‘砂糖橘’養分累積分布特性研究

李國良　周昌敏　楊苞梅　何兆桓　徐培智　楊少海　姚麗賢　涂仕華

摘 要 為明確礦質養分在‘砂糖橘（Citrus reticulata Blanco cv. Shiyue Ju）樹體的分布規律，以7年生中高產‘砂糖橘樹為試材，采用挖取全株、分解取樣的方法，研究了‘砂糖橘養分累積及其分布特性。結果表明：為生產50 kg果實，‘砂糖橘樹體需要累積N 0.393 kg、P 0.040 kg、K 0.366 kg、Ca 0.161 kg、Mg 0.043 kg、S 0.083 kg、Fe 7 865 mg、Mn 1 837 mg、Cu 175 mg、Zn 1 356 mg、B 1 161 mg、Mo 2.6 mg。在成熟期每收獲50 kg果實，其果實帶走的養分量為N 0.208 kg、P 0.025 kg、K 0.237 kg、Ca 0.033 kg、Mg 0.017 kg、S 0.035 kg、Fe 702 mg、Mn 151 mg、Cu 87 mg、Zn 228 mg、B 573 mg、Mo 0.9 mg，養分比例N ∶ P ∶ K ∶ Ca ∶ Mg ∶ S為1 ∶ 0.12 ∶ 1.14 ∶ 0.16 ∶ 0.08 ∶ 0.17。同時，闡明了‘砂糖橘不同部位養分含量和不同養分在‘砂糖橘不同部位的分配模式。

關鍵詞 ‘砂糖橘；養分累積特性

中圖分類號 S184； S667.1 文獻標識碼 A

The Accumulation and Distribution Characteristics of

Mineral Uutrients in‘ShatangjuMandarin

LI Guoliang1， ZHOU Changmin1， YANG Baomei1， HE Zhaohuan1，

XU Peizhi1， YANG Shaohai1， YAO Lixian1， TU Shihua2

1 Key Laboratory of Plant Nutrition and Fertilizer in South Region， Ministry of Agriculture / Institute of Agricultural Resources

and Environment， Guangdong Academy of Agricultural Sciences / Guangdong Key Laboratory of Nutrient Cycling and Farmland

Conservation， Guangzhou， Guangdong 510640， China

2 International Plant Nutrition Institute Chengdu Office， Chengdu， Sichuan 610066， China

Abstract The aim of this study was to investigate the distribution of mineral nutrients in‘Shatangju. Field experiment was conducted to study the nutritional accumulation and distribution in different parts of‘Shatangjutrees of 7 years old which were uprooted. The result showed that‘Shatangjuplant absorbed 0.393 kg N，0.040 kg P，0.366 kg K，0.161 kg Ca，0.043 kg Mg，0.083 kg S，7 865 mg Fe，1 837 mg Mn，175 mg Cu，1 356 mg Zn，1 161 mg B，2.6 mg Mo with 50 kg fruits. The nutrient removed by 50 kg‘Shatangjufruits included 0.208 kg N，0.025 kg P，0.237 kg K，0.033 kg Ca，0.017 kg Mg，0.035 kg S，702 mg Fe，151 mg Mn，87 mg Cu，228 mg Zn，573 mg B，0.9 mg Mo，and the nutrient ratio of N ∶ P ∶ K ∶ Ca ∶ Mg ∶ S was 1 ∶ 0.12 ∶ 1.14 ∶ 0.16 ∶ 0.08 ∶ 0.17. The nutrient content in various parts and distribution patterns of various nutrients in‘Shatangjuplant were also clarified in this work.

Key words ‘Shatangjumandarin； Nutritional accumulation properties

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2015.12.010

‘砂糖橘為原產于廣東省四會市的名特優柑桔品種，果實味甜如砂糖，故稱之為‘砂糖橘[1]。2010年，廣東柑桔種植面積25.0萬hm2，產量293.07萬t[2]，近年來，已成為該省主要經濟作物之一。砂糖橘產量高，養分需求多，為了保證‘砂糖橘的正常發育、優質高產，獲取更高的經濟價值，合理施肥就成為關鍵技術措施。而要進行合理施肥，必須對‘砂糖橘樹的生物量構成特點及其營養特性有充分了解。

近年柑桔果園土壤養分肥力的研究顯示，目前廣東省柑桔園土壤主要障礙因素為低鎂、缺硼及鉀、鈣、鎂養分不平衡，鉀、鎂不平衡狀態甚至比以前的調查評價結果有所加劇[3]，這反映土壤養分肥力可能是柑桔低產原因之一。國外早期對柑桔屬果樹中的伏令夏橙和馬敘葡萄柚植株進行解體分析，簡要闡明了養分在樹體中的分配模式[4-5]，而Chapman則報道了柑桔植株營養器官各元素占灰分中的比例有明顯差異[6]。然而，一直以來，中國對柑桔主產區施肥條件下柑桔生物量構成及營養特性系統研究鮮見報道。同時，由于成年柑橘具有大量的木質部、葉片和龐大的根系統，樣品采集十分繁冗，因此有關其體內養分分布的文獻較少。而柑橘各器官在不同生長期各自都進行著復雜的生理活動，對礦質元素的需求不同。因此，其葉片、枝干、根系和果實對各礦質元素的吸收與富集自然具有明顯的規律性[7]。為了解‘砂糖橘樹體養分累積分布特性，本課題組在柑橘主產區挖取的3株成熟期生長正常的中高產‘砂糖橘樹，研究大、中、微量元素養分在樹體的累積分布規律，以期為明確礦質養分在‘砂糖橘樹體的分布提供基礎數據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試材料 2011年1月在廣東省柑橘主產區選擇有代表性的3株‘砂糖橘進行試驗。供試‘砂糖橘位于清遠市飛來峽鎮黃竹斗村‘砂糖橘果園，樹齡為7 a，種植密度為1 050株/hm2，樹冠較為整齊完整，果園管理水平較高。3株‘砂糖橘均為嫁接苗，砧木為枳殼[Poncirus trifoliata（L.）Raf.]，挖取前丈量樹體，量得株高平均為2.05 m，樹冠弧長平均為4.37 m，樹冠投影直徑平均為2.67 m。該砂糖橘園3年平均產量約為31 500 kg/hm2，基本沒有裂果現象。供試‘砂糖橘當年養分施用情況：N 170.5 kg/hm2，P2O5 130.9 kg/hm2，K2O 225.3 kg/hm2，中微量元素肥料均無施用。

1.1.2 供試果園土壤 供試果園土壤為花崗巖發育的赤紅壤，試驗前在‘砂糖橘樹滴水線外約20 cm處用土鉆采集8個50 cm深的土柱，充分混勻后作為該‘砂糖橘園土壤樣本。土壤風干后磨碎過篩，進行主要農化性質分析，測定方法為：有機質采用沙浴加熱重鉻酸鉀容量法；堿解氮采取0.25 mol/L NaOH堿解擴散法；有效磷用0.5 mol/L NaHCO3浸提-鉬銻抗比色法；速效鉀選0.25 mol/L NH4OAc浸提-火焰光度法；有效鈣、鎂則用0.25 mol/L NH4OAc交換法；有效鋅用的是0.1 mol/L HCl浸提-原子吸收分光光度法；有效硼則采用沸水浸提-姜黃素比色法；有效鉬選草酸-草酸銨浸提-極譜法；pH檢測時采用水土比為1 ∶ 2.5，電位法[8]。經測定，‘砂糖橘園土壤pH為4.4，有機質20.6 g/kg，堿解氮67.8 mg/kg，有效磷（以P計）286.2 mg/kg，速效鉀（以K計）69.8 mg/kg，有效鈣336.0 mg/kg，有效鎂39.2 mg/kg，有效鋅3.30 mg/kg，有效硼0.25 mg/kg，有效鉬0.140 mg/kg。根據全國第二次土壤普查土壤養分分級標準評價[9]，表明土壤為強酸性，堿解氮、速效鉀、有效鈣、有效鉬含量中下，有機質中等，有效鋅中上，有效磷豐富，有效鎂、有效硼和有效鉬缺乏。

1.2 方法

1.2.1 ‘砂糖橘生物量獲取及采樣方法 在‘砂糖橘成熟期分別收獲果實、葉片、樹干，然后挖取全部根系（包括主根和側根）并用自來水沖洗干凈，稱取各部位生物量。將每株樹所有葉片和果實分別混為一堆，充分混勻后采集葉片和果實樣本各4個。選取4條中等的樹干作為4個樹干樣本，鋸取主根及側根4個樣本。在所有果實中隨機選取100個果實，然后剝開果實分為果皮、果肉和果核，稱取各部分鮮重。

1.2.2 樣本處理及測試 植株樣本經沖洗、殺青、烘干后記錄干重，粉碎后按照常規方法[8]測定氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫、銅、鋅、鐵、錳、硼和鉬。所有項目均用標準物質GBW07603控制測試質量。

1.2.3 統計及分析 試驗數據為3株樹的平均值，采用Excel和SAS9.0軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 ‘砂糖橘樹及其果實生物量構成特點

從‘砂糖橘樹體生物量構成來看，3株‘砂糖橘果實平均產量為（29.6±1.2）kg，屬于中高產水平。全株生物量為（57.8±1.3）kg，均以果實占全株生物量百分比最大，為52%，樹干次之，占21%。葉片和根系生物量相當且均較低，僅占全株的11%和16%。從‘砂糖橘果實生物量構成來看，‘砂糖橘果實以果肉為主。果肉重量占果實總重的75.3%，其果皮和果核分別占果實總重的24.2%和0.5%。

2.2 ‘砂糖橘不同部位養分元素分布特征

由表1可知，葉片中各元素含量大小為N>Ca>K>S>Mg>P>Fe>B、Mn>Zn>Cu>Mo，樹干中各元素含量為Ca>N>K>S>P>Mg>Fe>Zn>B>Mn>Cu>Mo，根系中各元素含量為N>K>Ca>S>Mg>P>Fe>Mn>Zn>B>Cu>Mo，果皮中各元素含量為K>N>Ca>S>Mg、P>Fe>B>Zn>Mn>Cu>Mo，果肉中各元素含量為K>N>S>P>Ca>Mg>Fe>B>Zn>Mn>Cu>Mo，果核中各元素含量為N>K>Ca>S>P>Mg>Fe>B>Zn>Mn、Cu>Mo。

同一元素在不同部位含量也存在差異，其中N、P、K、Ca、Mg、S在葉片中含量均高于樹干和根，在果核中含量均高于果皮和果肉，對于微量元素養分含量，Fe在‘砂糖橘不同部位含量最高，Mo含量最低。Fe、Mo含量狀況可能與果園土壤Fe含量豐富、Mo含量缺乏有關。華南地區赤紅壤等酸性土壤含Fe豐富，生長于其中的‘砂糖橘果實也含有豐富的Fe，可成為良好的食物Fe源。Mo是植物生長必需營養元素，為催化C和N代謝過程關鍵酶所必需，與植物C、N和激素代謝均有密切關系[10]。因此缺Mo導致植物不能有效利用和轉化養分，造成植物體內營養分布失衡[11]。中國柑橘果園極少施用Mo肥，故在缺Mo柑橘園施用充足的Mo是極為必需的。

2.3 ‘砂糖橘不同部位養分累積

為了便于說明‘砂糖橘的養分累積特性，以生產單位重量果實‘砂糖橘樹體需要吸收累積的養分量來進行說明。如表2所示，為生產50 kg‘砂糖橘果實，全株樹體需要累積N 0.393 kg、P 0.040 kg、K 0.366 kg、Ca 0.161 kg、Mg 0.043 kg、S 0.083 kg、Fe 7 865 mg、Mn 1 837 mg、Cu 175 mg、Zn 1 356 mg、B 1 161 mg、Mo 2.6 mg，養分比例N ∶ P ∶ K ∶ Ca ∶ Mg ∶ S為1 ∶ 0.10 ∶ 0.93 ∶ 0.41 ∶ 0.11 ∶ 0.21。表2同時顯示，在成熟期每收獲50 kg‘砂糖橘果實，其果實帶走的養分量為N 0.208 kg、P 0.025 kg、K 0.237 kg、Ca 0.033 kg、Mg 0.017 kg、S 0.035 kg、Fe 702 mg、Mn 151 mg、Cu 87 mg、Zn 228 mg、B 573 mg、Mo 0.9 mg，養分比例N ∶ P ∶ K ∶ Ca ∶ Mg ∶ S為1 ∶ 0.12 ∶ 1.14 ∶ 0.16 ∶ 0.08 ∶ 0.17。

2.4 ‘砂糖橘不同部位養分分配

如圖1所示，在‘砂糖橘樹體，N、P、K、Mg和B在果實和根部分布比例接近，N、Ca、S和B主要累積在葉片，Zn、Fe和Mn則主要貯藏于根部。在成熟期，收獲‘砂糖橘果實帶走的養分占全株養分比例分別為：N 19.0%、P 27.5%、K 25.2%、Ca 8.2%、Mg 18.6%、S 11.7%、Cu 18.4%、Zn 6.1%、Fe 3.3%、Mn 2.7%、B 9.8%、Mo 16.7%。

‘砂糖橘果實養分分配數據進一步顯示（圖2），除Ca以外，其他養分在‘砂糖橘果肉貯藏最多，Ca則在果皮累積最多；果核中所有營養元素分布最少且均勻。Mn在果皮和果肉中分布較均勻。

3 討論與結論

果實是整個樹體養分最終流向的一個重要庫，樹體吸收的養分絕大部分隨果實收獲被帶走。本研究顯示，成熟期每收獲50 kg‘砂糖橘果實，其帶走的養分以N、P、K、Mg和B相對較多，Mo次之，從1989年柑橘園土壤養分評價結果與2003～2004年廣東省柑橘園土壤養分評價結果看[3]，土壤有效鎂和有效硼含量一直停留在低水平，這反映出柑橘生產中鎂、硼肥的施用一直沒有受到重視。由于收獲帶走的鎂和硼相對較多，而農戶又沒有重視鎂硼肥的施用，導致廣東省柑橘園土壤鎂硼養分相對缺乏。作物在吸收鉀、鈣、鎂時存在拮抗作用，而柑桔為對鎂敏感作物，這3種養分的平衡對柑橘的正常生長發育有很大的影響。本試驗在土壤速效鉀、有效鈣含量中下和有效鎂缺乏條件下，‘砂糖橘樹N、P、K、Ca、Mg吸收累積比例為1 ∶ 0.10 ∶ 0.93 ∶ 0.41 ∶ 0.11，N、K吸收累積最多，Ca次之，P和Mg吸收累積較少，與其他果樹礦質元素累積特性Ca比K吸收累積量多有所區別[12-16]。這與近年來柑橘園土壤鈣含量有所降低，土壤鈣、鎂含量在低水平上漸趨于相對平衡而鉀鎂不平衡狀態仍然存在有關[3]。

溫明霞[17]在重慶柑橘鈣素營養及調控研究中發現，不同種類柑橘葉片鈣含量差異較大，其中以臍橙最高，錦橙最低，主要與樹體本身的遺傳特性及對養分的吸收利用不同有關。其研究中，柑橘對鈣吸收和分配的結果表明，成熟期柑橘樹體中鈣含量為：葉片>枝>根>果實，柑橘樹體吸收的鈣大部分貯藏于葉片和枝梢，成熟期果實的鈣含量和累積量均表現為最低，與本研究結果一致。‘砂糖橘為多年生木本植物，樹體中存有大量的營養，其吸收累積的N約19.0%、P約27.5%、K約25.2%、Ca約8.2%、Mg約18.6%、B約9.8%被收獲時果實帶走，隨果實帶走的N、P、K和Mg較多，Ca和B較少，建議在‘砂糖橘果實采后及時補充N、P、K、Mg營養，并增施石灰或其它堿性肥料，一方面可以增加土壤鈣素等的供應，另一方面通過提高土壤pH，同時提高果園土壤鎂和硼的有效性。

養分在作物不同器官中的含量和分配各不相同，表明作物精確定量施肥的肥料數量和養分配比只有符合作物對養分吸收特性，肥效才能達到最大。根據植物營養理論[18]，植物體內的每一種必需營養元素都有其特定的功能，不能為其他元素所替代；同時各元素間又可相互作用，每一種元素功能的發揮還受養分最小因子律的影響。因此，施肥要根據作物對養分吸收特性平衡施肥。

礦質元素累積分配特性是指導果樹合理施肥的重要參數。本研究認為，營養元素在‘砂糖橘各器官中的分布有以下規律：N、K、Ca、Mg、S、B以葉片含量最高；P以果核含量最高；Fe、Cu、Mn、Zn、Mo以根含量最高。‘砂糖橘樹N、P、K、Ca、Mg、S吸收累積比例為1 ∶ 0.10 ∶ 0.93 ∶ 0.41 ∶ 0.11 ∶ 0.21，N、K吸收累積最多，Ca次之，P和Mg吸收累積較少。每收獲50 kg果實，帶走的養分量為N 0.208 kg、P 0.025 kg、K 0.237 kg、Ca 0.033 kg、Mg 0.017 kg、S 0.035 kg、Fe 702 mg、Mn 151 mg、Cu 87 mg、Zn 228 mg、B 573 mg、Mo 0.9 mg。

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