旬陽(yáng)獅頭柑的土壤肥力與果實(shí)品質(zhì)相關(guān)性研究

王波波,張麗瓊，馬 臻，王海澤，陳 剛，黎松松,4

(1.安康學(xué)院 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)與生物科技學(xué)院，陜西 安康 725000;2.安康市林業(yè)技術(shù)推廣中心,陜西 安康 725000;3.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 果樹(shù)研究所，遼寧 興城 125100;4.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830052)

引言

獅頭柑為柑橘屬多年生木本植物，是一種綠色無(wú)公害果品，而且耐貯運(yùn)，耐寒性優(yōu)良，在-9.6℃仍有跡象表明樹(shù)體生長(zhǎng)在持續(xù)[1]。單株產(chǎn)量在75～300 kg，大約每公頃約產(chǎn)90 t[2]。

柑橘果樹(shù)需要各種必需的營(yíng)養(yǎng)元素來(lái)供給生長(zhǎng)，這些營(yíng)養(yǎng)元素或直接或間接的參與柑橘樹(shù)體內(nèi)的物質(zhì)合成和分解。人們最重要的補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)元素的方法便是施肥[3]。但是施肥并不是總是產(chǎn)生正面的效果。因此，通過(guò)柑橘的土壤營(yíng)養(yǎng)狀況來(lái)指導(dǎo)進(jìn)行柑橘園的施肥和改良土壤[4]，正確合理的施肥對(duì)柑橘的生產(chǎn)尤為重要。柑橘園的管理中施肥是尤為重要的環(huán)節(jié)，是果園生產(chǎn)中豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，合理的施肥是豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵。

針對(duì)旬陽(yáng)獅頭柑種植中存在的施肥及其果園種植品質(zhì)差別大等問(wèn)題，筆者試驗(yàn)研究了旬陽(yáng)獅頭柑土壤肥力及生長(zhǎng)條件與旬陽(yáng)獅頭柑品質(zhì)的相關(guān)性，找出限制獅頭柑生產(chǎn)中的限制因子，在此基礎(chǔ)上探索出旬陽(yáng)獅頭柑的測(cè)土配方施肥技術(shù)，為旬陽(yáng)獅頭柑果品的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)提供參考，實(shí)現(xiàn)種植戶增產(chǎn)增收，帶動(dòng)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展，形成規(guī)模化種植的特色產(chǎn)業(yè)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地點(diǎn)為安康市旬陽(yáng)縣，旬陽(yáng)縣位處于陜西省東南部、安康市東部，總面積3 554 km2[5]。年平均氣溫15.9℃,平均初霜期出現(xiàn)在11月中旬，終霜期在3月中旬初，平均無(wú)霜期261 d,多年平均降水量為805 mm，降水總量為28.609億m3,年平均相對(duì)濕度69%,全年盛行偏東風(fēng)，占總數(shù)的38%，西北風(fēng)次之，占總數(shù)的24%[6]。試驗(yàn)選地為旬陽(yáng)縣柑橘生產(chǎn)具有代表性的冬青村。

1.2 試驗(yàn)方案與設(shè)計(jì)

試驗(yàn)地點(diǎn)為安康市旬陽(yáng)縣冬青村，在試驗(yàn)地選取具有代表性果樹(shù)9株，在果實(shí)成熟期進(jìn)行果實(shí)和土壤采集，具體處理見(jiàn)表1，通過(guò)分析出土壤養(yǎng)分含量和果實(shí)品質(zhì)。研究其兩者的相關(guān)性。

表1 采集樣品處理

1.3 獅頭柑果園土壤樣品分析方法

1.3.1 試驗(yàn)土壤樣品的采集和處理 試驗(yàn)土壤樣品采集自安康市旬陽(yáng)縣冬青村，選取了具有代表性長(zhǎng)勢(shì)均衡的果園，土壤采集采取隨機(jī)選擇方法進(jìn)行，每個(gè)樣點(diǎn)樹(shù)下采樣之后混勻混合，采用四分法最后留至1 kg，做好標(biāo)記,帶回至試驗(yàn)室，經(jīng)過(guò)自然風(fēng)干，然后磨細(xì)，分別過(guò)1 mm和0.25 mm篩子過(guò)篩，過(guò)篩后的土樣分別用廣口瓶分裝，貼好標(biāo)簽備用[7]。

1.3.2 土壤樣品的分析 土壤的分析方法:土壤pH采用pH計(jì)測(cè)定,土壤有機(jī)質(zhì)采用加熱重鉻酸鉀容量方法測(cè)定,土壤吸濕水采用烘干法測(cè)定,土壤速效氮采用堿解擴(kuò)散法,土壤速效磷采用Na2CO3浸提-鉬銻抗比色法,土壤速效鉀的測(cè)定采用醋酸銨浸提-火焰光度法[7]。

1.3.3 數(shù)據(jù)處理與營(yíng)養(yǎng)指標(biāo) 主要有:

(1)數(shù)據(jù)處理。測(cè)定的數(shù)據(jù)采用Excel 2010和SPSS進(jìn)行分析和處理，對(duì)獅頭柑果園土壤有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分含量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比對(duì)，分析土壤氮磷鉀和其他元素指標(biāo)之間的相關(guān)性，并根據(jù)營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)探討其營(yíng)養(yǎng)的豐缺度。

(2)營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)。通過(guò)對(duì)果園土壤養(yǎng)分分析，明確本地區(qū)果園養(yǎng)分的豐缺情況，科學(xué)的指導(dǎo)施肥，減少對(duì)土壤的污染和對(duì)果實(shí)品質(zhì)的影響。試驗(yàn)土壤養(yǎng)分指標(biāo)的制定依據(jù)全國(guó)第二次土壤普查標(biāo)準(zhǔn)和鄭蒼松[8]等制定(表2)。

表2 柑橘果園土壤養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

1.4 獅頭柑果園果品品質(zhì)分析方法

1.4.1 試驗(yàn)果品的采集 試驗(yàn)樣品采集自安康市旬陽(yáng)縣冬青村，采集地點(diǎn)與上述土壤采集地點(diǎn)相同，在選定的果樹(shù)的樹(shù)冠的上下、前后、內(nèi)堂和外圍隨機(jī)進(jìn)行果實(shí)采集，每株選取果實(shí)10個(gè)，然后做好標(biāo)記和記錄，樣品采集帶回試驗(yàn)室后，拿出放置在陰涼處備用。

1.4.2 果品分析 果品的分析方法為：用電子稱對(duì)每株采取果實(shí)稱量總重，用游標(biāo)尺對(duì)果實(shí)的縱徑橫徑進(jìn)行測(cè)量；對(duì)果實(shí)的總重、果皮重、果肉重分別稱重；對(duì)果實(shí)進(jìn)行品嘗試驗(yàn)測(cè)定感官品質(zhì)；對(duì)果實(shí)進(jìn)行烘干處理測(cè)定果實(shí)的烘干重，果實(shí)榨汁處理測(cè)定可滴定酸、可溶性固形物采用手持式糖度計(jì)測(cè)定、維生素C含量測(cè)定[8]。

1.4.3 數(shù)據(jù)處理與養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 主要有:

5.從小學(xué)生的實(shí)際認(rèn)知水平角度，認(rèn)知發(fā)展理論由瑞士心理學(xué)家皮亞杰提出。認(rèn)知學(xué)習(xí)理論是通過(guò)研究人的認(rèn)知過(guò)程來(lái)探索學(xué)習(xí)規(guī)律的學(xué)習(xí)理論。主要觀點(diǎn)包括人是學(xué)習(xí)的主體，主動(dòng)學(xué)習(xí)。目前的認(rèn)識(shí)學(xué)習(xí)理論中布魯納的認(rèn)知發(fā)現(xiàn)說(shuō)對(duì)小學(xué)英語(yǔ)教材的內(nèi)容有重要的指導(dǎo)意義。小學(xué)英語(yǔ)教材的內(nèi)容應(yīng)該有利于激發(fā)學(xué)生的潛力，有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)英語(yǔ)的興趣，有利于知識(shí)的保持與提取。教學(xué)上主張給學(xué)生最充分的指導(dǎo)，使學(xué)生能夠沿著仔細(xì)規(guī)定的學(xué)習(xí)程序，一步一步、循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí)。因此，教材的內(nèi)容的選取必須在充分了解和研究了小學(xué)生認(rèn)知情況的前提下進(jìn)行。

(1)數(shù)據(jù)處理。測(cè)定的數(shù)據(jù)采用Excel2010和SPSS19.0進(jìn)行分析和處理，對(duì)果實(shí)的營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)進(jìn)行分析，分析土壤與果實(shí)品質(zhì)的相關(guān)性。

(2)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)對(duì)果園果實(shí)品質(zhì)分析，明確本地區(qū)果園果實(shí)品質(zhì)和土壤的相關(guān)性。試驗(yàn)果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)的制定依據(jù)中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T12947-2008制定(表3)。

表3 中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)鮮柑橘

2 結(jié)果分析

2.1 獅頭柑果園土壤肥力

根據(jù)土壤分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，試驗(yàn)處理土壤有機(jī)質(zhì)(圖1)均達(dá)到豐富水平，平均值為138.18g·kg-1，有機(jī)質(zhì)含量豐富。

圖1 不同處理果園土壤有機(jī)質(zhì)含量

根據(jù)土壤分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，試驗(yàn)處理堿解氮(圖2)中，堿解氮含量中7號(hào)處理達(dá)到豐富水平，處理1、2、3、4、6、8為適量水平，5、9為缺乏水平。均值為164.707 g·kg-1為適量水平。

圖2 果園土壤堿解氮

根據(jù)土壤分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，處理1、5、6、7、8、9號(hào)速效磷含量為高量水平(圖3)，處理2、3、4號(hào)為適量水平，其均值為88.95 mg·kg-1為高量水平。

圖3 果園土壤速效磷

根據(jù)土壤分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，試驗(yàn)處理土壤速效鉀(圖4)均呈現(xiàn)出高量水平。

圖4 果園土壤速效鉀

根據(jù)土壤分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，試驗(yàn)處理土壤pH值(圖5)均為堿性適宜。

圖5 果園土壤酸堿度

土壤綜合養(yǎng)分分析。土壤綜合養(yǎng)分分析采用隸屬度函數(shù)(IFI)分析法，IFI值的大小代表土壤肥力的大小，不同土壤養(yǎng)分對(duì)土壤肥力的貢獻(xiàn)是不同的，通過(guò)確定權(quán)重系數(shù)來(lái)減少人為誤差[9]。根據(jù)綜合評(píng)價(jià)的IFI值分析得出，土壤肥力水平梯次依次為7>1>6>8>2>3>9>5>4。具體隸屬度見(jiàn)(表4)。

表4 土壤肥力隸屬度

2.2 獅頭柑果園果實(shí)品質(zhì)分析

圖6 單個(gè)果實(shí)重/g

轉(zhuǎn)化糖：果實(shí)樣品處理中(圖7)轉(zhuǎn)化糖最高為2號(hào)處理，最低為9號(hào)處理。轉(zhuǎn)化糖均值為6.15%。

圖7 果實(shí)中轉(zhuǎn)化糖/%

還原糖含量：試驗(yàn)果實(shí)中(圖8)還原糖含量最高為2號(hào)處理，最低為9號(hào)處理，均值為2.91%。

圖8 果實(shí)還原糖/%

可溶性固形物：根據(jù)國(guó)家鮮柑橘國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)表3，果實(shí)樣品處理中(圖9)處理2為優(yōu)等果水平。處理5、8號(hào)果實(shí)品質(zhì)為二等品，其余處理樣品果實(shí)等級(jí)低于二等品標(biāo)準(zhǔn)。

圖9 果實(shí)可溶性固形物/%

可滴定酸含量：根據(jù)國(guó)家鮮柑橘國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)表3，果實(shí)樣品中(圖10)可滴定酸含量處理得出，7、9、6號(hào)處理酸度達(dá)到優(yōu)等果水平。2號(hào)處理的酸度最高，酸度均值超過(guò)二等果水平。

圖10 果實(shí)可滴定酸/%

果實(shí)維生素C含量：果實(shí)中維生素C處理中圖(11)含量最高為2號(hào)樣品，最低為6號(hào)樣品。均值為38.47 mg·mL-1。

圖11 果實(shí)維生素C/( mg·mL-1)

果實(shí)中果汁率：果實(shí)樣品處理中果汁率(圖12)最高為2號(hào)樣品，果汁率最低為4號(hào)樣品，平均果實(shí)果汁率為52.18%。

圖12 果實(shí)果汁率/%

果實(shí)果皮含水率：果實(shí)樣品處理中(圖13)果實(shí)含水率最高為4號(hào)樣品，果皮含水率最低為2號(hào)樣品。果皮含水率均值為71.23%。

圖13 果實(shí)果皮含水率/%

果實(shí)綜合品質(zhì)評(píng)價(jià)。果實(shí)的綜合品質(zhì)采用主成分分析法(表5)，選取果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)還原糖、轉(zhuǎn)化糖、可滴定酸、維生素C、可溶性固形物、果汁率、果皮含水率。根據(jù)果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)貢獻(xiàn)率，由表6可知，第一主成分方差貢獻(xiàn)率最大為57.29%，主要包括還原糖、轉(zhuǎn)化糖、可滴定酸、維生素C、可溶性固形物，定義第一主成分為營(yíng)養(yǎng)因子。第二主成分方差貢獻(xiàn)率為24.64%,主要包括果汁率和果皮含水率，定義第二主成分為風(fēng)味因子。主成分1和主成分2占據(jù)81.93%貢獻(xiàn)率，因此成分1和2代表了果實(shí)品質(zhì)的優(yōu)劣。

果實(shí)綜合品質(zhì)得分最高的為處理2(表7)，說(shuō)明處理2號(hào)，果實(shí)品質(zhì)最佳。處理9號(hào)果實(shí)綜合品質(zhì)評(píng)分最低。果實(shí)處理綜合評(píng)價(jià)依次為2>4>8>3>5>7>1>6>9

表5 果實(shí)品質(zhì)分析特征值

表6 果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)貢獻(xiàn)率

表7 果實(shí)品質(zhì)綜合得分值

2.3 土壤與果實(shí)品質(zhì)的相關(guān)性

由SPSS分析數(shù)據(jù)得出表8。

(1)還原糖與土壤養(yǎng)分相關(guān)性。根據(jù)表8，還原糖與pH值、堿解氮呈正相關(guān)，有機(jī)質(zhì)、速效鉀、速效磷和還原糖為負(fù)相關(guān)。但相關(guān)性均不顯著。還原糖與速效磷負(fù)相關(guān)性最強(qiáng)，與速效鉀負(fù)相關(guān)性最弱。在正相關(guān)性中還原糖與堿解氮正相關(guān)性大于與pH值的相關(guān)性。

(2)轉(zhuǎn)化糖與土壤養(yǎng)分相關(guān)性。由表8得出轉(zhuǎn)化糖只與速效鉀呈現(xiàn)正相關(guān)性，與其余指標(biāo)呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)。轉(zhuǎn)化糖與有機(jī)質(zhì)負(fù)相關(guān)性最強(qiáng)，轉(zhuǎn)化糖與堿解氮負(fù)相關(guān)性最弱。

(3)可滴定酸與土壤養(yǎng)分的相關(guān)性。由表8得出可滴定酸僅與pH呈現(xiàn)正相關(guān)性，與其余指標(biāo)呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)性，其中負(fù)相關(guān)性最強(qiáng)為堿解氮，負(fù)相關(guān)性最弱為速效鉀。

(4)維生素C含量與土壤相關(guān)性。由表8得出維生素C含量與pH和有機(jī)質(zhì)呈現(xiàn)出正相關(guān)，其中與pH值正相關(guān)性最強(qiáng)，與有機(jī)質(zhì)含量相關(guān)性相對(duì)較弱。維生素C含量與堿解氮、速效鉀、速效磷呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)，其中與速效磷相關(guān)性顯著。與堿解氮的相關(guān)性最弱。

(5)可溶性固形物與土壤相關(guān)性。由表8得出可溶性固形物與堿解氮、速效鉀、pH值呈正相關(guān)，可溶性固形物與有機(jī)質(zhì)和速效磷呈負(fù)相關(guān)，在正相關(guān)中與pH值相關(guān)性大于堿解氮和速效鉀相關(guān)性高。在負(fù)相關(guān)中與速效磷的相關(guān)性大于有機(jī)質(zhì)。

(6)果汁率與土壤養(yǎng)分相關(guān)性。由表8得出果汁率與pH值、速效鉀、速效磷呈現(xiàn)正相關(guān)，與有機(jī)質(zhì)和堿解氮表現(xiàn)出負(fù)相關(guān)。與pH值正相關(guān)性較速效鉀速效磷強(qiáng)。負(fù)相關(guān)性中有機(jī)質(zhì)比堿解氮相關(guān)性強(qiáng)。

(7)果皮含水率。由表8得出果皮含水率與pH值和有機(jī)質(zhì)呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)性，果皮含水率與pH值相關(guān)性強(qiáng)于有機(jī)質(zhì)，果皮含水率與堿解氮、速效鉀、速效磷呈現(xiàn)正相關(guān)性。果皮含水率與堿解氮正相關(guān)性最強(qiáng)，與速效鉀正相關(guān)性最弱。

表8 土壤與果實(shí)品質(zhì)相關(guān)性

*. 在 0.05 水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)。

**. 在0.01 水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)。

3 討論

3.1 土壤養(yǎng)分與果實(shí)品質(zhì)的相關(guān)性

在程湘東等[10]研究中發(fā)現(xiàn)磷含量與可滴定酸和維生素C含量呈顯著性負(fù)相關(guān)。筆者研究結(jié)果表明果實(shí)品質(zhì)中維生素C含量與速效磷含量存在顯著性負(fù)相關(guān)，這與報(bào)道一致。但在筆者試驗(yàn)中并未發(fā)現(xiàn)速效磷和可滴定酸之間存在顯著性的相關(guān)性，這可能與果實(shí)樣品的采摘時(shí)間相關(guān)。在黃歌潤(rùn)[11]等研究發(fā)現(xiàn)溫州蜜桔氮含量和還原糖之間有顯著性相關(guān)，但在筆者試驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)氮含量雖然和還原糖之間存在一定的相關(guān)性但是相關(guān)性不顯著。這可能與果實(shí)的品質(zhì)和果實(shí)的立地條件相關(guān)。鄭蒼松[8]研究發(fā)現(xiàn)可溶性固形物和鉀含量之間存在顯著性正相關(guān)，但在筆者試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)鉀含量與可溶性固形物之間相關(guān)性不顯著。

3.2 果實(shí)各營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)之間的相關(guān)性

經(jīng)過(guò)試驗(yàn)對(duì)果實(shí)品質(zhì)的分析發(fā)現(xiàn)，旬陽(yáng)獅頭柑品質(zhì)可滴定酸含量高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，可滴定酸與轉(zhuǎn)化糖呈現(xiàn)r2=0.772*顯著性相關(guān)，說(shuō)明糖酸存在一定的轉(zhuǎn)化關(guān)系。可滴定酸又與可溶性固形物存在r2=0.775*顯著性相關(guān)，進(jìn)一步驗(yàn)證糖酸之間的相關(guān)性。因此在果實(shí)采收的時(shí)候只有充分成熟的果實(shí)風(fēng)味最佳。可滴定酸還與果汁率存在相關(guān)性其r2=0.707*。可溶性固形物除了和可滴定酸顯著相關(guān)外還與還原糖和轉(zhuǎn)化糖之間存在著極顯著相關(guān)。

維生素C含量與速效磷成顯著性負(fù)相關(guān)r2=-0.793*因此在使用磷肥的同時(shí)應(yīng)注意適量，以免造成對(duì)果實(shí)品質(zhì)的影響。土壤堿解氮、速效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)和果實(shí)品質(zhì)中還原糖、轉(zhuǎn)化糖、可溶性固形物、可滴定酸之間存在一定的相關(guān)性(表8)但相關(guān)性不顯著。

有待進(jìn)一步研究的問(wèn)題：土壤養(yǎng)分的脅迫會(huì)導(dǎo)致果樹(shù)葉片生長(zhǎng)的顯著性差異，果樹(shù)在受到養(yǎng)分脅迫時(shí)會(huì)將自身的營(yíng)養(yǎng)供給果實(shí)生長(zhǎng)，以供其繁殖。因此，應(yīng)進(jìn)一步研究土壤養(yǎng)分與果樹(shù)葉片的相關(guān)性。

4 結(jié)論與建議

旬陽(yáng)地區(qū)土壤養(yǎng)分含量中堿解氮和速效磷各采樣地區(qū)養(yǎng)分不均衡，速效鉀和有機(jī)質(zhì)達(dá)到一級(jí)水平，pH值表現(xiàn)出堿性適宜。建議農(nóng)戶應(yīng)該加施氮肥，增加土壤含氮量。獅頭柑果園總體上農(nóng)戶應(yīng)平時(shí)注意對(duì)土壤磷肥的施用。農(nóng)戶不需要對(duì)有機(jī)肥過(guò)多的投入，以節(jié)省生產(chǎn)成本。土壤速效鉀含量也達(dá)到豐富級(jí)別，農(nóng)戶不用刻意去施入鉀肥。

旬陽(yáng)獅頭柑品質(zhì)可滴定酸含量高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，可滴定酸與轉(zhuǎn)化糖和可溶性固形物顯著性相關(guān)。可滴定酸還與果汁率顯著相關(guān)。建議果實(shí)采收的時(shí)候只有充分成熟的果實(shí)風(fēng)味最佳。

維生素C含量與速效磷成顯著性負(fù)相關(guān)。建議在使用磷肥的同時(shí)應(yīng)注意適量，以免造成對(duì)果實(shí)品質(zhì)的影響。

土壤堿解氮、速效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)和果實(shí)品質(zhì)中還原糖、轉(zhuǎn)化糖、可溶性固形物、可滴定酸之間存在一定的相關(guān)性但相關(guān)性不顯著。