土壤、叶片氮磷钾对湖景蜜露桃果实营养品质影响的研究
熊彩珍1沈玉英 1*李洁1
(1浙江嘉兴市南湖区林业与蚕桑站,浙江嘉兴,314000;1*浙江建设职业技术学院建筑与艺术系,浙江杭州萧山,311231)
摘 要:采用测定‘湖景蜜露’桃花后60天后6个时期的土壤、叶片氮磷钾及果实品质的方法,对其关系进行研究,以便指导施肥。结果表明,‘湖景蜜露’桃全氮含量0-20cm和20-40cm2个土层与叶片呈显著正相关,相关系数分别为0.7379和0.9694。不同土层全磷含量变化差异不大,而叶片全磷含量明显高于土壤,且各时期变化幅度明显。土壤速效钾在前期有短暂下降,至后呈上升趋势,叶片钾除6月8日出现低谷外到7月15日呈上升势态,随即下降,这与生育期相符。2个土层的土壤全钾与叶片钾呈显著负相关或无相关,相关系数分别为-0.9465和0.0835。果实氮磷钾的含量低于土壤和叶片。增施酸性有机肥提高有效磷的有效性及促进光合作用转化叶片营养到果实是重要措施。
关键词:湖景蜜露;桃;土壤;叶片;氮磷钾;果实品质
Study on the effect of N,P2O5 and K2O of soil and leaf on fruit nutritional quality in ‘Hujingmilu’peach cultival
XIONG Cai-zhen 1, SHEN Yu-ying 2*,LI Jie1
(1 Forestry and Sericulture Technology Service Station,Nanhu District,Jiaxing Nanhu District, Zhejiang 314000 China; 2 Department of Architecture and Art, Zhe Jiang College of Construction, Zhejiang Hangzhou xiaoshan, 311231 China)
Abstract: The relationship between nitrogen, phosphorus and potassium of soil, leaf and fruit quality in 6 periods after 60 days was studied to guide fertilization in ‘Hujingmilu’ peach. The results showed, that there was a significant positive correlation between soil depth in 0-20cm or 20-40cm and leaf in the total nitrogen content of peach (r=0.7379 and r=0.9694, respectively). The variation of total phosphorus content in different soil layers was not significant, but the leaf total phosphorus content was significantly higher than that in soil, and the variation was obvious in different periods. Soil quick-impact potassium has a brief decline in the early stages, and it has an upward trend since then. In addition to the low point on June 8, potassium in the leaves has an upward trend on July 15, and it has immediately declined, which is consistent with the growth period. There was a significant negative correlation or nun-correlation between the two soil layers and leaf in total potassium(r=-0.9465 and r=0.0835, respectively).The content of nitrogen, phosphorus and potassium in fruit is lower than that of soil and leaves. Increasing the application of acidic organic fertilizer to improve the effectiveness of effective phosphorus and promote photosynthesis to transform leaf nutrition into fruit is an important measure.
Keywords: ‘Hujingmilu’; peach; soil ; leaf; N, P2O5,K2O; fruit quality
‘湖景蜜露’桃(Amygdalus persica ‘Hujingmilu’),果实品质上乘之中熟桃,在长江流域广泛种植,深受消费者青睐。但近年来‘湖景蜜露’桃出现果实阴阳面差异明显、缝合线部位明显早熟于果实其他部位,导致果实易腐烂等问题,影响了产量和品质。对于桃果实品质方面前人作了许多研究,探讨了影响桃果实品质的诸多因素。章雅靓等[1]以‘新川中岛’桃为试材研究叶面喷施氮复合液肥可以延缓叶片衰老过程,果实含酸量下降,固酸比提高,品质有所改善。林英等[2]调查了北方桃园的施肥状况及钾素营养分析,有67.35%的桃园土壤速效钾含量处于缺乏状态。沈玉英等[3][4]研究了盖棚和不同纸质的果袋对果实品质的影响,白色袋利于果实着色。戴文圣等[5]分析了岗山早生和玉露桃展叶到果熟期叶片和果实矿质营养成分变化,叶片和果实表现出铁元素含量最高。但‘湖景蜜露’桃土壤营养、叶片营养与果实品质关系的研究尚未见报道。本研究旨在通过测定土壤、叶片、果实氮磷钾的含量及分析相互关系,从而进一步探讨获取合理施肥科学供给营养元素以改善‘湖景蜜露’桃果实品质的科学依据。
1 材料与方法
1.1 样品
1.1.1 植物样品
选择浙江嘉兴南湖区凤桥镇10年生生长结果正常的‘湖景蜜露’桃园,平均年降雨量1100-1200mm,土壤为粘壤土,地下水位埋深为0.6-1.0m。2012--2013年,每年选取生长一致的10年生‘湖景蜜露’桃树9株,花后60d开始,每隔10-15d结合生长结果变化的重要时期[5][6][7],选择5月18日、5月28日、6月8日、6月24日、7月15日和10月16日等6个时期进行采样和观察记载,采集树冠中部东西南北四个不同方向的长枝中部生长正常的叶片,每次每株取16张叶片,共144张叶片。
1.1.2 土壤样品
2012--2013年,每年选取与1.1.1相同的9株桃树,取土时期与叶片同。每株树冠下东南西北4个方向,用简易取土器取离树干1.5m处的0-20cm和20-40cm的土壤,9株树相应深度的土壤混合在一起,形成0-20cm、20-40cm的土样,自然干燥备用。
1.1.3果实样品
2012--2013年,每年选取与1.1.1相同的9株桃树,每株在东西南北四个方向树冠中部采收9成成熟、中等大小以上的果实16个,当天送实验室处理。
1.2 测定方法
土壤全氮含量的测定采用凯氏法[8];土壤有效磷含量的测定采用盐酸氟化铵浸提-分光光度法[9];土壤速效钾的测定采用乙酸铵浸提-火焰光度法[9];土壤全磷含量测定采用硫酸-高氯酸消化、磷分光光度法;土壤全钾含量的测定采用硫酸-高氯酸消化、钾火焰光度法。土壤、叶片、果实氮含量的测定采用开氏法,以硫酸铜和硫酸钾作为催化剂,加入浓硫酸消解样品,用全自动定氮分析仪测定氮的含量;土壤、叶片、果实磷钾含量的测定参照[10][11]相关方法。
1.3 数据处理
数据处理采用Microsoft Excel 2003 和STATA12.0软件进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 桃土壤与叶片全氮含量分析
‘湖景蜜露’桃不同生长发育时期0-20cm、20-40cm土壤全氮含量与叶片全氮含量的测定结果如图1所示,各时期土壤全氮含量,0-20cm都高于20-40cm;各时叶片全氮含量显著高于土壤全氮含量。5月28日和6月24日叶片全氮含量有2个低峰,5月28日正值果实硬核期、6月24日处于果实迅速膨大期大量消耗叶片氮素营养。在果实迅速膨大期,土壤0-20cm、20-40cm的全氮含量都处于低峰期,而在果实硬核期,消耗土壤氮素先于消耗叶片氮素。
图1 ‘湖景蜜露’桃土壤与叶片全氮含量(g.kg-1)
Fig.1 Contents of soil total nitrogen and leaf in ‘Hujingmilu’(g.kg-1)
2.2土壤有效磷与叶片全磷含量
图2显示‘湖景蜜露’桃不同生长发育时期0-20cm、20-40cm土壤有效磷与叶片全磷含量。0-20cm、20-40cm土壤有效磷的曲线基本相似,在硬核期和果实迅速膨大期有2个低峰期,7月15日果实成熟前土壤有效磷含量变化小,果实成熟后到落叶前土壤有效磷含量提高,说明果实生长消耗土壤有效磷。果实消耗叶片磷营养的时间在6月8日和7月15日后,与果实消耗氮素营养相比较时间稍后。7月15日果实成熟后叶片磷含量下降,这与叶片衰老含磷量下降相符合,说明果实生长加速叶片衰老。叶片全磷含量的高峰期在5月28日和6月24日。
图2‘湖景蜜露’桃土壤有效磷含量(mg.kg-1)与叶片全磷含量(g.kg-1)
Fig.2 Contens of effective soil phosphorus (mg.kg-1)and the leaf total phosphorus(g.kg-1)in ‘Hujingmilu’
2.3土壤速效钾与叶片全钾
‘湖景蜜露’桃不同生长发育时期0-20cm、20-40cm土壤速效钾与叶片全钾含量的测定结果见图3。叶片全钾含量在6月8日与10月16日有低峰表现,这与叶片磷的低峰期相吻合,但叶片磷的第2低峰期开始早于叶片全钾。叶片全钾含量的高峰期在7月15日,晚于叶片全磷含量高峰期。叶片全钾含量明显高于土壤速效钾含量。
图3‘湖景蜜露’桃土壤速效钾含量(mg.kg-1)与叶片全钾含量(g.kg-1)
Fig.3 Contens of soil available kalium(mg.kg-1) and leaf total kalium(g.kg-1)in ‘Hujingmilu’
2.4 土壤全磷与叶片全磷含量
‘湖景蜜露’桃不同生长发育时期0-20cm、20-40cm土壤全磷与叶片全磷含量见图4。土壤0-20cm与20-40cm全磷含量变化差异不大,而叶片全磷含量明显高于土壤,且各时期变化幅度明显。说明叶片全磷含量变化与土壤全磷含量变化间没有相关性。
图4‘湖景蜜露’桃土壤与叶片全磷含量(g.kg-1)
Fig.4 Contents of total phosphorus(g.kg-1)of soil and leaf in ‘Hujingmilu’
2.5 土壤与叶片全钾含量
‘湖景蜜露’桃不同生长发育时期0-20cm、20-40cm土壤全钾的含量与叶片全钾含量见图5。0-20cm土壤全钾的含量,从5月18日到6月24日变化平稳,7月15日较低,10月16日升高;叶片的全钾含量7月15日明显升高,10月16日降为最低,这两个时期叶片全钾含量与0-20cm土壤全钾的含量成相反趋势。
图5‘湖景蜜露’桃土壤与叶片全钾含量(g.kg-1)
Fig.5 Contents of total kalium(g.kg-1)of soil and leaf in ‘Hujingmilu’
2.6 土壤氮磷钾含量与叶片氮磷钾含量相关性
采用STATA分析土壤氮磷钾含量与叶片氮磷钾含量相关性,0-20cm和20-40cm土壤全氮含量与叶片全氮含量呈显著相关,相关系数分别为0.7379和0.9694;20-40cm土壤全磷与叶片全磷的相关系数为0.4627。而0-20cm土壤全磷与叶片全磷的相关系数为-0.6511,0-20cm土壤全钾与叶片全钾的相关系数为-0.9465,有极显著的负相关性,20-40cm土壤全钾与叶片全钾的相关系数为0.0835,无相关性。
2.7 果实氮磷钾营养与土壤、叶片氮磷钾营养
表1分析‘湖景蜜露’桃果实氮钾含量低于土壤并显著低于叶片氮钾含量,土壤氮钾含量显著低于叶片氮钾含量。果实磷含量显著低于土壤磷含量,极显著低于叶片磷含量,土壤磷含量显著低于叶片磷含量。
表1 ‘湖景蜜露’桃土壤、叶片和果实氮磷钾含量(g.kg-1)
Tab.1 Contents of total nitrogen, phosphorus and kalium of soil,leaf and fruit in ‘Hujingmilu’(g.kg-1)
含量 Contents |
氮 nitrogen(g.kg-1) |
磷 phosphorus(g.kg-1) |
钾 kalium(g.kg-1) |
果实 Fruit |
0.94a±0.03 |
0.08a±0.00 |
1.79a±0.07 |
土壤(0-40cm) Soil |
1.98a±0.01 |
0.80ab±0.01 |
5.74a±0.02 |
叶片 Leaf |
25.15ab±0.10 |
4.82abc±0.01 |
13.54ab±0.02 |
2.8 土壤pH
据测定6个时期0-20cm和20-40cm土壤的pH显示,0-20cm土壤pH呈酸性-强酸性,6月8日前呈酸性,6月8日后强酸性,这可能与生长季节的施肥有关。20-40cm土壤pH呈中性-酸性(表2)。
表2 ‘湖景蜜露’桃不同土层pH
Tab.2 pH of each soil thickness in ‘Hujingmilu’
pH
|
5月18日 May18 |
5月28日 May28 |
6月8日 June8 |
6月24日 June24 |
7月15日 July15 |
10月16日 Oct16 |
0-20cm |
5.55±0.05 |
5.45±0.05 |
4.95±0.05 |
4.95±0.05 |
4.85±0.05 |
4.85±0.05 |
20-40cm |
7.15±0.05 |
6.95±0.05 |
7.05±0.05 |
6.15±0.05 |
6.45±0.05 |
5.85±0.05 |
2.9 果实品质
赵剑波等[12]对67份桃种质的果实品质测定,得出酸含量在0.5%以下、糖酸比大于18的多数风味表现为甜。本试验‘湖景蜜露’桃成熟果实总糖5.829%,总酸0.287%,糖酸比20.31,风味甜(表3)。
表3 ‘湖景蜜露’桃果实品质
Tab.3 Qantity of fruit in ‘Hujingmilu’
果实品质指标 Fruit quality index |
可溶性固形物 TSS(%) |
总 糖Total sugar (%) |
总 酸 Total acid (%) |
糖酸比 Sugar acid ratio |
单果重 weight of each fruit(g) |
果实品质值 Qantity of fruit quality
|
10.5 ±0.02 |
5.829 ±0.004 |
0.287 ±0.003 |
20.31 ±0.02 |
221.08 ±0.20 |
3 小结与讨论
‘湖景蜜露’桃果实迅速膨大期消耗大量0-40cm土壤的全氮、叶片氮素营养以及土壤有效磷,果实硬核期大量消耗土壤有效磷、叶片和土壤氮素营养,遵循桃果实发育规律。土壤0-20cm与20-40cm全磷含量变化差异不大,而叶片全磷含量明显高于土壤,且各时期变化幅度明显,叶片磷含量的变化趋势与李林光等[13]在油桃上的研究结果相一致。0-20cm和20-40cm土壤全氮含量与叶片全氮含量显著相关,相关系数分别为0.7379和0.9694;20-40cm土壤全磷与叶片全磷的相关系数为0.4627。叶片全钾含量明显高于土壤速效钾含量,说明果实多利用土壤速效钾,而相关性分析土壤全钾与叶片钾相关系数0-20cm为-0.9465,呈很明显的负相关;20-40cm为0.0835,几乎不相关。果实氮磷钾的含量明显低于叶片氮磷钾含量,可见叶片氮磷钾含量充足。
陈一定等[9](2007)、 边武英等[14](2009)测定了浙江省农田土壤地力,发现与1997年土壤普查相比呈现有效磷、速效钾显著提高趋势。范允慧等[15](2009)测定了杭嘉湖平原地区土壤全磷含量在583mg.kg-1,刘杏梅等[16]测定平湖地区土壤全氮0.188g.kg-1,有效磷8.74 mg.kg-1,速效钾115.05mg.kg-1。本实验‘湖景蜜露’桃土壤全磷含量平均854.17mg.kg-1,全氮1.98g.kg-1,有效磷11.52mg.kg-1,速效钾219.84mg.kg-1,可见本实验‘湖景蜜露’桃土壤全磷、全氮、有效磷、速效钾含量都高于同地区土壤各相应养分指标的含量。张强等[17]研究48个果园,得出8-10月0-40cm土壤养分最优为:土壤全氮为1.50~3.00g.kg-1、有效磷为20.00~200.00mg.kg-1、速效钾为120.00-600.00mg.kg-1。本研究7月15日-10月16日,0-40cm土壤全氮为2.28g.kg-1、有效磷为967.50mg.kg-1、速效钾为6655.00mg.kg-1。可见该时期‘湖景蜜露’桃土壤有效磷和速效钾的含量偏高。麻万诸等[18]研究认为pH4.5时,土壤有效磷的有效性明显增加。赵晓齐等[19] [20]研究表明,黏土对磷固定能力强,加大有机肥施用可显著活化土壤本身的磷,并能减少对磷的吸附。本研究土壤pH最低为4.85,在0-40cm增施酸性有机肥如猪粪是提高土壤有效磷的有效性的措施之一。刘杏梅等[16]研究表明,在土壤有效磷低于5mg.kg-1时需要施磷,而Sharpley等[21]认为高氮、磷肥用量增加会导致水体富营养化。因此,本研究显示的结果表明,‘湖景蜜露’桃土壤全磷、全氮、有效磷、速效钾含量富足,土壤有效磷和速效钾的含量偏高,果实氮磷钾含量低于土壤和叶片,而果实含磷量非常低。根据湖景蜜露土壤氮磷钾供肥特点和叶片、果实氮磷钾含量变化,需进一步研究相应的施肥技术,尤其是如何提高果实生长对土壤有效磷的利用及土壤氮磷钾均衡施肥,如何促进光合作用增加果实营养均衡健康生长。
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