蒋惠等
摘要 [目的]研究肇庆地区特色柑橘品种汶朗蜜柚的果实品质及其与果园土壤养分和叶片矿质营养元素之间的相关性。[方法]测定了汶朗蜜柚果园土壤pH、有机质、N、P、K等矿质元素含量、叶片N、P、K等矿质元素含量和果实可溶性固形物、可滴定酸和总糖等品质指标,并对其相关性进行分析。[结果]果园土壤中富含铁、钙元素,与汶朗地区有丰富的石灰岩、铁矿有一定的关联。叶片及土壤养分与果实品质有一定的相关性,其中果实品质的形成受树体对矿质元素的吸收和利用能力的影响大于土壤中矿质元素含量的影响。汶朗蜜柚果实品质的合成合理-满意度优于沙田柚的,单因素指标的合理满意度分析显示果皮色泽是制约汶郎蜜柚果实品质的一个重要因素,主要表现为果面疤痕。[结论]研究可为进一步探索柑橘营养生理和品质形成规律提供参考依据,并为汶朗蜜柚栽培管理提供参考。
关键词 肇庆;汶朗蜜柚;果实品质;矿质营养;相关分析
中图分类号 S666.3 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2014)13-04065-04
Abstract [Objective] Preliminary analysis was carried out on fruit quality of a local citrus cultivar (Citrus grandis(L.)osbeck ‘wenlangmiyou) from different orchard in Zhaoqing City of Guangdong Province. Correlation was discussed between fruit quality and soil nutrient and leaf mineral element. [Method] Multiple projects were measured, including soil pH, organic matter content, N, P, K and other mineral element content of soil and leaf, and soluble solid content, sugar and acid content, Vc content. [Result] Results showed that abundance of Fe and Ca in orchard soil was related to rich in iron ore and limestone of Wenlang area, the correlation between fruit quality and mineral elements in leaf and soil was remarkable overall, and it was even more important in formation of fruit quality about fruit tree nutritional status, the method by using “reasonableness and satisfaction index” and multivalue theory revealed the fruit quality of C. grandis(L.)osbeck ‘wenlangmiyou objectively and the conclusion was that the fruit quality of C. grandis(L.)osbeck ‘wenlangmiyou was better than its of C. grandis(L.)osbeck, further more, skin color was negative factor of the fruit quality of C. grandis(L.)osbeck ‘wenlangmiyou because of fruit surface scar. [Conclusion] The study can provide basis for further explore citrus nutrition physiology and quality formation law, also provide a reference for cultivation and management of C. grandis(L.)osbeck ‘wenlangmiyou.
Key words Zhaoqing City; C. grandis(L.)osbeck ‘wenlangmiyou; Fruit quality; Mineral element; Correlation analysis
柚(Citrus grandis)为芸香科(Rutaceae)柑桔属(Citrus L.)常绿乔木,果实硕大,芳香怡人,果肉晶莹,味美耐贮,营养丰富。柚在我国栽培品种(品系)繁多,长江以南各省均广泛栽培。粤东地区是广东省柚的主要产地,而在粤西地区,则以肇庆市怀集县汶朗镇的汶朗蜜柚[Citrus grandis(L.)osbeck ‘wenlangmiyou]最为出名。汶朗蜜柚是汶朗镇为丰富当地果业生产,提高农民收入,于1990年左右通过压条方式从广西融县沙田柚树上引种得来。经过20多年的适应性栽培后,发展成为一个适应当地生产的风味独特的优良种植水果。与市售沙田柚相比,汶朗蜜柚色泽鲜黄,皮薄,果肉甜脆、无渣、香蜜味浓,品质上乘。因此深受消费者喜爱,在该地区推广效果良好。
笔者从该地区汶朗蜜柚种植果园采集土壤、叶片和果实样品,测定其营养成分以及果实品质,并进行相关性分析,研究土壤营养成分、叶片营养状况与果实品质的关系,为进一步探索柚的营养生理和品质形成规律,以及汶朗蜜柚栽培管理等提供试验依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料
采用《柑桔园采样、制样与测定规范》(国家柑桔产业技术研发中心耕作与栽培研究室)的方法预备研究材料。
从广东省肇庆市汶朗镇6个汶朗蜜柚果园,采用“S”形布点采样,每个果园选取15株,避开施肥沟穴,在树冠滴水线内侧10 cm处下挖40~50 cm的土壤剖面,在剖面上均匀采集土壤200 g,取出杂物后,将15个点的土样混合均匀,用四分法取大约1 000 g左右,带回实验室风干保存备用。
与土壤样品采集点对应,分别采集汶朗蜜柚叶片和果实样本。叶片样本取自树冠中外侧4个方位、完整无病虫害当年生营养春梢顶部向下第2~3片叶,共100~200片叶组成1份叶片样本。果实样本取自树冠上、中、下、内、外不同着生部位的果实,混合后按四分法缩分,共10~20个果实为1份果实样本。
1.2 试验方法
参照《柑桔园采样、制样与测定规范》(国家柑桔产业技术体系研发中心耕作与栽培研究室)和鲁如坤等(《土壤农业化学分析方法》)的方法[1],进行土壤、叶片养分测定。其中土样测定pH、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、交换性钙、交换性镁、有效铜、有效锌、有效铁、有效锰和有效硼;叶片进行全养分测定(全氮、全磷、全钾、全铜、全锌、全铁、全锰、全钙、全镁、全硼、水分等);并评价了与果实品质有关的主要指标。该试验测定了果实内在品质指标可滴定酸、抗坏血酸含量、总糖和还原糖含量,测定了果实外在品质指标,主要包括果形、大小、色泽、果皮粗细、整齐度、果皮厚薄、肉质、果汁、种子数和风味,并采用“合成合理-满意度(Synthetic reasonableness and satisfaction index,SRST)”对果实品质指标进行综合评价[2]。测定了果实矿质营养元素含量,全氮、全磷、全钾、全铜、全锌、全铁、全锰、全钙、全镁、全硼。
1.3 数据分析
试验数据采用SPSS for windows 软件包进行相关分析和差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 汶朗蜜柚果园pH、土壤养分
2.1.1 土壤pH。分析得出,汶朗蜜柚果园土壤pH最小值5.60、最大值6.20、平均值5.91,标准差0.27。
由此可知,6个汶朗蜜柚果园土壤pH在5.60~6.20,土壤pH均在微酸性范围内(5.5~6.5),处于柑橘生长的适宜范围。而肇庆地区其他县、镇砂糖橘产区土壤pH处于酸性和强酸性范围[3]。
2.1.2
土壤有机质及矿质元素。
土壤有机质含量高低是评价土壤肥力的一个重要指标。由表1可以看出,不同汶朗蜜柚果园土壤有机质含量在0.821%~1.912%,平均为1.238%,整体处于缺乏和极缺乏水平。土壤矿质元素含量分布不均衡,两极分化严重。速效钾含量在106.25~137.24 mg/kg,平均含量为117.87 mg/kg,整体处于适量范围。碱解氮、交换性Ca、交换性Mg和有效B的含量均为缺乏及以下水平,而有效Cu、有效Fe和有效Mn的含量均在高量和过量范围。
2.3 汶朗蜜柚叶片矿质营养元素含量与土壤养分的相关分析
由汶朗蜜柚叶片矿质营养元素含量与果园土壤养分之间的相关分析可知,土壤中大多数养分与叶片中的营养成分有一定的相关性,其中,土壤交换性钙与叶片中的全钙含量显著地正相关(0.880*,P<0.05),土壤pH与叶片中Zn的含量呈显著正相关(0.853*,P<0.05),土壤有机质与叶片中Mg含量呈显著正相关(0.911*,P<0.05),土壤中的有效铁含量与叶片中全铁含量均较高,两者之间有一定的正相关性,但未达到显著水平。
2.4 汶朗蜜柚果实品质以及与土壤、叶片养分的相关分析
测定了不同果园汶朗蜜柚果实内的矿质营养元素含量,由试验结果可知,各种矿质营养元素含量的平均值分别为:N含量0.889 5%,P含量0.136%,K含量1.089%,Cu含量3.865 mg/kg,Zn含量6.113 3 mg/kg,Fe含量35.64 mg/kg,Ca含量0.013 38%,Mg含量0.041 2%,B含量7.988 3 mg/kg,而Mn测不出含量。
土壤与果实矿质营养元素相关分析结果表明,土壤pH、有机质含量和各种矿质营养元素的含量与汶朗蜜柚果实中矿质营养元素之间呈现一定的相关性,但均未达到显著水平。果实中Fe含量较高,达35.64 mg/kg,与土壤中表现一致,但相关性未达到显著水平。
由叶片与果实中矿质营养元素相关分析结果可知,汶朗蜜柚叶片中矿质元素与果实中营养成分存在一定的相关性,且相关系数值大多数高于土壤与果实的,表现出叶片中所含的矿质营养元素直接影响果实内的矿质营养元素的含量,因此检测叶片中的矿质元素含量,在一定程度上,较土壤更能反映果实的矿质营养含量。其中,汶朗蜜柚果实中铁的含量与叶片中的铁含量呈现显著正相关(0.883*,P<0.05),磷的含量与叶片中钙的含量显著地正相关(0.857*,P<0.05)。
该试验测定了汶朗蜜柚可溶性固形物、可滴定酸、还原糖、总糖和抗坏血酸含量,并计算固酸比和糖酸比。同时,与市售沙田柚的相关指标进行比对,汶朗蜜柚果实可溶性固形物值为14%,每100 g果肉中可滴定酸含量为0.323 g,还原糖含量为3.126 g,总糖含量为20.784 g,抗坏血酸含量为23.262 mg,求得固酸比值为43.34,糖酸比值为64.347。市售沙田柚果实的可溶性固形物含量、总糖含量和抗坏血酸含量,以及固酸比和糖酸比均低于汶朗蜜柚的。而沙田柚每100 g果肉可滴定酸含量为0.845 g,还原糖含量为5.488 g,高于汶朗蜜柚的。将汶朗蜜柚储藏15 d后,测定相关品质指标,结果表明,可溶性固形物含量略有下降,但仍比市售沙田柚的高,可滴定酸含量、还原糖含量和抗坏血酸含量与之前的无明显变化,差异不显著,而总糖含量(97.44 g/kg果肉)降低明显,达差异显著水平(P<0.05),计算固酸比和糖酸比值,表现为下降趋势,但3个指标仍比市售沙田柚的高。
该试验进行了叶片矿质营养元素与果实品质指标的相关分析,结果表明,汶朗蜜柚叶片中氮、镁含量与果实品质各项指标的相关性较高,果实中抗坏血酸含量与叶片中各矿质元素含量的相关性也较高,但均未达到显著水平。叶片中其他元素含量与果实品质指标间均呈现一定的相关性,但在该试验中未达到显著水平。
果实外观形态特征和内部质地、风味等的鉴定采用沈德绪的方法[4],其中,大小、色泽、果皮粗细、整齐度、肉质、果汁、风味指标采用评分制,满分10分,评分为10人鉴定成绩的平均值,种子数、果皮厚度为实测值,果形指数为果实纵经与横经的比值。采用“合成合理-满意度”和多维价值理论合并规则的综合评价方法[5-6],对不同果园的汶朗蜜柚果实品质与市售沙田柚果实品质进行综合比较分析。由各因素的合成合理-满意度值可知,汶朗蜜柚果实大小适宜,平均单果重935.67 g,而市售沙田柚平均单果重达1 470 g,较汶朗蜜柚偏大。汶朗蜜柚果皮厚度平均值为1.42 cm,鉴评满意度高于市售沙田柚的(2.34 cm)。汶朗蜜柚的肉质、果汁和风味指标鉴评满意度也好于市售沙田柚的。两者之间的种子数无明显差异。汶朗蜜柚的色泽鉴评满意度劣于市售沙田柚的,这可能与被测果实表面的疤痕有关。
综合考虑了10个指标,其加权系数行向量设定为W=(大小、色泽、果皮粗细、整齐度、肉质、果汁、种子数、风味、果形指标、果皮厚度)=(0.08、0.10、0.08、0.08、0.12、0.12、0.10、0.12、0.10、0.10),计算合成合理-满意度,由合成合理-满意度分析可知,不同果园汶朗蜜柚果实品质的合成合理-满意度最高值为0.888 2,最低值为0.593 0,平均值为0.702 3,不同果园间存在一定的差异,这可能与不同的栽培水平有关。市售沙田柚果实品质的合成合理-满意度最高值为0.681 6,最低值为0.143 4,平均值为0.471 12,其综合鉴评满意度不如汶朗蜜柚,这与人们的感观评价吻合。
3 讨论
土壤pH与有机质是土壤主要属性之一。土壤pH对土壤中各种养分的有效性、土壤的保肥能力及土壤中各种微生物的活力都有很大影响。肇庆地区是广东省柑橘生产的主要区域,柑橘园的土壤多为红壤土,土壤pH在酸性和强酸性范围,明显低于柑橘生长的pH 5.5~6.5的适宜范围,由于存在过施、偏施氮肥等不合理的施肥方式,而且未能够有效进行土壤改良,土壤酸化程度不断加剧,导致许多矿质元素被果树根系吸收利用率低。汶朗镇地处肇庆地区西部,镇内有丰富的石灰岩、钨矿和铁矿等资源。该试验调查分析的6个汶朗蜜柚果园树龄在8~20年,虽然不同果园栽培管理技术有一定的差异,但也整体表现为偏施化肥等施肥习惯,而检测土壤pH基本为微酸性范围,适宜汶朗蜜柚生长,这可能与该镇土壤特性有关。
土壤有机质含量与土壤肥力水平密切相关,对土壤性状、果树生长和化肥的施用影响很大,有机质含量高的土壤,其土壤肥力水平较高,不仅能为果树生长提供较丰富的营养,而且土壤保水保肥能力强,能减少养分的流失,节约化肥用量,提高肥料的利用率,从而充分发挥化肥的增产效益,同时有助于提高果实的品质。被检测的6个果园土壤有机质整体处于缺乏和极缺乏范围。经调查,大多数汶朗蜜柚果园存在不同程度的施肥不当等问题,主要表现在多施、偏施化肥,不能因时因地施用不同比例的氮、磷、钾肥,有机肥施用量少和中微量元素不平衡等。因此,建议多施、深施有机肥,肥料合理搭配,力求平衡施肥,掌握好追肥时期、肥料种类、用量和方法,增施镁肥,建园时改土,生产上增加生草栽培等措施。
柑橘的产量和品质形成,不仅与土壤中矿质元素有效含量有关,还受柑橘树体对矿质元素的吸收和利用能力的影响。试验结果也表明,汶朗蜜柚的叶片矿质营养元素含量与果实矿质营养和品质的相关性高于土壤与果实的,例如N素营养不仅在产量上是十分重要的[7],而且在汶朗蜜柚品质形成中也十分重要;柑橘是喜镁植物,叶片中镁的含量与果实品质有直接的关系[2,8-9],镁可以提高柑橘产量,增加全糖、VC、可溶性固形物等含量,同时有使果皮变薄的趋向。而我国南方红壤区柑橘园土壤主要特征是低镁[7-10],笔者在汶朗蜜柚果园调查中也发现叶片镁元素缺乏的症状较多,该试验结果也显示土壤、叶片中镁素含量缺乏,并且叶片中镁的含量与品质指标密切相关。因此,探索汶朗蜜柚叶片矿质营养生理规律,研究不同元素与汶朗蜜柚产量、品质的关系,制定相应的叶片营养诊断标准,可以为汶朗蜜柚的高产优质栽培技术提供科学依据。
合成合理-满意度的分析能够客观、准确地反映出人们对果实品质的需求和满意程度,不但能作为果实品质鉴定的一种方法,而且可以作为果树选育种工作中的一个参考值,特别是用于商业化品种的选育中。汶朗蜜柚是该镇从广西融县沙田柚树上引种得来,从栽培特性调查和品质分析可知,汶朗蜜柚保持了沙田柚的基本特征,但又不同于沙田柚,汶朗蜜柚皮薄、果小、肉质较脆、汁多、成熟后略带蜜味,品质明显优于沙田柚,其品质优势可能源于汶朗镇的自然小气候的优越,也可能与该地区土壤中一些元素的富积有关。但也不排除经过20多年的适应栽培中发生了芽变等微小突变,导致相关品质性状的改变。总之,汶朗蜜柚的品质上乘是综合因素的结果,其中存在地理环境的因素,值得进一步的研究。
通过单因素指标的合理-满意度分析,可以发现和重点改良果实品质合理-满意度值偏低的单个品质指标性状。该试验结果显示,果皮色泽是制约汶朗蜜柚果实品质的一个重要因素,主要表现为果面疤痕多,不美观,不能呈现汶朗蜜柚金黄色的色泽。果面疤痕形成的原因很多,因此需要进一步研究汶朗蜜柚果面疤痕的成因,并因地制宜地采用相关措施,如加强病虫害的防控,增加果实套袋等措施。
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