广西柑橘叶片微量营养元素含量状况研究

张超博，易晓曈，李有芳，陈香玲，刘升球，付行政，凌丽俐，彭良志*

（1 西南大学/中国农业科学院柑桔研究所，重庆 400712；2 广西农业科学院园艺研究所，广西南宁 530007；3 广西特色作物研究院，广西桂林 541004；4 四川省内江市农业农村局，内江 641000）

广西壮族自治区地处亚热带季风气候区，温暖，雨量充足，柑、橘、橙、柚、柠檬等柑橘品种均可种植，自古以来就是天然的柑橘生长适宜区[1-3]。2012年沃柑的引进，更推动了广西柑橘产业的迅猛发展[4-5]，农业部官网公开数据显示，截至2016年年底，广西柑橘种植面积达37万公顷，位居全国第二，产量578.2万吨，位列全国第一。但柑橘面积的快速扩张，导致栽培技术跟不上，产业出现较多问题[6]，如品种结构相对单一[7]，生产上偏重氮磷钾化肥的施用[8]，微量元素尤其是硼肥的盲目施用较严重，果园单产低、品质良莠不齐[9]。其中，以微量元素失衡问题比较突出，田间观察即可发现叶片硼中毒或缺锌出现花斑叶。然而，长期以来对广西柑橘树体微量元素营养状况没有系统研究和评价，不利于柑橘施肥技术的改进，特别是不利于化肥减施技术的实施，这也是导致目前广西柑橘化肥利用率不高的重要原因之一。为此，本研究以广西壮族自治区15个柑橘主产县(区)的207个代表性果园的柑橘叶片为研究对象，探讨广西柑橘树体微量元素含量状况和分布特征，为柑橘化肥减施增效和高产优质生产提供依据。

1 材料与方法

1.1 叶片样品的采集和前处理

试验于2017年8～10月在广西壮族自治区15个柑橘主产县(区)选取207个代表性果园进行叶片采集，主要品种为砂糖橘、沃柑、金橘和茂谷柑，每个橘园采集1个叶片样品，共采集叶片样品207个。15个采样县(区)为全州县、永福县、荔浦县、阳朔县、富川县、兴安县、灵川县、钟山县、武鸣县、德保县、来宾市、西乡塘区、隆安县、马山县和上林县。每个采样橘园按“Z”形随机选取20～30棵树，在每株树的东南西北四个方位、高1.5～2.0 m处，采集当年生春梢营养枝顶部向下的第3片叶，每株采8片或16片叶，每个橘园采叶片样120～160片。采集的叶片装入有孔的干净塑料袋内，置于有冰块的保温泡沫箱中带回实验室，参照庄伊美方法[10]经过清洗、灭酶、75℃恒温烘干、粉碎、干燥、装瓶密封后保存备用。

1.2 叶片营养元素含量测定

Fe、Mn、Zn和Cu含量按LY/T 1270-1999方法[11]，经硝酸-高氯酸消解后，采用AA-800原子吸收分光光度计(Perkin Elmer公司)进行测定。B含量按LY/T 1273-1999方法[11]，经干灰化法，用TU-1901紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司)在430 nm波长下测定。

1.3 叶片营养元素含量分级

综合美国柑橘叶片营养分级标准和前人的相关研究成果[10,12-13]，将叶片Fe、Mn、Zn、Cu和B按元素含量划分为5个等级(表1)。

表1 广西柑橘叶片微量元素分级标准(mg/kg)Table1 Standards for classification of micro-elements of citrus leaves in Guangxi

1.4 数据处理

试验数据均由Excel和SPSS19.0软件进行处理和分析。

2 结果与分析

2.1 叶片Fe含量状况

广西壮族自治区柑橘叶片的Fe含量在37.9～278.5 mg/kg 之间，平均为(99.6 ± 36.1)mg/kg。Fe含量在不足(低于适量，下同)、适量、超标(高于适量，下同)的样本数分别占总样本数的11.6%、67.6%、20.8%。大部分柑橘园叶片Fe含量处于适量水平。

由表2可知，Fe含量不足果园分布在全州县、荔浦县、阳朔县、兴安县、灵川县、德保县和西乡塘区。其中全州县、德保县、阳朔县和兴安县Fe含量不足的程度较严重，所占比例分别为33.3%、55.6%、28.6%和28.6%。而永福县、来宾市、西乡塘区、隆安县、马山县Fe含量超标的比例较高，全部超过40%。

2.2 叶片Mn含量状况

叶片Mn含量主要处于适量水平，其分布范围在13.5～588.6 mg/kg之间，平均为(79.4 ± 67.9)mg/kg(表3)。Mn含量不足、适量、超标的样本数分别占总样本数的5.3%、72.5%、22.2%。

由表3可知，Mn含量不足的果园仅在荔浦县、灵川县、德保县、隆安县和马山县，所占比例分别为20.8%、50.0%、11.1%、11.1%和16.7%。15个采样县区中有13个县区存在Mn含量超标的果园，永福县、阳朔县、富川县、钟山县、灵川县、来宾市、隆安县和马山县Mn超标程度较为严重，都超过25%。

2.3 叶片Zn含量状况

叶片存在较严重的Zn含量不足现象，其含量在5.4～68.2 mg/kg 之间，平均为(20.1 ± 7.2)mg/kg。Zn含量不足、适量、超标的样本数分别占总样本数的84.1%、15.9%、0.0%，即大部分柑橘园叶片Zn含量处于不足状态。

表4表明，每个采样区县的柑橘叶片Zn含量不足的比例均很高，全州县、富川县、兴安县、灵川县、德保县、隆安县、马山县和上林县的叶片样本Zn含量不足的比例均达到100%，其余采样区县的不足比例都在50%以上，仅有永福县、荔浦县、钟山县、武鸣县、来宾市和西乡塘区橘园Zn含量的适量水平比例稍高，分别为33.3%、20.8%、42.9%、24.2%、40.0%和22.2%。

表2 广西柑橘叶片的铁含量状况Table2 Fe contents in citrus leaves in Guangxi

表3 广西柑橘叶片的锰含量状况Table3 Mn contents in citrus leaves in Guangxi

表4 广西柑橘叶片的锌含量状况Table4 Zn contents in citrus leaves in Guangxi

2.4 叶片Cu含量状况

叶片Cu含量在1.2～196.1 mg/kg之间，平均为(18.8 ± 30.3)mg/kg。Cu含量不足、适量、超标的样本数分别占总样本数的33.3%、34.8%、31.9%，大约各占总样本数的1/3。

全州县、荔浦县、灵川县和德保县叶片样品Cu含量主要处于不足水平，所占比例均超50%以上；永福县、阳朔县、兴安县、钟山县和马山县叶片样品Cu含量适量比例在50%以上；富川县、武鸣县、来宾市、西乡塘区、隆安县和上林县叶片样品Cu含量主要处于超标水平，超标比例分别为75.0%、63.6%、50.0%、88.9%、100%和50.0%；其中钟山县、西乡塘区、隆安县、马山县和上林县的叶片样品Cu含量全部处于适量或超标水平(表5)。

2.5 叶片B含量状况

叶片B含量主要处于适量或超标水平，其分布范围在32.9～281.1 mg/kg之间，平均为(111.3 ±40.2)mg/kg。B含量不足、适量、超标的样本数分别占总样本数的0.5%、41.5%、58.0%。

表6显示，仅永福县有少量柑橘园叶片B含量为不足水平，占3.7%，其他采样县区的叶片B含量全部处于适量或超标水平。全州县、阳朔县、钟山县、德保县和上林县柑橘园叶片B含量主要处于适量水平，所占比例分别为76.2%、57.1%、57.1%、55.6%和70.0%。永福县、荔浦县、兴安县、武鸣县、来宾市、西乡塘区、隆安县和马山县柑橘园叶片B含量主要处于超标水平，所占比例分别为81.5%、95.8%、57.1%、54.6%、60.0%、55.6%、77.8%和66.7%。

2.6 广西柑橘叶片微量元素含量相关性分析

表7显示，叶片Fe与Zn含量呈极显著正相关(P＜0.01)，与 B 含量呈显著正相关(P＜0.05)；叶片Mn含量与Zn含量呈极显著正相关；叶片Cu含量与B含量呈极显著负相关。除叶片Mn含量与B含量、叶片Cu含量与B含量为负相关以外，其余微量元素之间均为正相关。

3 讨论

微量营养元素在柑橘树体内的含量远低于大中量营养元素，但对柑橘的产量和品质有着不可替代的作用[14-15]。而柑橘叶片营养元素的丰缺又与土壤、施肥量和施肥方式等密切相关[16-17]。目前对广西柑橘叶片营养诊断的研究少，并且已有的研究采样地域范围小、样本量较少、测定微量元素少(3～4个)[9,18-20,25,27]，缺乏系统性的研究。近十年来广西柑橘品种、种植区域和面积发生很大变化，例如，沙糖橘和沃柑成了主栽品种，很多香蕉园、桉树林和稻田被改建成柑橘园，但近十年未见有关广西柑橘营养状况的研究报道。

表5 广西柑橘叶片的铜含量状况Table5 Cu contents in citrus leaves in Guangxi

表6 广西柑橘叶片的硼含量状况Table6 B contents in citrus leaves in Guangxi

表7 广西柑橘叶片微量元素丰缺相关性分析Table7 Correlation analysis of trace elements in citrus leaves in Guangxi

本研究结果表明，广西柑橘叶片铁含量、锰含量大部分处于适量水平，适量比例分别占总样本数的67.6%和72.5%，含量不足的比例仅分别为11.6%和5.3%，这与陈桂芬等[19]的广西主产区85份椪柑叶片铁含量较为丰富和曾林芳等[20]的富川60份脐橙叶片铁锰含量大多数处于适量至高量范围的结果基本相同，这可能是由于南方土壤多为红黄壤，酸性较强，土壤有效铁、有效锰含量较高的原因。Mn含量超标的橘园占22.2%，有13个县区出现Mn含量超标的橘园，其中永福县、阳朔县、富川县、钟山县、灵川县、来宾市、隆安县和马山县Mn超标较为严重，都超过25%，除土壤酸性原因外，还可能与当地柑橘生产上使用代森锰锌等含锰杀菌剂较多有关[21]。

前人报道，重庆、江西、湖北、浙江等地柑橘普遍缺Zn严重[13,22-24]，2006～2009年报道广西局部地区调查的柑橘缺锌比例为44%～100%[9,18-20,25]。本研究在广西主产区多样本的分析发现，虽然十多年过去了，但广西柑橘叶片缺锌依然严重，不足比例高达84.1%(低量44.5%、缺乏39.6%)，这除了与红黄壤有效锌含量低[26]有关外，还与这些年柑橘生产上施用化肥为主、不重视有机肥施用和锌肥的补充有很大关系。本研究发现广西柑橘叶片铜含量波动最大，不足、适量、超标大约各占三分之一，铜超标比例较高的有富川县、武鸣县、来宾市、西乡塘区、隆安县和上林县。余红兵等[18]报道桂西北柑橘园土壤缺铜比例高达99.2%；黄玉溢等[27]研究了广西柑橘园土壤、叶片和根中铜的含量，发现橘园耕层土壤有效铜含量随园龄的增加而增加，主要原因是生产上频繁大量使用波尔多液等含铜杀菌剂来防治溃疡病[28]。富川县主栽品种为感溃疡病的甜橙，武鸣县、来宾市、西乡塘区和隆安县主栽品种为感溃疡病的沃柑，生产上频繁使用铜制剂防治溃疡病，这应是导致这些县区叶片铜超标的主要原因；而其余县主栽品种是较抗溃疡病的砂糖橘、温州蜜柑、金柑等品种，生产上铜制剂应用少，导致铜不足的果园比例高。

前人研究认为，广西10个柑橘园叶片全部缺硼[9]。但从本研究结果看，广西大部分柑橘叶片硼含量处于适量和超标水平，硼超标比例较高的是永福县、荔浦县、兴安县、武鸣县、来宾市、西乡塘区、隆安县和马山县，这些县区的土壤几乎全是缺硼或低硼[29]的红壤、黄壤，叶片硼超标的原因主要是近年来我国柑橘生产上硼肥的推广应用得到较好普及[30-31]。广西柑橘生产上已普遍施用硼肥，但硼是柑橘最敏感的营养元素，适宜范围窄，缺乏时叶脉肿大破裂，过量时叶片黄化、落叶、僵果[31-33]，从本试验结果看，硼超标比例高的县区需要重视硼过量施用问题，防止中毒。

柑橘叶片营养元素之间的相关性受土壤酸碱度、土壤有机质含量、营养元素的化学特性、砧木对营养元素吸收转运特性、元素间的拮抗、协同效应和施肥等诸多因素影响[10,34]。而微量元素间的相关性又因叶面肥及含铜、锰、锌等杀菌剂的使用而更为复杂。本研究结果表明，叶片Fe含量与叶片Zn含量呈极显著正相关，与叶片B含量呈显著正相关；叶片Mn含量与叶片Zn含量呈极显著正相关；叶片Cu含量与叶片B含量呈极显著负相关。

近年广东柑橘遭受黄龙病重创，与之毗邻的广西成为柑橘扩种的重点地区，追求快速扩大产量，导致品质标准化程度低。很多种植者随意或凭经验大量施用化肥，导致营养元素的丰缺失衡。通过叶片营养诊断指导施肥是科学高效的柑橘施肥技术，已在发达国家普及，成效显著。我国近十多年来在重庆、江西、湖北、福建等地也得到较好推广应用，但广西等其他大部分柑橘产区尚处于空白或起步状态。因此，通过叶片营养诊断，摸清各地柑橘树体营养状况，由此制定出科学合理的施肥方法，是减少化肥用量、提高肥效和提高产量和质量的重要途径。

4 结论

广西柑橘园树体Fe、Mn、Zn、Cu和B营养元素丰缺失衡较明显。其中叶片Fe和Mn含量适宜比例最高，不足比例分别为11.6%、5.3%，超标比例分别为20.8%、22.2%。缺Zn果园多且普遍，每个采样区县的柑橘叶片Zn含量处于不足的比例均很高。叶片铜含量波动最大，不足、适量、超标约各占1/3。叶片B含量超标果园比例最大，达58.0%。大部分柑橘园微量元素丰缺并存，养分平衡状况较差，5 种(Fe、Mn、Zn、Cu、B)和 4 种(Fe、Mn、Zn、Cu、B中的4种)微量元素含量均处于适宜水平的果园比例仅分别为0.5%和13.0%，生产上需重视微量元素的补充与平衡，补充Zn肥、控制B肥施用、注意含Cu药剂的施用。

致谢：在叶片样品采集过程中，得到广西农业科学院园艺研究所陈东奎、黄其椿、李果果、廖惠红、王茜、赵洪涛和广西特色作物研究院邓崇岭、陈传武、李贤良、牛英，以及15个采样县(区)行业主管部门、果园主等相关人员的支持和协助，在此一并表示感谢。