鉀鈣營養與有機桃品質及褐腐病的關系及其調控研究

董民 張頂武 杜相革

摘要[目的]研究鉀、鈣營養與有機桃果實品質及褐腐病之間的關系，以及其有機生產調控措施。[方法]以農業生態系統健康為出發點，研究土壤、葉片和果實的營養轉化關系以及樹體營養水平對果實品質及褐腐病的控制作用，通過土壤與葉面定量施用有機生產允許的天然鉀、鈣等物質，調節樹體營養，評價其提高果實品質、防控褐腐病的效果。[結果]有機桃單果重、可溶性固形物、總糖等指標均與果實鉀元素含量呈顯著正相關關系;有機桃果實鈣元素含量與褐腐病病情指數呈顯著負相關關系。5月和6月葉片的鉀元素含量與果實鉀元素含量均呈極好的相關性，可以作為早期樹體營養診斷的依據。1hm2施入2250kg礦質鉀鎂肥+90kg稻醋液，并葉面噴施10%草木灰浸出液可以有效增加有機桃葉片鉀含量，顯著提高單果重、可溶性固形物和總糖含量;1hm2施入2250kg礦物肥+90kg稻醋液，并葉面噴施500倍氯化鈣溶液，可以顯著提高有機桃果實鈣含量，顯著降低褐腐病的病情指數。[結論]土壤補充天然礦質鈣肥未能增加葉片、果實鈣元素含量。

關鍵詞鉀;鈣;有機桃;品質;營養調控

中圖分類號S662.1文獻標識碼A

文章編號0517-6611（2019）01-0137-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.01.042

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

桃樹是我國北方重要果樹之一，近年來有機生產面積逐步擴大。由于有機生產禁止使用化學合成肥料及殺菌劑，因此提高果實品質、防控褐腐病等病害[1-2]成為亟待解決的關鍵問題。研究表明，補充化學合成鉀肥可以有效增加葡萄、梨、桃、蘋果等果實可溶性糖及Vc含量[3-4];采前或采后補充鈣元素，可以降低紅色懸鉤子[5]、草莓[6-7]、蘋果[8]、葡萄[9]和甜櫻桃[10]等果實由Botrytiscinerea引起的灰霉病發病率;以硝酸鈣的形式補充鈣元素可以減少桃褐腐病的發病率[11];然而有機生產調控措施尚未見系統報道。筆者以農業生態系統健康為出發點，研究土壤、葉片和果實的營養轉化關系以及樹體營養水平對果實品質及褐腐病的控制作用，通過土壤與葉面定量施用有機生產允許的天然鉀、鈣等物質，調節樹體營養，評價其提高果實品質、防控褐腐病的效果，旨在為有機果品生產提供新思路。

1材料與方法

1.1試驗地概況

試驗于4—10月在北京市平谷區馬昌營鎮前芮營村有機桃基地（117°06′E，40°09′N，海拔16～30m）進行。該基地面積55hm2，地勢平坦，有機質含量54g/kg，pH8.1。基地周邊環繞楊樹和柳樹，與其他果園相距5km以上，桃樹品種主要有大久保、北京24等，樹高4m，樹齡7年，株行距為3m×6m。該地區年平均氣溫10℃左右，平均無霜期189d，年平均降水量616mm，氣候、土壤和水利條件適宜桃樹栽培。

1.2試驗材料

桃樹品種為北京24號。

1.3試驗方法

1.3.1果實鉀、鈣元素及品質和病害調查。果園內采用棋盤式5點取樣，每樣點選擇具代表性的桃樹1棵，掛牌固定。按照東、西、南、北4個方位，選取每株樹冠外圍中部近成熟的果實3個。果實著生方位、果個大小及著色盡量一致。果實采收后立即測定單果重、硬度、可滴定酸、可溶性固形物及總糖含量，殺酶干燥后測定N、P、K、Ca等元素含量[12]。同時，上述每株桃樹按東、南、西、北方向隨機調查100枚果實，統計褐腐病情指數[13]。取樣、調查時間為9月上旬。

1.3.2葉片鉀、鈣元素調查。取樹冠外圍中部東、西、南、北4個方向正常生長的一年生中庸新梢的中部葉片各25片（健康、成熟、無病蟲害及機械損傷，帶葉柄）。葉片樣品放入新聚乙烯自封袋帶回室內，經清洗、殺酶、烘干及粉碎后測定N、P、K、Ca等元素的含量[12]。5—9月，每月中旬取樣1次。

1.3.3營養調控措施對有機桃品質及褐腐病的影響。

試驗共設5個處理，1個對照。處理①：1hm2施入2250kg礦質鉀鎂肥+90kg稻醋液+葉面噴施10%草木灰浸出液;處理②：1hm2施入2250kg礦質鉀鎂肥+90kg稻醋液+葉面噴施500倍CaCl2溶液;處理③：1hm2施入2250kg礦質鉀鎂肥+90kg稻醋液+葉面噴施500倍生物硅酸;處理④：1hm2施入2250kg礦質鉀鎂肥+90kg稻醋液;CK：土壤無處理+葉面噴清水。

土壤處理時間3月25日;方法為溝施，隨基肥混勻施入。葉面肥施用時間從4月29日至9月2日，每10d噴施1次。每處理面積約2668m2，各處理間加1行（667m2）保護行。

礦物肥鉀鎂肥成分：MgO7.3%;CaO29.5%;SiO230.6%;K2O8.4%;稻醋液成分：有機酸9.0%;生物硅酸：SiO215.0%。

5—9月，每月中旬取樣1次。葉片和果實取樣，K、C元素及品質檢測、病害調查方法同“1.2.1”。

1.4數據分析

相關性分析采用SPSS軟件處理，不同處理的多重比較采用Duncan法[14]。

2結果與分析

2.1鉀、鈣營養元素與有機桃品質及褐腐病的關系

對果實各元素指標與有機桃品質和褐腐病病情指數進行偏相關分析，結果見表1。由表1可知，N、P、K和Ca等元素均與有機桃單果重呈正相關關系，其作用大小為鉀>鈣>磷>氮，其中鉀元素與有機桃單果重呈顯著正相關關系，相關系數為0.9366。因此，在合理范圍內適當補充大、中量元素，可以增加有機桃單果重;增加果實中鉀含量能夠顯著提高單果重。上述4種元素均與有機桃果實的可溶性固形物與總糖呈正相關關系，其作用大小為鉀>鈣>磷>氮，其中鉀元素與果實可溶性固形物和總糖含量均呈顯著正相關關系，相關系數分別達0.9768和0.8787。說明通過營養調節措施，提高鉀元素含量可以增加果實的可溶性固形物及總糖含量。上述各元素均與有機桃果實褐腐病病情指數呈負相關關系，其作用大小為鈣>磷>氮>鉀>鎂，其中鈣元素呈顯著負相關，相關系數為-0.9160。說明在合理范圍內，補充大、中量元素可以減少褐腐病的發生;增加果實中鈣含量能夠顯著降低有機桃褐腐病的病情指數。

選擇對果實品質和病害影響較大的鉀和鈣元素，分析其在5—9月葉片及成熟果實中含量的相關性（表2、3），以期為早期樹體營養診斷提供理論依據。按照各生長時期葉片營養與果實營養的相關性比較，6月葉片的鉀元素含量與果實鉀元素含量具有極好的相關性，相關系數為0.9012。其回歸分析結果：K果實=0.06541K葉（6月）+0.177。5月和6月葉片中的鈣元素含量與果實中的鈣元素含量呈極好的相關性，其中5月相關系數最高為0.9473。其回歸分析結果：Ca果實=0.00866Ca葉（5月）+62.571。因此，可以嘗試利用6月葉片中鉀含量和5月葉片中鈣含量作為樹體早期營養檢測指標。

2.2營養調控措施對有機桃葉片鉀和鈣含量的影響

不同處理對有機桃葉片、果實鉀和鈣含量的影響見表4、5。

由表4可知，處理②葉片鈣含量顯著高于其他處理，6月后上升較快，鈣含量為1.31%～2.34%，滿足有機桃生長需求[15]。葉面補充鈣元素能夠有效提高葉片鈣元素含量。CK與處理④無顯著差異，土壤補充含鈣礦質肥未能有效提高葉片鈣含量。

由表5可知，與鈣元素不同，土壤施入礦質鉀鎂肥并葉面補鉀后，各處理鉀含量均顯著高于CK，但5月各處理間無顯著差異;6月后，處理①葉片鉀元素含量上升較快，為1.50%～2.11%，顯著高于其他處理，滿足有機桃生長需求[15]。土壤補充礦質鉀鎂肥和天然酸能夠有效增加葉片鉀含量;在此基礎上進行葉面補鉀，可在關鍵時期顯著增加葉片鉀含量。

這表明土壤、葉面綜合措施可以在關鍵時期有效提高有機桃葉片的鉀、鈣元素含量。

2.3營養調控措施對有機桃果實鈣含量、品質及抗病性的影響

各營養調控措施對有機桃品質及褐腐病的效果見表6。由表6可知，各處理單果重和可溶性固形物含量均顯著高于對照。4種處理中，處理①效果最好，單果重達324.33g，可溶性固形物含量為13.15%，總糖含量為12.75%，均顯著大于處理②、③和④。這表明土壤補充礦質鉀鎂肥和天然酸，并在此基礎上進行葉面補鉀，能夠有效增加有機桃果實單果重、可溶性固形物和總糖含量;葉面噴施鈣、硅元素未能有效提高果實品質。處理②有機桃果實鈣含量達197.21mg/kg，顯著高于其他處理;其余處理差異不顯著。各處理褐腐病病情指數均顯著低于對照，其中處理②的病情指數最低為1.63，顯著低于處理③和處理④。葉面噴鈣可以有效增加果實鈣含量，顯著降低有機桃褐腐病的病情指數。

3結論與討論

植物的營養水平取決于其體內元素的種類和比例，處于最佳營養狀態的植物具有最強的抗病能力[16]。鉀具有促進光合速率和葉綠體合成[17]、提高光合產物從葉片向儲存組織轉移速率[18-19]等功能，在糖分合成和轉移過程中起著重要作用，是提高作物產量和品質的關鍵因素[20-22]。鈣能夠在細胞間層形成多聚半乳糖醛酸鈣，有效提高細胞壁的穩定性，通過維護細胞壁和細胞膜的功能和結構完整性，增強寄主對部分病原菌的抗性[23]。通過合理平衡的施肥措施，提高果實品質，增強抗病力，是切實可行的一個新型研究領域。

該研究結果表明，在合理范圍內，適當補充鉀、鈣等大、中量元素調節樹體營養，尤其是增加果實中的鈣含量，能夠顯著提高果實品質，降低褐腐病的發生。1hm2施入2250kg礦質鉀鎂肥+90kg稻醋液，并葉面噴施500倍氯化鈣溶液，可以顯著提高有機桃果實鈣含量，顯著降低褐腐病的病情指數。1hm2施入2250kg礦質鉀鎂肥+90kg稻醋液，并葉面噴施10%草木灰浸出液可以有效增加有機桃葉片鉀含量，顯著提高果實單果重以及可溶性固形物和總糖的含量。由于鈣素的被動吸收特性[24]以及北京地區有機桃栽培中的套袋措施對果實蒸騰速率的影響，土壤補充鈣肥的措施未能增加果實鈣元素含量。

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