5 种叶片样品呈现的共同特点是锰含量合适，镁含量亏缺，铜含量过量，铁含量偏高或过量，可能是与湛江市地处雷州半岛砖红土地域有关，也可能是红江橙对铜、铁的富集能力较强.

3 讨论

本实验结果显示，红江橙5 种叶片中富含Cu、Fe、Mn、K、Ca 元素，N、P、Zn、Mg 元素相对贫乏，参照IFAS Bulletin 536D 标准分析，红江橙5 种叶片样品呈现的共性是锰含量合适，镁含量亏缺，铜含量过量，铁含量偏高或过量，其余元素状态各异，本文实验结果与王仁玑等人的研究结果甜橙叶片中各元素含量的整体趋势K＞Ca＞P＞Mg＞Zn＞N 基本相符.

果树矿质营养状况受到诸多因素的影响（如所处地域、土壤管理、气象条件、结果状况等），叶片元素含量水平状态可能与地域和树体对元素的富集能力有关.雷州半岛地处丘陵砖红土壤地带，土壤肥力较差，但富含铜、铁等与火山地质有关，果树种植通过合理施肥，可以达到树体矿质营养元素相互平衡.本文首次研究红江橙叶片中矿质元素含量分布状态，由于实验样品采集量及采集地点有限，且红江橙叶片与果肉中的矿质元素含量关系有待进一步实验研究，因此，本实验数据仅为营养诊断红江橙种植、指导合理施肥，以达到树体矿质营养元素相互平衡，提供基础实验研究依据.