钾肥施入量对脐橙产量和品质的影响

2024-07-04 13:07彭明友
中国农业文摘·农业工程 2024年3期
关键词:脐橙品质钾肥

彭明友

摘 要:【目的】为研究不同用量钾肥对雷波县脐橙产量及品质的影响。【方法】试验以不施钾肥为对照(CK),设置5个钾肥用量,分别为0.25kg/株(T1),0.5kg/株(T2),0.75kg/株(T3),1kg/株(T4),1.25kg/株(T5)。研究了脐橙光合参数、果实性状、产量和品质特征。【结果】施用钾肥显著增加了脐橙叶片长度、宽度和SPAD值,提高了净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,对产量、果实单果重、纵横径有显著的效果;随着钾肥施用量的增加呈先升高后降低的趋势,施用钾肥显著提高了出汁率和可溶性固形物含量,降低了可滴定酸含量;钾肥施用量为0.75kg/株时,对品质的改善效果最好。【结论】钾肥对促进脐橙果树生长、增加果实产量以及改善果实品质具有较好的效果,钾肥施用量为0.75kg/株时效果最好。

关键词:脐橙;钾肥;产量;品质

脐橙是芸香科柑橘属植物。脐橙品质优良,果大形正,色泽鲜艳亮丽。脐橙果实汁多无籽,富含多种人体必需的营养元素,营养丰富,深受广大消费者青睐。雷波县具有独特的气候资源和优良的土壤环境,是脐橙生长和产业发展的重要基地[1]。近年来,随着市场需求的增加,脐橙的种植面积和产量逐年增加,推动了当地农业经济的发展。然而,在种植过程中,由于技术和配套种植措施相对落后,严重影响了脐橙的产量和品质,限制了脐橙产业的发展[2]。钾肥是脐橙果树生长和果实品质形成的重要因素,研究表明,适量施用钾肥可以显著促进果实的细胞分裂、促进果实膨大,增加维生素C与可溶性糖的含量,降低果实的裂果率,进而改善柑橘果实的品质。然而,目前种植过程中往往忽略钾肥的重要性,而重视氮肥的施用,导致土壤养分失衡,品质下降[3]。

钾是植物中含量最丰富的阳离子,钾元素影响植物的新陈代谢、蒸腾作用、光合作用等生命活动,钾元素的缺失会使植株生长受抑、果实产量下降。使用钾肥能够提高作物对外界胁迫的响应,从而提高抗逆性[4]。周小杰等[5]的研究表明,增施钾肥能够增加叶绿素含量,促进柑橘生长。张洋等[6]的研究表明,增施钾肥可显著提高番茄的株高、茎粗、根系活力、叶片光合色素含量,番茄单果重、果实产量均显著增长。钾肥对植物的影响还表现在对果实品质的影响[7],研究表明,充足的钾肥能够增强果皮的抗破裂能力,提高柑橘果实可溶性固形物和维生素C含量,减少晚熟柑橘落果[8]。牛金霞等[9]的研究表明,钾肥对苹果的含糖量、果形指数、硬度、总酸度有一定影响,追施氯化钾增加了苹果产量。郭志刚等[10]的研究表明,配施钾肥显著提高了果实平均单果重、可溶性固形物含量、Vc含量及果实硬度。目前,有关对钾肥在脐橙上的研究较少,因此,本试验设计不同的钾肥用量,研究脐橙产量和品质的变化特征,为脐橙的高产栽培和钾肥在脐橙上的应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地点及材料

试验于2021年在四川省凉山彝族自治州雷波县进行,试验地位于北纬27°49′—28°36′,东经103°10′—52′之间,属于亚热带山地立体气候,年平均气温13℃,年均降雨量900mm,年均日照时数为1250h,无霜期270d。试验地土壤为砂壤土,pH值6.2,有机质含量 21.18g/kg,碱解氮含量98.65mg/kg,速效磷含量82.6mg/kg,速效钾含量 332.0mg/kg,供试脐橙为8年生嫁接果树。株行距为3m×4m,果树长势一致,产量较稳定。试验用氮磷钾肥为尿素(N 46%)、过磷酸钙(P2O5 12%)和氯化钾(K2O60%)。

1.2 试验设计

试验采用完全随机设计,设置不施钾肥为对照(CK),设置5个钾肥使用量,以(K2O)计算,分别为0.25kg/株(T1),0.5kg/株(T2),0.75kg/株(T3),1kg/株(T4),1.25kg/株(T5)。所有处理施氮肥(N)0.6kg/株,磷肥0.6kg/株。各处理在3月上旬施氮、磷、钾30%、50%和30%,在5月中旬施氮、磷、钾40%、50%和30%,在8 月中旬施氮、钾30%和40%。每个处理设置15株,每个处理按照3株×5株进行配置,处理间开沟进行隔离。其他管理均相同。

1.3 测定指标与方法

1.3.1 叶片形态特征和叶绿素SPAD值的测定

每个处理选择3株树,从东西南北4个方向,每个方向新枝取4片新叶,测量叶片长度和宽度,计算叶形指数。叶形指数=叶片长度/叶片宽度。使用SPAD叶绿素仪测定叶片叶绿素SPAD值。

1.3.2 光合参数的测定

在6月中旬,使用Li-6400便携式光合测定系统(LI-COR,Inc,USA)测定脐橙叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Cr)、蒸腾速率(Tr)和胞间二氧化碳浓度(Ci)光合参数。每个处理测定3株,每株重复测定3次。

1.3.3 产量的测定

果实成熟后,称取每个处理所有植株的单株产量,并折算亩产。

1.3.4 脐橙果实形态特征的测定

果实成熟后,每个处理随机选择2株树,采集树冠外围中部的果实10个,分别用分析天平称量单果重,用游标卡尺测量果实纵径和横径,分别测定果实果皮上、中、下部厚度,取平均值。

1.3.5 脐橙果实品质的测定

将成熟果实剥去果皮,将果肉榨汁,取滤液测定果汁总质量,计算出汁率。出汁率=(果汁质量/果实质量)×100%。使用糖度计测量果汁可溶性固形物含量,采用分光光度法测定维生素C含量,使用滴定法测果汁可滴定酸含量计算固酸比。固酸比=可溶性固形物含量/可滴定酸含量。每个处理测定3次。

1.4 数据分析

测定数据采用Excel 2010和SPSS 17.0进行处理和分析。多重比较釆用Tukey法。

2 结果与分析

2.1 钾肥施入量对脐橙叶片形态特征和SPAD值的影响

由表1可知,施用钾肥显著促进了脐橙叶片生长,提高了SPAD值。叶片长度随着钾肥使用量的增加呈先升高后降低的趋势,从大到小依次为T3>T4>T5>T2>T1>CK,所有处理均显著高于CK,T1、T2、T3、T4、T5分别比CK高出1.93%、5.30%、14.16%、5.99%和2.77%,T2和T4、T1和T5处理间没有显著差异。叶片宽度T5处理和CK没有显著差异,其他处理均显著高于CK,T2、T3、T4、T5分别比CK高出6.64%、13.86%、11.09%和1.44%。叶形指数的各处理间没有显著差异。SPAD值随着钾肥使用量的增加呈先升高后降低的趋势,从大到小依次为T3>T4>T5>T2>T1>CK,所有处理均显著高于CK,T1、T2、T3、T4、T5分别比CK高出9.70%、13.56%、18.49%、18.49%和15.42%,T1和T5处理间没有显著差异。

2.2 钾肥施入量对脐橙光合参数的影响

从表2可知,钾肥使用量对脐橙叶片光合参数有显著的影响。净光合速率随着钾肥使用量的增加呈先升高后降低的趋势,从大到小依次为T3>T4>T5>T2>T1>CK,所有处理均显著高于CK,T1、T2、T3、T4、T5分别比CK高出2.45%、4.76%、10.81%、7.06%和3.17%。气孔导度所有处理均显著高于CK,T1、T2、T3、T4、T5分别比CK高出4.47%、11.25%、17.67%、12.28%和4.42%,在T3处理时达到最大值,显著高于其他处理,T2和T4、T1和T5处理间没有显著差异。胞间二氧化碳浓度随着钾肥使用量的增加呈先降低后升高的趋势,在T3处理时达到最小值,各处理均显著低于CK。蒸腾速率随着钾肥使用量的增加呈先升高后降低的趋势,从大到小依次为T3>T4>T5>T2>T1>CK,所有处理均显著高于CK,T1、T2、T3、T4、T5分别比CK高出11.76%、21.18%、29.16%、23.53%和4.71%,T2和T4处理间没有显著差异。总体来看,在T3处理的钾肥使用量下脐橙光合作用最强。

2.3 钾肥施入量对脐橙果实产量的影响

由图1可知,施用钾肥显著提高了脐橙产量,产量随着钾肥使用量的增加呈先升高后降低的趋势,从大到小依次为T3>T4>T5>T2>T1>CK,所有处理均显著高于CK,T1、T2、T3、T4、T5分别比CK高出28.20%、58.22%、92.07%、71.99%和44.41%,各处理间的差异均显著。

2.4 钾肥施入量对脐橙果实形态特征的影响

由表3可知,施用钾肥显著影响脐橙果实形态特征,单果重随钾肥使用量的增加呈先升高后降低的趋势,从大到小依次为T3>T4>T5>T2>T1>CK,所有处理均显著高于CK,T1、T2、T3、T4、T5分别比CK高出6.26%、14.35%、23.23%、20.25%和11.55%,各处理间的差异均显著。横径随着钾肥使用量的增加呈先升高后降低的趋势,从大到小依次为T3>T4>T5>T2>T1>CK,所有处理均显著高于CK,T1、T2、T3、T4、T5分别比CK高出4.74%、9.17%、14.07%、11.93%和9.02%,T2和T5处理间没有显著差异。纵径变化特征和横径相似,所有处理均显著高于CK,T1、T2、T3、T4、T5分别比CK高出3.22%、7.70%、11.06%、8.54%和4.20%。果皮厚度随着钾肥使用量的增加呈先降低后升高的趋势,从小到大依次为T3<T4<T5<T2<T1<CK,所有处理均显著低于CK,T1、T2、T3、T4、T5分别比CK高出15.62%、20.58%、30.95%、27.30%和23.36%。总体来看,T3处理能够增加果实单果重、横径和纵径,降低果皮厚度。

2.5 钾肥施入量对脐橙果实品质的影响

由表4可知,施用钾肥能够显著改善脐橙品质,出汁率随钾肥使用量的增加呈先升高后降低的趋势,从大到小依次为T3>T4>T5>T2>T1>CK,所有处理均显著高于CK,T1、T2、T3、T4、T5分别比CK高出12.63%、15.89%、23.80%、45.43%和8.86%,T1和T2、T5处理间没有显著差异。可溶性固形物随钾肥使用量的增加呈先升高后降低的趋势,从大到小依次为T3>T4>T5>T2>T1>CK,所有处理均显著高于CK,T1、T2、T3、T4、T5分别比CK高出8.08%、11.43%、17.89%、17.89%和13.60%,T2和T4、T5处理间没有显著差异。可滴定酸含量随钾肥使用量的增加呈先升高后降低的趋势,各处理均显著低于CK,T1、T2、T3、T4、T5分别比CK低10.96%、15.07%、20.55%、21.92%和17.81%。固酸比随钾肥使用量的增加呈先升高后降低的趋势,从大到小依次为T3>T4>T5>T2>T1>CK,所有处理均显著高于CK,T1、T2、T3、T4、T5分别比CK高出21.35%、31.17%、48.38%、45.49%和34.14%,T3和T4、T2和T5处理间没有显著差异。

3 结论

施用钾肥是补充土壤钾元素、促进植物生长发育和产量最重要的因素[11]。研究表明,适量施用钾肥有利于促进地上和地下的协调,为产量形成奠定较好的基础[12]。本研究结果表明,施用钾肥显著增加了脐橙叶片长度、宽度和SPAD值,主要是由于钾离子具有影响酶活性、调节细胞渗透势和维持细胞电荷平衡等功能[13]。施用钾肥可以使植物体内的物质代谢达到平衡状态,从而促进叶片的生长和叶绿素的合成[14]。在本研究中,随着钾肥施用量的增加呈先升高后降低的趋势,在钾肥施用量为0.75kg/株时达到最大值。主要是由于钾含量过高影响植物对其他离子的吸收,从而限制了植株的生长。

光合参数是反映植物光合能力的最直观的指标[15]。钾离子参与了气孔开闭、细胞伸长等生理过程。钾元素不足则出现生长抑制,钾过量也会造成植物生长缓慢[16]。本研究结果表明,施用钾肥可以提高净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,主要是因为钾离子参与植物体内多种光合酶的活性[17],充足的钾离子使 Rubisco活化酶的含量及活性升高,使水势和气孔导度升高,进而增加光合作用[18]。但施用过量的钾肥会导致叶片长势变差、叶绿素含量下降,主要是由于钾含量过高导致光合色素降低,使得光电子传递受到阻碍,叶片通过调节气孔分布、密度和大小,进而降低叶片光合速率[19]。

钾肥还会影响植物的产量和品质[19]。研究表明,施钾可提高作物碳氮代谢关键酶的活性、碳水化合物数量、可溶性蛋白的含量,增加叶片的光合效率,促进植物的生长发育[20],对果实内含物的积累及果实产量起关键性作用[21]。本研究结果表明,施用钾肥对提高产量、果实单果重、纵横经有显著的效果,主要是由于施用钾肥提高了脐橙光合作用,有利于光合化产物的积累,为果实的物质积累和转化提供物质保障,从而提高脐橙产量。随着钾肥施用量的增加呈先升高后降低的趋势,其中在钾肥施用量为0.75kg/株时的效果最好。施用钾肥显著提高了出汁率和可溶性固形物含量,降低了可滴定酸含量,表明施用钾肥对提高脐橙产量和品质具有较好的作用,而施用量过高则会产生负面影响。

4 结论

施用钾肥显著增加了脐橙叶片长度、宽度和SPAD值,提高了净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,对提高产量、果实单果重、纵横经有显著的效果,提高了出汁率和可溶性固形物含量,降低了可滴定酸含量,在钾肥施用量为0.75kg/株时,对品质的改善效果最好。本研究仅采用一年试验进行分析,在后续试验中,将继续展开多年的深入研究。

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习近平《 论“三农”工作》

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(二〇一八年九月二十一日)

即便我国城镇化率达到百分之七十,农村仍将有四亿多人口。如果在现代化进程中把农村四亿多人落下,到头来“一边是繁荣的城市、一边是凋敝的农村”,这不符合我们党的执政宗旨,也不符合社会主义的本质要求。这样的现代化是不可能取得成功的!四十年前,我们通过农村改革拉开了改革开放大幕。四十年后的今天,我们应该通过振兴乡村,开启城乡融合发展和现代化建设新局面。

——节选自习近平同志主持中共十九届中央政治局第八次集体学习时讲话,《论“三农”工作》,中央文献出版社,2022年6月第1版

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(二〇一八年九月二十一日)

在现代化进程中,城的比重上升,乡的比重下降,是客观规律,但在我国拥有近十四亿人口的国情下,不管工业化、城镇化进展到哪一步,农业都要发展,乡村都不会消亡,城乡将长期共生并存,这也是客观规律。

——节选自习近平同志主持中共十九届中央政治局第八次集体学习时讲话,《论“三农”工作》,中央文献出版社,2022年6月第1版

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