全 文 :第33卷 第5期
2014年 9月
华 中 农 业 大 学 学 报
Journal of Huazhong Agricultural University
Vol.33 No.5
Sep.2014,61~66
收稿日期:2013-12-15
基金项目:现代柑橘产业技术体系营养诊断与施肥岗位(CARS-027)和华中农业大学自主科技创新基金项目(2013SC29)
贵会平,硕士研究生.研究方向:柑橘营养诊断.E-mail:huiping.828@163.com
通信作者:谭启玲,博士,副教授.研究方向:植物营养与施肥及废弃物利用.E-mail:qitan@mail.hzau.edu.cn
南丰蜜橘花矿质营养诊断
贵会平1 胡承孝1 郑苍松1 张 影1 曾知富2 孙学成1 谭启玲1
1.华中农业大学资源与环境学院/微量元素研究中心,武汉430070;2.江西省抚州市南丰柑橘研究所,抚州344000
摘要 采用田间定点采样及室内分析相结合的方法,研究南丰蜜橘花与叶片矿质养分含量的关系。结果表
明:2011年和2012年南丰蜜橘花中K、Ca、Mn与叶片中相应元素含量呈显著或极显著正相关,花与叶片中 Mg、
Cu、Fe含量仅在1a中呈极显著相关;2011年花中N、P、K、Mg、Fe、Cu、Zn含量平均值显著高于叶片,Ca、Mn、B
含量显著低于叶片;2012年N、P、K、Zn含量平均值显著高于叶片,Ca、Mg、Mn、B含量显著低于叶片,花与叶片
中Fe、Cu含量差异不显著;花中养分含量变异系数2011年除Fe、Mn以及2012年除N、Cu、B高于叶片外,其他
养分含量变异系数均低于叶片;分别对2011年和2012年南丰蜜橘花与叶片K、Ca、Mn含量进行拟合,发现 K
含量均呈指数函数关系,Mn含量均呈三次函数关系,花中Ca含量在0~0.6%间递增曲线一致;说明花可以用
于提前诊断南丰蜜橘K、Ca、Mn的含量状况。
关键词 柑橘;南丰蜜橘;营养诊断;矿质养分;养分含量
中图分类号 S 666 文献标识码 A 文章编号 1000-2421(2014)05-0061-06
南丰蜜橘是江西省著名的良种柑橘,其以皮薄
核少、汁多肉嫩、色泽金黄、甜酸适口、风味浓郁、营
养丰富而闻名中外,并享有“橘中之王”的美称[1]。
近年来,由于缺乏先进实用的施肥管理技术指导,以
及多年的果实带走土壤中大量树体所需矿质养分,
导致树体营养元素失衡,果实变硬、偏酸、不化
渣[2-3],国际市场竞争力下降[4]。通过营养诊断,对
树体养分亏缺、平衡状况进行判断和预测分析,对指
导柑橘合理施肥具有重要意义。目前较成熟的果树
营养诊断方法是叶片矿质营养分析法,但柑橘叶片
诊断时间一般为9月份[5-6],对指导柑橘当年施肥有
明显的滞后性,而且在诊断易被固定而丧失活性的
微量元素时结果不够准确[7]。
花是繁殖器官和果实前体,其生长时期短,采样
时间的差异性小;代谢反应较叶片简单,养分含量与
活性部分含量不存在实质性差异[8]。柑橘花期为
4月份,此时通过检测花中的矿质养分来诊断树体
营养状况,并根据诊断结果及时采取措施,对矫正当
年果树养分缺乏、提高产量、改善品质具有重要意
义。通过检测果树的花来提早诊断果树营养状况的
研究已有较多报道,如桃树 N、Mg、Mn、Fe养分状
况[9-10],橄榄 N、P、Cu、Zn、Mn养分状况[11],咖啡
N、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu养分状况[8],梨Fe、Mn养分
状况[12],苹果Fe养分状况[13],甜橙P、Mg、Fe、Mn
养分状况[14-15]等。目前,宽皮柑橘花营养诊断的研
究还未见报道。本试验以南丰蜜橘为研究对象,通
过花、叶矿质营养相关性分析,并对分析结果进行比
较,以确定二者之间的相关性,旨在探明花和叶片分
析在柑橘营养诊断中的作用,探索花作为柑橘营养
诊断指标的可能性,并为南丰蜜橘的栽培管理、营养
诊断、合理施肥和品质提升提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
以江西省抚州市南丰县(主栽品种为南丰蜜橘)
为试验点,根据土壤类型、地形特点及树龄选取有代
表性的取样点41个。供试柑橘园产量为750~
1 500kg/667m2,树龄 9~15a,枳砧,种植密度
30~40株/667m2。每年土施复合肥2次,分别于
3月和7月进行;部分果园基施 MgO 150g/株(2012
年);并于幼果期与农药一起喷施硼肥。每年喷施农
药3次,分别于4月下旬、5月底和9月底进行。
DOI:10.13300/j.cnki.hnlkxb.2014.05.036
华 中 农 业 大 学 学 报 第33卷
1.2 试验设计
每个取样点选取生长状况基本一致、有代表性
的果树4株挂牌。2011年和2012年每年4月和9
月采集花和叶片样品,因2012年为小年部分挂牌果
树花量太少,仅采集到27个点。
1)花样的采集与制备。柑橘盛花期,东南西北
4个方向均匀采集冠层外圈完全展开花,每株40
朵,4株为1个样品,装入透气羊皮纸袋,带回实验
室,用去离子水洗涤,105℃杀青0.5h,70℃烘干,
磨碎待测。
2)叶样的采集与制备。9月份采当年生营养性
春梢顶部第二、三叶,每株40片,4株为1个样品,
保鲜带回实验室用0.1%中性洗涤剂洗涤后清水冲
掉洗涤剂,再用0.2% HCl溶液漂洗后用去离子水
洗净,105℃杀青0.5h,70℃烘干,磨碎待测。
3)测定项目。浓硫酸-过氧化氢消煮,凯氏定氮
法测N,钼蓝比色法测P,火焰光度计法测K[16]。硝
酸-高氯酸消煮,原子吸收法测定Fe、Mn、Cu、Zn、
Ca、Mg含量[16]。盐酸浸提-姜黄素比色法测 B
含量[17]。
1.3 分析方法
数据采用Excel和SPSS 18.0统计分析软件处理。
2 结果与分析
2.1 南丰蜜橘花及叶片营养元素含量状况
2011年和2012年南丰蜜橘花与叶片10种养
分元素含量见表1。由表1可知,2011年花中含量
显著高于叶片含量的养分元素是 N、P、K、Mg、Fe、
Cu、Zn,其中,花中P、K、Cu、Zn含量均值分别是叶
片含量的4.27、2.19、5.24、1.94倍,花中N、Mg、Fe
含量仅为叶片的1.18、1.17、1.13倍。2012年花中
含量平均值显著高于叶片含量的养分元素为N、P、
K、Zn,其中,花中N、P、K、Zn含量均值分别是叶片
含量的1.25、3.66、1.55、1.91倍,花、叶Fe、Cu含
量差异不显著。2011年花中含量显著低于叶片含
量的元素是Ca、Mn、B,其中花中Ca、Mn、B含量分
别仅为叶片的0.37、0.33、0.38倍。2012年花含量
显著低于叶片含量的元素是Ca、Mg、Mn、B,其中,
花中Ca、Mn、B含量分别仅为叶片的0.12、0.17、
0.36,花中Mg含量为叶片含量的0.93倍。综合比
表1 南丰蜜橘花与叶片的营养元素含量(干质量)1)
Table 1 The nutrient content in leaves and flowers of Nanfengmiju mandarin(DW)
年份
Year
元素
Element
平均值 Mean
花Flowers 叶片Leaves
范围 Range
花Flowers 叶片Leaves
变异系数/% Variation coefficient
花Flowers 叶片Leaves
2011
(n=41)
N/% 3.78a 3.19b 3.26~4.78 2.37~4.12 6.94 10.07
P/% 0.47a 0.11b 0.39~0.57 0.08~0.18 6.59 18.79
K/% 2.34a 1.07b 1.79~2.68 0.58~1.40 9.81 19.85
Ca/(mg/kg) 0.87b 2.35a 0.57~1.31 1.35~3.88 18.61 24.35
Mg/(mg/kg) 0.35a 0.30b 0.29~0.42 0.17~0.37 9.71 15.18
Fe/(mg/kg) 112.33a 99.45b 66.47~227.53 56.78~163.32 32.41 19.19
Mn/(mg/kg) 105.32b 320.78a 23.07~346.81 58.06~820.48 79.98 58.63
Cu/(mg/kg) 25.51a 4.87b 4.52~42.80 1.77~12.55 32.40 47.18
Zn/(mg/kg) 40.12a 20.68b 29.68~78.30 9.85~45.00 22.81 30.13
B/(mg/kg) 45.32b 118.23a 32.94~65.31 50.91~456.62 11.74 51.31
2012
(n=27)
N/% 4.07a 3.25b 2.46~4.86 2.77~3.95 14.16 8.06
P/% 0.44a 0.12b 0.37~-0.57 0.06~0.21 11.49 19.99
K/% 1.99a 1.28b 1.68~2.36 0.79~1.46 8.55 14.10
Ca/(mg/kg) 0.49b 4.11a 0.30~0.75 1.92~6.89 23.00 27.47
Mg/(mg/kg) 0.31b 0.34a 0.28~0.35 0.26~0.41 6.55 11.35
Fe/(mg/kg) 67.22a 67.66a 39.10~94.13 32.73~141.06 22.16 30.15
Mn/(mg/kg) 38.25b 220.89a 16.58~109.62 49.88~596.81 47.57 58.65
Cu/(mg/kg) 3.60a 3.38a 2.18~7.28 2.36~5.72 29.29 23.70
Zn/(mg/kg) 51.83a 27.19b 40.62~69.10 15.88~52.47 11.97 33.25
B/(mg/kg) 41.61b 114.29a 22.32~99.41 57.91~179.87 50.53 27.95
1)a,b表示5%显著水平(LSD检验)。Values folowed by different letters is different each other at the 5%level for the same ele-
ment,according to LSD test.
26
第5期 贵会平 等:南丰蜜橘花矿质营养诊断
较,花中 N、P、K、Fe、Cu、Zn含量高于叶片,Ca、
Mn、B含量低于叶片。
采用变异系数(variation coefficient,CV)描述
树体养分含量随环境变化的程度,设定CV≤10为
弱变异,10< CV≤20为中变异,CV>20为强变
异。2011年花中除Fe、Mn及2012年除 N、Cu、B
含量变异系数高于叶片外,其他养分含量变异系数
均低于叶片(表1),说明叶片养分元素含量容易随
环境和自身代谢而变,而花期较短,受环境和自身养
分代谢的影响小[7]。2011年41组样品中,叶片 N、
P、K、Mg、Fe含量为中变异,其余5种养分元素含
量均表现为强变异;花中 N、P、K、Mg含量为弱变
异,Ca、B含量为中变异,Fe、Mn、Cu、Zn为强变异。
2012年27组样品中,叶片N为弱变异,P、K、Mg为
中变异,其余6种元素为强变异;花中 K、Mg为弱
变异,N、P、Zn为中变异,Ca、Fe、Mn、Cu、B为强变
异。虽然花中大多数养分元素含量变异不如叶片,
如花中N、P、Mg含量表现为弱变异,但多数养分元
素含量属于中或强变异,能够敏感反映花中养分含
量随树体养分的变化而变化。
2.2 南丰蜜橘花与叶片养分含量的相关性
采用相关分析来揭示南丰蜜橘花与叶片相对应
养分含量的关系。由表2可知,花与叶片N、P、Zn、B
在2a中均未表现出显著的相关性;Mg、Fe、Cu仅在
1a中表现出显著相关性;无论大年还是小年,花与叶
片中K、Ca、Mn含量关系均呈显著或极显著正相关。
表2 南丰蜜橘花、叶片养分含量的相关性1)
Table 2 Correlations between nutrient content in flowers and leaves of Nanfengmiju mandarin
年份 Year N P K Ca Mg Fe Mn Cu Zn B
2011 0.084 0.208 0.797** 0.503** 0.414** ―0.007 0.963** ―0.093 0.181 ―0.041
2012 ―0.045 0.162 0.644** 0.642** 0.392 0.558** 0.830** 0.543** 0.203 0.074
1)*表示在0.05水平(双侧)上显著相关,**表示在0.01水平(双侧)上显著相关。An asterisk(*)and a double asterisk(**)
indicate significant correlation at the 0.05and 0.01levels,respectively.
2.3 南丰蜜橘花部分养分元素随叶片养分含量变化
根据花与叶片中养分含量相关分析结果,2a中
花与叶片中养分含量关系均存在极显著相关性的元
素为K、Ca、Mn。用SPSS曲线估计拟合花与叶的
最佳曲线和方程,由图1和图2可以看出,2a中花
与叶片中K含量均呈指数函数关系,Mn含量均呈
三次函数关系,Ca含量在2011呈指数函数关系,在
2012年呈二次函数关系,但花含量在0~0.6%间
2a中递增曲线一致,说明花可以稳定地反映树体
K、Ca、Mn养分状况。
图1 2011年花养分元素含量随叶片养分含量的变化(n=41)
Fig.1 Relationship between nutrient content in Nanfengmiju mandarin flowers and leaves(41 plots,in 2011)
36
华 中 农 业 大 学 学 报 第33卷
图2 2012年花养分元素含量随叶片养分含量的变化(n=27)
Fig.2 Relationship between nutrient content in Nanfengmiju mandarin flowers and leaves(27 plots,in 2012)
3 讨 论
花是果实的前体,对果实产量及品质的形成有
直接影响。与叶片分析相比,花分析有很明显的优
势,花期短既可减少因采样时间不一致造成的误差,
也能更早预测柑橘养分状况,为及时采取措施矫正
果树当年养分缺乏提供依据。研究者针对落叶果树
和常绿果树进行了花营养诊断的研究,结果均表明
花可以更早诊断果树营养状况[8-9,11-12,14]。本试验结
果表明,花中N、P、K、Fe、Cu、Zn的含量显著高于叶
片,这是因为花作为繁殖器官,开花时组织代谢旺
盛,而养分有优先向生长中心转移的特性。花中
Ca、Mn和B的含量显著低于叶片,这是由这几种元
素的生理特性和植物生长发育的特点决定的。与生
殖生长相比,Ca对营养生长的作用更重要[18],钙是
细胞壁的组成成分[19],主要集中在细胞壁的中间层
与果胶中的羧基结合,由于柑橘叶片细胞壁中果胶
含量高、游离羧基较多,因此,需要较多的Ca与之
结合[20],在桃树和咖啡树上的研究也反映出同样的
结果[8-9]。叶片中的B含量较高,一方面是因为B
与果胶等膳食纤维关系密切[21],与花相比叶片具有
更多疏导组织、含有更多的膳食纤维,另一方面B
在叶片中的不断累积造成9月份的叶片中B含量
高于花中[22]。叶片中 Mn含量高是因为当地土壤
偏酸,土壤中有效 Mn含量高,作物吸收较多的
Mn,为了避免吸收的过量的 Mn使其他器官中毒,
大部分的 Mn被保留在成熟的叶片中[8]。
研究表明,桃的花与叶片中N、Mg、Mn含量显
著相关[9],橄榄的花与叶片 N、P、Cu、Zn、Mn含量
显著相关[11],咖啡花与叶片N、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu
含量显著相关[8],梨的花与叶片Fe、Mn含量有极显
著相关[12],甜橙花与叶片P、Mg、Mn含量极显著相
关[14],虽然这些结果多为1a的调查结果,不能作为
最终的诊断标准,但是良好的相关性也说明了花与
叶之间的内在联系。与其他作物1a的结果相比,
我们2a的研究结果更加具有说服力。本试验结果
表明,2a中花中K、Ca、Mn与叶片中相应元素含量
极显著正相关,能够稳定、一致地反映叶片含量的缺
乏或过量,可以作为这些元素丰缺的诊断器官。这
可能是由于有效锰容易被植物吸收并可以快速运输
到地上部[23-25];K在植物体内是以离子态存在的,流
动性很强,具有随植物生长中心转移而转移的特点;
由于钙元素的移动性较差,各器官钙来源于根系的
直接吸收[20],所以二者在钙含量上具有良好的相关
性。而花和叶片中 N、P在2a中均没有显著相关
性,是由于随着氮、磷养分向果实中转移和生长过程
46
第5期 贵会平 等:南丰蜜橘花矿质营养诊断
中肥料的多次施用,导致氮和磷养分在花和叶片中
关系的不确定性。2a中花和叶片中B、Zn含量没
有显著相关性,可能与当地有喷施硼肥和含锌农药
的习惯有关。当然2a间也存在不完全一致的结
果,如 Mg、Fe、Cu仅在1a中表现出显著相关关系。
由于当地土壤偏酸,土壤有效镁含量缺乏,部分农户
对橘园进行了氧化镁的施用,导致2012年叶片中的
Mg含量变化异常,可能是2a间 Mg的相关性不一
致的原因。2011年花中Fe与其在叶片中含量没有
明显相关性,2012年表现出极显著相关关系,这可
能由于柑橘是大小年植物,树体储存与养分吸收消
耗关系复杂[8]。与Fe类似,2011年花与叶中Cu含
量没有显著相关关系,但在2012年表现出极显著相
关关系,并且2011年花中Cu含量是2012年的7.1
倍,这是由于喷施了含铜元素的农药造成的。因为
2011年盛花前期天气晴朗农民大面积喷施铜制剂
农药防治病害,而2012年花期前是阴雨天气未喷施
农药。Sanz等[9]指出由于喷施含铜农药影响了试
验结果,导致生产中对于铜的诊断比较困难。本试
验的结果与在桃、橄榄、咖啡、梨和甜橙等[8-9,11-12,14]
作物上的研究结果有一定差别,这说明不同果树、不
同品种,因生长周期、当地气候不一样,各种营养元
素吸收、利用、代谢有差异,我们在用花诊断其营养
状况时应区别对待。试验结果表明,花分析可以用
于提前诊断南丰蜜橘 K、Ca、Mn含量状况,下一步
的工作是结合产量、品质数据制定丰缺指标,使果农
可以及时发现并采取措施矫正果树当年养分缺乏状
况,以提高产量、改善品质。
参 考 文 献
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Diagnosing mineral nutrients in the flowers of Nanfengmiju
mandarin(Citrus kinokuni Hort.ex Tanaka)
GUI Hui-ping1 HU Cheng-xiao1 ZHENG Cang-song1 ZHANG Ying1
ZENG Zhi-fu2 SUN Xue-cheng1 TAN Qi-ling1
1.College of Resources and Environment/Microelement Research Center,
Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070,China;
2.Fuzhou Nanfeng Citrus Research Institute,Jiangxi Province,Fuzhou344000,China
Abstract A field experiment combined with the point observation method was conducted to study
the relationship between the concentrations of mineral nutrient in the flowers and leaves of Nanfengmiju
mandarin(Citrus kinokuni Hort.ex Tanaka)to determine whether flower analysis could be used for nu-
trient diagnosis.The results showed that concentrations of K,Ca and Mn in the leaves were significantly
positive correlated with those in the flowers in two years.Concentrations of Mg,Cu and Fe in the flowers
was significantly correlated with those in the leaves only in one year.Average concentrations of N,P,K,
Mg,Fe,Cu and Zn in flowers were significantly higher than those in the leaves in 2011,whereas concen-
trations of the Ca,Mn and B in flowers were significantly lower than those in leaves.Average concentra-
tions of N,P,K and Zn were significantly higher than those in leaves in 2012,whereas concentrations of
Ca,Mg,Mn and B in flowers were significantly lower than those in leaves.Concentrations of Fe and Cu
in flowers and leaves were not significantly different.Except the variation coefficients of concentrations
of Fe and Mn in flowers in 2011and concentrations of N,Cu and B in flowers in 2012,the variation coef-
ficients of concentrations of other nutrients in flowers were lower than that in leaves.The best-fit curves
were set up for concentrations of K,Ca and Mn,with the curve of K presenting exponential function rela-
tion,the curve of Mn presenting cubic function relation,and the curve of Ca presenting linear function re-
lation ranged from 0to 0.6%in two years.It is indicated that floral analysis as an early method could be
used to diagnose the concentrations of K,Ca and Mn of Nanfengmiju mandarin(Citrus kinokuni Hort.ex
Tanaka).
Key words citrus;Nanfengmiju mandarin;nutrient diagnosis;mineral nutrition;nutrient content
(责任编辑:陆文昌)
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