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不同物候期建阳橘柚叶片主要营养元素的含量变化及其相关性

2021-06-08黄雁飞陈桂芬黄玉溢刘斌熊柳梅黄太庆蒙炎成

热带农业科学 2021年4期
关键词:建阳开花期营养元素

黄雁飞 陈桂芬 黄玉溢 刘斌 熊柳梅 黄太庆 蒙炎成

(广西壮族自治区农业科学院农业资源与环境研究所广西南宁530007)

建阳橘柚是由甜春橘柚芽变优选扩繁而成的品种[1],具有树势强,幼树生长快,抗性强,果肉含糖量高、细嫩化渣,品质佳,耐贮运等特点,一般单果重可达300 g,产量可达88 020 kg/hm2[2],是目前杂交柑中综合性状优良的品种之一[3]。由于种植经济效益较好,近年来建阳橘柚开始被陆续引进到广西种植,且面积逐步扩大,已成为农民增收致富的一项支柱产业[4]。作为新引进的柑橘品种,建阳橘柚养分需求规律还不明确,按普通的柑橘管理方式进行施肥难免会造成养分供给不均衡、肥料利用率低、产出效益低等问题[5]。因此,研究建阳橘柚叶片的营养变化规律对科学指导果园施肥具有重要意义。营养元素对柑橘的生长发育、产量形成和品质调控有重要的作用,缺失或过量都会在一定程度上影响果树的正常产量、品质及其抗逆性的变化[6-7]。叶片作为制造、积累、贮藏养分的“源”器官[8],叶片营养可直接反映柑橘树体营养和土壤养分的供给状况[9-11]。不同柑橘品种叶片营养吸收差异明显,刘星辉等[12]分析了南丰蜜桔、福桔3个物侯期的叶片N、P、K表明,叶片N含量在花芽生理分化期(10月份)最大,幼果期(5月份)次之,花芽形态分化期(1月份)最低,P、K含量以5月份最高。李淑仪等[13]研究发现,沙田柚的叶片对大量元素N、P、K、Ca吸收呈现出4月份吸收迅速,7月份下降,10月份又增加的趋势。当前针对建阳橘柚的研究还主要集中在对其品种特性评价、病虫防治等方面,关于叶片营养特性的相关研究还鲜见报道[14]。本研究以3年生建阳橘柚为材料,根据其物候期特点对叶片进行采样,分析叶片中大量营养元素和主要微量元素的含量变化,了解和掌握建阳橘柚在广西桂南地区生长的营养特性,以期为当地果园的合理施肥提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试材

3年生建阳橘柚为枳壳砧木嫁接树,种植于广西南宁市邕宁区那楼镇那文村佳绿广农业有限公司示范基地果园。

1.1.2 样地概况

果园所在地区属亚热带季风气候,全年月份气温平均18~28℃,年降雨量1 300 mm,平均相对湿度为80%,土壤类型为紫色土,pH 4.93,有机质含量11.94 g/kg,碱解氮86.13 mg/kg,有效磷5.87 mg/kg,速效钾94.47 mg/kg,交换性钙1.76 mg/kg,交换性镁0.48mg/kg,有效铁18.92mg/kg,有效锌0.63 mg/kg,有效硼0.28 mg/kg。

1.1.3 物候期及施肥情况

建阳橘柚栽培为常规管理,在广西南宁物候期为:2月15日开始萌芽抽发春梢即为春梢萌芽期;3月12日到4月15为花期;4月15日到5月20日为生理落果期;5月20至10月下旬为果实膨大期;11月上旬到12月上旬为转色期;12月中旬为果实成熟期。果园施肥情况为,采果后一个星期即12月下旬施过冬肥:在树体滴水线上每株沟施商品有机肥15 kg+复合肥(22-7-11)0.5 kg;2月初施催梢肥:每株沟施恩泰克复合肥(22-7-11)0.5 kg;4月中旬,沟施保花保果肥:每株施恩泰克复合肥(22-7-11)0.5 kg+硫酸钾0.5 kg+硼肥0.2 kg+钙肥0.2 kg;7月中旬沟施壮果肥:每株复恩泰克复合肥(22-7-11)0.8 kg+硫酸钾镁肥0.5 kg;10月下旬施转色肥:每株复恩泰克复合肥(22-7-11)0.3 kg+硫酸钾镁肥0.3 kg。

1.2 方法

1.2.1 试验设计

2019年在基地果园园区内,选择地势平坦、地力相对均匀的地块,选取长势基本一致的正常植株15株作为固定取样树,分别于萌芽期(3月5日)、开花期(4月3日)、生理落果期(5月5日)、果实膨大前期(7月5日)、果实膨大后期(10月12日)、转色期(11月25日)、果实成熟期(12月17日),参考张超博等[6]取样方法,在每株取样树的树冠外围东、南、西、北、中5个方位,高1.5~2.0 m处,定株采摘营养枝顶部向下的第1到第4片成熟叶,每株釆20片叶,共采集15株作为一个混合样,带回实验室。叶片采集回来后先用清洁的湿毛巾擦干净,放入信封封口,以90℃杀青30 min,再以70℃恒温烘干,粉碎过1 mm筛。

1.2.2 土壤养分含量测定

土壤养分含量测定参考鲍士旦[15]土壤农化分析方法,土壤pH采用玻璃电极法测定,土水质量比为1∶2.5;土壤有机质含量测定采用重铬酸钾容量法;土壤碱解氮采用碱解扩散法测定;土壤速效磷含量采用NaHCO3浸提-钼锑抗比色法进行测定;速效钾含量采用1 mol/L的NH4OAc浸提-火焰光度法进行测定;土壤交换性钙、镁用1N中性醋酸铵浸提原子吸收法;土壤有效铁、锌用DTPA浸提原子吸收法;土壤有效硼采用沸水浸提-甲亚胺比色法测定。

1.2.3 叶片养分含量测定

全氮、全磷、全钾参考农业标准(NY/T2017—2011)方法测定,全氮采用凯氏法测定,全钾采用火焰原子吸收分光光度法测定,全磷采用钼锑抗比色法测定。叶片钙、镁、铁、锌参考林业标准(NY/T1270—1999),采用硝酸—高氯酸消煮,原子吸收分光光度法测定。全硼采用干灰化-甲亚胺比色法测定。

1.2.4 数据分析

数据统计与处理采用Excel 2016,数据分析采用SPASS 19,图、表格制作采用Excel 2016。

2 结果与分析

2.1 建阳橘柚叶片N、P、K含量动态变化规律

如图1所示,建阳橘柚叶片中N、P、K营养元素含量总体趋势为N>K>P。物候期叶片N含量在1.39%~3.65%,平均含量为2.65%,其中,开花期最高为3.65%,开花期后随着生育期的推移逐渐降低,转色期时有所增高,果实成熟期时又降到最低值1.39%;叶片P含量为0.13%~0.40%,平均含量为0.21%,其中萌芽期到果实膨大后期变化幅度较小,进入到果实转色期后逐渐增高,成熟期达到最高值0.40%;叶片K含量为1.60%~2.76%,平均含量为2.00%,物候期内呈现出萌芽期到生理落果期含量逐渐降低,果实膨大前期迅速升高,果实膨大后期到转色期降低,果实成熟期又迅速上升的趋势。说明建阳橘柚物候期内,叶片对N素有较高的需求量,且吸收高峰期主要集中在萌芽期到果实膨大前期,对K的需求量仅次于N且吸收高峰期集中在果实膨大前期到成熟期,对P的需求量最小。

2.2 建阳橘柚叶片Ca、Mg含量动态变化规律

如图2所示,物候期内叶片Ca平均含量为1.95%,明显大于Mg平均含量0.35%。其中,叶片Ca含量在开花期出现第一个峰值2.00%,开花期后逐渐降低,到果实膨大后期降到最低值1.32%,转色期又迅速增高到3.09%,到成熟期又逐渐降低;叶片Mg含量从萌芽期到果实膨大后期逐渐上升,果实膨大后期出现最高值0.58%,转色期降低,果实成熟期又有所增加。

2.3 建阳橘柚叶片Fe、Zn、B含量动态变化规律

如图3所示,叶片主要微量元素平均含量表现为Fe>B>Zn,其中,Fe、B、Zn平均含量分别为79.9、78.0和32.7 mg/kg。叶片Fe含量从萌芽期到生理落果期逐渐增高,生理落果期后缓慢降低到转色期时降到最低值73.1 mg/kg,成熟期又升高;叶片B含量为56.8~87.2 mg/kg,开花期、果实膨大前期、果实膨大后期、转色期含量较高,维持在81.6~87.2 mg/kg,萌芽期和果实成熟期含量分别为56.8和75.2 mg/kg低于平均值;叶片Zn含量在萌芽期到生理落果期呈迅速增高,生理落果期到果实膨大前期迅速降低,转色期后又有升高,物候期内叶片Zn含量分别在生理落果期和果实成熟期出现2次峰值分别为44.7和48.0 mg/kg。

图1 不同生育期建阳橘柚叶片N、P、K含量变化

图2 不同生育期建阳橘柚叶片Ca、Mg含量变化

图3 不同生育期建阳橘柚叶片Fe、Zn、B含量变化

2.4 建阳橘柚叶片主要营养元素含量的相关性分析

建阳橘柚不同物候期叶片营养元素含量相关性分析结果如表2所示,叶片中N含量变化与K含量呈极显著负相关,与P、Ca、Mg、Fe含量变化呈负相关,与Zn、B含量呈正相关;P含量变化与K、Ca含量分别呈显著和极显著正相关,与Mg、Fe、B含量呈正相关,与Zn含量变化呈负相关;K含量变化与Ca、Mg、Fe含量变化呈正相关,与Zn、B含量变化呈负相关;Ca含量变化与Mg、Fe、B含量变化呈正相关,与Zn含量呈负相关;Mg含量变化与Fe、B含量呈正相关,与Zn含量呈负相关;Fe含量变化与Zn含量呈正相关,与B含量呈负相关。说明建阳橘柚叶片中营养元素之间存在着协同或拮抗的作用关系。

3 讨论与结论

叶片是柑橘进行光合作用的主要器官,对维持植物体的正常生产生长具有重要作用,也是养分吸收最活跃的器官之一。研究表明,一般柑橘叶片大量营养元素含量高于其它器官[16]。本研究结果显示,建阳橘柚物候期内叶片N、P、K元素平均含量大小顺序为N>K>P,与前人研究的温州蜜柑和甜橙叶片N、P、K平均含量大小顺序相似[17-18]。不同物候时期柑橘对N、P、K养分的吸收差异明显[19]。本研究结果表明,建阳橘柚叶片N素营养含量在开花期最高,为3.65%,开花期后随着生育期的推移逐渐降低,果实成熟期降到最低,为1.39%,与刘星辉等[12]对南丰蜜桔、雪柑和福橘等品种物侯期叶片N含量变化规律相似;叶片P素含量萌芽期到果实膨大后期变化幅度较小,进入到果实转色期后逐渐增高,与N需求趋势相反;K素分别在萌芽期、果实膨大前期、果实成熟期出现峰值,说明在相应时期追施K肥有助于树体萌芽、促进果实膨大。

表2 建阳橘柚叶片不同营养元素含量的相关性分析结果

建阳橘柚叶片Ca、Mg元素含量随着物候期的推移表现出明显的季节性波动规律。其中叶片Ca含量在开花期时出现第一个峰值,开花期后迅速降低,转色期又迅速升高,其原因可能与Ca素营养对树体的作用功能有关,开花期含量升高促进成花坐果,转色期升高对防止果实裂果保持品质有重要作用[20]。Mg是叶绿素的中心元素,参与光合作用与碳水化合物的合成,对柑橘生长发育有重要作用[21]。本研究结果显示,建阳橘柚从萌芽到果实膨大期间对Mg的需求是逐步增加,转色期降低,与肖家欣等[22]对温州蜜柑果实Mg含量周年变化规律有明显差异,说明在建阳橘柚生产中Mg对促芽催花、保花保果、促进果实膨大等环节都具有重要的作用,因此,在转色期前要注重Mg肥的施用。

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[23]。研究结果显示,建阳橘柚叶片微量元素平均含量Fe>B>Zn。物候期内叶片Fe含量变化相对平稳,其可能与试验地土壤有效铁含量相对丰富及建阳橘柚不同物候期对Fe需求相对稳定有关;物候期内叶片Zn含量变化较大,分别在生理落果期和果实成熟期出现2次峰值,说明在这2个时期,树体对Zn的需求量较高。因此,生产中要具体根据果园土壤Zn养分含量状况,针对Zn营养缺乏的果园,在生理落果期和果实成熟期可通过叶面喷施的方式及时补充Zn营养;叶片B元素含量在开花期、果实膨大前期、果实膨大后期及转色期均保持在较高的水平,说明在这几个物候内建阳橘柚对B的需求量比较高。因此,在B营养不足的果园,开花期、果实膨大前期、果实膨大后期及转色期可通过土施或叶面喷施的方式适当的补充B肥,对促进开花坐果、加快果实膨大,提升产量与品质具有重要作用。

大量研究表明,不同营养元素在果树体内存在协调或拮抗作用,且因品种不同,差异表现也不同。本研究结果显示,建阳橘柚叶片中N含量与P、K、Ca、Mg含量呈负相关,与微量元素Zn、B含量显正相关,这与位杰等[8]对香梨的研究结果不同,其原因可能与不同树种间营养特性存在较大差异及建阳橘柚的生理生化特性有关;P与K、Ca含量显著正相关、与微量元素Zn负相关,K与Ca、Mg含量变化呈正相关、与Zn含量变化呈负相关,这与陈腾土等[24]研究的沙田柚叶片各营养元素间的相关性结果部分相似。说明建阳橘柚树体内各种营养元素之间存在不同程度的协同或拮抗关系,而生产中某种元素过多施用可能会限制其它营养元素的吸收利用。因此,根据树体营养需求适时调整施肥比例,才能避免发生过度的拮抗作用造成肥料浪费。

综上所述,建阳橘柚不同物候期叶片养分含量随物候期变化出现规律性波动,不同生育期内对各养分元素需求有所差异。N与P、K、Ca、Mg,P与Zn,K与Zn、B,Fe与B之间均存在不同程度的负相关性。因此,在生产过程中根据物候期叶片营养元素含量的变化规律精准施肥,同时应注意协调各种营养元素用量,以避免元素之间发生过度的拮抗作用。

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