钾钙营养与有机桃品质及褐腐病的关系及其调控研究

董民 张顶武 杜相革

摘要[目的]研究钾、钙营养与有机桃果实品质及褐腐病之间的关系，以及其有机生产调控措施。[方法]以农业生态系统健康为出发点，研究土壤、叶片和果实的营养转化关系以及树体营养水平对果实品质及褐腐病的控制作用，通过土壤与叶面定量施用有机生产允许的天然钾、钙等物质，调节树体营养，评价其提高果实品质、防控褐腐病的效果。[结果]有机桃单果重、可溶性固形物、总糖等指标均与果实钾元素含量呈显著正相关关系;有机桃果实钙元素含量与褐腐病病情指数呈显著负相关关系。5月和6月叶片的钾元素含量与果实钾元素含量均呈极好的相关性，可以作为早期树体营养诊断的依据。1hm2施入2250kg矿质钾镁肥+90kg稻醋液，并叶面喷施10%草木灰浸出液可以有效增加有机桃叶片钾含量，显著提高单果重、可溶性固形物和总糖含量;1hm2施入2250kg矿物肥+90kg稻醋液，并叶面喷施500倍氯化钙溶液，可以显著提高有机桃果实钙含量，显著降低褐腐病的病情指数。[结论]土壤补充天然矿质钙肥未能增加叶片、果实钙元素含量。

关键词钾;钙;有机桃;品质;营养调控

中图分类号S662.1文献标识码A

文章编号0517-6611（2019）01-0137-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.01.042

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

桃树是我国北方重要果树之一，近年来有机生产面积逐步扩大。由于有机生产禁止使用化学合成肥料及杀菌剂，因此提高果实品质、防控褐腐病等病害[1-2]成为亟待解决的关键问题。研究表明，补充化学合成钾肥可以有效增加葡萄、梨、桃、苹果等果实可溶性糖及Vc含量[3-4];采前或采后补充钙元素，可以降低红色悬钩子[5]、草莓[6-7]、苹果[8]、葡萄[9]和甜樱桃[10]等果实由Botrytiscinerea引起的灰霉病发病率;以硝酸钙的形式补充钙元素可以减少桃褐腐病的发病率[11];然而有机生产调控措施尚未见系统报道。笔者以农业生态系统健康为出发点，研究土壤、叶片和果实的营养转化关系以及树体营养水平对果实品质及褐腐病的控制作用，通过土壤与叶面定量施用有机生产允许的天然钾、钙等物质，调节树体营养，评价其提高果实品质、防控褐腐病的效果，旨在为有机果品生产提供新思路。

1材料与方法

1.1试验地概况

试验于4—10月在北京市平谷区马昌营镇前芮营村有机桃基地（117°06′E，40°09′N，海拔16～30m）进行。该基地面积55hm2，地势平坦，有机质含量54g/kg，pH8.1。基地周边环绕杨树和柳树，与其他果园相距5km以上，桃树品种主要有大久保、北京24等，树高4m，树龄7年，株行距为3m×6m。该地区年平均气温10℃左右，平均无霜期189d，年平均降水量616mm，气候、土壤和水利条件适宜桃树栽培。

1.2试验材料

桃树品种为北京24号。

1.3试验方法

1.3.1果实钾、钙元素及品质和病害调查。果园内采用棋盘式5点取样，每样点选择具代表性的桃树1棵，挂牌固定。按照东、西、南、北4个方位，选取每株树冠外围中部近成熟的果实3个。果实着生方位、果个大小及着色尽量一致。果实采收后立即测定单果重、硬度、可滴定酸、可溶性固形物及总糖含量，杀酶干燥后测定N、P、K、Ca等元素含量[12]。同时，上述每株桃树按东、南、西、北方向随机调查100枚果实，统计褐腐病情指数[13]。取样、调查时间为9月上旬。

1.3.2叶片钾、钙元素调查。取树冠外围中部东、西、南、北4个方向正常生长的一年生中庸新梢的中部叶片各25片（健康、成熟、无病虫害及机械损伤，带叶柄）。叶片样品放入新聚乙烯自封袋带回室内，经清洗、杀酶、烘干及粉碎后测定N、P、K、Ca等元素的含量[12]。5—9月，每月中旬取样1次。

1.3.3营养调控措施对有机桃品质及褐腐病的影响。

试验共设5个处理，1个对照。处理①：1hm2施入2250kg矿质钾镁肥+90kg稻醋液+叶面喷施10%草木灰浸出液;处理②：1hm2施入2250kg矿质钾镁肥+90kg稻醋液+叶面喷施500倍CaCl2溶液;处理③：1hm2施入2250kg矿质钾镁肥+90kg稻醋液+叶面喷施500倍生物硅酸;处理④：1hm2施入2250kg矿质钾镁肥+90kg稻醋液;CK：土壤无处理+叶面喷清水。

土壤处理时间3月25日;方法为沟施，随基肥混匀施入。叶面肥施用时间从4月29日至9月2日，每10d喷施1次。每处理面积约2668m2，各处理间加1行（667m2）保护行。

矿物肥钾镁肥成分：MgO7.3%;CaO29.5%;SiO230.6%;K2O8.4%;稻醋液成分：有机酸9.0%;生物硅酸：SiO215.0%。

5—9月，每月中旬取样1次。叶片和果实取样，K、C元素及品质检测、病害调查方法同“1.2.1”。

1.4数据分析

相關性分析采用SPSS软件处理，不同处理的多重比较采用Duncan法[14]。

2结果与分析

2.1钾、钙营养元素与有机桃品质及褐腐病的关系

对果实各元素指标与有机桃品质和褐腐病病情指数进行偏相关分析，结果见表1。由表1可知，N、P、K和Ca等元素均与有机桃单果重呈正相关关系，其作用大小为钾>钙>磷>氮，其中钾元素与有机桃单果重呈显著正相关关系，相关系数为0.9366。因此，在合理范围内适当补充大、中量元素，可以增加有机桃单果重;增加果实中钾含量能够显著提高单果重。上述4种元素均与有机桃果实的可溶性固形物与总糖呈正相关关系，其作用大小为钾>钙>磷>氮，其中钾元素与果实可溶性固形物和总糖含量均呈显著正相关关系，相关系数分别达0.9768和0.8787。说明通过营养调节措施，提高钾元素含量可以增加果实的可溶性固形物及总糖含量。上述各元素均与有机桃果实褐腐病病情指数呈负相关关系，其作用大小为钙>磷>氮>钾>镁，其中钙元素呈显著负相关，相关系数为-0.9160。说明在合理范围内，补充大、中量元素可以减少褐腐病的发生;增加果实中钙含量能够显著降低有机桃褐腐病的病情指数。

选择对果实品质和病害影响较大的钾和钙元素，分析其在5—9月叶片及成熟果实中含量的相关性（表2、3），以期为早期树体营养诊断提供理论依据。按照各生长时期叶片营养与果实营养的相关性比较，6月叶片的钾元素含量与果实钾元素含量具有极好的相关性，相关系数为0.9012。其回归分析结果：K果实=0.06541K叶（6月）+0.177。5月和6月叶片中的钙元素含量与果实中的钙元素含量呈极好的相关性，其中5月相关系数最高为0.9473。其回归分析结果：Ca果实=0.00866Ca叶（5月）+62.571。因此，可以尝试利用6月叶片中钾含量和5月叶片中钙含量作为树体早期营养检测指标。

2.2营养调控措施对有机桃叶片钾和钙含量的影响

不同处理对有机桃叶片、果实钾和钙含量的影响见表4、5。

由表4可知，处理②叶片钙含量显著高于其他处理，6月后上升较快，钙含量为1.31%～2.34%，满足有机桃生长需求[15]。葉面补充钙元素能够有效提高叶片钙元素含量。CK与处理④无显著差异，土壤补充含钙矿质肥未能有效提高叶片钙含量。

由表5可知，与钙元素不同，土壤施入矿质钾镁肥并叶面补钾后，各处理钾含量均显著高于CK，但5月各处理间无显著差异;6月后，处理①叶片钾元素含量上升较快，为1.50%～2.11%，显著高于其他处理，满足有机桃生长需求[15]。土壤补充矿质钾镁肥和天然酸能够有效增加叶片钾含量;在此基础上进行叶面补钾，可在关键时期显著增加叶片钾含量。

这表明土壤、叶面综合措施可以在关键时期有效提高有机桃叶片的钾、钙元素含量。

2.3营养调控措施对有机桃果实钙含量、品质及抗病性的影响

各营养调控措施对有机桃品质及褐腐病的效果见表6。由表6可知，各处理单果重和可溶性固形物含量均显著高于对照。4种处理中，处理①效果最好，单果重达324.33g，可溶性固形物含量为13.15%，总糖含量为12.75%，均显著大于处理②、③和④。这表明土壤补充矿质钾镁肥和天然酸，并在此基础上进行叶面补钾，能够有效增加有机桃果实单果重、可溶性固形物和总糖含量;叶面喷施钙、硅元素未能有效提高果实品质。处理②有机桃果实钙含量达197.21mg/kg，显著高于其他处理;其余处理差异不显著。各处理褐腐病病情指数均显著低于对照，其中处理②的病情指数最低为1.63，显著低于处理③和处理④。叶面喷钙可以有效增加果实钙含量，显著降低有机桃褐腐病的病情指数。

3结论与讨论

植物的营养水平取决于其体内元素的种类和比例，处于最佳营养状态的植物具有最强的抗病能力[16]。钾具有促进光合速率和叶绿体合成[17]、提高光合产物从叶片向储存组织转移速率[18-19]等功能，在糖分合成和转移过程中起着重要作用，是提高作物产量和品质的关键因素[20-22]。钙能够在细胞间层形成多聚半乳糖醛酸钙，有效提高细胞壁的稳定性，通过维护细胞壁和细胞膜的功能和结构完整性，增强寄主对部分病原菌的抗性[23]。通过合理平衡的施肥措施，提高果实品质，增强抗病力，是切实可行的一个新型研究领域。

该研究结果表明，在合理范围内，适当补充钾、钙等大、中量元素调节树体营养，尤其是增加果实中的钙含量，能够显著提高果实品质，降低褐腐病的发生。1hm2施入2250kg矿质钾镁肥+90kg稻醋液，并叶面喷施500倍氯化钙溶液，可以显著提高有机桃果实钙含量，显著降低褐腐病的病情指数。1hm2施入2250kg矿质钾镁肥+90kg稻醋液，并叶面喷施10%草木灰浸出液可以有效增加有机桃叶片钾含量，显著提高果实单果重以及可溶性固形物和总糖的含量。由于钙素的被动吸收特性[24]以及北京地区有机桃栽培中的套袋措施对果实蒸腾速率的影响，土壤补充钙肥的措施未能增加果实钙元素含量。

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