李菲菲 黃成能 謝深喜 盧曉鵬
摘要:【目的】探明過量施用氮肥對椪柑園土壤和樹體礦質(zhì)養(yǎng)分及果實(shí)品質(zhì)的影響,為柑橘生產(chǎn)上科學(xué)施用氮肥提供參考依據(jù)?!痉椒ā恳?年生太田椪柑為試驗(yàn)材料,進(jìn)行連續(xù)施氮致樹體氮含量過量處理,以正常施肥管理為對照(CK),監(jiān)測土壤和樹體礦質(zhì)養(yǎng)分、葉片葉綠素含量及果實(shí)品質(zhì)的變化情況?!窘Y(jié)果】施氮過量的椪柑果園土壤pH明顯低于適宜值(5.50~6.50),并使其他礦質(zhì)養(yǎng)分含量受到不同程度影響;施氮過量的椪柑果實(shí)成熟期(盛花后195 d)土壤有機(jī)質(zhì)含量為15.42 g/kg,顯著高于CK(9.50 g/kg)(P<0.05,下同),堿解氮含量為323.92 mg/kg,高于適宜值(100.00~200.00 mg/kg),且顯著高于CK(91.75 mg/kg)。施氮過量后椪柑果實(shí)成熟期葉片氮含量為3.12%,顯著高于CK(2.62%),也致使其他養(yǎng)分含量發(fā)生不同程度變化;葉片葉綠素總量顯著升高,盛花后165 d較CK增加73.3%;果實(shí)中氮含量顯著升高,果實(shí)發(fā)育后期出現(xiàn)粗皮大果癥狀,并伴隨著蔗糖含量小幅升高。相關(guān)性分析結(jié)果表明,土壤和葉片中的氮含量與果皮厚度呈顯著正相關(guān),果實(shí)氮含量與檸檬酸含量呈顯著正相關(guān)?!窘Y(jié)論】氮肥施用過量會(huì)打破椪柑園土壤、樹體和果實(shí)中其他礦質(zhì)養(yǎng)分的平衡,樹體葉綠素含量升高,光合產(chǎn)物進(jìn)一步積累,導(dǎo)致果實(shí)粗皮大果,因此生產(chǎn)上應(yīng)依據(jù)果園營養(yǎng)狀況合理施用氮肥。
關(guān)鍵詞: 椪柑;施氮過量;礦質(zhì)養(yǎng)分;葉綠素;果實(shí)品質(zhì)
中圖分類號(hào): S666.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):2095-1191(2018)04-0748-09
Effects of excessive nitrogen application on orchard soil and tree mineral nutrients and fruit quality of ponkan
LI Fei-fei1,2,3, HUANG Cheng-neng1,2,4, XIE Shen-xi1,2, LU Xiao-peng1,2*
(1College of Horticulture and Landscape, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China; 2Changsha Subcenter, National Center of Citrus Improvement, Changsha 410128, China; 3Institute of Horticultural, Hunan Academy of Agricultural Sciences, Changsha 410125, China; 4Qingyuan Station for Agricultural Technique Promotion, Qingyuan, Guangdong 511518, China)
Abstract:【Objective】To supply reference for applying nitrogen fertilizer scientifically in citrus production, this study revealed the effects of excessive nitrogen application on soil of ponkan orchards, mineral nutrients in ponkan tree and fruit quality. 【Method】Using eight-year-old Ota ponkan(Citrus reticulata Blanco cv. Ponkan) trees as materials,they were treated by excessive nitrogen application continuously. The pokan seedlings treated by ordinary fertilization were as control(CK). Variation of mineral nutrients in soil and pokan seedlings, chlorophyll contents in leaf and fruit quality were monitored. 【Result】The result showed that soil pH in orchard with excessive nitrogen application was greatly lower than that optimum value(5.50-6.50), and other mineral nutrients were also affected at different extents. At fruit mature stage(195 d after flowering), the organic matter content in soil with excessive nitrogen application was 15.42 g/kg, significantly higher than that in CK soil 9.50 g/kg(P<0.05,the same below). Available nitrogen in treatment soil was 323.92 mg/Kg, higher than optimum value(100.00-200.00 mg/kg) and significantly higher than CK(91.75 mg/kg).With excessive nitrogen application treatment, leaf nitrogen content was 3.12% at fruit mature stage, significantly higher than 2.62% in CK; other mineral nutrients in ponkan leaves were also changed at various levels. Meanwhile, total chlorophyll in leaf increased significantly, and it rose by 73.3% compared to CK 165 d after full bloom. Nitrogen in fruit was also increased, the pokan had rough peel and large-size fruits after the fruit grew, and sucrose content in fruit also increased slightly. Correlation analysis suggested that there were significant positive correlations between soil and leaf nitrogen contents and fruit peel thickness, as well as between fruit nitrogen content and citrate content. 【Conclusion】Excessive nitrogen application breaks the balance of other nutrients in soil, trees and fruits in ponkan orchard. It also leads to chlorophylls content increase, photosynthate accumulation and ponkan fruit with rough peel and larget-size fruit. Therefore, nitrogen fertilizer should be used properly and scientifically in ponkan production.
Key words: ponkan; excessive nitrogen application; mineral nutrient; chlorophyll; fruit quality
0 引言
【研究意義】椪柑是我國主栽的鮮食柑橘類型之一,年產(chǎn)量占我國柑橘年總量的30%以上。在當(dāng)前我國椪柑總量巨大的背景下,其果實(shí)品質(zhì)不佳、價(jià)格低廉已成為制約柑橘產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素。氮素是植物必需的大量營養(yǎng)元素,不僅是果樹生長發(fā)育的重要物質(zhì)基礎(chǔ),還是影響果實(shí)品質(zhì)形成的重要因子,不合理施用會(huì)導(dǎo)致果實(shí)品質(zhì)下降(李晶等,2015;唐恒朋等,2016)。因此,探明氮肥過量施用對柑橘樹體和果實(shí)品質(zhì)的影響,對柑橘生產(chǎn)上科學(xué)施用氮肥及促進(jìn)柑橘產(chǎn)業(yè)發(fā)展均具有重要意義?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】一定范圍內(nèi),氮肥施用量與果樹果實(shí)產(chǎn)量呈正相關(guān)已成為共識(shí)。適宜的氮素營養(yǎng)可提高果實(shí)品質(zhì),過量施用則降低果實(shí)品質(zhì)。施氮可增加柑橘果實(shí)可溶性固形物,降低糖酸比,但過量施氮會(huì)引起果皮粗厚及果皮著色發(fā)育推遲(Obreza et al.,1999);柑橘每公頃施350~500 kg氮肥,且萌芽肥、穩(wěn)果肥和壯果肥按2∶2∶1比例分3次施用時(shí),可顯著提高果實(shí)的可食率、果汁率和可溶性固形物含量,并有效降低果實(shí)酸含量(袁霞,2015);不少研究也表明,適量增施氮肥可提高柑橘產(chǎn)量,但不同柑橘類型的具體適量范圍各不相同(Cantarella et al.,2003;曾偉男,2014)。趙智中等(2003)的研究結(jié)果顯示,增施氮肥減少了柑橘囊瓣中光合產(chǎn)物的分配量,導(dǎo)致果實(shí)糖含量降低。魯劍巍等(2004)研究發(fā)現(xiàn),氮磷鉀肥對柑橘樹生長發(fā)育和果實(shí)產(chǎn)量及品質(zhì)有明顯影響,不施氮磷鉀肥則柑橘果實(shí)產(chǎn)量明顯下降,且果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)尤其是外觀品質(zhì)受到嚴(yán)重影響。李彩等(2012)研究表明,一定范圍內(nèi)增施氮肥可顯著提高紐荷爾臍橙葉片氮和葉綠素含量,同時(shí)可減少春、夏梢落葉。氮也是葉綠素的重要組成部分,在植物葉綠素合成、光合作用和碳水化合物合成方面發(fā)揮重要作用(陳雅君等,2013;黃成能等,2013)。曾偉男等(2015)的研究結(jié)果表明,適宜范圍內(nèi)增施氮肥可提高溫州蜜柑葉片氮含量、葉綠素總量、游離氨基酸和可溶性蛋白質(zhì)含量等指標(biāo),最終提高果實(shí)產(chǎn)量,氮肥在樹體光合和產(chǎn)量形成中發(fā)揮重要作用。此外,在葡萄(Eynard et al.,2000)、蘋果(Fallahi et al.,2000;艾立山,2014)、桃(楊清等,2012)、黑莓(楊海燕等,2016)等果樹上的研究結(jié)果也表明,適當(dāng)增施氮肥可提高樹體葉片葉綠素含量和光合效率,但氮肥施用過量會(huì)導(dǎo)致果樹葉片氮含量降低、光合效率下降(Cheng and Fuchigami,2000;黃成能等,2014)?!颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】前人關(guān)于氮肥影響柑橘樹體發(fā)育和果實(shí)產(chǎn)量的研究較多,但關(guān)于影響果實(shí)品質(zhì)的研究尤其是引起果實(shí)品質(zhì)劣變的研究較少,氮肥施用過量導(dǎo)致果實(shí)品質(zhì)劣變的具體機(jī)制尚不明確?!緮M解決的關(guān)鍵問題】在8年生太田椪柑果實(shí)發(fā)育期進(jìn)行連續(xù)施氮致樹體氮含量過量,監(jiān)測土壤和樹體礦質(zhì)養(yǎng)分、葉片葉綠素含量及果實(shí)品質(zhì)的變化情況,分析施氮過量對椪柑果園土壤、葉片和果實(shí)礦質(zhì)養(yǎng)分、葉綠素合成、果實(shí)外觀及內(nèi)在品質(zhì)的影響,旨在為指導(dǎo)椪柑科學(xué)施肥及提高果實(shí)品質(zhì)提供參考依據(jù)。
1 材料與方法
1. 1 試驗(yàn)材料
試驗(yàn)材料為8年生太田椪柑(Citrus reticulata Blanco cv. Ota Ponkan),定植于國家柑橘改良中心長沙分中心基地。氮含量46.4%的尿素由中國石油化工股份有限公司巴陵分公司生產(chǎn)。周年施肥管理模式為春季萌芽前施有機(jī)肥2.5 kg/株,6和9月上旬分別施氮磷鉀復(fù)合肥(15∶15∶15)0.5 kg/株。
1. 2 試驗(yàn)方法
1. 2. 1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)設(shè)正常施肥管理為對照(CK),年施純氮大于300 g/株為施氮過量(+N,約超過對照施用純氮的兩倍),兩處理組各選生長健壯、長勢一致的椪柑樹3株。+N處理在的CK基礎(chǔ)上分別于盛花后45、75、105、135和165 d施尿素500 g/株,施肥方式為尿素溶于水后澆施;CK除了正常施肥管理外,在上述時(shí)間點(diǎn)澆施等量的水。分別于盛花后45、75、105、135、165和195 d同時(shí)采取土壤、葉片和果實(shí)樣品。取樣時(shí)在每株樹冠四周均勻采集葉片和果實(shí)樣品,葉片采集當(dāng)年生營養(yǎng)春梢頂部向下第1~3片葉;在樹冠滴水線內(nèi)側(cè)10 cm,深10~40 cm土層取土樣,每株對角線采2點(diǎn)樣。同一處理各株的土壤和葉片分別以四分法取足量樣品用于礦質(zhì)營養(yǎng)分析。
1. 2. 2 葉綠素含量測定 采用乙醇浸提比色法(王學(xué)奎,2006)測定葉綠素含量。
1. 2. 3 土壤和植株礦質(zhì)養(yǎng)分含量測定 參照鮑士旦(2000)的方法測定土壤礦質(zhì)元素含量。其中,土壤pH采用pH儀電位法測定,有機(jī)質(zhì)含量采用重鉻酸鉀—硫酸氧化法測定,堿解氮含量采用擴(kuò)散法測定,有效磷含量采用碳酸氫鈉—鹽酸浸提—鉬銻抗比色法測定;土壤有效鉀采用乙酸銨浸提,有效鐵、錳、銅、鋅采用DTPA浸提,有效硼采用沸水浸提,均采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜(ICP)法測定含量。
完整的葉片和果實(shí)樣品采摘后24 h內(nèi)帶回實(shí)驗(yàn)室,經(jīng)去離子水洗凈后105 ℃殺青15 min,再65 ℃烘干至恒重,研磨成粉后制成待測樣品。氮含量采用硫酸—過氧化氫消煮—蒸餾法測定,磷含量采用硫酸—過氧化氫消煮—釩鉬黃比色法測定,鉀含量采用硫酸—過氧化氫消煮—火焰光度法測定。鐵、錳、鋅、銅、硼和鉬含量均采用干灰化法制備樣品,ICP法測定。
1. 2. 4 果實(shí)外觀指標(biāo)及果肉糖和有機(jī)酸含量測定
于盛花后75、105、135、165和195 d各取對照和處理組的6個(gè)果實(shí),分別用天平稱單果重及果肉重,以果肉重/單果重計(jì)算可食率,用游標(biāo)卡尺分別測量橫徑、縱徑和皮厚。果實(shí)糖酸含量采用高效液相色譜法(HPLC)測定,每株各取2個(gè)新鮮果實(shí)的一半,分離果肉后用粉碎機(jī)打成勻漿;稱取3.0 g勻漿,加10.0 mL超純水70 ℃水浴30 min,4000 r/min離心5 min,取上清液至25.0 mL容量瓶中,重復(fù)上述步驟1次后用超純水定容至25.0 mL,即為待測液。具體測定步驟和參數(shù)參照肖玉明等(2014)的方法。糖酸含量測定重復(fù)3次。
1. 3 統(tǒng)計(jì)分析
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2013和SAS 8.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,以Sigmaplot 10.0進(jìn)行制圖。
2 結(jié)果與分析
2. 1 施氮過量對椪柑園土壤礦質(zhì)養(yǎng)分含量的影響
由表1可知,椪柑園施氮過量對土壤有機(jī)質(zhì)和堿解氮含量影響較大,而對土壤中其他礦質(zhì)養(yǎng)分含量影響各異。試驗(yàn)椪柑園土壤pH(3.74)較低,明顯低于適宜值,屬酸化土壤;+N處理除盛花后195 d的土壤pH顯著高于CK外(P<0.05,下同),其他處理天數(shù)的pH均顯著低于CK。隨處理時(shí)間的延長,CK和+N處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量均呈明顯下降趨勢,但+N處理土壤有機(jī)質(zhì)含量始終顯著高于CK,盛花后195 d時(shí),+N處理和CK的土壤有機(jī)質(zhì)含量分別降至15.42和9.50 g/kg;CK的土壤堿解氮含量為34.93~112.24 mg/kg,大多低于適宜值,施氮過量處理的土壤堿解氮含量為94.08~323.92 mg/kg,大多高于適宜值;盛花后195 d,+N處理的土壤堿解氮含量為323.92 mg/kg,是CK土壤的3.5倍,處于過量水平。隨著果實(shí)發(fā)育,土壤各礦質(zhì)養(yǎng)分含量總體上表現(xiàn)為盛花后75~135 d和165~195 d兩階段下降,且后一階段各養(yǎng)分含量大多較前期高。+N處理的土壤有效磷和有效鉀含量多數(shù)時(shí)期顯著低于CK,而有效鐵、有效硼和有效鋅含量多數(shù)時(shí)期高于CK;盛花后195 d,+N處理土壤有效錳和有效銅含量顯著高于CK。說明過量施用氮肥可減緩椪柑園土壤有機(jī)質(zhì)含量下降,但易造成土壤酸化、堿解氮含量過量和其他礦質(zhì)養(yǎng)分含量失衡。
2. 2 施氮過量對椪柑樹體和果實(shí)礦質(zhì)養(yǎng)分含量的影響
2. 2. 1 葉片礦質(zhì)養(yǎng)分含量 從表2可看出,+N處理?xiàng)崭倘~片的養(yǎng)分含量發(fā)生了明顯變化。隨處理時(shí)間延長,CK的葉片氮含量呈下降趨勢,而+N處理的葉片氮含量維持在較高水平,其中盛花后195 d, CK和+N處理的椪柑葉片氮含量分別為2.62%和3.12%,前者接近缺氮水平,后者高于適宜值;+N處理的椪柑葉片鉀含量持續(xù)降低,且顯著低于CK。在年生長發(fā)育周期內(nèi),椪柑葉片各養(yǎng)分含量也呈盛花后75~135 d和165~195 d兩階段的變化趨勢,且后一階段總體上含量較高;其中盛花后75~135 d,+N處理的椪柑葉片鋅、鐵、錳和銅含量均顯著高于CK;盛花后165~195 d,+N處理的椪柑葉片錳和銅含量顯著高于CK,而鋅、鐵和硼含量顯著低于CK,鉬含量變化不明顯;隨處理時(shí)間延長,CK和+N處理的椪柑葉片磷含量在盛花后195 d時(shí)相對穩(wěn)定??梢姡瑮崭虉@過量施用氮肥后樹體氮含量增加明顯,其他養(yǎng)分含量呈明顯的階段性變化,含量變化各異。
2. 2. 2 果實(shí)礦質(zhì)養(yǎng)分含量 從圖1-A可看出,盛花后75~165 d,CK的椪柑果實(shí)氮含量持續(xù)降低,+N處理的椪柑果實(shí)氮含量持續(xù)升高,且在盛花后105~165 d顯著高于CK;盛花后165~195 d,+N處理的果實(shí)氮含量迅速降低。從圖1-B和圖1-C可看出,CK和+N處理的果實(shí)磷含量在盛花后135~165 d出現(xiàn)明顯的升高過程,鉀含量在盛花后165~195 d呈明顯的降低趨勢;椪柑果實(shí)的磷和鉀含量總體上較低,+N處理的果實(shí)鉀含量在果實(shí)發(fā)育后期高于CK。說明椪柑園過量施用氮肥使得果實(shí)氮和鉀含量明顯增加,而磷含量變化較小。
2. 3 施氮過量對椪柑葉片葉綠素含量的影響
CK葉片葉綠素a含量于盛花后165 d達(dá)最高值(2.6 mg/g),之后快速下降;與CK相比,盛花后135、165和195 d +N處理的葉綠素a含量增高幅度分別為14.2%、40.4%和94.3%(圖2-A)。+N處理的葉片葉綠素b含量始終高于CK,兩處理的葉綠素b含量在盛花后75~135 d變化不明顯,總體維持在0.8~1.0 mg/g水平,盛花后165 d之后迅速降低(圖2-B)。在年生長發(fā)育周期內(nèi),CK和+N處理的椪柑葉片葉綠素總量均呈先升高后降低的變化趨勢,在盛花后165 d(10月中旬)達(dá)最高值,且+N處理的葉綠素總量始終高于CK,較CK增加13.4%~73.3%,表明過量施用氮肥后椪柑樹體葉片葉綠素含量顯著升高。
2. 4 施氮過量對椪柑果實(shí)外觀和內(nèi)在品質(zhì)的影響
2. 4. 1 果實(shí)外觀品質(zhì) 由圖3可知,在盛花后75 d時(shí),+N處理?xiàng)崭坦麑?shí)外觀品質(zhì)變化不明顯,隨著處理時(shí)間的延長,椪柑果實(shí)外觀品質(zhì)顯著下降。盛花后135~165 d,+N處理的椪柑果實(shí)單果重和果肉重顯著大于CK,可食率顯著低于對照(圖3-A~圖3-C),果實(shí)橫徑和縱徑也顯著大于CK,其中果實(shí)發(fā)育后期縱徑增加幅度明顯(圖3-D和圖3-E)。果實(shí)發(fā)育期,CK的椪柑果實(shí)皮厚呈下降趨勢,而+N處理的果實(shí)皮厚維持在3.0 mm左右,且在盛花后105 d后始終顯著高于CK(圖3-F)。表明過量施用氮肥后椪柑果實(shí)明顯增大,總體外觀品質(zhì)下降。
2. 4. 2 果實(shí)內(nèi)在品質(zhì) 由圖4可知,施氮過量后,椪柑果實(shí)的蔗糖含量顯著升高,而果糖和葡萄糖含量變化較小。隨果實(shí)發(fā)育,CK和+N處理的果實(shí)蔗糖含量均呈升高趨勢,表現(xiàn)為果實(shí)發(fā)育初期(盛花后75~105 d)含量較低,發(fā)育中期(盛花后105~135 d)緩慢增加,發(fā)育后期(盛花后135~165 d)迅速升高;盛花后165~195 d,+N處理的果實(shí)蔗糖含量顯著高于CK(圖4-A)。CK和+N處理的果實(shí)果糖和葡萄糖含量變化模式相似,果實(shí)發(fā)育初期含量較低,后緩慢增加(圖4-B和圖4-C)。CK和+N處理的椪柑果實(shí)均以檸檬酸為主,含量均在前期持續(xù)升高,盛花后105~135 d維持最高水平,之后迅速下降至果實(shí)成熟;+N處理的果實(shí)檸檬酸含量僅在盛花后195 d時(shí)顯著低于CK,其余時(shí)間段兩處理間無顯著差異(P>0.05,下同)(圖4-D)。CK和+N處理的果實(shí)蘋果酸含量均呈持續(xù)降低趨勢,雖部分時(shí)間段內(nèi)(盛花后105~135 d)差異顯著,但整體含量較低,在果實(shí)發(fā)育后期含量均低于1.0 mg/gFW(圖4-E)。表明過量施用氮肥對椪柑果實(shí)蔗糖和檸檬酸含量有一定影響,對其他果實(shí)內(nèi)含物影響較小。
2. 5 氮素養(yǎng)分與果實(shí)品質(zhì)的相關(guān)性分析結(jié)果
由表3可知,土壤、葉片和果實(shí)中氮含量與果實(shí)外觀和內(nèi)在品質(zhì)形成存在不同程度的相關(guān)性。施用氮肥后,土壤和葉片中氮含量與果實(shí)皮厚呈顯著正相關(guān),與果實(shí)其他品質(zhì)指標(biāo)無顯著相關(guān)性。果實(shí)中氮含量與單果重、果肉重、橫徑均呈顯著負(fù)相關(guān),與果實(shí)檸檬酸含量呈顯著正相關(guān),與果實(shí)縱徑、皮厚和糖含量無顯著相關(guān)性。
3 討論
氮肥是柑橘園常用的大量元素肥料,對樹體發(fā)育和果實(shí)形成均起重要作用。本研究中,過量施用氮肥的椪柑果園土壤和葉片礦質(zhì)養(yǎng)分含量均出現(xiàn)盛花后75~135 d和165~195 d兩個(gè)差異明顯的變化階段,與椪柑園常規(guī)管理時(shí)9月中旬施用復(fù)合肥有密切關(guān)系。本研究結(jié)果顯示,椪柑園正常管理下土壤有機(jī)質(zhì)含量在年生長周期內(nèi)呈下降趨勢,表明樹體發(fā)育過程中大量吸收土壤有機(jī)質(zhì)。+N處理的土壤有機(jī)質(zhì)和堿解氮含量顯著高于CK,表明土壤中充足的堿解氮優(yōu)先被椪柑樹體吸收利用,而緩效的有機(jī)質(zhì)未被完全利用。除有機(jī)質(zhì)和堿解氮外,土壤有效磷、有效鉀、有效鐵、有效銅、有效鋅和有效錳等礦質(zhì)含量在柑橘年生長周期不同階段經(jīng)過量施氮后均呈不同的變化模式,表明土壤中氮的豐缺程度對其他礦質(zhì)養(yǎng)分的吸收利用均有影響。
氮是作物生長發(fā)育必需的營養(yǎng)元素,對作物產(chǎn)量和品質(zhì)的影響需經(jīng)過土壤、葉片和果實(shí)幾個(gè)階段才得以體現(xiàn),其中最直觀表現(xiàn)是樹體葉片的變化。本研究中,+N處理的椪柑葉片葉綠素a、葉綠素b和葉綠素總量迅速升高且始終高于CK,與黃成能等(2014)的研究結(jié)果一致,預(yù)示著果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)會(huì)有明顯變化。盛花后165 d,樹體葉綠素含量下降,與10月中旬以后氣溫下降導(dǎo)致葉綠素開始分解有關(guān)。過量施氮能顯著提高椪柑葉片氮含量,盛花后75 d的葉片氮含量即高于適宜范圍,表明土壤氮含量與葉片氮水平密切相關(guān)。盛花后195 d,CK和+N處理的椪柑葉片鐵、錳、銅和硼含量均明顯下降,可能與盛花后165~195 d(10月下旬~11月下旬)氣溫下降和葉綠素分解降低了樹體吸收能力有關(guān)。盛花后75~165 d,CK的果實(shí)氮含量持續(xù)降低,而+N處理的果實(shí)氮含量持續(xù)升高,表明土壤和葉片中較高的氮含量可促進(jìn)果實(shí)含氮化合物積累。
郭紅艷等(2015)、曾偉男等(2015)、Brunetto等(2017)研究表明,適當(dāng)增施氮肥可提高柑橘果實(shí)產(chǎn)量。本研究結(jié)果顯示,+N處理的椪柑果實(shí)體積顯著增加,同時(shí)伴隨著果皮增厚和可食率下降,與土壤、葉片中氮含量與果實(shí)皮厚呈顯著正相關(guān)有密切關(guān)系。因此,適當(dāng)增施氮肥對柑橘果實(shí)產(chǎn)量的增加主要是果實(shí)體積的增大,而過量施用氮肥在促使果實(shí)體積迅速膨大的同時(shí)會(huì)伴隨著粗皮大果出現(xiàn)。另一方面,有研究顯示過量施用氮肥,尤其是果實(shí)發(fā)育后期施用氮肥過量使柑橘果實(shí)品質(zhì)下降,主要表現(xiàn)為果實(shí)粗皮大果、糖含量降低等(趙智中等,2003;董燕和王正銀,2004)。本研究結(jié)果表明,氮肥施用過量后椪柑果實(shí)粗皮大果明顯,而果實(shí)蔗糖、果糖、葡萄糖、檸檬酸和蘋果酸含量整體與CK保持一致的積累模式;盛花后165~195 d,+N處理的果實(shí)蔗糖含量顯著高于CK,而其他糖、酸組分含量整體上與CK無顯著差異;相關(guān)性分析結(jié)果表明,果實(shí)中氮含量與檸檬酸含量呈顯著正相關(guān)。上述結(jié)果說明,椪柑園過量施用氮肥不僅誘導(dǎo)椪柑果實(shí)粗皮大果出現(xiàn),還不利于果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)形成。
果樹的光合能力是產(chǎn)量和品質(zhì)形成的基礎(chǔ),果實(shí)干物質(zhì)90%以上來自葉片的光合產(chǎn)物。葉綠素含量與光合速率呈正相關(guān),光合速率直接影響光合產(chǎn)物從而對果實(shí)品質(zhì)造成一定影響(簡水仙等,2011;李彩等,2012)。本研究中,過量施用氮肥后,椪柑葉片葉綠素含量顯著升高,意味著樹體光合效率及光合產(chǎn)物增加,是促使果實(shí)品質(zhì)變化的重要因素。說明氮肥施用過量導(dǎo)致樹體葉綠素含量升高和光合產(chǎn)物大量積累是促使椪柑果實(shí)品質(zhì)變化的主要原因,而高量碳水化合物在果皮中的分配明顯高于果肉,是果實(shí)表現(xiàn)外觀粗皮大果而糖酸含量變化不大的主要原因。綜上所述,椪柑園施氮過量后土壤、葉片和果實(shí)中的氮含量有不同程度升高,影響了土壤和葉片中其他礦質(zhì)營養(yǎng)含量,提高了樹體葉綠素含量,削弱了果實(shí)品質(zhì)。
4 結(jié)論
氮肥施用過量會(huì)打破椪柑果園土壤、樹體和果實(shí)中其他礦質(zhì)養(yǎng)分的平衡,樹體葉綠素含量升高,光合產(chǎn)物進(jìn)一步積累,導(dǎo)致果實(shí)粗皮大果,因此 ,生產(chǎn)上應(yīng)依據(jù)果園營養(yǎng)狀況合理施用氮肥。
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(責(zé)任編輯 羅 麗)