高鉀脅迫對椪柑果園土壤和葉片營養的影響

王登亮，吳雪珍，劉春榮，鄭雪良，劉麗麗，姜翔鶴

(1.衢州市農業科學研究院，浙江 衢州 324000； 2.常山縣同弓鄉事業綜合服務中心，浙江 常山 324216)

鉀被稱為“品質元素”，是柑橘生長發育、產量和品質形成的物質基礎。鉀以K+形態被根系吸收，雖不參與有機物質的直接合成，但在調節滲透、蛋白質合成、氣孔運動、酶的活化、光合作用等方面起重要作用，同時它能改善果樹水分利用效率并增強樹體抗逆性。柑橘的鉀營養效率依賴于其遺傳機制，不同柑橘種類(品種)對于土壤鉀的生理反應，以及對鉀元素的吸收利用效率也存在差異[1]。鉀肥施用量取決于柑橘的品種、樹齡和生長時期，但在柑橘生產中，由于栽培土壤保水保肥能力的不同，施用鉀肥時很容易出現過量或不足的情況[2]。近年來，隨著橘園化肥用量的增加和施用方式的不規范，部分柑橘園出現土壤養分失調情況，影響了柑橘果實品質，也造成了一定的農業面源污染。對衢州部分椪柑果園土壤的營養檢測結果表明，土壤中鉀含量超標較多[3]。為此，以衢州主栽柑橘品種椪柑為研究對象，通過澆施K2SO4模擬施用鉀肥過量，探索土壤鉀含量超標情況下，土壤和椪柑葉片的營養元素變化情況。

1 材料與方法

1.1 處理設計

以衢州主栽品種椪柑為試驗對象，在衢州市農業科學研究院城西基地進行。試驗用分析純K2SO4純度為99%。從2018年10月1日開始，以清水為對照，每隔15 d澆施質量分數1%的硫酸鉀溶液，連施5次。在11月18日，采集處理、對照的土壤和秋梢葉片，檢測營養。土樣按五點取樣法采集10～30 cm土壤，混合均勻后用四分法取1 kg為土樣。土樣置室內陰干，研缽研磨，過1.00和0.25 mm尼龍篩備用。葉片取樣時，在每株樹的中上部4個方位選取生長中等的當年生秋梢頂部往下數的第2～3片葉，每個處理葉片樣品200片。檢測土壤樣品的pH、有機質、全氮、全磷、全鉀、水解性氮、速效磷、速效鉀、有效鐵、有效錳、有效銅、有效鋅、有效硼、交換性鈣、交換性鎂、陽離子交換量、含鹽量；檢測葉片樣品的氮、磷、鉀、鈣、鎂、鐵、錳、銅、鋅、硼。

1.2 測定方法

土壤pH采用pH酸度計測定；有機質用K2Cr2O7容量-外加熱法[4]；堿解氮用堿解擴散法[4]；速效磷用鹽酸-氟化銨提取-鉬銻抗比色法[4]；速效鉀用乙酸銨提取-火焰光度法[4]；有效硼用沸水浸提-甲亞胺比色法[4]；有效鐵、有效錳、有效銅和有效鋅用DTPA浸提-原子吸收分光光度法[4]；交換性鈣和交換性鎂用乙酸銨提取-原子吸收分光光度法[4]。葉片的氮、磷、鉀、鈣、鎂、鐵、錳、銅、鋅、硼檢測方法參照《土壤農業化學常規分析方法》。土壤含鹽量按照NY/T 1121.16—2006中的方法進行檢測。

1.3 數據分析

用Office 2007進行數據處理和作圖，用SPSS 15.0軟件的Duncan′s新復極差法進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 對土壤pH、有機質和含鹽量的影響

高鉀脅迫處理和對照的土壤pH、有機質含量沒有顯著差異(圖1)。對照和高鉀脅迫處理的土壤含鹽量分別為0.3、0.8 g·kg-1，表明高鉀處理顯著增加了土壤的含鹽量。

柱上無相同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。圖2～5同。圖1 高鉀脅迫對土壤pH、有機質和含鹽量的影響

2.2 對土壤全氮、全磷和全鉀含量的影響

高鉀脅迫處理土壤的全氮和全磷含量沒有顯著影響(圖2)。高鉀脅迫處理后土壤全鉀含量顯著增加，達14 g·kg-1；對照處理全鉀含量僅為11 g·kg-1。

圖2 高鉀脅迫對土壤全氮、全磷和全鉀含量的影響

2.3 對土壤水解性氮等含量的影響

高鉀脅迫處理的土壤水解性氮和有效磷含量稍高于對照，但無顯著差異(圖3)。高鉀脅迫處理顯著增加了土壤的速效鉀含量，達到2 285.5 mg·kg-1，是對照的6.7倍。

圖3 高鉀脅迫對土壤水解性氮、有效磷、速效鉀含量的影響

2.4 對土壤有效性鐵等含量的影響

對柑橘來說，除了氮、磷、鉀外，鈣和鎂也是大量元素。增施K2SO4明顯影響了柑橘對鈣和鎂的吸收，土壤中鈣和鎂的含量顯著降低(圖4)。高鉀脅迫處理交換性鈣和交換性鎂含量僅為6.77和1.86 cmol·kg-1，分別是對照的71.3%和65.0%。鐵、錳、銅、鋅、硼作為微量元素，對柑橘生長起重要作用。高鉀脅迫處理的土壤有效態鐵、有效態錳、有效態銅和有效態鋅含量與對照沒有顯著差異。高鉀脅迫處理土壤有效硼含量為0.97 mg·kg-1，而對照土壤有效硼含量為0.58 mg·kg-1，說明過量增施鉀肥會影響柑橘對硼的吸收，顯著增加土壤的有效硼含量。

圖4 高鉀脅迫對土壤礦質元素含量的影響

2.5 對柑橘葉片礦質元素含量的影響

高鉀脅迫處理對椪柑葉片的全磷和全氮含量沒有顯著影響，但會顯著增加葉片的鉀含量，高鉀脅迫處理的椪柑葉片全鉀含量達到18.8 g·kg-1，而對照椪柑葉片的全鉀含量僅為10.7 g·kg-1(圖5)。

圖5 高鉀脅迫對柑橘葉片礦質元素含量的影響

高鉀脅迫處理椪柑葉片的鈣、鎂含量分別為22.1、4.1 g·kg-1，鐵、錳、銅、鋅、硼含量分別為100.33、53.10、7.35、14.03和45.40 mg·kg-1；對照處理椪柑葉片的鈣、鎂含量分別為22.9、3.4 g·kg-1，鐵、錳、銅、鋅、硼含量分別為84.90、79.77、7.76、15.97和37.50 mg·kg-1。高鉀脅迫和對照的葉片鈣、銅、鋅、硼含量無顯著差異，高鉀脅迫顯著增加了椪柑葉片的鎂和鐵含量，顯著降低了葉片的錳含量。

3 小結與討論

柑橘生長需要良好的土壤條件，柑橘生長所需的營養元素大多需從土壤中獲取。在一定條件下，增施鉀肥可以達到增加產量、提高品質的效果[5]。鉀離子在土壤中的擴散較氮元素慢[6]，柑橘的鉀肥施用應遵循“因果定肥、因土補肥、因樹調肥”原則，同時要增加土壤有機質含量以改善土壤環境、減少土壤肥水損失[7]。本研究結果表明，高鉀處理雖然會增加土壤的全鉀和有效鉀含量，但也會增加土壤的含鹽量，降低土壤交換性鈣和交換性鎂含量；高鉀脅迫處理土壤有效硼含量較對照土壤也顯著增加；說明過量施用鉀肥會增加果園土壤鹽堿化風險，還會影響柑橘對鈣、鎂和硼等元素的吸收。對椪柑葉片的營養元素分析結果表明，高鉀脅迫處理除了會顯著增加葉片的鉀含量外，也顯著增加了椪柑葉片的鎂和鐵含量，同時顯著降低葉片的錳含量。說明增施鉀肥可以促進椪柑對鎂和鐵的吸收，但會對錳的吸收產生拮抗作用。