豐智松, 李增源, 張衛(wèi)峰, 陳 磊, 安琪琪
(1.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院,北京100083;2.上海市崇明區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)科創(chuàng)中心,上海崇明202150;3.上海市崇明區(qū)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全中心,上海崇明202150)
廣大消費(fèi)者青睞于柑橘的獨(dú)特風(fēng)味[1]。目前柑橘已經(jīng)成為中國第一大果樹[2],其品種類別繁多,包括寬皮柑橘、檸檬、橙、柚等。其中以寬皮柑橘為主,種植面積比例高達(dá)66.71%[3]。寬皮柑橘品種很多,主栽品種為溫州蜜柑,因其具有較好適應(yīng)性、抗逆性和高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)等特點(diǎn),成為寬皮柑橘中在中國及世界種植面積最廣的一個(gè)品種[3]。上世紀(jì)70年代上海市崇明區(qū)引進(jìn)溫州蜜柑品種,通過技術(shù)改良形成一定規(guī)模,并成功突破柑橘分布北緣低溫臨界線,成為崇明區(qū)經(jīng)濟(jì)果林的優(yōu)選樹種[4]。但農(nóng)戶生產(chǎn)管理粗放、種植技術(shù)落后,特別是施肥管理方面,缺乏科學(xué)技術(shù),憑經(jīng)驗(yàn)施肥,造成樹體養(yǎng)分不均衡,從而導(dǎo)致了柑橘品質(zhì)較差、產(chǎn)量較低、樹體衰退等問題[5]。因而,亟需建立養(yǎng)分診斷體系以實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增效。
葉片營養(yǎng)診斷是指導(dǎo)科學(xué)施肥的有效方法,是判斷樹體養(yǎng)分需求的重要依據(jù)。目前葉片營養(yǎng)診斷常用的方法有很多,中國學(xué)者已提出了椪柑、錦橙、臍橙等葉片礦質(zhì)養(yǎng)分標(biāo)準(zhǔn)值[6-9],而該方法受品種、地域等因素限制,具有一定局限性。1973年Beaufils首先以養(yǎng)分均衡為理論基礎(chǔ)提出了診斷綜合施肥法(DRIS)[10],隨后Walworth等把干物質(zhì) (DM)引入DRIS平衡方程,該法稱作M-DRIS法[11]。DRIS和M-DRIS方法在實(shí)際生產(chǎn)診斷中原理相同,其診斷結(jié)果受地域、品種影響較小[12],在明確礦質(zhì)養(yǎng)分豐缺狀況的同時(shí)還給出了樹體養(yǎng)分需求順序[13]。Montanes等于 1993 年提出標(biāo)準(zhǔn)適宜含量偏差百分?jǐn)?shù)法(DOP),計(jì)算簡單、易推廣,可以明確樹體需肥順序,更適宜診斷生產(chǎn)水平較低的果園[14]。目前這些方法已經(jīng)在一些發(fā)達(dá)國家的柑橘、蘋果、菠蘿、葡萄、梨、杧果[15-20]等果樹上開始應(yīng)用。
當(dāng)前,柑橘葉片營養(yǎng)診斷研究主要集中在橙類[21]、柚類[16]、檸檬[22]等品種,而種植面積最大的寬皮柑橘卻鮮有報(bào)道,導(dǎo)致在實(shí)際生產(chǎn)中仍然采用適宜范圍值對比的傳統(tǒng)方法指導(dǎo)施肥,不能精準(zhǔn)地提供施肥指導(dǎo)。因此,我們以寬皮柑橘的典型代表品種溫州蜜柑為例,探索葉片營養(yǎng)診斷方法在推薦施肥上的應(yīng)用,以期為科學(xué)施肥管理提供依據(jù),為進(jìn)一步提高寬皮柑橘的產(chǎn)量和品質(zhì)提供支撐。
試驗(yàn)在上海市崇明區(qū)(北緯31°27′~31°51′,東經(jīng)121°09′~121°54′)進(jìn)行,溫州蜜柑種植面積達(dá)3 100 hm2以上,溫州蜜柑主要種植區(qū)土壤類型為潮土和鹽漬土。該區(qū)域?yàn)閬啛釒Ъ撅L(fēng)氣候區(qū),日照充足,年平均氣溫在16~17 ℃,≥ 10 ℃積溫約2 699~2 995 ℃,無霜期236 d,雨量豐沛,年平均降雨量1 129~1 149 mm,降雨呈現(xiàn)明顯的季節(jié)性,集中在梅雨季,年均日照時(shí)數(shù)1 937~2 104 h。
1.2.1 采樣時(shí)間、地點(diǎn)及材料 于2020年9月開展試驗(yàn),地點(diǎn)在上海市崇明區(qū)長興島、橫沙島、三星鎮(zhèn)、廟鎮(zhèn)、綠華鎮(zhèn),依據(jù)各鎮(zhèn)種植面積按比例隨機(jī)選擇代表性柑橘高產(chǎn)園(產(chǎn)量>60.00 t/hm2)和低產(chǎn)園(產(chǎn)量<60.00 t/hm2)共70個(gè),柑橘品種為溫州蜜柑,砧木為枳殼,果園樹齡統(tǒng)一為20~25年的果園,株行距為3 m×3 m。
1.2.2 采樣方法 每個(gè)采樣果園用“Z”字法選擇長勢基本一致的取樣樹8~10株。在每株取樣樹樹冠外圍四個(gè)方位采集當(dāng)年生春梢營養(yǎng)枝頂部第3葉片,每株采30片葉,10株樹所采葉片形成一個(gè)混合樣。葉片分別于中性洗滌劑中洗滌30 s,清水洗滌,0.2% HCl 洗滌30 s,去離子水洗凈后,105 ℃殺青30 min,75 ℃烘干至恒質(zhì)量,研缽中研磨后,過0.5 mm篩子,混勻裝袋備用。
將經(jīng)過前處理的葉片樣品經(jīng)H2SO4-H2O2消煮后,進(jìn)行各營養(yǎng)元素的測定,凱氏定氮法測定氮含量,釩鉬黃比色法測定磷含量,火焰光度計(jì)法測定鉀含量,鈣、鎂、鐵、錳、銅、鋅元素含量測定采用原子吸收分光光度法,硼含量測定采用硼-姜黃素比色法。
1.4.1 營養(yǎng)診斷總體思路 采用DRIS、M-DRIS和DOP方法進(jìn)行葉片營養(yǎng)診斷。DRIS與M-DRIS診斷步驟為:(1)高、低產(chǎn)園各養(yǎng)分比例表示形式為Y/X;(2)計(jì)算高、低產(chǎn)園各種形式方差比(VH/VL),并對方差比進(jìn)行顯著性檢驗(yàn),確定診斷參數(shù);(3)代入DRIS或M-DRIS公式得出元素診斷指數(shù);(4)各元素診斷指數(shù)排序得出施肥順序。DOP診斷步驟為:(1)確定標(biāo)準(zhǔn)值(高產(chǎn)園各礦質(zhì)元素平均值);(2)標(biāo)準(zhǔn)值代入DOP公式得DOP診斷公式;(3)各元素代入DOP診斷公式得出診斷指數(shù);(4)各元素診斷指數(shù)排序得出施肥順序。
1.4.2 DRIS指數(shù) DRIS指數(shù)是反映柑橘對某一養(yǎng)分需求程度的指標(biāo),以實(shí)測值偏離高產(chǎn)組最適值的程度來表示,Y/X表示2個(gè)養(yǎng)分含量之比,y/x表示高產(chǎn)組2個(gè)養(yǎng)分比值的平均值,則Y/X偏離y/x的程度函數(shù)f(Y/X)計(jì)算公式[10]如下:
(1)
式中,CV為y/x的變異系數(shù)。若考察的元素為Y/X中Y時(shí),取f(Y/X);若考察的元素為Y/X中X時(shí),取-f(Y/X)。IX指數(shù)表達(dá)公式為:
IX=[f (X/A)+…-f(B/X)-f(C/X)]/(n-1)
(2)
DRIS平均營養(yǎng)不平衡指數(shù)以NBIm值表示,其計(jì)算公式如下:NBI=∑|IX|,NBIm=NBI/n,式中n為被診斷元素的數(shù)量。
1.4.3 M-DRIS指數(shù) M-DRIS指數(shù)與DRIS指數(shù)計(jì)算公式相同, M-DRIS 在診斷中引入了干物質(zhì)。
1.4.4 DOP指數(shù) DOP 指數(shù)以各元素實(shí)測值相對于最適宜值百分比偏差表示,計(jì)算公式[15]如下:
DOP指數(shù)= [(C×100)/Cr]-100
(3)
式中,C為被診斷樣品某元素的含量,Cr為該元素的葉標(biāo)準(zhǔn)值(本研究采用高產(chǎn)園葉片礦質(zhì)元素平均值)。DOP平均營養(yǎng)不平衡指數(shù)與DRIS、M-DRIS指數(shù)的意義相同,同樣以NBIm表示 。
1.4.5 邊界線方程構(gòu)建 參考Amir等提出的直線式邊界線方程建立標(biāo)準(zhǔn)[24]。首先把因變量(柑橘產(chǎn)量)和自變量(葉片各礦質(zhì)養(yǎng)分含量)一一對應(yīng),并對因變量進(jìn)行升序排列,同時(shí)對自變量進(jìn)行降序排列,編制散點(diǎn)圖。然后在散點(diǎn)圖的上邊緣選擇數(shù)據(jù)點(diǎn)用于函數(shù)擬合,這可以通過肉眼觀察完成或者用統(tǒng)計(jì)方法完成。最后將函數(shù)擬合到邊界點(diǎn)上建立模型。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2019和SPSS18.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析,采用 LSD單因素方差分析和差異顯著性分析。
2.1.1 上海市崇明區(qū)溫州蜜柑產(chǎn)量分布 70個(gè)供試溫州蜜柑柑橘園產(chǎn)量平均值為56.66 t/hm2。根據(jù)產(chǎn)量差異,將70個(gè)代表性柑橘園劃分為2個(gè)亞組(圖1):高產(chǎn)園(產(chǎn)量>60.00 t/hm2,n=30)和低產(chǎn)園(產(chǎn)量<60.00 t/hm2,n=40)。高產(chǎn)園和低產(chǎn)園產(chǎn)量平均值分別為66.22 t/hm2和38.97 t/hm2。
圖1 崇明區(qū)溫州蜜柑果園產(chǎn)量現(xiàn)狀
2.1.2 崇明區(qū)溫州蜜柑果園間葉片礦質(zhì)養(yǎng)分含量差異 崇明區(qū)溫州蜜柑果園葉片礦質(zhì)養(yǎng)分整體狀況分析結(jié)果(表1)表明,高產(chǎn)園葉片礦質(zhì)養(yǎng)分N、K2O、Ca、Mg、Fe、Zn含量的均值與低產(chǎn)園相比差異均不顯著。高產(chǎn)園葉片僅Mn含量顯著高于低產(chǎn)園,而低產(chǎn)園葉片P2O5、Cu、B含量顯著高于高產(chǎn)園。從變異情況來看,高產(chǎn)園間葉片養(yǎng)分含量變異程度小于低產(chǎn)園,高產(chǎn)園的變異范圍為4.61%~59.97%,低產(chǎn)園間變異范圍為5.17%~75.07%。低產(chǎn)園除P2O5、Fe、B外,葉片礦質(zhì)養(yǎng)分含量變異系數(shù)均高于高產(chǎn)園。所有果園微量元素的變異系數(shù)均高于大、中量元素,這說明微量元素養(yǎng)分含量不穩(wěn)定。
表1 崇明區(qū)溫州蜜柑葉片礦質(zhì)養(yǎng)分含量
2.1.3 溫州蜜柑葉片單一礦質(zhì)養(yǎng)分絕對含量適宜范圍 將溫州蜜柑葉片各礦質(zhì)養(yǎng)分含量與產(chǎn)量進(jìn)行擬合分析,運(yùn)用邊界點(diǎn)建立邊界線方程。經(jīng)過檢驗(yàn),所有方程均達(dá)到顯著水平。由圖2可知,溫州蜜柑產(chǎn)量隨葉片各礦質(zhì)養(yǎng)分含量的增加均呈現(xiàn)增加-穩(wěn)定-下降的趨勢。邊界線方法將產(chǎn)量達(dá)到最高時(shí)的葉片養(yǎng)分含量定義為適宜范圍。當(dāng)溫州蜜柑產(chǎn)量穩(wěn)定在最高產(chǎn)時(shí),葉片各礦質(zhì)養(yǎng)分的范圍為:N 2.80%~3.30%、P2O50.17%~0.23%、K2O 0.70%~1.50%、Ca 3.40~4.80 g/kg、Mg 0.30~0.50 g/kg、Fe 89.00~129.00 mg/kg、Mn 21.00~63.00 mg/kg、Cu 5.00~12.00 mg/kg、Zn 11.00~20.00 mg/kg、B 33.00~101.00 mg/kg。
圖2 葉片各礦質(zhì)養(yǎng)分含量對溫州蜜柑產(chǎn)量的影響
將邊界線方法建立的溫州蜜柑葉片養(yǎng)分含量適宜范圍,與魯健巍[25]總結(jié)的國內(nèi)外溫州蜜柑葉片養(yǎng)分適宜范圍進(jìn)行對比,發(fā)現(xiàn)2種方法的適宜范圍差異較大,僅礦質(zhì)養(yǎng)分Mg和B的適宜范圍重合(表2)。同樣,用2種方法統(tǒng)計(jì)分析70個(gè)果園養(yǎng)分豐缺狀況,發(fā)現(xiàn)結(jié)果差異較大(表3)。尤其是N、P2O5、K2O、Zn幾種養(yǎng)分差異最大,例如邊界線方法統(tǒng)計(jì)的N、P2O5、K2O、Zn處于適宜范圍的果園分別為90.00%、72.86%、85.71%、70.00%。而按魯健巍的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)的N、P2O5、K2O、Zn處于適宜范圍的果園分別為22.86%、11.43%、35.71%、2.86%,K2O缺乏的果園為62.86%,Zn缺乏的果園為95.71%。2種方法在中量元素Ca,微量元素Fe、Mn、Cu診斷中也有一定差異。因此用單一礦質(zhì)養(yǎng)分的絕對值評判果園養(yǎng)分豐缺狀況存在較大的不確定性。
表2 溫州蜜柑葉片礦質(zhì)養(yǎng)分分級標(biāo)準(zhǔn)
表3 崇明區(qū)溫州蜜柑葉片礦質(zhì)養(yǎng)分含量豐缺狀況
2.1.4 溫州蜜柑葉片各礦質(zhì)養(yǎng)分絕對含量與產(chǎn)量的相關(guān)性 崇明區(qū)溫州蜜柑葉片中大多數(shù)各礦質(zhì)養(yǎng)分含量與產(chǎn)量之間無顯著相關(guān)性(表4),高產(chǎn)園中僅葉片P2O5和Ca含量與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系,葉片B含量與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)關(guān)系,其他元素含量與產(chǎn)量均無相關(guān)性。低產(chǎn)園中僅葉片P2O5含量與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)關(guān)系。這表明單一礦質(zhì)養(yǎng)分含量與產(chǎn)量關(guān)系并不密切。
表4 崇明區(qū)溫州蜜柑葉片礦質(zhì)養(yǎng)分含量與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)
2.2.1 DRIS、M-DRIS、DOP診斷參數(shù)的確定 將崇明區(qū)溫州蜜柑高產(chǎn)園與低產(chǎn)園葉片N、P2O5、K2O、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn、B含量用不同表示形式(N/P2O5、P2O5/K2O、K2O/N等72 種形式表示)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。計(jì)算高產(chǎn)園和低產(chǎn)園各種形式方差比,并對方差比進(jìn)行顯著性檢驗(yàn),經(jīng)F檢驗(yàn)達(dá)到顯著水平的表示形式被確定為DRIS和M-DRIS的診斷參數(shù)(每對形式如N/K2O和K2O/N,只選擇差異最顯著的一個(gè)作為參數(shù))。最終篩選出達(dá)到顯著水平的參數(shù)為Ca/N、Mg/N、Fe/N、Cu/N、Zn/N、P2O5/K2O、P2O5/Ca、Fe/P2O5、Mn/P2O5、Cu/P2O5、Zn/P2O5、K2O/Ca、K2O/Mg、Mn/K2O、Cu/K2O、Zn/K2O、B/K2O、Mn/Ca、Ca/Cu、Zn/Ca、Mn/Mg、Cu/Mg、Zn/Mg、Zn/Fe、Cu/Mn、Mn/B、Cu/Zn、Cu/B、DM/N、DM/P2O5、K2O/DM、Ca/DM、Mg/DM、Fe/DM、Mn/DM、DM/Cu、Zn/DM、DM/B。將這些參數(shù)作為DRIS或M-DRIS診斷參數(shù),代入公式(1)和(2),通過對各元素診斷指數(shù)的大小排序得出養(yǎng)分平衡調(diào)節(jié)優(yōu)先序。將表1中高產(chǎn)園葉片礦質(zhì)養(yǎng)分N、P2O5、K2O、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn、B含量平均值作為標(biāo)準(zhǔn)值,帶入公式(3)得到各元素DOP診斷公式。將每個(gè)柑橘園的葉片礦質(zhì)養(yǎng)分值代入 DOP 診斷公式,即得到DOP指數(shù),進(jìn)而得出養(yǎng)分平衡調(diào)節(jié)優(yōu)先序。
2.2.2 溫州蜜柑葉片營養(yǎng)診斷方法的NBIm值與產(chǎn)量的相關(guān)性 根據(jù)DRIS、M-DRIS、DOP診斷參數(shù)分別得出其平均營養(yǎng)不平衡指數(shù)(NBIm)。NBIm是各營養(yǎng)元素相互作用量化的指標(biāo),能夠系統(tǒng)反映樹體的營養(yǎng)狀況,NBIm越大表明樹體內(nèi)礦質(zhì)營養(yǎng)越不平衡,NBIm越小越接近平衡。分析3種方法NBIm值與產(chǎn)量的相關(guān)性發(fā)現(xiàn),在所有調(diào)研果園和高產(chǎn)園中,DRIS方法和M-DRIS方法建立的NBIm值均與產(chǎn)量呈極顯著負(fù)相關(guān),在所有果園中DOP方法建立的NBIm值與產(chǎn)量呈顯著負(fù)相關(guān)(表5)。這表明樹體內(nèi)不同礦質(zhì)養(yǎng)分的比例關(guān)系與產(chǎn)量有密切的聯(lián)系,樹體礦質(zhì)養(yǎng)分越趨于平衡,產(chǎn)量越高。3種方法分析結(jié)果均表明低產(chǎn)園的NBIm值高于高產(chǎn)園,這可能是因?yàn)榈彤a(chǎn)園樹體養(yǎng)分比例失衡進(jìn)而導(dǎo)致了低產(chǎn)。
表5 DRIS、M-DRIS、DOP方法的NBIm值與溫州蜜柑產(chǎn)量的相關(guān)性
2.2.3 崇明區(qū)溫州蜜柑果園養(yǎng)分平衡調(diào)節(jié)優(yōu)先序 根據(jù)DRIS、MDRIS、DOP 3種方法對各元素間平衡指數(shù)的大小進(jìn)行排序,得出不同礦質(zhì)養(yǎng)分平衡調(diào)節(jié)優(yōu)先序,結(jié)果見表(6)。DRIS和M-DRIS方法得出的結(jié)果基本一致,僅個(gè)別元素順序有差別。整體而言,崇明區(qū)溫州蜜柑樹體急需調(diào)節(jié)平衡的前3種養(yǎng)分為Mn>K>Zn。而高產(chǎn)園樹體急需調(diào)節(jié)平衡的前3種養(yǎng)分為Cu>Mn>Zn,低產(chǎn)園急需調(diào)節(jié)平衡的前3種養(yǎng)分為Mn>K>N。根據(jù)DOP診斷結(jié)果(表6),整體而言,崇明區(qū)溫州蜜柑樹體急需調(diào)節(jié)平衡的前3種養(yǎng)分Mn>K>N。低產(chǎn)園樹體急需調(diào)節(jié)平衡的前3種養(yǎng)分也為Mn>K>N。該診斷結(jié)果中急需調(diào)節(jié)平衡的前2種礦質(zhì)養(yǎng)分與DRIS和M-DRIS方法得出的結(jié)果相同??傮w而言,綜合3種方法的結(jié)果,崇明區(qū)溫州蜜柑養(yǎng)分平衡調(diào)節(jié)優(yōu)先考慮Mn、K、N、Zn。
表6 溫州蜜柑葉片DRIS、M-DRIS和DOP診斷指數(shù)及養(yǎng)分平衡調(diào)節(jié)順序
葉片不僅是植物器官,還是樹體養(yǎng)分“庫”,其養(yǎng)分的積累直接影響著作物的產(chǎn)量和品質(zhì)[26-27]。研究發(fā)現(xiàn),葉片大量元素空間變異程度最小,尤其是N,微量元素空間變異程度較大,這與鄭永強(qiáng)等的研究結(jié)果一致[28]。與高產(chǎn)園相比,低產(chǎn)園葉片礦質(zhì)元素變異程度較大,相關(guān)研究結(jié)果表明這可能是制約產(chǎn)量的因素[16]。本研究將高產(chǎn)園和低產(chǎn)園葉片礦質(zhì)養(yǎng)分含量進(jìn)行顯著性分析,發(fā)現(xiàn)葉片大多數(shù)礦質(zhì)養(yǎng)分含量差異不顯著,高產(chǎn)園葉片僅Mn含量顯著高于低產(chǎn)園,而低產(chǎn)園葉片P2O5、Cu、B含量顯著高于高產(chǎn)園,與吳良泉等研究結(jié)果相似[29],而這與我們通常認(rèn)為的葉片礦質(zhì)養(yǎng)分含量越高樹勢越好,從而會(huì)表現(xiàn)較高產(chǎn)量的觀點(diǎn)不一致。通過建立葉片單一礦質(zhì)養(yǎng)分與產(chǎn)量的關(guān)系發(fā)現(xiàn),葉片P2O5和Ca含量與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān),B含量與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān),大多數(shù)礦質(zhì)元素含量與產(chǎn)量均無較好的相關(guān)性,這與前人的研究結(jié)果類似,無論是土壤還是葉片,其單一礦質(zhì)養(yǎng)分與產(chǎn)量的關(guān)系均不密切[30]。所以,并不是葉片單一礦質(zhì)養(yǎng)分含量越高其產(chǎn)量越高,在葉片礦質(zhì)養(yǎng)分含量達(dá)到一定水平后,單一礦質(zhì)養(yǎng)分含量并不是影響產(chǎn)量的關(guān)鍵因素。依據(jù)DRIS、M-DRIS和DOP 3種營養(yǎng)診斷方法,以樹體內(nèi)各礦質(zhì)養(yǎng)分的最適比例關(guān)系為參數(shù)與產(chǎn)量建立關(guān)系,發(fā)現(xiàn)在所有調(diào)研果園和高產(chǎn)園中,DRIS和M-DRIS方法的NBIm值均與產(chǎn)量呈極顯著負(fù)相關(guān),DOP方法的NBIm值與產(chǎn)量呈顯著負(fù)相關(guān)。前人在蘋果上的研究結(jié)果也顯示NBIm值與產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系[31]。這表明只有當(dāng)樹體內(nèi)各種礦質(zhì)養(yǎng)分的比例關(guān)系處于一種相對平衡的狀態(tài)時(shí),才會(huì)激發(fā)作物產(chǎn)量和品質(zhì)的潛力[32]。
根據(jù)單一礦質(zhì)養(yǎng)分的絕對值評判果園養(yǎng)分豐缺狀況存在較大的不確定性。以葉片鉀含量為例,根據(jù)邊界線劃分的葉片最適養(yǎng)分含量范圍,所有樣本中葉片鉀含量缺乏的果園僅占11.43%。根據(jù)前人劃分標(biāo)準(zhǔn),所有樣本中葉片鉀含量缺乏的果園占比62.86%。這是因?yàn)榍叭丝偨Y(jié)的溫州蜜柑葉片標(biāo)準(zhǔn)值大多參考國外的研究結(jié)果,存在地域差異[25]。而本研究依據(jù)崇明區(qū)本地溫州蜜柑葉片礦質(zhì)養(yǎng)分含量適宜范圍診斷更加精確,并且目前國內(nèi)柑橘葉片礦質(zhì)養(yǎng)分含量標(biāo)準(zhǔn)多參考臍橙、椪柑[6-9],這對補(bǔ)充國內(nèi)溫州蜜柑葉片養(yǎng)分含量空白具有一定的意義,但也會(huì)存在一定年際差異。由此可見,標(biāo)準(zhǔn)值法往往受地域、立地條件、品種等因素限制,具有較大不確定性,而葉片養(yǎng)分平衡診斷法不受這些因素的限制。
本研究綜合3種葉片養(yǎng)分平衡診斷方法,明確了崇明區(qū)溫州蜜柑急需養(yǎng)分平衡調(diào)節(jié)的元素為Mn、K、N、Zn。這可能與砧木、土壤類型、養(yǎng)分轉(zhuǎn)運(yùn)、施肥方式等因素有關(guān)[33-34]。調(diào)研發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶施肥不科學(xué),不施或少施微量元素和有機(jī)肥,這可能是造成樹體缺乏元素Mn和Zn的原因。同時(shí)崇明當(dāng)?shù)馗涕賵@土壤類型多為潮土、鹽漬土,堿性土壤中有效Zn和Mn元素容易被固定,難以被樹體吸收利用[35]。崇明島是中國最大的沖擊島,也是最大的沙島,土壤泥沙較多、結(jié)構(gòu)松散,當(dāng)?shù)亟涤陱?qiáng)度大,土壤中Mn、K、Zn、N等元素容易淋失。當(dāng)?shù)販刂菝鄹痰恼枘緸殍讱?,已有研究結(jié)果表明枳殼對土壤鋅脅迫最為敏感,不耐缺鋅[36]。
因此,為平衡崇明區(qū)溫州蜜柑樹體養(yǎng)分,應(yīng)采取標(biāo)本兼治的方法,在柑橘春梢抽發(fā)和膨果期,適量土施硫酸錳和硫酸鋅,葉面噴施0.3%的硫酸錳和0.3%的硫酸鋅。已有研究結(jié)果表明,柑橘噴施鋅肥和錳肥有利于提高坐果率、產(chǎn)量和品質(zhì)[37-38]。堅(jiān)持有機(jī)肥無機(jī)肥配施,施用有機(jī)肥可以改良土壤理化形狀,增加土壤保水保肥能力,減少養(yǎng)分淋失。調(diào)節(jié)土壤pH,活化土壤礦質(zhì)養(yǎng)分,提高養(yǎng)分有效性[39]。Abu-Zahra等研究結(jié)果表明,施用有機(jī)肥可以提高土壤Mn、Zn等微量元素含量[40]。并且用有機(jī)肥代替部分化肥,可以減少過量施用化肥而導(dǎo)致的農(nóng)業(yè)面源污染,符合崇明生態(tài)島綠色發(fā)展理念。
葉片單一礦質(zhì)養(yǎng)分含量并不是產(chǎn)量限制的因子,而葉片礦質(zhì)養(yǎng)分之間的均衡性是影響產(chǎn)量的關(guān)鍵。據(jù)此發(fā)現(xiàn)目前上海市溫州蜜柑種植區(qū)最急需調(diào)節(jié)平衡的礦質(zhì)養(yǎng)分是Mn、K、N、Zn。今后應(yīng)注重微量元素和有機(jī)肥的施用,平衡樹體養(yǎng)分,發(fā)揮果園增產(chǎn)潛力。
江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)2022年5期