湖北省不同产区土壤营养状况对柑橘爱媛28号品质的影响

王策，宋放，王志静，何利刚，蒋迎春，吴黎明

（湖北省农业科学院果树茶叶研究所，武汉 430064）

柑橘是中国重要的经济作物之一，近年来中国柑橘产业一直保持着稳步发展的势头，种植面积与产量均稳步增长［1，2］。爱媛28号是以天草为父本、南香为母本杂交育成的橘橙类杂柑品种。近几年，为了适应市场、调整产业结构，湖北省各柑橘产区引进了爱媛28号杂柑品种试验种植。爱媛28号近年来售价居高不下、市场销量大、栽培性状表现优异，引起了柑农的广泛关注［3］。

柑橘果实品质是决定其市场竞争力的重要因素，影响柑橘果实品质的因素很多，果实品质的含义也比较丰富，仅就风味品质而言，多表现为酸、甜、苦、涩、浓、淡和粗、嫩、香等，也是决定消费者购买的重要因素。这些风味主要取决于果实中的糖、酸、维生素C等的含量。总酸、可溶性糖含量和固酸比、糖酸比是重要的柑橘品质评价指标［4］，果实中可溶性糖和有机酸的组分和含量及其比例在很大程度上决定了果品的风味形成，从而影响果实的内在品质［5-7］。

土壤是生态系统中物质和能量交换的重要场所，植物生命活动所需的水分和营养物质绝大部分是通过根系从土壤中吸收的，土壤中营养物质直接影响植物的生长发育和品质表现［8］。土壤养分含量是衡量土壤肥沃程度和对果树供肥能力的一个量化指标，某种养分过多或过少均会给果树的生长发育造成不良影响。只有当各种养分比例协调、含量丰富、供应平稳时，果树才能正常生长发育，达到高产优质的目的［9］。中国柑橘单产低的主要原因之一是施肥技术水平低，长期大量盲目施用氮磷钾化肥，忽视微量营养元素的施用，导致树体营养元素丰缺失衡，肥料利用率［10-12］。某种营养元素的过量和缺乏都会影响树体的正常生理代谢，导致果实产量和品质锐减，并且严重影响其他元素的吸收［13，14］。湖北省柑橘园的土壤营养状况已有研究［8］，但土壤营养状况对柑橘果实品质的影响鲜有报道。为此，本研究在分析湖北省爱媛28号果园土壤营养状况及果实品质状况的基础上，利用相关性分析的方法分析了土壤主要养分对果实主要品质的影响，以期找出影响爱媛28号果实品质的土壤营养因子，对于指导爱媛28号的高品质生产具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 爱媛28号果实爱媛28号果实采自湖北省各果园，均为高接品种，以枳为基砧，以椪柑为中间砧。于2019年10月下旬至11月下旬分批采摘。选择不同部位大小适中、无明显损伤的果实各45个进行试验，采收当天运至实验室，用于生理生化指标的测定。

1.1.2 果园土壤采样 果园土壤采自湖北省各果园，于2019年10月下旬至11月下旬分批采集土样。每个果园采用“S”形布点选取采样树10～15株，在采样树的树冠滴水线（避开施肥穴、施肥沟）四周选4个采样点，在每个采样点采集距地表5～35 cm深土层的土壤约200 g，除去植物根、石块等杂质，混合均匀后，采用四分法取土样约500 g，编号登记后带回实验室，风干，磨细，过2 mm尼龙筛，置于干燥、避光容器中保存，待测定分析用。

1.2 生理指标测定

1.2.1 测定指标

1）外在品质指标：单果重、果皮厚、横径、纵径。

2）内在品质指标：可溶性固形物含量、可滴定酸含量、维生素C含量、固酸比。

1.2.2 指标测定方法

1）单果重、果皮厚、横径和纵径测定：果皮厚、横径和纵径用游标卡尺测量，求平均值；单果重用千分之一天平称重，求平均值。

2）可溶性固形物含量：用手持糖酸仪测定。在果实的不同方位取3～5瓣，剥去果皮，将果肉研磨成果汁，用手持糖酸仪测定，每次测定前需调零，测定前润洗3次，测3次数值，求取平均值。

3）可滴定酸含量：用酸碱中和滴定法测定［15］。平行试验3次，求平均值。

4）维生素C含量：用2，6-二氯靛酚滴定法测定［16］，平行试验3次，求平均值。

1.3 土壤元素测定

1.3.1 土壤元素测定方法 土壤元素测定采用国际农化服务中心的土壤养分状况系统研法（ASI）［17］进行；有效P、K、Cu、Fe、Mn、Zn采用ASI浸提剂浸提；交换性Ca、Mg采用1 mol/L乙酸铵浸提。有效P采用紫外可见分光光度法测定［18，19］；有效K、Cu、Fe、Mn、Zn以及交换性Ca、Mg采用原子吸收分光光度计测定；碱解氮采用扩散法测定；有效B采用沸水浸提-ICP-AES法测定［20］。

1.3.2 营养元素 含量分级土壤有机质及各营养元素养分分级以ASI法分析土壤速效养分的评价指标为主体［8，21］。

1.4 统计分析

显著性分析及相关性分析采用SPSS 17.0软件进行。

2 结果与分析

2.1 不同产区爱媛28号果实品质分析

由表1可知，不同产区爱媛28号的单果重相差较大，为72.70～229.65 g，钟祥1的单果重最小，且与其他果园均有显著差异（P＜0.05）。果皮厚的范围为1.74～2.95 mm，钟祥2的果皮最厚，武汉的果皮最薄，钟祥1、宜都3、鄂州1、鄂州2、枝江1和阳新的都低于平均水平（2.32 mm）。横径的范围为5.22～7.64 cm，宜昌1、宜都4和宜昌2的横径较大，钟祥2、宜昌3、阳新和枝江2的都高于平均水平（6.68 cm）。纵径的范围为4.65～7.25 cm，钟祥1的纵径最小，且与其他果园均达到显著差异（P＜0.05）。

表1 不同产区爱媛28号果实品质的测定情况

对供试果园爱媛2号果实的内在品质进行分析发现，可溶性固形物含量TSS差异较大，范围为10.23%～14.13%，其中鄂州2的最高，枝江1、枝江2和武汉的最低，且与其他产区差异均达到显著水平；此外，宜都2、宜都1、鄂州1、宜都3和钟祥1的均高于均值（11.78%）。可滴定酸含量也是影响果实风味的主要成分之一，15个果园爱媛28号的可滴定酸含量为0.47%～1.06%，其中鄂州2和钟祥2的最高，宜都2的最低，另外枝江2、宜都1、枝江1、武汉、宜昌1、宜都3和宜昌2的可滴定酸含量也均低于平均水平（0.72%）。维生素C含量为27.17～48.22 mg/100 g，宜都1的最高，且与其他果园均达到显著差异，宜都3、钟祥1、钟祥2和枝江2的均高于均值（33.62 mg/100 g）。固酸比的差异也较大，最低的为钟祥2（11.90），最高的为宜都2（30.10），相差近3倍。

2.2 不同爱媛28号产区土壤营养状况分析

针对不同产区爱媛28号果实的品质情况，对不同产区土壤的营养状况（表2）进行了测定，柑橘生长发育所要求的适宜土壤有机质（OM）含量为15.00～30.00 g/kg［8］。供试果园土壤有机质含量相差悬殊，从10.71～49.71 g/kg不等，平均值为25.73 g/kg。枝江2果园土壤有机质含量仅10.71 g/kg，为低量水平，鄂州2、宜都2、宜都3和宜昌1均高于30 g/kg，达到“含量丰富”的要求，其他果园均属于适宜范围。适宜的土壤碱解N含量为100.00～200.00 mg/kg［8］，供试果园土壤碱解N范围为111.20～357.70 mg/kg不等，平均值为174.64 mg/kg。除鄂州1、枝江2和宜昌3为高量外，其他均在适宜范围内。速效P的适宜含量为15.00～80.00 mg/kg［8］，供试果园土壤碱解P范围为23.78～508.27 mg/kg，平均值为177.73 mg/kg。除枝江1、宜都2和宜昌2在适宜范围之外，其他果园速效磷含量均过量。适宜柑橘的土壤速效K含量范围为100.00～200.00 mg/kg［8］。供试果园差异也比较大，范围在86.94～1 043.92 mg/kg，平均值为352.49 mg/kg。鄂州1果园土壤速效钾K含量最高，为1 043.92 mg/kg，是最低值宜都1（86.94 mg/kg）的12倍，仅有鄂州2、宜都2、宜都4和宜昌2在适宜范围内，宜都1土壤速效K含量缺乏，其他均过量。适宜柑橘的土壤交换 性Ca含 量 范 围 为1 000.00～2 000.00 mg/kg［8］。供试果园差异也比较大，范围在328.02～7 526.45 mg/kg，平均值为3 140.69 mg/kg。仅有鄂州1、钟祥2和宜都4在适宜范围内，宜都1和枝江1土壤交换性Ca含量缺乏，其他均过量。适宜柑橘的土壤交换性Mg含量范围为150.00～300.00 mg/kg［8］。供试果园的范围在40.91～401.03 mg/kg，平 均值 为184.47 mg/kg。宜都2土壤交换性Mg含量为401.03 mg/kg，表现为过量，枝江2、鄂州1、宜都1、宜都4和宜昌3土壤交换性Mg含量缺乏，其他均在适宜范围内。

表2 不同爱媛产区土壤营养状况分析

适宜柑橘的土壤有效Fe含量范围为10.00～20.00 mg/kg［8］，供试果园有效Fe含量平均值为150.53 mg/kg，最高值为枝江的266.63 mg/kg，最低值为枝江2的的62.25 mg/kg，均超出适宜范围；适宜柑橘的土壤有效Mn含量范围为5.00～20.00 mg/kg［8］，供试果园有效Mn含量范围为18.20～396.31 mg/kg，平均值为144.34 mg/kg，最低值为宜都1的18.20 mg/kg，在适宜范围内，其他均超出适宜范围；适宜柑橘的土壤有效B含量范围为0.50～1.00 mg/kg［8］，供试果园有效B含量范围为0～1.33 mg/kg，平均值为0.27 mg/kg，其中，仅有宜昌1为0.53 mg/kg适宜范围内，枝江2和阳新分别为1.27、1.33 mg/kg，超出适宜范围，鄂州2、武汉、钟祥1、宜都4、宜昌2和宜昌3土壤有效B含量均偏低，其他果园含量均为0；适宜柑橘的土壤有效Cu含量范围为0.50～1.00 mg/kg，供试果园有效Cu含量范围为0.70～3.62 mg/kg［8］，平均值为1.89 mg/kg，均超出适宜范围；适宜柑橘的土壤有效Zn含量范围为1.0～5.0 mg/kg，供试果园有效Zn含量范围为1.16～15.82 mg/kg，平均值为4.10 mg/kg，其中，武汉、阳新、钟祥1和宜昌1土壤有效Zn含量偏高，其他均在适宜范围内；适宜柑橘的土壤有效Mo含量范围为0.05～0.20 mg/kg［8］，供试果园有效Mo含量范围为0～0.09 mg/kg，平均值为0.02 mg/kg，其中阳新、宜昌2和宜昌3在适宜范围内，鄂州1、鄂州2、钟祥1和宜都3有效Mo含量为0，其他含量均偏低。

2.3 不同产区土壤营养状况与果实品质的相关性分析

相关性分析结果（表3）显示，单果重与横径、纵径和果皮厚均呈显著正相关，相关系数分别为0.975、0.939、0.631，与土壤中B的含量也呈显著正相关，相关系数为0.710，且在0.05及0.01水平上均有显著差异，这与路超等［22］研究苹果的单果重与土壤有效硼含量间的相关性达到显著水平一致，同时土壤中B含量还与果实的横径和纵径呈显著正相关，表明在一定范围内土壤中有效B的含量越高果实越大；果实中TSS的含量与土壤中有机质含量呈显著正相关，相关系数为0.739，在0.05及0.01水平上均有显著差异，即在一定范围内土壤中有机质含量越高，果实中TSS的含量也越高，当有机质含量过高时，则会与TSS呈显著负相关，说明土壤中的有机质含量不宜过高，否则会影响果实的风味［23］。果实中维生素C含量与土壤中交换性Ca含量呈显著负相关，相关系数为-0.549，在0.05水平上有显著差异，土壤中有效Cu与果皮厚显著负相关，相关系数为-0.531，在0.05水平上有显著差异。TSS和维生素C均与单果重、横径、纵径和果皮厚呈负相关。

表3 不同产区土壤营养状况与果实品质的相关性分析

土壤中碱解N与速效K含量呈显著正相关，相关系数为0.913，在0.05及0.01水平上均有显著差异，说明在一定范围内，土壤中碱解N含量丰富会促进对速效K的吸收；土壤中有效Cu与有效Fe、有效Mn含量正相关，相关系数分别为0.669和0.819，在0.05及0.01水平上均有显著差异；土壤中有机质含量和有效Mg含量呈显著正相关，相关系数为0.523，在0.05水平上有显著差异；土壤中有效Mn和速效K含量也呈显著正相关，相关系数为0.674，在0.05及0.01水平上均有显著差异，同时与土壤碱解N和有效Fe也在0.05水平上呈显著正相关，相关系数分别为0.605和0.577。这表明土壤中的营养元素除了通过影响树体的正常生理代谢来影响果实产量和品质外，不同营养元素之间也存在着协同和拮抗作用。

3 小结与讨论

前人研究发现，广东柑橘园土壤缺B比例达51.40%［24］，赣南橘园背景土壤有92.40%缺B［25］、广西南丰蜜橘果园土壤100.00%缺B［26］，浙江衢州橘园土壤有效B含量不足比例80.95%［27］。本研究发现湖北柑橘园土壤有效B含量普遍较低，适宜柑橘的土壤有效B含量范围为0.50～1.00 mg/kg［8］，供试果园有效B的平均值仅为0.27 mg/kg，有些果园有效B含量为0，说明中国柑橘园土壤缺B比较普遍，这与鲁剑巍［12］研究湖北柑橘园发现77.40%土壤缺B的结果一致。主要可能与中国橘园土壤成土母质有关，另外也与长期以来中国柑橘生产上不太重视B肥的施用有关［28］。

从土壤养分理论观点看，一般土壤有效营养元素含量与作物的营养元素含量或作物产量之间存在显著相关性［29-31］。这在水稻、花生、小麦等一、二年生大田作物上已得到较为一致的结果［32，33］。但多年生果树栽培则明显不同于大田作物耕作，本研究在果园上发现土壤中有效营养元素含量的高低与爱媛28号果实品质存在一定关系。果实中的TSS跟土壤有机质含量呈显著正相关，这与鲍江峰等［34］研究发现可溶性固形物与土壤有效养分含量存在显著的相关性这一结论一致，温明霞等［35］研究发现土壤有机质的含量与果实品质的各项指标均呈正相关关系，而沈洋等［23］研究发现在梨果实中有机质含量与可溶性糖的相关系数为-0.596，呈显著负相关，可能是由于供试梨园中土壤中的有机质含量普遍过高，从而影响南果梨的风味。土壤中B的含量与单果重、果实横径和纵径均呈显著正相关，这与路超等［22］研究苹果的单果重与土壤有效硼含量间的相关性达到显著水平是一致的。

土壤有机质含量和交换性Mg的含量呈显著正相关，这与温明霞等［35］发现土壤有机质含量与土壤中多种营养元素的含量均呈正相关的结论相符合。土壤中碱解N与速效K含量呈显著正相关，也有研究发现速效K含量越低而碱解N含量越高［34］，分析原因可能是土壤的理化性质导致两种元素之间同时存在着协同和拮抗作用。