全 文 ：园 艺 学 报 2014，41（6）：1069–1079 http: // www. ahs. ac. cn
Acta Horticulturae Sinica E-mail: yuanyixuebao@126.com
收稿日期：2013–12–05；修回日期：2014–06–05
* 通信作者 Author for correspondence（E-mail：fruit-li@fjagri.gov.cn）
纽荷尔脐橙叶片矿质元素含量适宜值的研究
谢文龙，李 健*，施 清，李美桂，谢钟琛
（福建省农业厅果树站，福州 350003）
摘 要：在闽西北中亚热带红壤地区，采集纽荷尔脐橙[Citrus sinensis（L.）Osbeck‘Newhall’]，
50 个果园（范围 N25°3′27″ ~ N27°8′、海拔 160 ~ 660 m），100 个单株的叶片、土壤和果实样品，研究果
实品质及株产等级与 26 个矿质元素的关系。结果表明：①果实品质受叶片矿质元素的影响依次为：可溶
性固形物（36.5%，贡献率，下同）> 粗纤维（27.1%）> 可滴定酸（20.0%）> 单果质量（16.1%）；叶
片矿质元素对品质影响的贡献率依次为：K（15.8%）> Cu（11.3%）> Ca（11.2 %）> N（10.5%）> Ni、
B（8.7%）> Cd（7.8%）> P（7.4%）> Mg（7.3%），累计贡献 88.7%。②叶片矿质元素对株产等级影响
的标准回归系数排序为：La（–0.553）> Ni（–0.405）> Zn（+ 0.395）> Cu（–0.377）。③推荐 16 项叶
片矿质元素诊断标准“元素（< 缺乏；适宜下限 ~ 适宜上限；> 过量）”：N（2.7% ~ 3.2%）、P（0.13% ~ 0.20%）、
K（1.2% ~ 1.9%；> 2.2%）、Ca（2.5% ~ 4.0%）、Mg（< 0.20%；0.22% ~ 0.45%）、Cu（5.0 ~ 25 mg · kg-1；
> 60 mg · kg-1）、Zn（20 ~ 50 mg · kg-1）、Fe（50 ~ 200 mg · kg-1）、Mn（20 ~ 150 mg · kg-1）、B（< 20 mg · kg-1；
35 ~ 150 mg · kg-1）、Mo（0.05 ~ 1.0 mg · kg-1）、S（0.28% ~ 0.40%）、Cl（< 0.2%；> 0.5%）；限量元
素 Ni（≤ 3.0 mg · kg-1）、Cd（≤ 0.3 mg · kg-1）、La（≤ 12 mg · kg-1）。
关键词：柑橘；纽荷尔脐橙；叶片；矿质元素；果实品质；产量；适宜值
中图分类号：S 666 文献标志码：A 文章编号：0513-353X（2014）06-1069-11

Studies on the Optimum Parameters for Mineral Nutrition in Newhall
Navel Orange Leaves
XIE Wen-long，LI Jian*，SHI Qing，LI Mei-gui，and XIE Zhong-chen
（Station of Fruit，Agricultural Department of Fujian Province，Fuzhou 350003，China）
Abstract：By assaying leaf，fruit and soil samples of 100 individual plants in 50 Newhall naval
orange（Citrus sinensis）orchards，which were situated in mid-subtropics soil region in northwest Fujian
and located at latitudes ranging from N25°3′27″–N27°8′，H 160–660 m，the relationship between
concentrations of 26 mineral elements and fruit quality and yield per plant were studied. Results showed：
The contribution rates of fruit quality indexes① ，TSS，CF，titrable acid and single fruit weight，to
fruit-quality were 36.5%，27.1%，20.0 and 16.1%，respectively；While those of mineral element level in
leaf，including K，Cu，Ca，N，Ni，B，Cd，P and Mg，were 15.8%，11.3%，11.2%，10.5%，8.7%，
8.7%，7.8%，7.4% and 7.3%，respectively，and amounted to 88.7%. According to standard regression ②
analysis，the influence rates of different mineral element levels on yield per plant，from the highest to the
lowest，were La（–0.553），Ni（–0.405），Zn（+ 0.395），and Cu（–0.377）. Sixteen mineral elements③

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were recommended for leaf nutrient diagnosis in Newhall navel orange（< lack；minimum–maximum；>
over）：N（2.7%–3.2%），P（0.13%–0.20%），K（1.2%–1.9%；> 2.2%），Ca（2.5%–4.0%），
Mg（< 0.20%；0.22%–0.45%），Cu（5.0–25 mg · kg-1；> 60 mg · kg-1），Zn（20–50 mg · kg-1），
Fe（50–200 mg · kg-1），Mn（20–150 mg · kg-1），B（< 20 mg · kg-1；35–150 mg · kg-1），Mo（0.05–
1.0 mg · kg-1），S（0.28%–0.40%），Cl（< 0.2%；> 0.5%）；Limited elements Ni（≤ 3.0 mg · kg-1），
Cd （≤ 0.3 mg · kg-1），La（≤ 12 mg · kg-1）.
Key words：citrus；Newhall navel orange；leaf；mineral elements；fruit quality；yield per plant；
the optimum parameters for mineral nutrition

2012 年中国脐橙栽培面积约 28 万 hm2，产量 260 万 t，其中主栽品种纽荷尔脐橙[Citrus sinensis
（L.）Osbeck‘Newhall’]占 85%以上。随着纽荷尔脐橙生产规模扩大，生产中频发叶片黄化与叶
脉开裂现象，其均与植株矿质营养失衡有关（凌丽俐 等，2010；李健 等，2011）。因而生产上亟
需研究制定纽荷尔脐橙矿质营养诊断标准。鉴于纽荷尔脐橙的植物分类属甜橙[C. sinensis（L.）
Osbeck]，现有可供借鉴的矿质营养诊断标准有“美国甜橙类叶片矿质营养诊断标准”（Reuther et al.，
1968），以及属于华盛顿脐橙系（Washington Navel）的“巴林脐橙 Parent Navel 叶片矿质营养适宜
值”（庄伊美 等，1997）。然而这两个诊断标准差异较大，据施维属等（2010）报道，由 ISSR（Inter-
simple sequence repeat）分析纽荷尔脐橙与华盛顿脐橙的相似系数为 0.884，存有遗传差异，因而在
纽荷尔脐橙营养诊断中对这两标准难以倚重判断；其次，已报道的柑橘品种叶片矿质营养诊断标准
均依据高产群体矿质营养特征制定（庄伊美，1994；李健和李美桂，2004；刘桂东 等，2010），而
未见依据果实品质表现制定的矿质营养标准；再则，有关生产施肥污染、食品中污染物限量《GB
2762-2012》，以及稀土元素对果实品质等的影响迄今未见系统报道。
本研究中通过对纽荷尔脐橙大范围多果园多单株采样，结合果实品质与叶片、果实、土壤中 26
项矿质元素测试，分析矿质元素对果实品质及产量的影响，并基于甜橙类叶片矿质营养诊断标准
（Reuther et al.，1968），研究提出纽荷尔脐橙叶片矿质元素含量适宜标准，以期为纽荷尔脐橙营养
诊断与生产施肥提供依据。
1 材料与方法
1.1 样品采集
样品采集地位于闽西北纽荷尔脐橙主产区（上杭 N25°3′27″ ~ 顺昌 N27°8′，海拔 160 ~ 660 m），
年平均气温 18.0 ~ 19.5 ℃，极端最低气温–6.0 ℃，年降水量 1 650 ~ 1 800 mm，属中亚热带季风气
候，主要土壤类型为红壤。
于 2011 年选择 50 个具有生产代表性的‘枳’砧纽荷尔脐橙园，每园面积 ≥ 3.0 hm2，树龄 8 ~
12 a，且园内未现柑橘黄龙病和其他严重病虫害，每园 2 样株，共计采集 100 个单株的果实、叶片、
土壤配套样品。叶片、土壤采集时间为 9 月中旬，采样方法按《亚热带果树营养诊断样品采集技术
规范 DB35/T 742-2007》操作。果实采集时间为 11 月 25 日，每株采 10 个果实。为使采集单株具有
可比性与代表性，由县域站专业人员对样株的株产进行经验评估与量化产量等级，并按正态分布分
配各产量等级样株的比例（1：低产、10%；2：中低产、20%；3：中产、40%；4：中高产、20%；
5：高产、10%）。
6 期 谢文龙等：纽荷尔脐橙叶片矿质元素含量适宜值的研究 1071

1.2 测试项目与方法
果实品质：单果质量（SFW）、可食率、果皮厚度、可滴定酸（TA）、可溶性固形物（TSS）、
粗纤维（CF，%，比重法）、维生素 C（分光光度法）。
叶片、果皮、果肉、土壤矿质元素：N 用凯氏定氮法，P、K、Ca、Mg、Cu、Zn、Fe、Mn、B、
Mo、Se、Si、As、Cd、Co、F、Hg、Ni、Pb、La、Ce、Y、稀土总量（REEs）用等离子光谱法，S
和 Cl 用 X 射线荧光法测定。
土壤有效态：pH 用电极法、有机质（K2Cr2O7 氧化，SP）、碱解 N（1.8 mol · L-1 NaOH，凯氏定
氮法）、速效 P（0.03 mol · L-1 NH4F–0.025 mol · L-1 HCl，钼锑抗 SP）；速效 K，代换 Ca、Mg（1 mol · L-1
NH4OAc，等离子光谱法）；有效 Cu、Zn、Fe、Mn、Se、Hg、As、Cd、Co、Ni、Pb（0.1 mol · L-1 HCl、
等离子光谱法）；水溶性 B（HW-B，等离子光谱法）、有效 Mo[H2C2O4–（NH4）2C2O4，等离子光
谱法]、有效 S（Ca（H2PO4）2–2 mol · L-1 HOAc，分光光度法）、有效 Cl（分光光度法）、有效 Si
（C6H8O7，等离子光谱法）、有效 F（离子选择电极法）。
1.3 分析与统计方法
应用多元分析研究果实品质与植株矿质元素关系过程中，受不相关因子干扰，结果常难于解读，
常需要化繁为简对变量进行筛选降维，留取最具有代表性变量进行分析。制标方法：直接证据制标，
由叶片矿质元素自变量分析获得的直接证据制标，特别是过量、缺乏值的确定；间接证据制标，由
果实品质因变量分析获得的间接证据制标，其自变量适宜值取 80%置信范围，或视数据分布偏度
（Skewness），在 80%分布条件下适当选取分位数；引用证据制标，对缺乏制标依据的元素引用近
缘甜橙类诊断标准（Reuther et al.，1968），或根据纽荷尔脐橙与椪柑（C. reticulate Blanco‘Ponkan’）
高接比对差异（李健 等，2010、2011）推断。不相关显著性检验概率 P > 0.1。统计分析采用 SAS8.1。
2 结果与分析
2.1 果实限量元素的食品安全性
根据《绿色食品 柑橘 NY/T426-2000》和《食品中污染物限量 GB 2762-2012》两个标准比较样
品果实限量元素最大值（max）与元素限量值（limit）：Asmax（0.024 mg · kg-1）＜ Aslimit（0.20 mg · kg-1）；
Cdmax（0.003 mg · kg-1）＜ Cdlimit（0.01 mg · kg-1）；Fmax（0.136 mg · kg-1）＜ Flimit（0.50 mg · kg-1）；
Hgmax（0 mg · kg-1）＜ Hglimit（0.01 mg · kg-1）；Pbmax（0.040 mg · kg-1）＜ Pblimit（0.20 mg · kg-1）；
Nimax（0.207 mg · kg-1）＜ Nilimit（1.0 mg · kg-1）；REEsmax（0.524 mg · kg-1）＜ REEslimit（0.70 mg · kg-1），
可见所有样品限量元素均符合绿色食品要求。
2.2 矿质元素与果实品质关系
2.2.1 果实品质指标筛选
表 1 为 7 项果实品质指标的主成分分析结果，其中 Q1 ~ Q4 前 4 个主成分，累计代表果实品质
变量贡献率 84.12%。据各主成分互不相关原理，选择主成分中贡献负荷相对较大，及其对果实商品
性选择控制能力强的指标为代表因子。例如，Q1 主要表达单果质量、可食率，贡献率互反，依商品
操作性选单果质量为 Q1 代表。Q2 主要表达可滴定酸、维生素 C，二者关系属柑橘果实品质的经典
指标之一，依商品操作性选可滴定酸为 Q2 代表。Q3 主要表达粗纤维，即为代表。Q4 主要表达可
溶性固形物与果皮厚度，选反映口感风味的 TSS 为代表。最终以单果质量、可溶性固形物、可滴定
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酸、粗纤维为代表指标，果实品质因变量由 7 项化简为 4 项。

表 1 果实品质数据特征与主成分分析
Table 1 Fruit quality characteristics and principal component analysis of data
特征向量 Eigenvector 品质指标
Quality indicator Q1 Q2 Q3 Q4
极小值
Min
极大值
Max
平均值
Mean
变异系数/%
CV
偏度
Skewness
单果质量/g SFW –0.522 0.286 –0.037 0.006 141 402 266.9 20.5 0.2248
果皮厚度/mm Thick peel –0.350 0.244 0.347 0.689 4.0 9.0 5.50 18.6 0.6119
可食率/% ER 0.468 –0.382 0.222 0.202 66.67 85.71 76.08 6.7 –0.3219
可滴定酸/% TA 0.355 0.467 0.285 –0.273 0.55 1.46 0.87 19.3 0.9367
可溶性固形物/% TSS 0.403 0.092 –0.318 0.639 9.06 14.86 11.64 11.3 0.0720
粗纤维/% CF 0.137 0.460 –0.684 –0.015 0.11 0.30 0.20 20.2 0.1127
维生素 C/（mg · kg-1）
Vitamin C
0.282 0.524 0.423 –0.032 968 1 838 1 337 14.2 0.2248
贡献率/% Proportion 35.15 23.35 14.21 11.41
累计贡献/% Cumulative 35.15 58.50 72.71 84.12

为消除环境因素干扰，将环境因子与 4 项品质代表指标做复相关分析筛选，阈值 P ＜ 0.1，结
果将纬度（r = 0.580、P ＜ 0.0001）、海拔（r = 0.321、P = 0.0338）、树龄（r = 0.302、P = 0.0567）
选定为偏因子。
2.2.2 矿质元素代表指标筛选
应用典型关系分析研究 4 项果实品质代表指标与某元素在叶片、果皮、果肉含量的关系，并以
第 1 对相关性最显著典型变量的检验概率 P ＜ 0.1 为阈值，结果 Fe、Mn、Se、Cl、As、Co、Ce、
Hg、Pb、Y、F、Si、La、REEs 等 14 项被淘汰，选 N、P、K、Ca、Mg、Cu、Zn、B、Mo、S、Cd、
Ni 等 12 项为备选因子，自变量由 26 个简化为 12 个。
2.2.3 果实品质与叶片矿质元素关系
为符合生产应用需要，自变量选择最能代表植株营养状况的叶片矿质元素含量，仅在特例分析
中参考土壤、果皮、果肉数据予以辅助分析。由品质因子数 4 分析得出 4 对典型变量 V1W2 ~ V4W4，
表 2 中仅列出前 2 对相关性达显著阈值 P ≤ 0.05 的典型变量 V1W1 与 V2W2，它们累计贡献率为
78.48%。
V1W1 占影响贡献 42.40%。V1 主要表达品质因素为 TSS、CF，二者贡献同向，且显著相关（r =
0.2938、P = 0.0035），但二者相关性未见有类似报道。据《2010 年福建省气候公报》，福建春、夏、
秋生长季降雨均为正常，因而 V1 中表达的 TSS 与 CF 关系无关气候。SFW 对 V1 贡献率虽高，但
与 W1 相关性不显著。一般经验果实愈大风味越淡，因而视单果质量表达为随机概率误判的“误选”。
事实上本研究中 SFW 对 V3 贡献权重最大（0.9433），但 V3 与 W3 相关性不显著。W1 主要表达元
素为 K、B、Cd，与 W1 极显著相关（表 2），由标准回归系数符号判别 K、Cd 对 TSS 影响为负面，
B 为正向。Ca 对 W1 贡献虽高，但与 W1、V1 相关性 r1、r2 均不显著，却与 W2、V2 极显著相关，
因而将其在分析 V2W2 时讨论。
叶样 K 含量 1.50% ~ 2.79%，平均 1.96%，偏态度 = 0.4276（正偏）。由表 3 补充偏相关分析，
叶片 K 与 TSS 为负相关。K 过量表现果大皮糙、味淡，为柑橘生产常识。采用限制相关筛查，当
K < 1.88%时，K 与 TSS 的相关系数为–0.2580（P = 0.1346、n = 39），即 K < 1.88%对 TSS 无负面
影响。据此确定 K 适宜值保守上限 1.9%。同理，当限制 TSS > 11.2%，K 与 TSS 的相关系数为–0.2082
（P = 0.1073、n = 64），K 的 90%分位数为 2.23%，即叶片 K > 2.2%对果实品质有不利影响，可参
考作为叶片 K 的过量上限。

6 期 谢文龙等：纽荷尔脐橙叶片矿质元素含量适宜值的研究 1073

表 2 果实品质与叶片矿质元素偏典型相关分析
Table 2 Partial canonical correlation analysis of fruit quality and leaf mineral elements
因子 Factor 标准回归系数 b
Standardized regression b


相关系数 r1
Correlation coefficient r1


相关系数 r2
Correlation coefficient r2
典型变量 Canonical variable V1 V2 V1 V2 W1 W2
单果质量 SFW 0.549 –0.044 0.291 –0.025 0.184 –0.015
可滴定酸 TA –0.121 0.712 0.161 0.680 0.102 0.409
可溶性固形物 TSS 0.744 –0.701 0.665 –0.291 0.421 –0.175
粗纤维 CF 0.535 0.534 0.682 0.582 0.431 0.350
典型变量 Canonical variable W1 W2 W1 W2 V1 V2
叶片 N Leaf N –0.182 –0.517 –0.440 –0.411 –0.278 –0.247
叶片 P Leaf P –0.144 0.345 –0.174 0.426 –0.110 0.256
叶片 K Leaf K –0.612 0.377 –0.358 0.260 –0.227 0.157
叶片 Ca Leaf Ca –0.447 –0.253 –0.112 –0.501 –0.071 –0.302
叶片 Mg Leaf Mg –0.241 0.225 –0.031 0.139 –0.020 0.084
叶片 Cu Leaf Cu 0.270 –0.469 0.486 –0.306 0.308 –0.184
叶片 Zn Leaf Zn 0.126 –0.169 0.141 –0.201 0.089 –0.121
叶片 B Leaf B 0.389 0.147 0.576 –0.029 0.364 –0.018
叶片 Mo Leaf Mo –0.035 –0.305 0.034 –0.169 0.021 –0.102
叶片 S Leaf S –0.034 –0.077 –0.227 –0.356 –0.143 –0.214
叶片 Cd Leaf Cd –0.434 0.034 –0.452 –0.023 –0.286 –0.014
叶片 Ni Leaf Ni 0.151 0.428 0.285 0.312 0.180 0.188
典型贡献 Proportion 0.4240 0.3608
累积贡献/% Cumulative 42.40 78.48
典型相关系数 Canonical r 0.632 0.601
P < 0.0001 0.0005
注：n = 100；r0.01 = 0.2565；r0.05 = 0.1968；偏因子：纬度、海拔、树龄。
Note：n = 100；r0.01= 0.2565；r0.05 = 0.1968；Partial factors：Latitude，altitude，tree age.

叶样 B 含量 13.30 ~ 205.00 mg · kg-1，平均 70.60 mg · kg-1，属缺乏至过量。一般而言，柑橘缺 B
果肉干瘪、淡而无味。相关筛查，当 B > 34 mg · kg-1 时 B 与 TSS 的相关系数为 0.1842（P = 0.1298、
n = 72），因而推荐 B 适宜值保守下限 35 mg · kg-1；当 B ≤ 150 mg · kg-1 时 B 与 TSS 的相关系数为
0.1702（P = 0.1068、n = 94），可参考为 B 适宜值上限 150 mg · kg-1，未超甜橙 B 高量上限 200 mg · kg-1
（Reuther et al.，1968）。
Cd 被称为 Hg、Pb、Cd、Cr、As 重金属与类金属的五毒之首。叶样 Cd 含量 6.70 ~ 1 463 µg · kg-1，
平均 77.76 mg · kg-1，变异系数为 227.6%，在删除极大值 1 463 µg · kg-1、次大值 994 µg · kg-1，于
Cd ≤ 274 µg · kg-1 条件下，Cd 与 TSS 的相关系数为–0.0573（P = 0.5814、n = 98）。建议将脐橙（柑
橘）叶片镉限量标准为 Cd ≤ 0.3 mg · kg-1。叶片 Cd 与土壤 pH 的相关系数为–0.3850（P < 0.0001），
改良土壤 pH 可降低 Cd 污染风险。
V2W2 占典型变量贡献 36.08%。V2 主要表达 TSS、CF、TA，其 TSS 与 TA、CF 的贡献相反，
V2 属最佳品质评价因子，高 TSS、低 TA、少 CF 对 V2 负贡献影响的均有利于品质，反之相反。
W2 主要表达 N、P、K、Cu、Ni，其中 N、Cu 与表 2 中 V2 中 TSS 的符号相同，对果实品质影响正
向，P、K、Ni 则相反。关于 K 影响已在 W1 分析，不再赘述。
叶样 N 含量 2.43% ~ 3.41%，平均 2.95%，偏态度–0.1610，由表 3 简偏相关分析 N 与 TA、TSS、
CF 均呈负相关，对品质的影响呈双向性。为问题化繁为简，选最具品质代表性的 TSS 为限制筛查
指标，当 TSS ≥ 10.5%时，叶片 N 与 TSS 的相关系数为–0.1754（P = 0.1350、n = 77、偏态度为
–0.049），取其叶片 N 的 80%置信区间 2.68% ~ 3.23%，建议叶片 N 参考适宜值 2.7% ~ 3.2%。
叶样 P 含量 0.12% ~ 0.33%，平均 0.18%，偏态度 1.3380（显著正偏），叶片 P 多处于过量状态。
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由表 3 品质指标与叶片 P 均不相关，但与果肉 P 相关性好，且叶片与果肉 P 显著相关（r = 0.2386，
P = 0.0168），P 属于在柑橘体内移动性与再利用性良好的元素。本研究中果肉 P 对果实品质影响也
呈双面性，同理为简化问题选 TSS 为筛查因子，当 TSS ≥ 11.6%时果肉 P 与 TA、TSS、CF 相关显
著概率 ≥ 0.2134、n = 56。然而在 TSS ≥ 11.6%，叶片 P 0.12% ~ 0.33%范围未变动，而偏态度加剧
（1.58），为此取 5%、80%分位数 0.131%、0.201%为 P 适宜值上下限，取整为 0.13% ~ 0.20%。
叶样 Cu 含量 2.95 ~ 236.60 mg · kg-1，平均 23.17 mg · kg-1，有关 Cu 对柑橘果实品质影响罕见报
道。表 3 中 Cu 对品质影响为虽为正向，但叶样中缺 Cu 与过量现象并存，为此设计 TSS 相关性双
向筛查：①设叶片 Cu 过量最高限 ≤ 100 mg · kg-1（庄伊美，1994）筛查适宜下限，当 Cu ≥ 6.0
mg﹒kg-1 时相关系数为 0.2263（P = 0.1032、n = 56）；②设 Cu 最低限≥ 3.0 mg · kg-1 筛查适宜上限，
当 Cu ≤ 25 mg · kg-1 时相关系数为 0.1859（P = 0.1102、n = 78）。筛选结果与甜橙适宜下限（5 mg · kg-1，
Reuther et al.，1968）相近，建议纽荷尔脐橙继用，而筛出上限显著高于同一标准的过量值（20
mg · kg-1）。

表 3 脐橙叶片矿质元素数据特征及其与果实品质偏相关分析
Table 3 Navel orange leaf mineral nutrient data and fruit quality characteristics and partial correlation analysis
相关系数 r
因子 Factor 单果质量
SFW
可滴定酸
TA
可溶性固
形物
TSS
粗纤维
CF
极小值
Min
极大值
Max
平均值
Mean
变异系
数/%
CV
偏态度
Skewness
叶片 N Leaf N / % 0.0208 –0.2282 –0.2120 –0.3682 2.43 3.41 2.95 7.1 –0.1610
叶片 P Leaf P / % –0.1324 0.1322 –0.1233 0.131 0.12 0.33 0.18 20.3 1.3380
果肉 P Pulp P / % 0.2919 –0.2859 –0.3969 –0.2495 0.12 0.20 0.16 11.0 0.0206
叶片 K Leaf K / % 0.05 –0.0267 –0.3011 –0.0624 1.50 2.79 1.96 13.3 0.4276
叶片 Ca Leaf Ca / % 0.0275 –0.0942 0.0944 –0.3127 1.01 4.00 2.43 28.3 0.4673
叶片 Mg Leaf Mg / % –0.2027 0.1858 0.1188 0.048 0.10 0.44 0.23 28.7 0.7157
叶片 Cu Leaf Cu /（mg · kg-1） –0.0353 –0.0961 0.2993 0.1734 2.95 236.60 23.17 170.8 3.4110
叶片 Zn Leaf Zn /（mg · kg-1） 0.2217 –0.1182 –0.0134 –0.0684 12.35 50.54 19.59 29.1 2.5908
叶片 B Leaf B /（mg · kg-1） 0.1937 0.1049 0.2451 0.1644 13.30 205.00 70.60 63.9 0.9043
叶片 Mo Leaf Mo /（mg · kg-1） –0.0572 –0.1229 0.0376 0.0185 0.04 0.60 0.09 70.4 5.2168
叶片 S Leaf S / % 0.0274 –0.0704 –0.0029 –0.3079 0.25 0.62 0.33 18.9 2.3716
叶片 Cd Leaf Cd /（µg · kg-1） –0.0955 –0.1044 –0.2169 –0.1599 6.70 1463 77.76 227.6 6.3958
叶片 Ni Leaf Ni /（mg · kg-1） 0.1746 0.0759 –0.0515 0.2288 0.60 10.07 2.59 65.3 1.9123
注：r0.01 = 0.2565、r 0.05 = 0.1968；偏因子：纬度、海拔、树龄。
Note：r 0.01 = 0.2565，r 0.05 = 0.1968；Partial factors：Latitude，altitude，tree age.

叶样 Ni 含量 0.60 ~ 10.07 mg · kg-1，平均 2.59 mg · kg-1。Ni 对柑橘品质影响虽未见报道，但 Ni
是植物生长必需微量元素，过量则导致植物生理紊乱组织坏死（张玉秀 等，2008）。甜橙叶片 Ni
适量为 0.5 ~ 1.0 mg · kg-1（Reuther et al.，1968），本样例 Ni 多处过量，促进 CF 增加。相关筛查叶
片 Ni ≤ 3.3 mg · kg-1 时，Ni 与 CF 的相关系数为 0.1805（P = 0.1162、n = 80），建议叶片 Ni 适宜值
保守上限为 3.0 mg · kg-1。回归模拟：全 Ni = 7.936 + 4.795 × Ni 叶片（F = 43.48、P < 0.0001），当叶
片 Ni = 3.0 mg · kg-1，土壤 Ni = 22.23 mg · kg-1，建议将土壤全 Ni ≤ 22 mg · kg-1 作为酸性红壤优质脐
橙果园环境选择参考指标之一。
在 W2 中 Ca 贡献率虽然较低，却与 W2 相关性极显著。表 3 显示高 Ca 对降低果实 CF 有利，
柑橘缺 Ca 对品质影响主要为果实枯水、浮皮（庄伊美，1994），未见对 CF 影响的报道。本研究叶
6 期 谢文龙等：纽荷尔脐橙叶片矿质元素含量适宜值的研究 1075

样 Ca 含量 1.01% ~ 4.00%，平均 2.43%。经筛查 Ca ≥ 2.45%，叶 Ca 与 CF 的相关系数为–0.2604（P =
0.1250、n = 40），建议 Ca 适宜值下限为 2.5%。因叶片 Ca 与土壤代换 Ca 极显著相关，叶片缺 Ca
原因为土壤缺 Ca。经回归分析：代换 Ca = 201.2 × Ca 叶片（t = 9.87、P < 0.0001），由此换算取整的
代换 Ca 适宜值下限 500 mg · kg-1，与报道相符（庄伊美 等，1995）。
叶样 S 含量虽与 V2、W2 相关性显著，但对 W2 贡献很低，主要负向影响 CF（表 3）。S 对柑
橘品质影响罕见报道，更无研究涉及 CF。叶样 S 含量 0.25% ~ 0.62%，平均 0.33%，偏态度 2.3716。
筛查叶片 S ≥ 0.28%时，叶 S 与 CF 的相关系数为–0.1697（P = 0.1184、n = 86），因偏态度 2.58 呈
严重正偏态，因而取 90%分位数为 0.385%，与甜橙适宜值 0.2% ~ 0.4%（Reuther et al.，1968）相比，
上限基本吻合而下限约提升 40%。鉴于特殊品种与样本 S 极小值 0.25%，建议纽荷尔脐橙叶片 S 适
宜范围为 0.28% ~ 0.40%，样本适宜率 78%。
表 2 中叶样 Mg、Zn、Mo 含量与品质关系虽不显著，但为避免相关筛选可能出现‘误选’和‘漏
选’二类随机误判，补充偏相关分析筛查验证与补漏（表 3），其中 SFW 分别与叶片 Mg、Zn 显著
相关。据文献缺 Mg、缺 Zn 均表现为果实变小（庄伊美，1994），因而缺 Zn 对单果质量影响属规律
现象，但缺 Mg 对单果质量负影响则有悖常理。事实上本研究样例属于缺 Mg 与 K 过量共存状态，
K、Mg 属强拮抗元素，柑橘 K 过量典型症状“大果、粗皮、味淡”，在本样例中果肉 K 与 SFW、
TSS 的相关系数分别为 0.2866（P = 0.0044）、–0.5337（P < 0.0001）；若取果肉 K 为偏因子则叶
片 Mg 与 SFW 相关性不显著（P = 0.1649）。因而在缺 Mg 与过 K 状态下，K 主导果实品质，这与
柑橘缺 Mg 对果实品质影响不甚明显（庄伊美，1994）的结论基本一致。由相关筛选：叶片 Mg ≥ 0.22%，
Mg 与单果质量的相关系数为–0.2084（P = 0.1695、n = 48）；叶片 Zn ≥ 19 mg · kg-1，Zn 与单果质量
的相关系数为 0.2685（P = 0.1248、n = 38）。鉴于样例叶 Mgmax= 0.44%，且椪柑与纽荷尔脐橙叶片
Mg 的平均差值 0.03%（李健 等，2011），因而推荐纽荷尔叶片 Mg 适宜值 0.22% ~ 0.45%、缺乏值 ≤
0.20%。叶片 Zn 与椪柑高接比对无显著差异，筛选结果与庄伊美（1994）报道的椪柑适宜值下限（20
mg · kg-1）相近，建议引用椪柑标准。表 3 中叶片 Mo 与果实品质指标的相关性均不显著，可视其为
随机概率误判的误选。
2.2.4 果实品质与矿质元素综合评述
据表 2 各因子的典型变量标准回归系数，以及各典型变量贡献率，品质指标与矿质元素的贡献
率（kj = ∑|bi jλi|%，其中 b 为标准回归系数，λ 为典型变量贡献率），其中品质指标受矿质元素影响贡
献率排序：TSS（36.5%）> CF（27.1%）> TA（20.0%）> SFW（16.1%），因而品质影响贡献率以
TSS、CF 为主导占 63.6%；矿质元素对果实品质影响贡献率排序：K（15.8%）> Cu（11.3%）> Ca
（11.2%）> N（10.5%）> Ni、B（8.7%）> Cd（7.8%）> P（7.4%）> Mg（7.3%）> Zn（4.6%）> S
（1.7%）。因而在闽西北中亚热带红壤地区脐橙果实 TSS、CF 为品质变化主导因子；叶片 K、Cu、
Ca、N、Ni、B、Cd、P、Mg 为影响果实品质的主要因子（贡献率 > 5%）。
2.3 纽荷尔脐橙叶片矿质元素含量与产量的关系
表 4 为本研究样例叶片矿质元素与株产等级的逐步回归结果，处于 N、P、K 富余状态下，仅
Cu、Ni、La、Zn 与株产等级相关，其中仅 Zn 贡献为正向，其余 Cu、Ni、La 贡献为负面。经限制
性筛选当 Zn ≥ 20 mg · kg-1 时，Zn 与 G 株产等级的相关系数为 0.266（P = 0.1419、n = 33），与本文
2.2.3 中的结论基本相符。叶样 Cu 限制性筛选，当 Cu ≤ 60 mg · kg-1，Cu 与 G 的相关系数为–0.150
（P = 0.163、n = 88），建议 60 mg · kg-1 作为叶片 Cu 高量上限，其较 Reuther 等（1968）报道的甜
橙叶片标准 Cu 过量上限（20 mg · kg-1）高出 200%。
叶样限制性筛选 Ni ≤ 3.2 mg · kg-1，Ni 与 G 株产等级的相关系数为–0.140（P = 0.221、n = 78），
1076 园 艺 学 报 41 卷


表 5 纽荷尔脐橙叶片矿质元素诊断标准
Table 5 Mineral elements Diagnostic criteria of
Newhall navel orange leaves
纽荷尔脐橙 Newhall navel orange 元素
Element 缺乏
Lack
适宜
Suitable
过量
Over
N/% 2.7* ~ 3.2*
P/% 0.13* ~ 0.20*
K/% 1.2 ~ 1.9* > 2.2*
Ca/% 2.5* ~ 4.0*
Mg/% < 0.20* 0.22* ~ 0.45*
Cu/（mg · kg-1） 5.0* ~ 25.0* > 60*
Zn/（mg · kg-1） 20 ~ 50
Fe/（mg · kg-1） 50 ~ 200*
Mn/（mg · kg-1） 20 ~ 150
B/（mg · kg-1） < 20* 35* ~ 150*
Mo/（mg · kg-1） 0.05* ~ 1.0
S/% 0.28* ~ 0.40*
Cl/% – < 0.2 > 0.5
Ni/（mg · kg-1） ≤ 3.0*
Cd/（mg · kg-1） ≤ 0.3*
La/（mg · kg-1） ≤ 12*
注：*为作者制定，其它参照甜橙类、椪柑标准（Reuther et al.，
1968；庄伊美 等，1995）。
Note：* for the author to develop，other reference orange，
Ponkan standard（Reuther et al.，1968；Zhuang et al.，1995）.
其结果与 Ni 对 CF 限制性筛选结论 Ni ≤ 3.3 mg · kg-1 相似，为此建议叶片 Ni 适宜值保守上限 3.0
mg · kg-1，与本文中 2.2.3 的结论相符。
叶样限制性筛选 La ≤ 12 mg · kg-1，La 与 G 株产等级的相关系数为–0.170（P = 0.110、n = 90）。
据此建议叶片 La 适宜值 ≤ 12 mg · kg-1。由叶片与土壤 La 回归分析模拟：土壤 La = 23.23 + 2.315 ×
La 叶片（F = 32.73、P < 0.0001）；当叶片 La = 12 mg · kg-1，土壤 La = 51 mg · kg-1，因而建议土壤
La 限量 ≤ 50 mg · kg-1，本研究样例适宜率 76%。表 4 中还列出未被入选 Y、REEs 均与 G 呈极显
著负相关，虽然稀土影响有待进一步证实，但予以保守限量对生产有益无害。

表 4 脐橙叶片矿质元素数据特征及其与株产等级的关系
Table 4 Orange leaf mineral elements and data characteristics with strains producing hierarchical relationships
等级 Grade 元素/
Element 标准回归系数 b 相关系数 r
极小值
Min
极大值
Max
平均值
Mean
变异系数/%
CV
偏态度
Skewness
Cu –0.3773 –0.3475 2.95 236.62 23.17 170.8 3.4110
Zn 0.3953 0.2352 12.35 50.54 19.59 29.1 2.5908
Ni –0.4045 –0.3831 0.60 10.07 2.59 65.3 1.9123
La –0.5525 –0.4169 0.22 19.70 5.97 70.6 1.1276
Ce 0.3134 0.0518 0.60 36.94 10.89 64.9 1.5864
Y – –0.2702 0.04 9.79 2.87 83.9 1.0736
稀土元素 REEs – –0.2569 1.32 72.66 30.88 54.6 0.6532
Note：F = 12.09，P > 0.0001；r0.01 = 0.2565，r0.05 = 0.1968.

2.4 纽荷尔脐橙叶片矿质元素适宜值
依据上述分析结果，并参考甜橙类叶片营
养诊断标准（Reuther et al.，1968），拟定纽荷
尔脐橙叶片 16 项矿质元素诊断标准（表 5），
较甜橙类叶片营养诊断标准减少了 Na、Li，增
添 Ni、Cd、La 的限量。需要说明，因叶样处
于富 K 状态（Kmin = 1.5%），且高接比对纽荷
尔脐橙叶片 K 显著高于椪柑，K 适宜下限引用
甜橙适宜下限 1.2%；叶样 Ca 多处于缺乏状态
（平均 2.43%），高接比对与纽荷尔与椪柑差异
不显著，由椪柑、甜橙适宜上限（3.7%、4.5%），
及叶样 Ca 最大值 4.0%，推荐 Ca 适宜值上限
4.0%；当营养性春梢叶片 Mg < 0.2%或 B < 20
mg · kg-1 时，植株可能出现叶片黄化与叶脉开
裂（李健 等，2011），引为缺乏指标；叶片
Mn 与椪柑高接比对差异不显著，且本样例与
椪柑制标样株同为枳砧，且同处红壤园，因而
Mn 适宜值引用椪柑标准（庄伊美，1988）；叶
片 Fe 在椪柑为中间砧条件下，高接比对纽荷尔
叶片 Fe 显著高于椪柑，为此取甜橙高量上限
（200 mg · kg-1）为纽荷尔适宜上限，略低于样
6 期 谢文龙等：纽荷尔脐橙叶片矿质元素含量适宜值的研究 1077

例 90%分位数 204 mg · kg-1，下限因叶样 Femin = 103 mg · kg-1，引用甜橙标准；叶样Cl最大值（0.126%）
低于甜橙适宜值标准（＜ 0.2%），但因 Cl 中毒在生产时有发生，同时引用适宜与过量指标。叶样 Mo
平均 0.09 mg · kg-1，低于甜橙类标准（0.1 ~ 1.0 mg · kg-1），处于缺乏至适宜范围，但未见样品有缺
Mo 症状；土样有效 Mo 0.04 ~ 1.45 mg · kg-1、平均值 0.23 mg · kg-1，涵盖土壤有效 Mo 适宜值 0.15 ~
0.30 mg · kg-1（庄伊美 等，1995）；柑橘对缺 Mo 属于中度敏感的植物（鲁如坤，1998），据“中
国土壤有效 Mo 图”（中国科学院南京土壤研究所，1986）中国长江以南中亚热带红壤有效 Mo 养
分分级“低”（0.1 ~ 0.5 mg · kg-1），而中国柑橘产区罕见有缺 Mo 报告（刘桂东 等，2010），因
而将纽荷尔脐橙叶片 Mo 适宜值下限放宽至有文献（庄伊美，1994）报道的最低值（0.05 mg · kg-1）。
3 讨论
比较本研究得到的纽荷尔脐橙叶片矿质元素诊断标准（表 5）与（美）甜橙类（Reuther et al.，
1968）、巴林脐橙（庄伊美 等，1997）的叶片矿质营养适宜范围，N 适宜值 2.7% ~ 3.2%，较（美）
甜橙类（2.5% ~ 2.7%）虽有大幅提高，下限与其上限吻合，但与研究地在闽南的巴林脐橙适宜值
（2.8% ~ 3.3%）比较略偏低，参照纽荷尔与椪柑高接比对叶片 N 差异不显著（李健 等，2011），以
及椪柑适宜值 2.7% ~ 3.3%，本研究制定纽荷尔适宜范围具备合理基础；叶片P适宜下限 0.13%与（美）
甜橙类（0.12%）、巴林脐橙（0.14%）相近，但上限 0.20%较其（0.16%、0.18%）显著高出，对照
已有柑橘类叶片 P 适宜上限最高值（0.20%；庄伊美，1994），仍基本处在合理范围；叶片 K 适宜值
1.2% ~ 1.9%，下限引用（美）甜橙类标准，但上限较其高出 0.2%，较巴林脐橙适宜值（1.4% ~ 2.1%）
下、上限均低，参照与纽荷尔高接比对叶 K 差异显著的椪柑适宜值（1.0% ~ 1.7%），上、下限差异
均高 0.2%，差异处于 80%置信范围（Mean + 1.28.Std = 0.76%）的合理范围；叶片 Ca 适宜值 0.25% ~
0.40%，较（美）甜橙类（3.0% ~ 4.5%）低 0.5%，较巴林脐橙适宜值（2.0% ~ 4.0%）下限高 0.5%，
与高接比对叶片 Ca 差异不显著椪柑适宜值（2.5% ~ 3.7%）相当；Mg 适宜值 0.22% ~ 0.45%，较（美）
甜橙类适宜值（0.30% ~ 0.49%）低约 0.5%，与巴林脐橙（0.25% ~ 0.45%）相当，较高接比对差异
显著的椪柑（0.25% ~ 0.5%），下、上限分别差 0.03%、0.05%处于 80%置信范围（Mean + 1.28.Std =
0.07%）。
对照（表 3）叶样矿质元素含量与（表 5）适宜标准，叶片主要矿质营养高量与过量比率 N 15%、
P 22%、K 54%，低量与缺乏比率 Ca 65%、Mg 52%，这与中国红壤柑橘产区果园普遍偏施滥施状况
是一致的（李健 等，1998）。作物只有处于最佳的营养状态才能表现优质，而高产并不能表达作物
处于最佳营养状态，即所谓“高产易、优质难”。比较表 3、表 4 本研究样例的纽荷尔脐橙品质与 12
项矿质元素有关，其中对果实品质影响贡献率 > 5%元素有 9 项，而对产量有影响元素仅 5 项，且
不包含主要矿质营养 N、P、K，依作者理解处于 N、P、K 富余状态柑橘植株对产量已无贡献效应。
本研究推荐叶片 Cu 适宜上限、过量值分别为 25 和 60 mg · kg-1，较甜橙叶片标准（Reuther et al.，
1968）分别高出 100%和 200%，且叶样 Cu 与土壤有效 Cu 无关（r = 0.0004，P > 0.9969）。原因是
闽西北地处中亚热带季风气候区，雨量高与夏秋季热带风暴频袭，为柑橘溃疡病高感区，生产中 Cu
杀菌剂施用频率虽高却罕见 Cu 毒症，因而在确保食品与生产安全条件下容许放宽限制。依此样例
适宜率为 40%，低量与缺乏为 34%、高量与过量为 26%，认为基本安全。
稀土不属生命必需元素。中国富轻型氧化稀土（主要 La 系元素），在 20 世纪 70 年代初率先开
展农业应用研究，涉及农、林、果等，均为增产、提质、增抗、防衰等正面效应，农田使用面积近
0.067 亿公顷，年耗稀土 1 500 t。国外在农业中应用较少，多为实验室结果。同时医学研究认为，
一定剂量的 La 可诱导染色体畸变，引起人、动物机体中神经原纤维变性，对肝脏、心脏、肾脏等
1078 园 艺 学 报 41 卷
脏器产生伤害。La 阻止洋葱的根分生组织细胞有丝分裂，抑制细胞增殖和壁的伸长；抑制水稻等植
物根对 K、Ca 的吸收，抑制气孔的关闭，结果与国内一些学者报道相矛盾（周世恭，1992；刘小阳
和胡爱武，2011）。现今仍有稀土对脐橙的正面报道（秦煊南和滕彩隧，1996；汪振立 等，2010），
但作者对其文献结果的可信度却存有诸多疑问。有关农业稀土研究与应用，至今未能正式纳入中国
农业教科书。《食品国家安全标准——食品中污染物限量 GB 2762-2012》中 REEs 稀土列为限量污染
物。本研究样例叶片 La 0.22 ~ 19.70 mg · kg-1，平均 5.97 mg · kg-1，变异系数 70.63%；土壤 La 9.47 ~
101.00 mg · kg-1，平均 37.06%，变异系数 52.66%。
叶样 Cd 不仅与土壤 pH 有关，且与果皮、果肉 Cd 显著相关（r = 0.5449、r = 0.3742；> r0.01 =
0.2565），而果皮与果肉 Cd 不相关（r = 0.0562、P = 0.5787），表明 Cd 污染除受土壤 pH 影响外，
叶面肥可能也是 Cd 污染源之一。据福建省农业厅果树站 2005 年抽查的 18 份叶面复合肥样品中，
有 6 份样品超标，Cd > 20 mg · kg-1《GB/T 17420-1998》。
Cl 过量对柑橘果实品质有不良影响，本叶样中 Clmax = 0.126%，＜ 0.2%甜橙适宜值，因而不构
成对品质的影响。
由于采样果园均为枳砧与红壤，其土壤矿质营养标准推荐采用庄伊美等（1995）的柑橘土壤矿
质营养适宜标准，土壤 pH 推荐 5.0 ~ 6.5（谢志南 等，1997）。由于本研究仅为 1 年调查数据，然
而对于非柑橘生长必需元素的有害元素，其限量指标的误判风险可以承受，因而增加土壤限制全 La
≤ 50 mg · kg-1。再则，因叶样为单株样本，而非混合平均样本，因而主要营养元素分布多不能满足
正态性要求 P > 0.1，难以建立可信的 BDRIS 诊断标准（李健和李美桂，2004）。
本标准是基于本研究样例所初步得出，仍有待修订与完善。

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