廣西柑橘葉片微量營養元素含量狀況研究

張超博，易曉曈，李有芳，陳香玲，劉升球，付行政，凌麗俐，彭良志*

（1 西南大學/中國農業科學院柑桔研究所，重慶 400712；2 廣西農業科學院園藝研究所，廣西南寧 530007；3 廣西特色作物研究院，廣西桂林 541004；4 四川省內江市農業農村局，內江 641000）

廣西壯族自治區地處亞熱帶季風氣候區，溫暖，雨量充足，柑、橘、橙、柚、檸檬等柑橘品種均可種植，自古以來就是天然的柑橘生長適宜區[1-3]。2012年沃柑的引進，更推動了廣西柑橘產業的迅猛發展[4-5]，農業部官網公開數據顯示，截至2016年年底，廣西柑橘種植面積達37萬公頃，位居全國第二，產量578.2萬噸，位列全國第一。但柑橘面積的快速擴張，導致栽培技術跟不上，產業出現較多問題[6]，如品種結構相對單一[7]，生產上偏重氮磷鉀化肥的施用[8]，微量元素尤其是硼肥的盲目施用較嚴重，果園單產低、品質良莠不齊[9]。其中，以微量元素失衡問題比較突出，田間觀察即可發現葉片硼中毒或缺鋅出現花斑葉。然而，長期以來對廣西柑橘樹體微量元素營養狀況沒有系統研究和評價，不利于柑橘施肥技術的改進，特別是不利于化肥減施技術的實施，這也是導致目前廣西柑橘化肥利用率不高的重要原因之一。為此，本研究以廣西壯族自治區15個柑橘主產縣(區)的207個代表性果園的柑橘葉片為研究對象，探討廣西柑橘樹體微量元素含量狀況和分布特征，為柑橘化肥減施增效和高產優質生產提供依據。

1 材料與方法

1.1 葉片樣品的采集和前處理

試驗于2017年8～10月在廣西壯族自治區15個柑橘主產縣(區)選取207個代表性果園進行葉片采集，主要品種為砂糖橘、沃柑、金橘和茂谷柑，每個橘園采集1個葉片樣品，共采集葉片樣品207個。15個采樣縣(區)為全州縣、永福縣、荔浦縣、陽朔縣、富川縣、興安縣、靈川縣、鐘山縣、武鳴縣、德保縣、來賓市、西鄉塘區、隆安縣、馬山縣和上林縣。每個采樣橘園按“Z”形隨機選取20～30棵樹，在每株樹的東南西北四個方位、高1.5～2.0 m處，采集當年生春梢營養枝頂部向下的第3片葉，每株采8片或16片葉，每個橘園采葉片樣120～160片。采集的葉片裝入有孔的干凈塑料袋內，置于有冰塊的保溫泡沫箱中帶回實驗室，參照莊伊美方法[10]經過清洗、滅酶、75℃恒溫烘干、粉碎、干燥、裝瓶密封后保存備用。

1.2 葉片營養元素含量測定

Fe、Mn、Zn和Cu含量按LY/T 1270-1999方法[11]，經硝酸-高氯酸消解后，采用AA-800原子吸收分光光度計(Perkin Elmer公司)進行測定。B含量按LY/T 1273-1999方法[11]，經干灰化法，用TU-1901紫外可見分光光度計(北京普析通用儀器有限責任公司)在430 nm波長下測定。

1.3 葉片營養元素含量分級

綜合美國柑橘葉片營養分級標準和前人的相關研究成果[10,12-13]，將葉片Fe、Mn、Zn、Cu和B按元素含量劃分為5個等級(表1)。

表1 廣西柑橘葉片微量元素分級標準(mg/kg)Table1 Standards for classification of micro-elements of citrus leaves in Guangxi

1.4 數據處理

試驗數據均由Excel和SPSS19.0軟件進行處理和分析。

2 結果與分析

2.1 葉片Fe含量狀況

廣西壯族自治區柑橘葉片的Fe含量在37.9～278.5 mg/kg 之間，平均為(99.6 ± 36.1)mg/kg。Fe含量在不足(低于適量，下同)、適量、超標(高于適量，下同)的樣本數分別占總樣本數的11.6%、67.6%、20.8%。大部分柑橘園葉片Fe含量處于適量水平。

由表2可知，Fe含量不足果園分布在全州縣、荔浦縣、陽朔縣、興安縣、靈川縣、德保縣和西鄉塘區。其中全州縣、德保縣、陽朔縣和興安縣Fe含量不足的程度較嚴重，所占比例分別為33.3%、55.6%、28.6%和28.6%。而永福縣、來賓市、西鄉塘區、隆安縣、馬山縣Fe含量超標的比例較高，全部超過40%。

2.2 葉片Mn含量狀況

葉片Mn含量主要處于適量水平，其分布范圍在13.5～588.6 mg/kg之間，平均為(79.4 ± 67.9)mg/kg(表3)。Mn含量不足、適量、超標的樣本數分別占總樣本數的5.3%、72.5%、22.2%。

由表3可知，Mn含量不足的果園僅在荔浦縣、靈川縣、德保縣、隆安縣和馬山縣，所占比例分別為20.8%、50.0%、11.1%、11.1%和16.7%。15個采樣縣區中有13個縣區存在Mn含量超標的果園，永福縣、陽朔縣、富川縣、鐘山縣、靈川縣、來賓市、隆安縣和馬山縣Mn超標程度較為嚴重，都超過25%。

2.3 葉片Zn含量狀況

葉片存在較嚴重的Zn含量不足現象，其含量在5.4～68.2 mg/kg 之間，平均為(20.1 ± 7.2)mg/kg。Zn含量不足、適量、超標的樣本數分別占總樣本數的84.1%、15.9%、0.0%，即大部分柑橘園葉片Zn含量處于不足狀態。

表4表明，每個采樣區縣的柑橘葉片Zn含量不足的比例均很高，全州縣、富川縣、興安縣、靈川縣、德保縣、隆安縣、馬山縣和上林縣的葉片樣本Zn含量不足的比例均達到100%，其余采樣區縣的不足比例都在50%以上，僅有永福縣、荔浦縣、鐘山縣、武鳴縣、來賓市和西鄉塘區橘園Zn含量的適量水平比例稍高，分別為33.3%、20.8%、42.9%、24.2%、40.0%和22.2%。

表2 廣西柑橘葉片的鐵含量狀況Table2 Fe contents in citrus leaves in Guangxi

表3 廣西柑橘葉片的錳含量狀況Table3 Mn contents in citrus leaves in Guangxi

表4 廣西柑橘葉片的鋅含量狀況Table4 Zn contents in citrus leaves in Guangxi

2.4 葉片Cu含量狀況

葉片Cu含量在1.2～196.1 mg/kg之間，平均為(18.8 ± 30.3)mg/kg。Cu含量不足、適量、超標的樣本數分別占總樣本數的33.3%、34.8%、31.9%，大約各占總樣本數的1/3。

全州縣、荔浦縣、靈川縣和德保縣葉片樣品Cu含量主要處于不足水平，所占比例均超50%以上；永福縣、陽朔縣、興安縣、鐘山縣和馬山縣葉片樣品Cu含量適量比例在50%以上；富川縣、武鳴縣、來賓市、西鄉塘區、隆安縣和上林縣葉片樣品Cu含量主要處于超標水平，超標比例分別為75.0%、63.6%、50.0%、88.9%、100%和50.0%；其中鐘山縣、西鄉塘區、隆安縣、馬山縣和上林縣的葉片樣品Cu含量全部處于適量或超標水平(表5)。

2.5 葉片B含量狀況

葉片B含量主要處于適量或超標水平，其分布范圍在32.9～281.1 mg/kg之間，平均為(111.3 ±40.2)mg/kg。B含量不足、適量、超標的樣本數分別占總樣本數的0.5%、41.5%、58.0%。

表6顯示，僅永福縣有少量柑橘園葉片B含量為不足水平，占3.7%，其他采樣縣區的葉片B含量全部處于適量或超標水平。全州縣、陽朔縣、鐘山縣、德保縣和上林縣柑橘園葉片B含量主要處于適量水平，所占比例分別為76.2%、57.1%、57.1%、55.6%和70.0%。永福縣、荔浦縣、興安縣、武鳴縣、來賓市、西鄉塘區、隆安縣和馬山縣柑橘園葉片B含量主要處于超標水平，所占比例分別為81.5%、95.8%、57.1%、54.6%、60.0%、55.6%、77.8%和66.7%。

2.6 廣西柑橘葉片微量元素含量相關性分析

表7顯示，葉片Fe與Zn含量呈極顯著正相關(P＜0.01)，與 B 含量呈顯著正相關(P＜0.05)；葉片Mn含量與Zn含量呈極顯著正相關；葉片Cu含量與B含量呈極顯著負相關。除葉片Mn含量與B含量、葉片Cu含量與B含量為負相關以外，其余微量元素之間均為正相關。

3 討論

微量營養元素在柑橘樹體內的含量遠低于大中量營養元素，但對柑橘的產量和品質有著不可替代的作用[14-15]。而柑橘葉片營養元素的豐缺又與土壤、施肥量和施肥方式等密切相關[16-17]。目前對廣西柑橘葉片營養診斷的研究少，并且已有的研究采樣地域范圍小、樣本量較少、測定微量元素少(3～4個)[9,18-20,25,27]，缺乏系統性的研究。近十年來廣西柑橘品種、種植區域和面積發生很大變化，例如，沙糖橘和沃柑成了主栽品種，很多香蕉園、桉樹林和稻田被改建成柑橘園，但近十年未見有關廣西柑橘營養狀況的研究報道。

表5 廣西柑橘葉片的銅含量狀況Table5 Cu contents in citrus leaves in Guangxi

表6 廣西柑橘葉片的硼含量狀況Table6 B contents in citrus leaves in Guangxi

表7 廣西柑橘葉片微量元素豐缺相關性分析Table7 Correlation analysis of trace elements in citrus leaves in Guangxi

本研究結果表明，廣西柑橘葉片鐵含量、錳含量大部分處于適量水平，適量比例分別占總樣本數的67.6%和72.5%，含量不足的比例僅分別為11.6%和5.3%，這與陳桂芬等[19]的廣西主產區85份椪柑葉片鐵含量較為豐富和曾林芳等[20]的富川60份臍橙葉片鐵錳含量大多數處于適量至高量范圍的結果基本相同，這可能是由于南方土壤多為紅黃壤，酸性較強，土壤有效鐵、有效錳含量較高的原因。Mn含量超標的橘園占22.2%，有13個縣區出現Mn含量超標的橘園，其中永福縣、陽朔縣、富川縣、鐘山縣、靈川縣、來賓市、隆安縣和馬山縣Mn超標較為嚴重，都超過25%，除土壤酸性原因外，還可能與當地柑橘生產上使用代森錳鋅等含錳殺菌劑較多有關[21]。

前人報道，重慶、江西、湖北、浙江等地柑橘普遍缺Zn嚴重[13,22-24]，2006～2009年報道廣西局部地區調查的柑橘缺鋅比例為44%～100%[9,18-20,25]。本研究在廣西主產區多樣本的分析發現，雖然十多年過去了，但廣西柑橘葉片缺鋅依然嚴重，不足比例高達84.1%(低量44.5%、缺乏39.6%)，這除了與紅黃壤有效鋅含量低[26]有關外，還與這些年柑橘生產上施用化肥為主、不重視有機肥施用和鋅肥的補充有很大關系。本研究發現廣西柑橘葉片銅含量波動最大，不足、適量、超標大約各占三分之一，銅超標比例較高的有富川縣、武鳴縣、來賓市、西鄉塘區、隆安縣和上林縣。余紅兵等[18]報道桂西北柑橘園土壤缺銅比例高達99.2%；黃玉溢等[27]研究了廣西柑橘園土壤、葉片和根中銅的含量，發現橘園耕層土壤有效銅含量隨園齡的增加而增加，主要原因是生產上頻繁大量使用波爾多液等含銅殺菌劑來防治潰瘍病[28]。富川縣主栽品種為感潰瘍病的甜橙，武鳴縣、來賓市、西鄉塘區和隆安縣主栽品種為感潰瘍病的沃柑，生產上頻繁使用銅制劑防治潰瘍病，這應是導致這些縣區葉片銅超標的主要原因；而其余縣主栽品種是較抗潰瘍病的砂糖橘、溫州蜜柑、金柑等品種，生產上銅制劑應用少，導致銅不足的果園比例高。

前人研究認為，廣西10個柑橘園葉片全部缺硼[9]。但從本研究結果看，廣西大部分柑橘葉片硼含量處于適量和超標水平，硼超標比例較高的是永福縣、荔浦縣、興安縣、武鳴縣、來賓市、西鄉塘區、隆安縣和馬山縣，這些縣區的土壤幾乎全是缺硼或低硼[29]的紅壤、黃壤，葉片硼超標的原因主要是近年來我國柑橘生產上硼肥的推廣應用得到較好普及[30-31]。廣西柑橘生產上已普遍施用硼肥，但硼是柑橘最敏感的營養元素，適宜范圍窄，缺乏時葉脈腫大破裂，過量時葉片黃化、落葉、僵果[31-33]，從本試驗結果看，硼超標比例高的縣區需要重視硼過量施用問題，防止中毒。

柑橘葉片營養元素之間的相關性受土壤酸堿度、土壤有機質含量、營養元素的化學特性、砧木對營養元素吸收轉運特性、元素間的拮抗、協同效應和施肥等諸多因素影響[10,34]。而微量元素間的相關性又因葉面肥及含銅、錳、鋅等殺菌劑的使用而更為復雜。本研究結果表明，葉片Fe含量與葉片Zn含量呈極顯著正相關，與葉片B含量呈顯著正相關；葉片Mn含量與葉片Zn含量呈極顯著正相關；葉片Cu含量與葉片B含量呈極顯著負相關。

近年廣東柑橘遭受黃龍病重創，與之毗鄰的廣西成為柑橘擴種的重點地區，追求快速擴大產量，導致品質標準化程度低。很多種植者隨意或憑經驗大量施用化肥，導致營養元素的豐缺失衡。通過葉片營養診斷指導施肥是科學高效的柑橘施肥技術，已在發達國家普及，成效顯著。我國近十多年來在重慶、江西、湖北、福建等地也得到較好推廣應用，但廣西等其他大部分柑橘產區尚處于空白或起步狀態。因此，通過葉片營養診斷，摸清各地柑橘樹體營養狀況，由此制定出科學合理的施肥方法，是減少化肥用量、提高肥效和提高產量和質量的重要途徑。

4 結論

廣西柑橘園樹體Fe、Mn、Zn、Cu和B營養元素豐缺失衡較明顯。其中葉片Fe和Mn含量適宜比例最高，不足比例分別為11.6%、5.3%，超標比例分別為20.8%、22.2%。缺Zn果園多且普遍，每個采樣區縣的柑橘葉片Zn含量處于不足的比例均很高。葉片銅含量波動最大，不足、適量、超標約各占1/3。葉片B含量超標果園比例最大，達58.0%。大部分柑橘園微量元素豐缺并存，養分平衡狀況較差，5 種(Fe、Mn、Zn、Cu、B)和 4 種(Fe、Mn、Zn、Cu、B中的4種)微量元素含量均處于適宜水平的果園比例僅分別為0.5%和13.0%，生產上需重視微量元素的補充與平衡，補充Zn肥、控制B肥施用、注意含Cu藥劑的施用。

致謝：在葉片樣品采集過程中，得到廣西農業科學院園藝研究所陳東奎、黃其椿、李果果、廖惠紅、王茜、趙洪濤和廣西特色作物研究院鄧崇嶺、陳傳武、李賢良、牛英，以及15個采樣縣(區)行業主管部門、果園主等相關人員的支持和協助，在此一并表示感謝。