云南冰糖橙叶片矿质元素含量与果实品质关联性分析

周先艳，朱春华，高俊燕，朱德玉，张晓梅，李进学*，岳建强*

(1.云南省农业科学院 热带亚热带经济作物研究所，云南 瑞丽 678600；2.德宏师范高等专科学校，云南 芒市 678400)

0 引言

矿质营养是果树生长发育、产量及果实品质提高的物质基础，叶片中矿质元素含量高低反映果树的营养状况，且叶片的矿质元素含量与果实品质密切相关[1-3]。众多学者探讨了矿质元素含量与果实品质间的关系，所得结果差异较大，这可能与果树种类、砧木类型、品种差异、土壤质地、水肥条件及栽培管理技术等因素相关[4-7]。通过叶片矿质元素含量，我们不仅可以监测树体对养分的吸收利用状况，更能直接地探索出矿质元素生理和产量、品质形成的规律，指导果树栽培的合理施肥、平衡施肥。一些学者在对蜜桔、脐橙、椪柑、锦橙等柑桔类果树叶片矿质营养的规律研究中发现：不同种类柑橘、甚至不同品种对矿质营养的吸收和利用能力并不相同，而且矿质营养元素对不同柑橘果实的品质指标的影响也有差异。因此，探明柑橘叶片矿质元素含量与果实品质的关系，可以通过叶片矿质元素含量来调节所需养分，进而提升果实品质[8-11]。

近年来，云南冰糖橙种植面积不断扩大，目前达6000多hm2，是我国冰糖橙主栽产地之一，但在产区还存在果实大小不均一，果实整体品质不高等问题，这些问题是否与果园营养供给及生产中施肥情况有关系尚未见报道。以往对于柑橘矿质营养领域的研究，大部分集中在营养与施肥对果树生长发育、叶片营养元素、果实发育与品质形成等方面，也有部分学者分析了各矿质元素与果实品质指标间的相关性[12-13]。然而，对于冰糖橙叶片矿质营养与果实品质的相关性的研究几乎没有报道。本研究是在前人研究的基础上，应用相关性分析探讨了冰糖橙叶片矿质元素含量与几个主要品质指标的关联性，旨在为云南冰糖橙补充养分、提高果实品质等提供理论依据和指导方案。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料于2016年12月取自玉溪新平县水塘镇、者竜乡、漠沙镇、嘎洒镇的15个具有代表性冰糖橙园，果实和叶片同时取样。冰糖橙园树龄6～8年，常规田间管理，生长发育正常。叶片样品选择于树冠中部外侧的东、南、西、北 4 个方位生长中等的当年生冰糖橙的营养性春梢自顶部数第2、3片叶(完整无病虫叶)，采集30片叶混合成1份样品，每个园区重复采集3份样品。将采下的叶片迅速带回实验室，按自来水→0.1%中性洗涤剂溶液→自来水→0.1% HCl溶液→去离子水顺序漂洗后，于105 ℃恒温杀青30 min，再于65 ℃条件下烘干至恒重，粉碎，放于荫凉干燥处保存备用。果实采样从各个园区冰糖橙树冠外围采取大小相对一致的10个果实混为1份样品，每个园区重复采3份样品。果实样品带回实验室后立即进行果实品质分析。

1.2 样品测定

1.2.1 叶片矿质营养的测定 氮、磷、钾的测定：采用HNO3-HClO4消煮，并用FLAstar3000流动分析仪测定；钙、镁的测定：采用1N中性醋酸铵浸提，按原子吸收分光光度法测定；铁、锰、铜、锌的测定：采用DTPA浸提，按原子吸收分光光度法测定[14]。

1.2.2 果实品质测定方法 对果实进行单果重、果实纵径、果实横径及果汁可溶性固形物、可滴定酸测定。可溶性固形物采用手持糖度计测定，可滴定酸用手持糖酸一体机测定。

1.3 数据分析

采用Excel 2003软件和 SPSS 22.0软件进行试验数据处理和统计分析。

2 结果与分析

2.1 冰糖橙叶片矿质营养元素含量分析

如表1所示，不同冰糖橙园区冰糖橙叶片的矿质元素含量变异较大，变异系数在8.51%～116.90%，其中锌、锰和铜的变异系数较大。冰糖橙的生长发育对各种矿质营养的需求不同，因此对每一种矿质元素在叶片中变异的反应也不一样。参考已报道的甜橙、椪柑、蜜桔等柑桔叶片矿质营养含量及丰缺评价标准[15-17]，比较不同冰糖橙园区矿质元素含量的丰缺情况，发现不同冰糖橙园区的冰糖橙叶片的Cu元素含量变异最大，其次是Mn含量。15个园区的大中量元素中，以N元素平均含量最高，Ca次之，P含量最低。14个园区都存在N含量超标的现象，1个处于适量范围；9个园区P处于超量，1个处于不足，5个处于适宜范围；7个园区K含量超量，1个不足，7个处于适宜范围；Ca和Mg元素含量处于不足和适量范围，8个园区Ca含量不足，5个园区Mg元素缺乏，其余在适宜范围内。在所测微量元素中，以Mn元素平均含量最高，Cu含量最低。Fe和Mn元素均处于超量和适宜范围，14个园区Fe元素超量，9个园区Mn元素超量，其余处于适量范围；14个园区Zn含量不足，1个处于适宜范围；Cu元素含量5个园区超量，5个园区不足，5个园区在适宜范围。综合调查园区，大部分园区冰糖橙叶片大量元素N、P、K，微量元素Fe、Mn超标现象比较严重，而Ca、Mg、Zn元素含量很多冰糖橙园区处于不足水平。因此，不同土壤条件和栽培管理水平园区的冰糖橙叶片矿质元素含量差异较大，且不同矿质营养含量变异不同，对丰缺程度也有很大的影响。

2.2 冰糖橙果实品质分析

表 2显示的是15个冰糖橙果园的果实品质指标，从表2中可以看出，不同冰糖橙园区的果实品质存在一定差异，其中以TSS/TA的变异程度最大，变异系数为36.72%，可滴定酸和单果重次之，果形指数的变异程度最小，变异系数为3.80%。

表1 冰糖橙叶片矿质营养元素含量的状况

表2 冰糖橙果实品质指标状况

2.3 果实矿质元素与品质指标的相关分析

由表3可知，冰糖橙叶片矿质元素含量相互影响。各个元素之间存在一定的相关性，其中N与K含量呈极显著正相关(0.797**，P<0.01)，与Ca含量呈显著负相关(-0.580*，P<0.05)；P与Mn含量呈显著负相关(-0.556*，P<0.05)； Ca与Fe含量呈显著正相关(0.517*，P<0.05)。

由表 4可知，冰糖橙果实品质与叶片矿质元素含量存在一定的相关性。其中果实可溶性固形物与N(-0.596*)和K(-0.605*)含量呈显著负相关(P<0.05)；可滴定酸与N(0.588*)和K(0.623*)含量呈显著正相关(P<0.05)，与Mg含量呈显著负相关(-0.558*，P<0.05)；果实TSS/TA与N(-0.569*)和K(-0.624*)含量呈显著负相关(P<0.05)，与Mg(0.549*)和Zn(0.535*)含量呈显著正相关(P<0.05)。此外，冰糖橙的果实品质与各矿质元素都存在一定相关性，只是未达到显著性水平。

3 讨论

近年来，云南冰糖橙种植面积不断扩大，已成为主要高原特色产业。目前国外已普遍推行 PFS果园精确化施肥技术，以果树的叶片、土壤营养测定及树相诊断，建立了精准控制推荐平衡施肥技术体系，有效提高化肥使用效率和产量及果实品质[18]。但云南冰糖橙产区对冰糖橙叶片矿质营养规律研究几乎没有报道，及时了解和掌握叶片营养状况，对平衡施肥，提高果实品质及产量具有重大意义。

表3 冰糖橙叶片矿质元素含量的相关性分析

注：“*” 代表在0.05水平上相关显著，“**”代表在0.01水平上相关显著。下同。

表4 冰糖橙叶片矿质元素含量与果实品质相关性分析

矿质营养元素含量对冰糖橙果实品质至关重要，其含量是影响冰糖橙果实品质的重要因素之一。从调查不同果实品质冰糖橙园区叶片的各种矿质元素含量来看，不同品质园区叶片矿质营养显示了较大的变异，叶片的 N、P、K、Fe、Mn多数园区处于超量，较多园区的叶片Ca和Zn缺乏或不足， 部分园区Mg、Cu 含量低于适宜水平。矿质营养元素过量或不足均会对果实品质产生不利影响[19]。

研究表明，过量的N元素会使果汁含量降低，TSS含量减少，维生素C含量降低等[20-21]；过量补充钾元素会使果实酸度增加、TSS含量减少[22-23]。本研究所分析的大部分园区冰糖橙叶片N、P、K含量处于超量范围；相关性分析显示，叶片中矿质营养N元素含量均与果实TSS、TSS/TA呈显著负相关，N元素、K元素含量均与可滴定酸呈显著正相关；叶片矿质元素之间存在协同或拮抗的作用，例如N与K含量呈极显著正相关，与Ca含量呈显著负相关；P与Mn含量呈显著负相关；K与Fe含量呈显著负相关，因此过量的N、P、K含量会影响冰糖橙对中微量元素的吸收。如过量施K会通过抑制镁吸收间接导致可溶性固形物含量的减少，这是由于K与Mg间具有显著的拮抗作用[15]。因此，在云南冰糖橙产区应注意合理施用N、P、K肥。

中量元素也是果实生长发育和品质提高不可缺少的营养元素。Mg元素能促进碳水化合物的合成，并使单糖转化为蔗糖；缺乏Mg元素会降低柑橘果实品质，显著减少TSS含量，显著增高柠檬酸含量[25]。本试验1/3的果园冰糖橙叶片存在镁缺乏或不足问题，且Mg含量与TSS/TA含量呈显著正相关，与可滴定酸呈显著负相关。这与廖育林等[26]在椪柑上的研究结果相似。此外，试验结果表明，云南玉溪冰糖橙产区53.3%的果园叶片Ca元素缺乏或不足，而叶片Ca元素含量与果实品质虽无显著相关性，但其也会影响其它元素的吸收。因此，要合理补充钙镁元素。

微量元素也是影响柑橘产量和品质的重要因素[27-28]。试验结果表明，云南玉溪冰糖橙产区大部分果园叶片铁和锰过量，近1/3果园叶片铜缺乏或不足，且93.3%的果园存在锌的缺乏或不足。冰糖橙叶片铜缺乏会导致冰糖橙果心周围流胶、果小、皮硬、易裂、低坐果率及溃疡病的发生，因此，为防止缺铜有必要适当喷布铜制剂。柑橘缺Zn是世界上普遍发生的一种失调症，玉溪冰糖橙果园93%以上存在锌营养缺乏，而生产上极少关注锌肥。但研究表明，缺Zn会导致柑橘果小汁少，降低维生素C含量[29]。叶片矿质营养Zn与果实品质的相关性分析表明，Zn与TSS/TA呈显著正相关，缺Zn会导致果实糖度降低。因此，应重视玉溪冰糖橙果园叶片Zn、Cu的缺乏或不足问题。

综上所述，冰糖橙果实的外观和内部品质的形成是由各种元素协同调控的。因此，生产上必须注意控制 N、P和 K 肥的施用量，适量补充Mg、Zn、Ca、Cu肥。

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