李秀麗 戴志剛 陳志偉 陳鎮 翟敬華 戢小梅 樂有章
摘要:綜述了礦質元素對獼猴桃(Actinidia chinensis Planch)土壤養分、樹體營養、果實產量、品質和抗性的調控作用,礦質元素主要包括大量元素(氮、磷、鉀)、中量元素(鈣、鎂、硫)、微量元素(氯、硼、鋅、鐵),介紹了養分之間的互作效應,以及適宜獼猴桃生長的土壤和葉片養分的含量范圍,提出獼猴桃的養分研究應著重解決不同品種對土壤養分的需求規律以及樹體養分的累積規律、養分高效利用機理、元素互作增效及平衡施肥等問題。
關鍵詞:獼猴桃(Actinidia chinensis Planch);礦質元素;養分效應;產量;品質
中圖分類號:S663.4 文獻標識碼:A
文章編號:0439-8114(2020) 16-0005-06
DOI: I0.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.16.001
獼猴桃(Actinidia chinensis Planch)屬于獼猴桃科(Actinidiaceae)獼猴桃屬(Actinidia)的多年生落葉藤本果樹,果實為漿果,具有較高的經濟栽培價值。全世界共有55個種、21個變種、76個分類群。中國作為獼猴桃的原產地,擁有52個種、73個分類群[1]。近幾年,獼猴桃的栽培面積不斷擴大,2018年達到13.33萬hm2,是獼猴桃第一大生產國和消費國[2],平均每公頃產量也逐漸從5.85 t(2001年)至11.10 t(2017年)[3,4]。雖然中國獼猴桃產業發展迅速,但是存在單產低、品質差、抗性低和缺素黃化病等由于養分失調引起的產業問題,嚴重影響著獼猴桃果園的經濟效益,制約著產業的可持續發展[5]。這主要是因為中國獼猴桃果園管理水平有待提高,尤其是施肥不合理,重施氮磷肥、輕視鉀肥、不注重中微量礦質元素的補充[6,7]。然而,農產品產量和品質對肥料的依賴度高,合理施肥是現代農業的必須措施[8,9]。不同品種的獼猴桃具有一定的生長特性和樹體需肥規律[10]。當立地條件和栽培品種確定后,環境自然因素和樹體生長特性很難改變,但是合理施肥能有效調節土壤理化性質,并改善獼猴桃樹體營養,提高果實產量、品質和儲存性[11-13]。因此,本研究對獼猴桃的礦質營養研究進行綜述,提出獼猴桃養分效應研究中需解決的問題,為更好的指導獼猴桃生產、實現環境友好型施肥策略奠定基礎。
1 礦質元素養分效應
獼猴桃對礦質元素的需求量較大,從萌芽到開花再到果實發育,需要補充大量的礦質元素,尤其是大量元素(氮、磷、鉀)、中量元素(鈣、鎂、硫)、微量元素(氯、硼、鋅、鐵)。
1.1 氮
氮是植物生長必需的大量礦質元素,獼猴桃健康葉片含氮量占干重的2.2%-2.8%.當新葉含氮量小于1.5%時,會表現出缺氮癥狀,先是老葉葉脈間失綠變黃,嚴重時邊緣焦枯,壞死部分向上微卷,并逐漸發展至新葉,導致果實變小,產量降低[14]。適量施氮可促進獼猴桃莖、葉等營養器官發育,提高獼猴桃產量和品質[15,16]。中國是最大的氮肥消費國,氮肥消耗量約占世界的1/3,果園過量施氮現象嚴重”[17,18]。獼猴桃果園純氮平均投入量為927 kg/hm2[11],高出推薦施氮量的2倍以上,明顯高出國外果園氮肥投入量(100-150 kg/hm2)[19]。高氮肥的長期投入不僅提高了生產成本,也不利于獼猴桃的生長。有研究表明,過量施氮導致獼猴桃葉片發育過盛,同化能力過強,造成枝葉徒長、生育期延遲、疏花疏果、貪青晚熟;氮素過量也導致磷、鉀肥協同效應失調,葉片幼嫩多汁,植株整體抗性下降,易感染病害,從而導致產量下降[15]。中國果園氮肥利用率非常低,僅為10%/左右,低于世界平均水平(14%),遠低于其他主要作物的平均水平(如水稻為39%,大豆為80%)[20]。因此,過量施氮將導致硝態氮大量盈余[20]。因硝態氮與土壤膠體一樣帶負電,不能被吸附,在雨水作用下向深層土壤淋溶,主要累積在100~200cm的土層,含量高達827 kg/hm2[21],使得土壤酸化、次生土壤鹽化,給環境造成極大的壓力[22,23]。因此,怎樣合理施氮、提高氮肥利用率是氮素研究的主要側重點。
明確獼猴桃對氮素的周年吸收規律,可有效指導果園的氮肥施用。王建[24]詳細分析了美味獼猴桃的氮素吸收規律,氮素主要累積在根中,其次是葉、果實和莖中,在莖中皮層累積的氮素高于木質部,冬季氮素主要貯存在莖的皮層中。獼猴桃樹體年周期氮吸收量為216 kg/hm2,主要集中在果實生長期,果期氮吸收量為183 kg/hm2,占整個生長期的84.7%。按照果樹合理施肥量計算公式,土壤供氮量按吸收量的1/3、氮肥利用率按35%計算[25],當目標產量為40 t/hm2時,需要純氮約413 kg/hm2。因為獼猴桃對上年樹體儲存氮的依賴性小,應在休眠期結束前施入基肥64 kg/hm2,坐果前施入壯果肥220kg/hm2,果實膨大末期施入促梢肥129 kg/hm2。Lu等[16]借助氮素緩釋肥,將被聚合物包被的、釋放周期為3-4個月的尿素,分2次施入,其中30%作為基肥,剩余的70%作為萌芽肥,可通過控制氮素的釋放速率,在不降低產量和品質的基礎上,減少25%-45%的氮肥用量,這也是一種減少氮素損失和提高氮素利用效率的有效方法。
1.2磷
磷是植物體內一系列重要化合物的組成部分,如核苷酸、核酸、磷脂、蛋白質、ATP酶等,并直接參與植物的光合磷酸化和碳同化過程,是果樹生長發育、產量和品質形成的物質基礎[26]。獼猴桃健康葉片磷含量占干重的0.18%-0.22%,當葉片磷含量低于干重的0.12%時,會表現出缺磷癥狀,老葉葉脈間失綠,從葉尖向葉基擴展,葉背面的主脈和側脈呈紅色,若長期缺磷將導致莖尖及葉芽相繼死亡,不能恢復生長,形成不可逆轉的傷害[14]。施磷能促進獼猴桃扦插枝條的伸長,提高枝條生長勢[27],提高獼猴桃的產量和品質[28]。
在實際生產中,中國獼猴桃果園磷肥投入量大,約(P2O5)882 kg/hm2[6],遠高于推薦使用量(P2O5)213kg/hm2[24]。磷主要分布在獼猴桃根、葉、果實和莖中,且根和莖的皮層高于木質部。當獼猴桃產量為40 t/hm2時,樹體年周期吸收磷素37 kg/hm2,從萌芽期到果實生長始期,獼猴桃葉所需的磷素79%來自外界,21%來自樹體上年貯存的磷。從果實生長始期到果實迅速膨大末期,樹體吸磷量占全年吸磷量的55%,是磷素營養最大效率期[24]。獼猴桃果實對磷需求量不高,在高肥力土壤上,不補充磷肥也不會降低產量和品質,但在中低肥力土壤上,由于磷移動性小,易被土壤固定,應注意補施磷肥。根據獼猴桃對磷素的周年需求規律,按照果樹合理施磷量計算公式,土壤供磷量按吸收量的1/2計算、磷肥利用率按20%計算[25],建議年施純磷93 kg/hm2[24],且將磷肥和有機肥混合后作為基肥在果實采收后施入,能提高磷的有效性[4]。
1.3鉀和氯
鉀是植物正常生長必需的三大營養元素之一,鉀能降低獼猴桃植株細胞間CO2濃度和蒸騰速率,提高凈光合速率、氣孔導度、水分利用效率及有機物的同化率,提高逆境條件下過氧化物酶活性,減少丙二醛積累,提高果品質量、果實硬度和單果重,改善果形指數,同時提高果實的耐貯性能[29]。獼猴桃健康葉片鉀含量占干重的1.8%以上,當葉片鉀含量低于干重的1.5%時,會表現出缺鉀癥狀,葉片小而黃,嚴重時葉片出現灼傷癥狀,葉緣破碎,提早脫落,同時會造成果小且少,缺鉀還導致樹體抗性降低,易發生花腐病(36%的發病率),影響產量和品質[14,30];鉀過量導致果實硬度降低,貯藏過程中硬度下降加快”[31],因此,生產上必須重視鉀肥的合理施用。實際生產中獼猴桃果園鉀肥的投入量為(K2O) 538.5kg/hm2[32],高于推薦量259 kg/hm2[24]。
獼猴桃各部位對鉀需求量從高到低依次為果實、葉片、一年生枝皮層、兩年生枝皮層、三年生枝皮層、多年生枝皮層、主干皮層、根皮層、一年生枝木質部、兩年生枝木質部、三年生枝木質部、多年生枝木質部、主干木質部[24]。當獼猴桃產量為40 t/hm2時,年周期鉀吸收總量為168 kg/hm2,主要集中在果實生長期,這一時期鉀吸收量為125 kg/hm2,約占全年吸收量的75%。成年獼猴桃果樹吸收的鉀素約為104 kg/hm2,約占全年吸收量的62%[24]。在高肥力土壤上,鉀肥施用量需要從土壤中鉀素平衡的角度考慮,即施用量應等于吸收量,即果實鉀累積量/果實吸鉀量百分比,其中果實鉀累積量=果實產量×果實含水量×果實鉀含量[24]。在中等肥力土壤上,應根據施鉀量計算公式,土壤鉀供應量按吸收量的1/2、鉀肥利用率按45%計算[33],產量為40 t/hm2時,純鉀應投入187 kg/hm2[24]。
目前,市場上供應的鉀肥主要包括硫酸鉀和氯化鉀。硫酸鉀貨源緊缺,價格昂貴;氯化鉀貨源充足,價格低廉。有研究稱,施用氯化鉀后獼猴桃葉片出現灼傷現象,進而萎蔫脫落,根系活力受阻,抑制植株生長,認為氯化鉀對獼猴桃植株存在毒害作用[34],致使長期以來,人們在獼猴桃生產中不敢施用低價的氯化鉀,從而大大提高了生產成本。然而,姜景魁[30]發現,水培試驗中氯離子濃度達600 mg/L時才會出現氯中毒。而在正常的栽培環境中,如微酸至中性環境中,氯離子在土壤中的移動性較大,易于淋失,有研究表明0-40 cm耕層土壤的氯含量僅為10-40 mg/kg,不易產生毒害作用[35]。相反,獼猴桃對鈉離子非常敏感,鈉離子含量達100 mg/L時就會產生毒害作用。張鳳云等[35]進一步發現獼猴桃氯含量為0.2%-1.6%,高于一般農作物和果樹,提出氯對獼猴桃屬大量元素而非微量元素。黃文源等[36]通過葉面噴施0.1%硫酸鉀、0.1%氯化鉀、0.1%硝酸鉀、0.1%磷酸二氫鉀,結果發現0.1%氯化鉀能有效提高維生素C的含量,降低可滴定酸含量,提高糖酸比(果實甜度),提高果實品質和果形指數。獼猴桃對氯的需求量比一般作物多,尤其是在鉀的含量不足時,對氯的需求量更大[30,35]。因此,建議實際生產中施用氯化鉀,可以實現鉀和氯雙補,但要注意鉀肥中是否有過量的鈉存在。
1.4鈣
鈣在植物生長發育中具有重要的生理和結構功能,首先作為重要的第二信使,鈣能夠調控多種生物過程,提高抗氧化系統酶活性,降低膜脂過氧化程度[37,38];其次作為細胞壁結構的無機組成部分,鈣能夠賦予細胞壁結構剛性,維持細胞結構和功能的穩定性[37]。研究表明,鈣能顯著地提高植物抵抗環境脅迫的能力,如高溫[39]、低溫[40]、干旱[41]、重金屬[42]等。鈣能促進獼猴桃果實對錳和鋅的吸收,提高果實品質[43],鈣也能抑制獼猴桃果實的呼吸強度,降低可溶性果膠含量,抑制纖維素酶和過氧化物酶活性,有效延緩果實的軟化進程,提高果實的耐儲性[44]。
鈣在獼猴桃各部位的分布也存在明顯差異,濃度從高到低依次為葉、根、莖、果實,且皮層鈣高于木質部。每生產50kg果實,獼猴桃鈣累積量約為227g,從萌芽到果實成熟,鈣累積量呈直線上升趨勢,到休眠期鈣累積量逐漸下降,落葉使鈣大量回歸土壤[24]。缺鈣導致獼猴桃剛成熟葉片的葉脈壞死變黑,葉肉組織形成斑塊狀壞死,變脆易落,并逐漸擴展至新葉,根系發育遲緩,嚴重時根端出現大面積死亡,果實早熟易軟[14]。然而,獼猴桃對鈣反應不敏感,健康葉片的含鈣量占干重的3.O%~3.5%,只有當新葉含鈣量小于0.2%時,才會表現出缺鈣癥狀,并且多數果園在投入過磷酸鈣補充磷的同時也補充了鈣,生產中一般不存在缺鈣現象。建議在土壤中等磷和低鈣肥力條件下,目標產量為40t/hm2時,施鈣總量為92kg/hm2,其中基肥15kg/hm2,花期37kg/hm2,果實膨大期40 kg/hm2[45]。
1.5鎂
鎂對葉片中葉綠素熒光特性和光合速率具有重要的調節作用,合理施鎂能有效提高葉綠素含量、凈光合速率,緩解光系統受損程度[46]。葉片噴鎂和土壤施鎂相結合能夠顯著提高果樹葉片中的鎂含量,促進鎂向果實的運輸,提高果實的鎂含量和可溶性糖含量,緩解果實膨大后期出現的葉片黃化現象[47]。獼猴桃正常葉片的鎂含量在0.38%以上,新成熟葉片含鎂量低于0.1%時,將會表現出缺鎂癥狀。缺鎂時,癥狀發于老葉,葉肉呈淡黃綠色,葉緣退綠明顯,并向葉中心側脈擴展。有時葉緣顏色不變,葉緣內出現退綠和壞死,壞死組織離葉緣一定距離且與葉緣平行呈馬蹄形分布,病健部分界明顯[14]。關于缺鎂及施鎂對獼猴桃抗性、果實產量和品質等方面的研究有待深入,有研究表明在土壤交換性鎂含量并不缺乏的情況下,獼猴桃葉片的鎂含量卻處于極低的水平因此開展獼猴桃對鎂高效吸收機制的研究尤為重要。
1.6硫
硫能穩定維持稱猴桃葉片細胞和葉綠體結構,有效提高產量和品質[49];能提高獼猴桃葉片中可溶性蛋白的含量及抗氧化酶活性,降低丙二醛的含量,從而提高植株抗性;能抑制獼猴桃潰瘍病菌的分裂增殖,有效降低獼猴桃潰瘍病的發病率,提高防效[50]。獼猴桃正常葉片的硫含量在0.25%~0.45%,當含量低于0.18%時,會表現出缺硫癥狀,多發于幼葉,老葉正常,缺硫初期幼葉邊緣淡綠至黃色,嚴重時葉脈也失綠[14]。尹顯慧等[49]研究表明,施用適量的硫磺能有效改善獼猴桃果園土壤的物化性質,提高土壤中有機質、全氮和有效磷含量,從而使單果質量、果形指數、果實硬度、維生素C含量、可溶性固形物含量、可溶性糖含量和可溶性蛋白含量分別提高 11.2%、8.9%、32.7%、9.2%、5.5%、11.8% 和26.9%,然而,高濃度硫使新梢變短,葉片變小,抑制植株生長。張鳳云等[35]也發現土施硫質量分數低于800mg/kg時,對獼猴桃地上部分有促進作用;當質量分數大于1200mg/kg時,有毒害作用。因此,掌握合理的施硫量很重要。
1.7硼
硼能夠調節植物體內有機酸的形成與運轉,促進碳水化合物的分配與運轉,維持細胞壁結構的完整性和剛性|51]。硼也能促進獼猴桃果實生長和營養物質的積累,提高果實產量與品質[52]。缺硼時幼葉中部出現不規則黃斑,沿主側脈兩邊擴展并加密呈黃色斑塊,頂部未成熟的葉片變厚,扭曲變形,葉肉組織向上隆起。嚴重時,節間變短,枝梢伸長受阻,植株矮小[14]。健康葉中硼含量為40~50 μg/g,當新葉硼含量低于20μg/g時,會表現出缺硼癥狀|14]。值得注意的是,獼猴桃蒸騰速率高,并且不能主動調控硼的吸收、運輸,缺乏有效的排硼機制,導致獼猴桃對硼過量非常敏感[53,54]。硼過量(100 μmol/L以上)使葉肉細胞的光合速率降低,細胞間隙體積和細胞損傷增加,并抑制了葉片對鈣和錳的吸收[54]。在實際生產中,灌溉水中硼濃度要低于0.5 mg/L,否則易出現硼中毒現象[55]。缺硼時可噴施350 mg/L純硼進行矯正,噴施濃度不宜超過520 mg/L,以免造成硼毒害[14]。
1.8鋅
鋅是果樹體內多種酶的輔助因子,參與果樹的光合、呼吸以及碳氮代謝等多種生理過程[56]。獼猴桃健康葉中鋅含量為15~18 μg/g,當鋅含量低于12μg/g時,會表現出缺鋅癥狀。磷過量會使鋅的有效性降低,亦可導致缺鋅。鋅在樹體中的移動性小,缺鋅使幼嫩葉片的生長受阻,出現小葉癥,老葉脈間失綠,但并不壞死。嚴重時,側根發育不良[14]。葉面噴施0.2%的ZnS04,可使獼猴桃果實中維生素、可溶性總糖和可溶性固形物分別提高21.3%、44.9%和18.4%,可滴定酸比對照降低23.8%[57]。劉丹等[58]發現,土壤中施用5次20mg/L的ZnS04溶液處理,能夠促進獼猴桃幼苗的生長發育,隨著濃度的升高,幼苗的生長指標逐漸下降,當濃度大于250mg/L時,出現植株矮小、葉片萎蔫、枯黃嚴重的現象。在實際生產中應注意鋅肥的合理施用,避免鋅污染,以免造成不可逆性危害。
1.9鐵
獼猴桃是需鐵量較高的果樹,健康葉中鐵含量為80~100μg/g,當鐵含量低于60μg/g時,會表現出缺鐵癥狀[14]。連續下雨或pH超過7的土壤易缺鐵。缺鐵幼葉變黃甚至呈蒼白色,主要為脈間失綠,嚴重時葉脈也失綠,最終導致葉片脫落[14]。車金鑫等[59]研究發現,噴施稀釋1000倍復合氨基酸鐵肥時,可顯著提高獼猴桃葉片中的鐵含量,改善缺鐵黃化病;氨基酸鐵肥能夠提高果實的維生素C、可溶性固形物、還原糖含量,降低可滴定酸,改善獼猴桃風味;但氨基酸鐵肥對產量影響不明顯。然而,孫艷等[60]研究發現,噴施2次0.5%硫酸亞鐵能增加單果重。不同類型鐵肥的施用效果不同,這可能是造成鐵肥對產量影響不一致的原因。
2養分互作效應
獼猴桃果實產量和品質指標受到土壤養分和葉片養分的共同影響,各養分之間并不是孤立的,而是相互關聯的。對于土壤養分而言,增施鉀肥提高有效鈣和有效鋅的含量,而土壤中有效錳和有效硼之間存在拮抗作用[7]。土壤與葉片中相同元素豐缺存在相關性,如土壤中全氮、有效磷和速效鉀含量高時,葉片中全氮、全磷和全鉀的含量也偏高;土壤中有效鋅、有效銅、有效錳和有效鐵含量高時,葉片中全鋅、全銅、全猛和全鐵的含量在適宜范圍內;土壤中有效硼含量低時,葉片中全硼含量亦偏低[48]。土壤與葉片中不同養分之間也存在相關性,土壤中有效鎂、有效硼含量的增加能促進葉片對磷的吸收;有效鈣和有效鎂含量的增加能促進葉片對鋅的吸收[7];增施鈣肥有利于維持細胞膜的完整性,促進植物對氮、磷、鉀和鎂的吸收,然而隨著組織中鈣濃度的增加,鈣離子與鉀離子競爭質膜上的吸收部位,從而抑制植物對鉀的吸收[31,61]。土壤與植株養分之間的相關性可能取決于土壤的pH,pH偏低時對土壤中陽離子有拮抗作用,如土壤氮肥過量施用,導致生理酸性銨態氮增多,與鈣、鎂離子產生拮抗作用,影響作物對鈣、鎂的吸收;過量的有效磷也可能引起缺硼、缺鎂;施鉀過量也容易使植物體內發生鈣、鎂、硼等陽離子的拮抗作用[48]。因此,在實際生產中應控制氮、磷、鉀肥的施用,重視中微量元素的施用。
3獼猴桃果園土壤、植株礦質養分的適宜含量
獼猴桃營養診斷通常是通過對園區土壤和植株葉片的養分分析,以高產高品質類型為最適值,確定養分豐缺指標,從而指導園區合理施肥[48]、獼猴桃適宜非堿性、非黏重土壤,如紅壤、黃壤、黃沙壤、黑沙壤、山地草甸土以及各種沙礫等多種土壤類型[11],使得獼猴桃果園土壤狀況差異性大,許多養分存在兩極分化狀態[6,7]。李輝桃等[62]提出利用硝態氮的水平評估果園土壤中有效氮供應的等級標準,硝態氮>28 mg/kg為高肥力,11~28 mg/kg為中等肥力,<11mg/kg為低肥力。李百云等[63]提出速效磷含量>180mg/kg為過剩,140~180mg/kg 為充足,100~140 mg/kg 為不足,60~100 mg/kg 為缺之,<60mg/kg為嚴重缺乏。獼猴桃果園速效鉀供應等級標準,含量>200mg/kg為過剩,160~200 mg/kg為充足,120~160 mg/kg 為不足,80~120 mg/kg為缺之,<80 mg/kg為嚴重缺乏。除大量元素外,其他必需營養素如有效鈣、有效鎂、有效錳、有效鋅、有效氯和有效硼的適宜濃度范圍分別為1200~3600mg/kg、120~360mg/kg、10~20 mg/kg、10~20 mg/kg、10~30 mg/kg、0.5~0.8mg/kg[7]。然而,不同品種對土壤養分的吸收機制存在差異。近年來,人們開始關注特定品種優質果園土壤養分標準的構建。郁俊誼等[64]提出高產穩產(30000~37500kg/hm2)紅陽獼猴桃(Actinidiachinensis‘Hongyang)所需的土壤養分標準為速效氮27.0 mg/kg、速效磷100.6 mg/kg、速效鉀507.1mg/kg、速效鐵3.5mg/kg、有機質含量1.9%。劉科鵬[65]提出美味獼猴桃金魁(Actinidia deliciosa ‘Jinkui)單果質量達到80g以上需要的土壤養分為有機質40g/kg、速效氮75~140mg/kg、速效磷60~mg/kg、速效鉀300mg/kg、有效鈣2003~3600mg/kg、有效鎂120mg/kg、有效錳10~20 mg/kg、有效鋅20 mg/kg、有效硼0.5~?1.2 mg/kg、有效氯 30mg/kg。
此外,國內外研究已初步明確了不同品種獼猴桃葉片元素含量的適宜范圍。如美味獼猴桃金魁葉片礦質元素的適宜指標為全氮2.27%、全磷0.8%、全鉀2.0%、全鈣2.46%~2.5%、全鎂0.40%、全鋅90mg/kg、全錳173.10mg/kg、全硼79.90 mg/kg[65]。而米良1號獼猴桃(Actinidia chinensis)葉片礦質元素的適宜指標為全氮2.27%~2.77%、全磷0.16%~0.20%、全鉀1.60%~2.00%、全鈣 3.29%~?4.43%、全鎂0.40%~1.13%、全鋅23.60~44.20mg/kg、全銅7.00~21.80mg/kg、全錳44.50~173.10mg/kg、全鐵90.10~267.90mg/kg、全硼38.50~79.90 mg/kg[48]。雖然前期研究已經提出一些獼猴桃適宜的元素含量范圍,但是隨著近年來施肥種類及方式的改變,土壤養分狀況發生了很大變化,并且伴隨越來越多的獼猴桃新優品種的出現,之前的養分豐缺指標已不能完全適用于將來的獼猴桃研究。如何針對當前的土壤養分狀況及新品種重新制定新的養分豐缺指標,顯得尤為重要。
4小結與展望
通過礦質元素對獼猴桃養分效應的綜述,基本上明確了不同養分在獼猴桃上的施用效果。盡管土壤類型、品種、灌溉、修剪等因素會影響施肥效果,但只要做到科學合理施用,養分補充仍然是一種提高獼猴桃產量和品質的有效農藝措施。然而,隨土壤現狀和獼猴桃品種的快速變化,獼猴桃營養研究已不能滿足現代獼猴桃產業的發展。為此,獼猴桃營養研究應重點關注以下幾個方向:
1)已有的土壤和葉片養分的診斷標準差別較大。應依據不同獼猴桃品種的生長特性,明確調控產量和品質的土壤及葉片營養診斷的最佳時期,并在此基礎上進行養分檢測,最終提出診斷標準。
2)依據不同立地條件、栽培品種、栽培模式等開展平衡施肥研究,實現樹體對養分的高效吸收,構建低投入、高產出并且環境友好型的施肥技術。
3)明確元素互作增效機制,尤其是施用中微量元素促進植物對大量元素吸收的作用機制,為化肥減量增效提供理論基礎。
4)借助分子生物學、光譜學、表面化學和植物學等多學科交叉手段,深入理解礦質元素的高效利用機制,以及逆境/病理/采后條件下,礦質元素賦予獼猴桃的生物學意義及其作用機制。
參考文獻:
[1] CHITTARANJAN K. Wild crop relatives: Genomic and breeding re-sources [M]. London:Springer, 2011.
[2]鄧秀新,王力榮,李紹華,等.果樹育種40年回顧與展望[J].果樹學報,2019,36(4):514-520.
[3]馬靜,侯軍岐.陜西省獼猴桃產業發展研究[J].陜西農業科學,2005(1 ):50-52.
[4]黃林,馬洪波.全程機械化助推周至獼猴桃產業發展[J].農機科技推廣,2017( 12) :36-38.
[5]王西銳,王寶,高志俊,等.獼猴桃缺鐵性黃化病的防治方法研究[J].落葉果樹,2015,47(3):10-11.
[6]來源,同延安,陳黎嶺,等.施肥對獼猴桃產量和品質的影響[J].西北農林科技大學學報(自然科學版),2011,39(10): 17-176.
[7]黃春輝,曲雪艷,劉科鵬,等.‘金魁獼猴桃園土壤理化性狀、葉片營養與果實品質狀況分析[J].果樹學報,2014,31 (6): 1091-1099.
[8]白由路.高效施肥技術研究的現狀與展望[J].中國農業科學,2018,51(11):125-134.
[9]劉桂東,姜存倉,王運華,等.柑橘對不同礦質營養元素效應的研究進展[J].土壤通報,2010,41(6): 1518-1523.
[10]蔡娜,何騰兵,高安勤,等.貴州產區獼猴桃不同生長期氮磷鉀養分變化規律[J].黑龍江農業科學,2018,285(3):39-43.
[11]趙佐平.陜西蘋果、獼猴桃果園施肥技術研究[D].陜西楊凌:西北農林科技大學,2014.
[12]李志國,曾華,張過師,等.紅陽獼猴桃葉片營養DRIS診斷[J].湖北農業科學,2014,53(18):4344-4348.
[13]孫家駿,付青霞,谷潔,等.生物有機肥對獼猴桃土壤酶活性和微生物群的影響[J].應用生態學報,2016,27(3): 829-837.
[14]秦仲麒.獼猴桃缺素癥及其矯治[J].中國南方果樹,2001,30(3):62-63.
[15]魏斌,李友明,翟廣生,等.氮素營養對獼猴桃營養功能特征及果實產量的影響[J].安徽農業科學,2015,43(12):98-101.
[16]LU Y L, KANG T T, GAO J B, et al. Reducing nitrogen fertiliza-tion of intensive kivvifruit orchards decreases nitrate accumulationin soil without compromising crop production [J]. J Integr Agr,2018,17(6): 1421-1431.
[17]ZHANG F S, CUI Z L, FAN M S, et al. Integrated soil-crop man-agemenlt: Reducing environmental risk while increasing crop pro-duclivity and improving nutrient use efficiency in China [J]. J En-viron Qual, 2011, 40(4): 1051-1057.
[18]陳翠霞,劉占軍,陳竹君,等.黃土高原新老蘋果產區施肥現狀及土壤肥力狀況評價[J].土壤通報,2018,49(5): 142-147.
[19]盧樹昌,陳清,張福鎖,等.河北省果園氮素投入特點及其土壤氮素負荷分析[J].植物營養與肥料學報,2008,14(5): 858-865.
[20]ZHANG X, DAVIDSON E A,MAUZERALL D L,et al. Managingnitrogen for sustainable development [J]..Nature,2015,528 :51-59.
[21]高晶波,路永莉,陳竹君,等.獼猴桃園氮素投入特點及硝態氮累積和遷移特性研究[J].農業環境科學學報,2016,35 (2):322-328.
[22]CUI S H, SHI Y L, GROFFMANB P M, et al. Centennial-scaleanalysis of the crealion and fale of reactive nitrogen in China ( 1910—2010)[J]. Proc Nati Acad Sci USA,2013,110(6) :2052-2057.
[23]GUO J H, LIU X J, ZHANG Y, et al. Significant acidification inmajor Chinese croplands [J]. Science, 2010, 327(6): 281-284.
[24]王建.獼猴桃樹體生長發育,養分吸收利用與累積規律[D].陜西咸陽:西北農林科技大學,2008.
[25]姜遠茂,張宏彥,張福鎖.北方落葉果樹養分資源綜合管理理論與實踐[M].北京:中國農業大學出版社,2007.203.
[26]張力田.高磷促進果樹高產穩產的生理基礎及施用技術[J].湖北農業科學,1995,34(2):43-45.
[27]POWELL C L, SANTHANAKRISHNAN P. Effect of mycorrhizalinoculation and phosphorus fertiliser on the growth of hardwoodcuttings of kiwifruit (Actinidia deliciosa cv. Hayward) in conlain-ers [J]. New Zeal J Agr Res, 1986, 29(2): 263-267.
[28]金方倫,韓成敏,馮世華,等.不同氮磷鉀配比對中華獼猴桃果實產量及品質的影響[J].北方園藝,2011(15) :6-10.
[29]何忠俊,張廣林,張國武,等.鉀對黃土區獼猴桃產量和品質的影響[J].果樹學報,2002,19(3): 163-166.
[30]姜景魁.獼猴桃施用含氯化肥的研究[J].福建果樹,1996(3):13-14.
[31]王仁才,夏利紅,熊興耀,等.鉀對獼猴桃果實品質與貯藏的影響[J].果樹學報,2006,23 (2): 200-204.
[32]來源.施肥對獼猴桃產量和品質的影響[D].陜西咸陽:西北農林科技大學,2011.
[33]劉旭峰.獼猴桃栽培新技術[M].陜西咸陽:西北農林科技大學出版社,2005.
[34]劉德林.獼猴桃對鉀素營養吸收分配特性研究[J].激光生物學報,1994,3 (4): 564-567.
[35]張鳳云,毛富春,趙先貴.獼猴桃對氯和硫的耐性研究[J].西北林學院學報,2000,15(2): 37-40.
[36]黃文源,龍友華,張承,等.葉面鉀肥對獼猴桃產量及品質的影響[J].貴州農業科學,2015,43(11): 131-134.
[37]HEPLER P K, WINSHIP L J. Calcium at the cell wall-cytoplastinterface [J]. J Integr Plant Biol, 2010, 52(2): 147-160.
[38]MONTANARO G, DICH10 B, LANG A, el al. Internal versus ex-ternal control of calcium nutrition in kiwifruit [J]. J Plant NutrSoil Sci, 2014, 177(6): 819-830.
[39]齊紅巖,王丹,齊明芳,等.不同形態鈣對高溫逆境下番茄葉片光合作用的調控作用[J].應用生態學報,2014, 25(12):3540-3546.
[40]EDWARD K, MOORE C A, HASELOFF J, et al. Cell-type-spe-cific calcium responses to drought, salt and cold in the Arabidopsisroot[J]. Plant J, 2000, 23(2): 267-278.
[41]顧學花,孫蓮強,高波,等.施鈣對干旱脅迫下花生生理特性、產量和品質的影響[J].應用生態學報,2015,26(5): 1433-1439.
[42]蔡妙珍,羅安程,章永松,等.鈣減緩植物礦質元素毒害的機理[J].科技通報,2003,19(3): 207-210.
[43]張天志,鄭偉尉,邵曉嵐,等.采前鈣處理對獼猴桃果實和葉片營養元素含量的影響[J].浙江農業學報,2014,26(4):966-970.
[44]龐凌云,李瑜,詹麗娟,等.不同鈣處理對中華獼猴桃軟化的影響[J].食品與發酵工業,2014,40(9): 102-106.
[45]蔚玉紅.‘徐香獼猴桃生長發育與肥水吸收規律研究[D].上海:上海交通大學,2010.
[46]馬曉麗,黃本義,黃艷,等.鎂肥對葡萄光合速率和葉綠素熒光特性的影響[J].中國土壤與肥料,2018,(1): 70-76.
[47]溫明霞,吳韶輝,王鵬,等.缺鎂溫州蜜柑果園的施鎂效應研究[J].果樹學報,2015,32(1) :63-68.
[48]何科佳,曾斌,徐海,等.土壤理化性狀與獼猴桃樹勢相關性研究[J].湖南農業科學,2017(4) :86-88.
[49]尹顯慧,王梅,龍友華,等.硫對獼猴桃葉綠體結構及果實品質的影響[J].果樹學報,2017,34(4) :454-463.
[50]王梅.硫對獼猴桃潰瘍病的防控作用及其安全性[D].貴陽:貴州大學,2016.
[51]劉桂東,胡萍,張婧卉,等.缺硼對臍橙幼苗硼分配及葉片細胞壁組分硼含量的影響[J].植物營養與肥料學報,2018,24(1):179-186.
[52]吳亞楠,劉月,劉婷,等.硼和鋅對獼猴桃產量與品質的影響[J].北方園藝,2016( 17) :22-26.
[53]SOTIROPOULOS T E, THERIOS I N, DIMASS1 K N. Seasonalvariation and distrihution of soil and plant boron concentrations ofkiwifruit orchards irrigated with high boron water [J]. Agrochimi-ca,1998, 42(6): 284-295.
[54]SOTIROPOULOS T E, THERIOS I N, DIMASSI K N, et al. Nu-tritional status, growth, CO2 assimilation, and leaf anatomical re-sponses in two kiwifruit species under boron toxicity [J].J PlantNutr,2002, 25(6): 1249-1261.
[55]NABLE R 0, BANUELOS G S, PAULL J G. Boron toxicity [J].Plant soil, 1997,193(1/2) : 181-198.
[56]李娟,陳杰忠,黃永敬,等.Zn營養在果樹生理代謝中的作用研究進展[J].果樹學報,2011,28(4):668-673.
[57]張承,龍友華,汪利,等.葉面噴施鋅肥對獼猴桃果實鋅含量及品質的影響[J].貴州農業科學,2015,43( 8):201-204.
[58]劉丹,李然紅,陳鑫.鋅脅迫對狗棗獼猴桃幼苗生長發育的影響[J].甘肅農業科技,2018(4):29-31.
[59]車金鑫,蔡俊卿,翟丙年,等.噴施復合氨基酸鐵肥對獼猴桃果實品質的影響[J].西北農林科技大學學報(自然科學版),2011,39(12):119-123.
[60]孫艷,馬鋒旺.稀土和鐵及鈣對美味獼猴桃果實發育的影響[J].中國果樹,1994(4) :28-29.
[61]周衛,林葆,朱海舟.硝酸鈣對花生養分吸收和土壤養分狀況的影響[J].土壤通報,1995,26(6) :279-282.
[62]李輝桃,周建斌,鄭險峰,等.旱地紅富士果園土壤營養診斷和施肥[J].干旱地區農業研究,1996,14(2) :45-50.
[63]李百云,劉旭峰,金會翠,等.陜西眉縣部分稱猴桃園土壤主要養分狀況分析[J].西北農業學報,2008,17(3) :215-218.
[64]郁俊誼,劉占德,屈學農,等.高產穩產型紅陽獼猴桃樹體結構及土壤養分狀況分析[J].北方園藝,2011(22) :20-22.
[65]劉科鵬.稱猴桃果實品質與土壤、葉片營養的關系[D].南昌:江西農業大學,2013.
收稿日期:2019-12-26
基金項目:2019年武漢市市級財政支持農業農村發展獼猴桃產業專項
作者簡介:李秀麗(1982-),女,河北邯鄲人,高級工程師,博士,主要從事園藝作物的植物營養生理研究,(電話)18062688408(電子信箱)lixiuli1204@126.com;通信作者,戢小梅,高級工程師,主要從事園藝作物的栽培育種工作,(電子信箱)grace798311@163.com。