云南冰糖橙葉片礦質元素含量與果實品質關聯性分析

周先艷，朱春華，高俊燕，朱德玉，張曉梅，李進學*，岳建強*

(1.云南省農業科學院 熱帶亞熱帶經濟作物研究所，云南 瑞麗 678600；2.德宏師范高等專科學校，云南 芒市 678400)

0 引言

礦質營養是果樹生長發育、產量及果實品質提高的物質基礎，葉片中礦質元素含量高低反映果樹的營養狀況，且葉片的礦質元素含量與果實品質密切相關[1-3]。眾多學者探討了礦質元素含量與果實品質間的關系，所得結果差異較大，這可能與果樹種類、砧木類型、品種差異、土壤質地、水肥條件及栽培管理技術等因素相關[4-7]。通過葉片礦質元素含量，我們不僅可以監測樹體對養分的吸收利用狀況，更能直接地探索出礦質元素生理和產量、品質形成的規律，指導果樹栽培的合理施肥、平衡施肥。一些學者在對蜜桔、臍橙、椪柑、錦橙等柑桔類果樹葉片礦質營養的規律研究中發現：不同種類柑橘、甚至不同品種對礦質營養的吸收和利用能力并不相同，而且礦質營養元素對不同柑橘果實的品質指標的影響也有差異。因此，探明柑橘葉片礦質元素含量與果實品質的關系，可以通過葉片礦質元素含量來調節所需養分，進而提升果實品質[8-11]。

近年來，云南冰糖橙種植面積不斷擴大，目前達6000多hm2，是我國冰糖橙主栽產地之一，但在產區還存在果實大小不均一，果實整體品質不高等問題，這些問題是否與果園營養供給及生產中施肥情況有關系尚未見報道。以往對于柑橘礦質營養領域的研究，大部分集中在營養與施肥對果樹生長發育、葉片營養元素、果實發育與品質形成等方面，也有部分學者分析了各礦質元素與果實品質指標間的相關性[12-13]。然而，對于冰糖橙葉片礦質營養與果實品質的相關性的研究幾乎沒有報道。本研究是在前人研究的基礎上，應用相關性分析探討了冰糖橙葉片礦質元素含量與幾個主要品質指標的關聯性，旨在為云南冰糖橙補充養分、提高果實品質等提供理論依據和指導方案。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料于2016年12月取自玉溪新平縣水塘鎮、者竜鄉、漠沙鎮、嘎灑鎮的15個具有代表性冰糖橙園，果實和葉片同時取樣。冰糖橙園樹齡6～8年，常規田間管理，生長發育正常。葉片樣品選擇于樹冠中部外側的東、南、西、北 4 個方位生長中等的當年生冰糖橙的營養性春梢自頂部數第2、3片葉(完整無病蟲葉)，采集30片葉混合成1份樣品，每個園區重復采集3份樣品。將采下的葉片迅速帶回實驗室，按自來水→0.1%中性洗滌劑溶液→自來水→0.1% HCl溶液→去離子水順序漂洗后，于105 ℃恒溫殺青30 min，再于65 ℃條件下烘干至恒重，粉碎，放于蔭涼干燥處保存備用。果實采樣從各個園區冰糖橙樹冠外圍采取大小相對一致的10個果實混為1份樣品，每個園區重復采3份樣品。果實樣品帶回實驗室后立即進行果實品質分析。

1.2 樣品測定

1.2.1 葉片礦質營養的測定 氮、磷、鉀的測定：采用HNO3-HClO4消煮，并用FLAstar3000流動分析儀測定；鈣、鎂的測定：采用1N中性醋酸銨浸提，按原子吸收分光光度法測定；鐵、錳、銅、鋅的測定：采用DTPA浸提，按原子吸收分光光度法測定[14]。

1.2.2 果實品質測定方法 對果實進行單果重、果實縱徑、果實橫徑及果汁可溶性固形物、可滴定酸測定。可溶性固形物采用手持糖度計測定，可滴定酸用手持糖酸一體機測定。

1.3 數據分析

采用Excel 2003軟件和 SPSS 22.0軟件進行試驗數據處理和統計分析。

2 結果與分析

2.1 冰糖橙葉片礦質營養元素含量分析

如表1所示，不同冰糖橙園區冰糖橙葉片的礦質元素含量變異較大，變異系數在8.51%～116.90%，其中鋅、錳和銅的變異系數較大。冰糖橙的生長發育對各種礦質營養的需求不同，因此對每一種礦質元素在葉片中變異的反應也不一樣。參考已報道的甜橙、椪柑、蜜桔等柑桔葉片礦質營養含量及豐缺評價標準[15-17]，比較不同冰糖橙園區礦質元素含量的豐缺情況，發現不同冰糖橙園區的冰糖橙葉片的Cu元素含量變異最大，其次是Mn含量。15個園區的大中量元素中，以N元素平均含量最高，Ca次之，P含量最低。14個園區都存在N含量超標的現象，1個處于適量范圍；9個園區P處于超量，1個處于不足，5個處于適宜范圍；7個園區K含量超量，1個不足，7個處于適宜范圍；Ca和Mg元素含量處于不足和適量范圍，8個園區Ca含量不足，5個園區Mg元素缺乏，其余在適宜范圍內。在所測微量元素中，以Mn元素平均含量最高，Cu含量最低。Fe和Mn元素均處于超量和適宜范圍，14個園區Fe元素超量，9個園區Mn元素超量，其余處于適量范圍；14個園區Zn含量不足，1個處于適宜范圍；Cu元素含量5個園區超量，5個園區不足，5個園區在適宜范圍。綜合調查園區，大部分園區冰糖橙葉片大量元素N、P、K，微量元素Fe、Mn超標現象比較嚴重，而Ca、Mg、Zn元素含量很多冰糖橙園區處于不足水平。因此，不同土壤條件和栽培管理水平園區的冰糖橙葉片礦質元素含量差異較大，且不同礦質營養含量變異不同，對豐缺程度也有很大的影響。

2.2 冰糖橙果實品質分析

表 2顯示的是15個冰糖橙果園的果實品質指標，從表2中可以看出，不同冰糖橙園區的果實品質存在一定差異，其中以TSS/TA的變異程度最大，變異系數為36.72%，可滴定酸和單果重次之，果形指數的變異程度最小，變異系數為3.80%。

表1 冰糖橙葉片礦質營養元素含量的狀況

表2 冰糖橙果實品質指標狀況

2.3 果實礦質元素與品質指標的相關分析

由表3可知，冰糖橙葉片礦質元素含量相互影響。各個元素之間存在一定的相關性，其中N與K含量呈極顯著正相關(0.797**，P<0.01)，與Ca含量呈顯著負相關(-0.580*，P<0.05)；P與Mn含量呈顯著負相關(-0.556*，P<0.05)； Ca與Fe含量呈顯著正相關(0.517*，P<0.05)。

由表 4可知，冰糖橙果實品質與葉片礦質元素含量存在一定的相關性。其中果實可溶性固形物與N(-0.596*)和K(-0.605*)含量呈顯著負相關(P<0.05)；可滴定酸與N(0.588*)和K(0.623*)含量呈顯著正相關(P<0.05)，與Mg含量呈顯著負相關(-0.558*，P<0.05)；果實TSS/TA與N(-0.569*)和K(-0.624*)含量呈顯著負相關(P<0.05)，與Mg(0.549*)和Zn(0.535*)含量呈顯著正相關(P<0.05)。此外，冰糖橙的果實品質與各礦質元素都存在一定相關性，只是未達到顯著性水平。

3 討論

近年來，云南冰糖橙種植面積不斷擴大，已成為主要高原特色產業。目前國外已普遍推行 PFS果園精確化施肥技術，以果樹的葉片、土壤營養測定及樹相診斷，建立了精準控制推薦平衡施肥技術體系，有效提高化肥使用效率和產量及果實品質[18]。但云南冰糖橙產區對冰糖橙葉片礦質營養規律研究幾乎沒有報道，及時了解和掌握葉片營養狀況，對平衡施肥，提高果實品質及產量具有重大意義。

表3 冰糖橙葉片礦質元素含量的相關性分析

注：“*” 代表在0.05水平上相關顯著，“**”代表在0.01水平上相關顯著。下同。

表4 冰糖橙葉片礦質元素含量與果實品質相關性分析

礦質營養元素含量對冰糖橙果實品質至關重要，其含量是影響冰糖橙果實品質的重要因素之一。從調查不同果實品質冰糖橙園區葉片的各種礦質元素含量來看，不同品質園區葉片礦質營養顯示了較大的變異，葉片的 N、P、K、Fe、Mn多數園區處于超量，較多園區的葉片Ca和Zn缺乏或不足， 部分園區Mg、Cu 含量低于適宜水平。礦質營養元素過量或不足均會對果實品質產生不利影響[19]。

研究表明，過量的N元素會使果汁含量降低，TSS含量減少，維生素C含量降低等[20-21]；過量補充鉀元素會使果實酸度增加、TSS含量減少[22-23]。本研究所分析的大部分園區冰糖橙葉片N、P、K含量處于超量范圍；相關性分析顯示，葉片中礦質營養N元素含量均與果實TSS、TSS/TA呈顯著負相關，N元素、K元素含量均與可滴定酸呈顯著正相關；葉片礦質元素之間存在協同或拮抗的作用，例如N與K含量呈極顯著正相關，與Ca含量呈顯著負相關；P與Mn含量呈顯著負相關；K與Fe含量呈顯著負相關，因此過量的N、P、K含量會影響冰糖橙對中微量元素的吸收。如過量施K會通過抑制鎂吸收間接導致可溶性固形物含量的減少，這是由于K與Mg間具有顯著的拮抗作用[15]。因此，在云南冰糖橙產區應注意合理施用N、P、K肥。

中量元素也是果實生長發育和品質提高不可缺少的營養元素。Mg元素能促進碳水化合物的合成，并使單糖轉化為蔗糖；缺乏Mg元素會降低柑橘果實品質，顯著減少TSS含量，顯著增高檸檬酸含量[25]。本試驗1/3的果園冰糖橙葉片存在鎂缺乏或不足問題，且Mg含量與TSS/TA含量呈顯著正相關，與可滴定酸呈顯著負相關。這與廖育林等[26]在椪柑上的研究結果相似。此外，試驗結果表明，云南玉溪冰糖橙產區53.3%的果園葉片Ca元素缺乏或不足，而葉片Ca元素含量與果實品質雖無顯著相關性，但其也會影響其它元素的吸收。因此，要合理補充鈣鎂元素。

微量元素也是影響柑橘產量和品質的重要因素[27-28]。試驗結果表明，云南玉溪冰糖橙產區大部分果園葉片鐵和錳過量，近1/3果園葉片銅缺乏或不足，且93.3%的果園存在鋅的缺乏或不足。冰糖橙葉片銅缺乏會導致冰糖橙果心周圍流膠、果小、皮硬、易裂、低坐果率及潰瘍病的發生，因此，為防止缺銅有必要適當噴布銅制劑。柑橘缺Zn是世界上普遍發生的一種失調癥，玉溪冰糖橙果園93%以上存在鋅營養缺乏，而生產上極少關注鋅肥。但研究表明，缺Zn會導致柑橘果小汁少，降低維生素C含量[29]。葉片礦質營養Zn與果實品質的相關性分析表明，Zn與TSS/TA呈顯著正相關，缺Zn會導致果實糖度降低。因此，應重視玉溪冰糖橙果園葉片Zn、Cu的缺乏或不足問題。

綜上所述，冰糖橙果實的外觀和內部品質的形成是由各種元素協同調控的。因此，生產上必須注意控制 N、P和 K 肥的施用量，適量補充Mg、Zn、Ca、Cu肥。

參考文獻：

[1] Aular J, Cásares M, Natale W. Factors affecting citrus fruit quality: Emphasis on mineral nutrition[J]. Científica, 2017, 45(1): 64-72.

[2] Alva A K, Paramasivam S, Obreza T A, et al. Nitrogen best management practice for citrus trees: I. Fruit yield, quality, and leaf nutritional status[J]. Scientia Horticulturae, 2006, 107(3): 233-244.

[3] Pacheco A L V, Pagliarini M F, Freitas G B, et al. Mineral composition of pulp and production of the yellow passion fruit with organic and conventional fertilizers[J]. Food Chemistry, 2017, 217: 425-430.

[4] 路超,薛曉敏,王翠玲,等.山東省蘋果園果實品質指標、葉片營養與土壤營養元素的相關性分析[J].中國農學通報,2011,27(25):168-172.

[5] 張強,魏欽平,蔣瑞山,等.富士蘋果礦質營養含量與幾個主要品質指標的相關性分析[J].園藝學報,2011,38(10):1963-1968.

[6] Miqueloto A, Amarante C V T, Steffens C A, et al. Relationship between xylem functionality, calcium content and the incidence of bitter pit in apple fruit[J]. Scientia Horticulturae(Amsterdam), 2014, 165: 319-323.

[7] Jan I, Rab A, Sajid M. Influence of calcium chloride on physical characteristics and soft rot incidence on fruit of apple cultivars[J]. Journal of Animal and Plant Science, 2013, 23(5): 1353-1359.

[8] Romero P, Navarro J M, Pérez-Pérez J, et al. Deficit irrigation and rootstock: their effects on water relations, vegetative development, yield, fruit quality and mineral nutrition ofClemenulesmandarin[J]. Tree Physiology, 2006, 26(12): 1537-1548.

[9] 楊水平,黃陽輝,饒新華,等.蜜桔葉片中八種元素的對比分析及其對果實品質的影響[J].東華理工學院學報,2005,28(3):263-265.

[10] 武偉,李銀國,劉文峰,等.柑桔葉片微量元素含量與產量品質的關系[J].西南農業大學學報:自然科學版,1998,20(3):198-202.

[11] Fallahi E, Rodney D R. Tree size, yield, fruit quality, and leaf mineral nutrient concentration of ‘Fairchild’ mandarin on six rootstocks[J]. Journal of the American Society for Horticultural Science, 1992, 117(1): 28-31.

[12] 徐海燕,熊偉,楊燦芳,等.開縣柑橘葉片營養狀況與果實品質的相關性研究[J].西南大學學報:自然科學版,2012,34(4):27-32.

[13] Ram R A, Bose T K. Effect of foliar application of magnesium and micronutrients on growth, yield and fruit quality of mandarin orange (CitrusreticulataBlanco)[J]. Indian Journal of Horticulture, 2000, 57(3): 215-220.

[14] 鮑士旦.土壤農化分析(第三版)[M].北京:中國農業出版社,2000.

[15] 董燕,王正銀.礦質營養對柑橘品質的影響[J].土壤肥料,2004(6):37-40,46.

[16] 王紹華,寸待澤,龍春瑞,等.云南紅河大翼橙花粉授粉對琯溪蜜柚果實生長發育及果實品質的影響[J].江西農業學報,2017,29(6):40-43.

[17] Thomas A O, Kelly T M. Nutrition of Florida citrus trees( 2nd Edn) [M]. Florida: Florida Cooperative Extension Service, Institute of Food and Agriculture Sciences, University of Florida, 2008: 27.

[18] 魏紹沖,姜遠茂.山東省蘋果園肥料施用現狀調查分析[J].山東農業科學,2012,44(2):77-79.

[19] 凌麗俐,彭良志,淳長品,等.贛南臍橙葉片營養狀況對果實品質的影響[J].植物營養與肥料學報,2012,18(4):947-954.

[20] He Z L, Calvert D V, Alva A K, et al. Thresholds of leaf nitrogen for optimum fruit production and quality in grapefruit [J]. Soil Science Society of America Journal, 2003, 67(2): 583-588.

[21] Reitz H J, Koo R C J. Effect of nitrogen and potassium fertilization on yield and fruit quality of Valencia orange on calcareous soil [J]. Florida State Horticultural Society, 1959, 72: 12-16.

[22] 魯劍巍,陳防,萬運帆,等.鉀肥施用量對臍橙產量和品質的影響[J].果樹學報,2001,18(5):272-275.

[23] 王勤,何為華,郭景南,等.增施鉀肥對蘋果品質和產量的影響[J].果樹學報,2002,19(6):424-426.

[24] 魯劍巍,陳防,王運華,等.氮磷鉀肥對紅壤地區幼齡柑橘生長發育和果實產量及品質的影響[J].植物營養與肥料學報,2004,10(4):413-418.

[25] 李性苑.柑桔體內的幾種礦質營養[J].黔東南民族師專學報,2001,19(6):31-32.

[26] 廖育林,鄭圣先,戴平安,等.鉀鎂鋅硼鉬肥對椪柑產量和品質的影響[J].土壤通報,2007,38(6):1158-1161.

[27] 姜存倉,王運華,劉桂東,等.贛南臍橙葉片黃化及施硼效應研究[J].植物營養與肥料學報,2009,15(3):656-661.

[28] 彭良志,賴九江,淳長品,等.復合鎂肥對贛南臍橙缺素黃化的矯治作用[J].中國南方果樹,2008,37(3):10-12.

[29] 姜瓊芳.柑桔營養與科學施肥[J].云南農業,2007(11):16-17.