? 粟芳 李菲菲 龍立長 肖海衛 向孝華 王聰田 莊志勇 周鐵



摘要:為探索花蕾期提早施用穩果肥對冰糖橙樹體生長發育和果實品質的影響,以常規管理方式中花后10 d施肥為對照(CK),露白后開花前的花蕾期施肥替代穩果肥為處理,分析比較了春梢長度、春梢粗度、葉片形態、葉片葉綠素SPAD值、葉片色澤、果實外觀品質和內在品質等指標。結果表明:花蕾期施肥后,春梢長度和粗度顯著高于CK,葉長、葉寬相較CK顯著提升14.5%~27.2%和18.6%~331.7%,葉綠素SPAD值顯著增加7.1%~15.2%,葉片轉綠老熟更快。花蕾期施肥促進了柑橘細胞的分裂和果實增大,5月中旬至6月上旬幼果橫徑為13.91~21.67 mm,單果重為1.83~5.95 g,顯著高于CK;膨大期果實橫徑和單果重顯著增加了7.2%和26.7%,可滴定酸含量比CK高0.39個百分點;進入果實轉色期,果實橫徑和單果重顯著比CK高5.8%和17.7%,可滴定酸含量比CK高0.39個百分點;果實達到成熟期時,果實橫徑和單果重仍比CK高 3.4%和13.1%,且成熟果實著色更飽滿,果面光亮,果皮橙黃,但果實內在品質并無顯著差異。因此,花蕾期提早施用穩果肥更有利于加速春梢發育和增進果實膨大。
關鍵詞:冰糖橙;花蕾期;穩果肥;生長發育;果實品質
中圖分類號:S666.406.2文獻標識碼:A文章編號:1006-060X(2024)03-0054-05
Effects of Fertilization at the Budding Stage on the Growth and Fruit Quality Formation of 'Bingtang' Sweet Orange
SU Fang1,LI Fei-fei2,LONG Li-chang1,XIAO Hai-wei1,XIANG Xiao-hua1,WANG Cong-tian2,
ZHUANG Zhi-yong2,ZHOU Tie2
(1. Hongjiang Bureau of Agriculture and Rural Affairs, Hongjiang 418100, PRC; 2. Hunan Horticultural Research Institute,
Changsha 410125, PRC)
Abstract: This study aims to explore the effects of early application of fruit-setting fertilizer at the budding stage on the growth, development, and fruit quality formation of 'Bingtang' sweet orange, with the conventional fertilization of 10 days after flowering as the control (CK). The shoot length, shoot thickness, leaf morphology, leaf chlorophyll SPAD value, leaf color, fruit appearance quality, and fruit internal quality were determined and compared. The results showed that the group with fertilizer application at the budding stage had higher shoot length and shoot thickness than CK. The fertilizer application at the budding stage increased the leaf length, leaf width, and leaf chlorophyll SPAD value by 14.5%-27.2%, 18.6%-331.7%, and 7.1%-15.2%, respectively, compared with CK, which indicated faster leaf maturity. Fertilizer application at the budding stage promoted cell division and enlargement of the fruit. From mid-May to early June, the early fertilization group showed the fruit diameter and fruit weight ranges of 13.91-21.67 mm and 1.83-5.95 g, respectively, both significantly higher than those in the CK group. Compared with the CK, the early fertilization group showed the fruit diameter, fruit weight, and titratable acid content increases of 7.2%, 26.7%, and 0.39 percentage points, respectively, at the fruit enlargement stage and 5.8%, 17.7%, and 0.39 percentage points, respectively, at the fruit color changing stage. At the mature stage, the fruit diameter and weight in the early fertilization group were 3.4% and 13.1%, respectively, higher than those in the CK group. Moreover, the mature fruits exhibited more vibrant color, with glossy orange-yellow peels. However, the internal fruit quality had no significant difference between groups. Therefore, early application of fruit-setting fertilizer at the budding stage was beneficial for accelerating shoot development and enhancing fruit enlargement.
Key words: 'Bingtang' sweet orange; budding stage; fruit-setting fertilizer; growth and development; fruit quality
冰糖橙(Citrus sinensis Osbeck)又名冰糖柑,是湖南省地方特色的低酸優質甜橙品種,原產湖南洪江市原黔陽縣。2020年,我國冰糖橙總面積約6.1萬hm2,其中湖南省約占84.6%,全國冰糖橙總產量約120.4萬t,其中湖南省約占87.1%。近年來,受栽培管理和環境因子的影響,冰糖橙果實產量和品質下降,市場競爭力不強,冰糖橙產業發展面臨嚴峻的挑戰[1]。
優質冰糖橙的生產離不開良好的土壤養分條件[2]。曹勝[3]對湖南省冰糖橙果園調查的結果表明,超過86.20%的果園土壤處于酸性至強酸性環境,65.52%的果園土壤缺鈣,75.86%的果園缺鎂,82.76%的果園缺硼。進一步研究發現土壤有機質和有效磷與果實重量呈現顯著的正相關性,可溶性固形物(TSS)和可滴定酸含量主要受有機質、有效銅、有效鋅、速效鉀和pH值影響[4],通過土壤、葉片和根系的營養診斷,采取高效配方施肥法可達到養分的平衡[5]。同時,湖南和云南部分冰糖橙果園中也存在大量和微量礦質養分過量的現象[6-7],而元素過量易產生拮抗作用[8],間接影響其他元素的吸收,最終影響樹體生長和果實品質。此外,施肥不準導致吸收利用率低下更是生產中普遍存在的問題,研究表明,每生產1 t柑橘果實,氮、磷、鉀國外推薦用量為10.4 kg,則每株柑橘目標果實產量為97.5 kg;我國生產1 t柑橘果實肥料推薦量為29.3 kg,單株目標產量為46.7 kg[9]。而實際生產中施肥量遠超標準,產量卻低于預期,肥料的施用既要考慮柑橘在年周期不同時期的生長發育特點,也要考慮肥料本身的分解時間和肥效持續時間的長短[10]。柑橘一般分3~4次施肥,即春施萌芽肥或穩果肥、夏施壯果肥、秋冬施基肥,但往往因施肥時期不準產生嚴重浪費,導致橘樹對養分的吸收利用不足,果實產量和品質下降[11]。因此,礦質養分作為保障柑橘正常生長的前提,對其準確把握和分析是提高品質的基礎,配置合理均衡的施肥方案也是保證柑橘果實優質高產的必要條件。
近年來,針對柑橘平衡施肥和施肥方法的研究較多[10-12],但對探索柑橘最佳施肥時期的研究尚少。由于勞動力成本不斷升高,簡化施肥方式、減少施肥次數對柑橘生產節本增效意義重大。柑橘穩果肥通常在謝花60%到完全謝花后15 d內施用,在肥效期穩果的同時可能促進早夏梢萌發,而花蕾期施肥可同時兼顧春梢老熟、開花和坐果,可能更為有效。因此,探索柑橘穩果肥提前至花蕾期施用的可行性,以期為指導冰糖橙春季高效施肥提供理論依據。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
試驗于2020年在湖南省洪江市雙溪鎮柑橘試驗站進行,供試地為7年生長勢一致且無明顯病蟲害的枳砧冰糖橙的果園,果園土壤肥力與洪江市其他果園基本一致。供試冰糖橙品種為普通冰糖橙,供試肥料為復合肥,N-P2O5-K2O為15-15-15、10-10-10和15-5-10。
1.2 試驗方法
果園常規管理方式為12月中下旬施基肥,施生物有機肥1~1.5 kg/株,15-15-15的平衡型復合肥0.5~1.0 kg/株;約謝花后10 d施穩果肥,施15-5-10復合肥0.5 kg/株;6月下旬施壯果肥,施15-15-15復合肥0.5~1.0 kg/株,施肥方式均為帶狀開溝施肥。以常規管理方式為對照(CK),施肥時間為4月27日;于露白后開花前的花蕾期施肥替代穩果肥為施肥處理(花蕾期施肥),施肥時間為4月10日。CK和處理每株均施入15-5-10復合肥0.75 kg/株。每個處理選取5棵長勢一致的植株作為重復,處理之間設置保護行。于幼果期(5月中旬和6月上旬)和果實膨大期(9月上旬、10月上旬和11月上旬)對樹體枝條、葉片和果實取樣分析和調查,取樣時在每株樹冠四周分別選取大小均勻、無病蟲害的枝條、葉片和果實。
1.3 測定指標及方法
1.3.1 春梢與葉片的形態測定 采用精度為0.02 mm的游標卡尺測量春梢長度、春梢基部粗度、葉片長度、寬度和厚度。每株測定5根春梢和10片葉,并以10片葉為一組測定葉片基部、中部和頂部的總厚度,取平均值,每個處理5次重復。
1.3.2 葉片葉綠素SPAD的測定 使用便攜式手持葉綠素計(柯尼卡美能達,SPAD-502 PLUS,日本)測定春梢不同部位葉片的葉綠素SPAD值,5個葉片為一組,每個處理重復5次。
1.3.3 葉片和果實色差的測定 利用色彩色差儀(柯尼卡美能達,CR-400,日本)測定春梢中部不同部位葉片和冰糖橙果實赤道面的色差,即L*、a*和b*。L*表示葉片或果皮光澤度,L*值越大亮度越高;a*和b*表示葉片或果實的色差,a*正值為紅色,負值為綠色,b*正值為黃色,負值為藍色;并計算柑橘類果實或葉片的色澤指數CCI(Citrus Color Index)即果實或葉片色澤飽和度,CCI=1 000×a*/(L*×b*)。5個葉片和果實為一組,每個處理重復5次。
1.3.4 果實內在品質測定 用ATAGO(愛拓,日本)PAL-BX/ACID F5柑橘專用糖酸一體機測定果實的可溶性固形物(TSS,Brix°)和可滴定酸含量(%),每次試驗隨機選取5個果實混合測定,進行5次生物學重復。
1.4 數據處理采用Excel 2013軟件對試驗數據進行統計分析,用SPSS 23.0軟件獨立樣本t檢驗進行顯著性方差分析。
2 結果與分析
2.1 花蕾期施肥對春梢與葉片生長的影響
花蕾期施肥顯著促進冰糖橙樹體的營養生長。于花蕾期施肥后,5月中旬春梢長度為92.57 mm,粗度為2.73 mm,而CK春梢生長發育相對稍弱,長度為71.97 mm,粗度為2.53 mm,顯著低于花前肥處理約22.3%和7.3%;但不同處理的春梢在數量上并無顯著差異。花蕾期施肥后葉片更加飽滿,葉長、葉寬在不同時期分別達到89.69~98.88 mm和36.45~40.71 mm,相較CK葉長、葉寬的77.75~78.32 mm和30.73~30.90 mm,顯著提升14.5%~27.2%和18.6%~31.7%(表1)。花蕾期施肥處理葉片厚度在5月中旬顯著大于CK,但隨著生長發育的進行,在6月上旬兩個處理厚度接近,差異消失。
2.2 花蕾期施肥對春梢葉片轉色的影響
花蕾期施用穩果肥后葉片轉綠速度顯著加快,葉綠素SPAD值顯著升高。5月中旬,CK與花蕾期施肥處理組葉片光澤度L*值、色差a*值和色澤指數CCI值均無顯著差異,但花蕾期施肥處理的中部和基部葉片的色差b*值黃色度顯著小于CK,且葉片葉綠素SPAD值顯著高于CK7.1%~15.2%,說明葉片更藍,而CK顏色稍淡。進入6月后,葉片色澤仍存在顯著差異,CK不同部位的葉片的L*值亮度、b*值黃色度和CCI值顯著高于花蕾期施肥處理,且a*值綠色度更高;而花蕾期施肥后葉片的葉綠素SPAD值依然顯著比CK高8.1%~11.0%(表2)。由此可見,花蕾期施肥后葉片轉色更快,顏色趨于墨綠色;而開花后施肥葉片轉色較慢,呈鮮綠色。
2.3 花蕾期施肥對冰糖橙幼果發育的影響
花蕾期施肥后更有利于幼果的生長發育。施肥后的5月中旬,處理組幼果橫徑、縱徑以及單果重為13.91 mm、13.79 mm和1.83 g,而CK果實的僅有11.16 mm、11.35 mm和1.03 g,相較于花蕾期施肥處理減小19.8%、17.7%和43.7%。果實色澤上,花蕾期施肥后果實a*值顯著提高,綠色度降低,果實色澤指數CCI值顯著高于CK,整體色澤上更加飽和。隨著果實的生長發育,兩處理在6月上旬果實大小同樣表現出顯著性差異,花蕾期施肥后果實橫徑、縱徑以及單果重達到21.67 mm、20.40 mm和5.95 g,相較CK顯著上升了16.1%、13.6%和44.1%。該時期處理組幼果著色程度與CK并無顯著差異(詳見表3)。
2.4 花蕾期施肥對冰糖橙果實品質形成的影響
由表4可知,花蕾期施肥有利于提升冰糖橙果實品質。在果實膨大期(9月上旬)花蕾期施肥處理組的果實膨大更充分,果實橫徑、縱徑和單果重分別達到56.04 mm、51.80 mm和88.05 g,相較于CK果實大小的52.30 mm、47.56 mm和69.50 g,顯著增加了7.2%、8.9%和26.7%。CK和花蕾期施肥處理的果實TSS含量分別為9.8 Brix°和10.1 Brix°,并無顯著差異,但處理組果實可滴定酸含量顯著上升,達到1.51%,相比CK酸高出0.39個百分點。
進入果實轉色期(10月上旬),花蕾期施肥處理果實大小依然顯著高于CK,果實橫徑、縱徑和單果重分別達到59.59 mm、55.86 mm和102.52 g,相較于CK高出5.8%、6.0%和17.7%。兩者的果實TSS含量無顯著差異在8.58~8.87 Brix°,花蕾期施肥處理可滴定酸含量在1.15%,仍然比CK高0.39個百分點。處理組果面亮度更高,L*值顯著高于CK,但果實著色和飽和度上并無顯著性差異。
果實達到成熟期時(11月上旬),花蕾期施肥處理果實膨大更顯著,果實橫徑、縱徑和單果重分別達到63.57 mm、59.83 mm和127.76 g;CK果實的橫徑、縱徑和單果重略小,分別為61.47 mm、57.37 mm和112.99 g。隨著果實的成熟,果實可滴定酸含量逐漸降低,TSS含量較轉色期上升,處理和CK果實內在品質上并無顯著差異,TSS和酸含量在10.4~10.8 Brix°和0.60%~0.65%。花蕾期施肥后成熟果實著色更飽滿,果實色澤飽和度CCI值顯著高于CK,果實亮度L*值和黃色度b*值同樣顯著高于CK,果皮呈現橙黃色;CK果實a*值顯著低于處理組,果皮呈現綠色,顏色較處理組更深。
3 小結與討論
穩果肥提早到花蕾期施用更有利于冰糖橙樹體的生長發育,能顯著促進春梢的老熟、開花和坐果。花蕾期施肥促進了柑橘果實細胞的分裂和果實膨大,使果實顯著增大。
柑橘春梢是接替上一年老葉給幼果提供營養的重要保障,同時也是當年葉片光合產物是果實中糖分的主要來源,而“源”的數量和質量是影響作物產量的基礎。葉片的數量多少會影響果實品質,研究發現結果枝葉片對椪柑果實發育起著重要的作用,單果重、果實橫徑與結果枝葉片數之間均存在極顯著線性正相關[13]。鄧永輝[14]探索了影響特早熟柑橘果實品質的源庫關系,研究表明結果枝著生葉片數多的果實單果重增加,且隨著結果枝著生葉片數增多,葉片光合產物增加,果實膨大越顯著。包日在等[15]研究表明,葉片的發育質量影響果實品質,楊梅在施用黃腐酸鉀后,春梢長度、葉片長度、10片葉厚和葉綠素 SPAD值分別增加 36.16%、13.06%、26.23%和 0.77%,最終成熟果實單果質量顯著高于對照。王登亮[16]研究表明,對‘愛媛28春梢葉片噴施不同的葉面肥,加快柑橘春梢轉綠速度,可提升果實品質。冰糖橙春梢抽發期易感潰瘍病、砂皮病,春梢抽發后盡快老熟對樹體健康發育和病蟲害的防控密切相關。潰瘍病菌和砂皮病菌一般只侵染一定發育階段的幼嫩組織,對剛抽出來的嫩梢、嫩葉、剛謝花后的幼果,而老熟的組織都不侵染或很少侵染[17-18]。橙類在新梢自剪時葉片開始表現發病癥狀,新梢轉綠期為發病盛期[19]。此研究中,花蕾期施肥后春梢發育更充實,長度和粗度均較CK顯著上升;葉片轉綠更早,且長度、寬度、厚度和葉綠素SPAD值均顯著高于CK。因此,花蕾期施肥促進了冰糖橙春梢發育和老熟,能盡快形成光合能力,有利于樹體發育、開花坐果和病蟲害防控。
柑橘果實大小發育呈現出明顯的規律,主要呈現為果實緩慢增大的細胞分裂期和快速增大的果實膨大期。柑橘果實細胞分裂期主要是果皮和汁囊的細胞反復分裂以增大果體,汁囊的原始細胞為心皮上的表皮毛,在開花時已開始分裂,結成小果后分裂更旺盛,直至整個汁囊液泡化,液泡化的汁胞充滿了整個囊瓣,汁囊細胞才停止分裂,而轉向細胞的增大。果皮細胞也在開花前就開始分裂,開花時果皮增厚最迅速,細胞分裂期需要較完全的有機和無機營養[20-21]。柑橘果實膨大期轉向果實汁囊和海綿層的細胞增大,而汁囊細胞如果在上階段分裂不充分,則直接影響汁囊細胞增大,進而對果實大小產生影響[22];果實膨大期需要消耗大量養分,樹體營養狀況也是影響果實膨大的重要因素,在水分適宜和養分充足的條件下,柑橘樹體光合能力較強,產量穩定[23]。此研究中,花蕾期施肥后幼果發育加快,5月中旬幼果果實顯著大于CK,同時伴隨果實更好著色,說明花蕾期施肥后加速了汁胞的分裂,有利于果實發育。在果實膨大期和成熟期,花蕾期施肥處理果實大小和著色持續優于對照,可能與花蕾期施肥誘導更加充分的細胞分裂緊密相關,這與前人的研究理論基本一致。綜上,常規穩果肥在謝花后施肥相對較滯后,提前至花蕾期施肥能有效促進果實細胞分裂初始期的營養積累,可促進柑橘果實細胞分裂、果實膨大和著色。
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(責任編輯:張煥裕)