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            農業論文

            南果梨葉片、果實礦質營養與果實品質的相關性分析

            時間:2022年07月08日 所屬分類:農業論文 點擊次數:

            摘 要 為了明確南果梨葉片、果實營養狀況與果實品質的相關性,為南果梨園科學合理施肥提供理論依據。選取遼寧省主產區 28 個南果梨園的葉片、果實為試材,測定分析了不同梨園葉片、果實主要礦質營養及果實品質狀況。結果表明,梨園葉片 N 元素含量的平均值處

              摘 要 為了明確南果梨葉片、果實營養狀況與果實品質的相關性,為南果梨園科學合理施肥提供理論依據。選取遼寧省主產區 28 個南果梨園的葉片、果實為試材,測定分析了不同梨園葉片、果實主要礦質營養及果實品質狀況。結果表明,梨園葉片 N 元素含量的平均值處于適量范圍內,P 元素含量平均值處于較高水平,K 元素含量平均值為 8.73 g/kg,低于適量范圍的最小值,所有梨園 Ca、Mg 元素均處于適量范圍。相關性分析表明:葉片Ca 元素含量、果實 K 元素含量均與果實橫徑呈顯著正相關;葉片 P、K 元素含量和果實 Ca 元素含量與果實可溶性糖含量均呈極顯著負相關,果實 P 元素含量與果實可溶性糖含量呈極顯著正相關;果實 K、Mg 元素含量與可滴定酸含量呈極顯著或顯著正相關;葉片 N 元素、果實 P 元素含量與果實維生素 C 含量均呈顯著負相關,葉片 P、K 元素含量與維生素 C 含量均呈顯著正相關;葉片 P 元素、果實 N 元素含量與果實硬度呈顯著或極顯著負相關;葉片 N、K 含量與果實 N、K 含量均呈顯著正相關;葉片 Ca 含量與果實 N 含量呈顯著正相關;葉片 Mg 含量與果實 Ca 含量呈極顯著負相關,與果實 P 含量呈顯著正相關。綜上,所調查南果梨園葉片營養整體呈現高 P 缺 K,N、Ca、Mg 適量的狀況;結合相關性分析,影響南果梨果實品質主要營養因子:果實大小為 Ca、K 元素,可溶性糖含量為 P、K、Ca 元素,可滴定酸含量為 K、Mg 元素,維生素 C 含量為 N、P、K 元素,果實硬度為 N、P 元素。

              關鍵詞 南果梨;葉片營養;果實營養;果實品質;相關分析

            果樹種植

              南果梨屬秋子梨系統,是我國北方優勢特色梨品種,其風味獨特,酸甜適口,香氣濃郁,受到眾多消費者的喜愛。為追求高產,多年盲目濫用化肥導致果實品質下降嚴重,樹體養分含量不均衡導致的生理病害頻發,嚴重制約了南果梨產業的健康發展。品質是提升果品市場競爭力的核心,礦質營養的缺失或過量都會影響果樹生長發育和果實品質的提升[1-2]。果實中足量 K 元素利于糖分的積累和果實著色[3]。張強等[4]研究發現,蘋果中氮和磷元素與果實硬度呈負相關,氮、鋅與果實可滴定酸含量呈正相關。王貴等[5]在萊陽梨上研究發現,果實中 N 與可滴定酸含量呈顯著正相關,Ca 與果實硬度呈顯著正相關,K 對固酸比的直接通徑系數達到 0.815。馮建文等[6]研究發現,在糖心和非糖心果實中 Mg、Ca和 Zn 含量對糖酸品質影響較大。

              除果實外,葉片中的營養元素含量也與果實品質存在關聯,葉片營養診斷分析已成為國內外應用較多的一種營養診斷方法。葉分析基于 DRIS、DOP、CND 等分析方法判斷各種礦質營素的豐缺狀況,根據豐缺狀況增施或減施相應肥料,相關分析方法已在柑橘[7-8]、蘋果[9-10]、梨[11]、芒果[12]等果樹上得到廣泛應用。張東等[13]通過葉分析明確了影響蘋果主要果實品質指標的葉片營養因子。

              文婷等[14]也篩選出了影響遂川金柑果實品質的葉片關鍵礦質養分因子。根據優質豐產梨園連續 3 年的樹體營養狀況,王國英等提出了黃金梨優質豐產的 10 種礦質營養標準值[15]。因此,探究葉片、果實的營養狀況及兩者與果實品質的相關性,對提供有效施肥矯正方案,實現梨園精準施肥和節本增效具有重要意義。鑒于此,本試驗采集遼寧省海城市、建昌縣、綏中縣 3個縣域產區 28個具有代表性的南果梨園葉片、果實樣品進行了測定分析,通過葉片、果實營養狀況以及兩者與果實品質的相關性分析,明確南果梨主要品質指標的主要營養因子,以期為南果梨園科學合理施肥提供理論依據。

              1 材料與方法

              1.1 樣品采集及處理

              果實成熟期,選取遼寧省 3 個縣市 28 個不同管理水平的南果梨園進行葉片、果實樣品采集,包括海城市(20 個園)、綏中縣(6 個園)、建昌縣(2個園)。采用對角線法每個生產園選取 5 株樹,果實采集選擇樹冠外圍無病蟲害的果實,按東、西、南、北 4 個方向,每個方向采集外圍斜生且已停長的新梢中部成熟完整葉片 4 片及同一主枝上果實 2個,每個果園采集 80 片葉和 40 個果實,樣品采集后分別進行標記,并帶回實驗室處理后測定分析。

              1.2 測定方法

              葉片、果實樣品經清洗、殺青、烘干、磨碎、過篩后用濃 H2SO4-H2O2消解,利用電感耦合等離子光譜發生儀(ICP)測定 P、K、Ca、Mg 4 種元素的含量,N 元素含量采用凱氏定氮法測定。本試驗以單果重、縱橫徑、可滴定酸含量、可溶性糖含量、維生素 C 含量、果實硬度作為果實品質的主要參考指標,單果重采用電子天平稱量,果實縱橫徑用游標卡尺測量,利用物性分析儀測定果實硬度,均取 10 個果實的平均值;采用全自動滴定儀測定果實可滴定酸、維生素 C 含量,可溶性糖含量用蒽酮比色法進行測定,重復 3 次,取平均值。

              1.3 葉片營養分級標準參考于年文等[16]梨葉片適量范圍作為分級標準。

              1.4 數據處理試驗數據采用 Microsoft Office 2010、SPSS 20.0軟件處理分析。

              2 結果與分析

              2.1 不同梨園葉片、果實主要礦質營養分析

              所調查南果梨園葉片 N 元素含量的平均值為 23.44 g/kg,處于適量(20.0~24.0 g/kg)范圍內,表明 N 元素總體處于較適宜水平;P 元素含量平均值為 3.99 g/kg,顯著高于適量范圍的最大值 2.5 g/kg;K 元素適量范圍為 10.0~20.0 g/kg,本試驗中 K 元素含量平均值為 8.73 g/kg,低于適量范圍的最小值;Ca、Mg 元素含量平均值分別為 19.44g/kg 和 4.70 g/kg,均處于葉片適量的范圍內。

              不同梨園果實中主要礦質元素含量差異明顯,N 元素含量為 2.44~7.03 g/kg,平均值為 3.66 g/kg,變異系數為 27.6%;P 元素含量為1.64~3.98 g/kg,平均值為 2.37 g/kg,變異系數為27.2%;K 元素含量為 3.07~7.56 g/kg,平均值為 5.21g/kg,變異系數為 27.5%,表明不同梨園果實 K 元素含量差異明顯;果實中 Ca 元素含量差異也較大,變異系數為 33.8%,最大值為 2.14 g/kg,最小值僅為 0.44 g/kg,平均值為 1.39 g/kg;果實中 Mg 元素含量最大值為 0.90 g/kg,最小值為 0.40 g/kg,平均值為 0.66 g/kg,變異系數為 18.1%。

              2.2 不同梨園果實品質分析

              不同梨園果實單果重為 60.35~121.54 g,平均值為 97.50 g;可溶性糖含量最大值為 11.45%,最小值為 4.82%,平均值為 8.26%;可滴定酸含量最大值為 0.67%,最小值為 0.32%,平均值為 0.46%;維生素 C 含量差異較大,變異系數為 32.3%,最大測定值為 23.8 mg/kg,最小值僅為7.3 mg/kg;果實硬度變異系數最小,僅為 10.5%,不同果園南果梨硬度介于 9.62~13.34 N/cm2,平均值為 11.34 N/cm2。

              2.3 葉片礦質營養與果實品質的相關性分析

              葉片 N 元素含量與果實維生素 C 含量、葉片 P 元素含量與果實硬度均呈顯著性負相關,相關系數分別為-0.366、-0.435。葉片 P、K 元素含量與果實維生素 C 含量均呈顯著正相關,與果實可溶性糖含量均呈極顯著負相關,相關系數分別為-0.573、-0.467,表明葉片中高濃度的 P、K元素不利于可溶性糖含量的積累。葉片 Ca 元素含量與果實橫徑呈顯著正相關,相關系數為 0.356,與單果重存在正相關,但未達到顯著水平。

              2.4 果實礦質營養與果實品質的相關性分析

              果實 N 元素含量與果實硬度呈極顯著負相關,相關系數為-0.523;果實 P 元素含量與可溶性糖含量呈極顯著正相關,與維生素 C 含量呈顯著負相關;果實 K 元素含量和果實橫徑呈顯著正相關,與可滴定酸含量呈極顯著正相關,相關系數分別為 0.335、0.480;果實 Ca 元素含量與可溶性糖含量呈極顯著負相關,相關系數為-0.447;果實Mg 元素含量與可滴定酸含量呈顯著正相關,相關系數為 0.395。

              2.5 葉片礦質營養與果實礦質營養的相關性分析

              葉片 N、K 元素含量與果實 N、K元素含量均呈顯著正相關,相關系數分別為 0.392、0.342;葉片 P 元素含量與果實各元素之間并無顯著相關性;葉片 Ca 元素含量與果實 N 元素含量呈顯著正相關。另外,葉片 Mg 元素含量與果實 Ca 元素含量呈極顯著負相關,與果實 P 元素含量呈顯著正相關,相關系數分別為-0.535、0.335。

              3 討論

              葉片作為植物重要的器官,其礦質元素含量可以在一定程度反映植物對營養元素的需求。宋曉暉等[17]研究表明,環渤海灣地區 81%~97%的梨園葉片 P、Ca、Mg 處于適量范圍,26%~40%的梨園葉片 N、K 含量偏低。于年文等[16]對遼寧省南果梨葉片營養進行調查分析,發現大部分果園葉片 N、P、K 含量在適量范圍,全部果園的 Ca、Mg 含量均在適宜范圍。但本試驗發現,所調查的南果梨園葉片營養整體表現為高 P 缺 K,N、Ca、Mg 適量,可能與取樣時期、地點和施肥習慣的不同有關。

              果實礦質元素含量對果實采前采后品質均有影響。本試驗發現,果實 N 元素含量與果實硬度呈極顯著負相關,這與張強等[4]在蘋果上的研究一致,但與樸哲虎等[18]在蘋果梨上的研究結果不一致,可能與品種特性、營養供需狀況有關。南果梨屬于秋子梨品種,需要后熟過程,有研究表明施氮可以通過影響乙烯的生成來調控果實的后熟軟化[19];在營養供需方面,本試驗發現葉片 N 元素含量與果實 N元素含量呈顯著正相關,所調查梨園葉片高 N 含量果園占 60.72%,適量及以上水平占比接近 90%。

              K 元素與果實單果重、色澤、風味等品質性狀的形成有關,不同果樹或不同品種其相關性存在差異[20-22]。本試驗發現果實 K 元素含量與果實橫徑呈顯著正相關,與可滴定酸含量呈極顯著正相關,這與魏樹偉等[23]和周先艷等[24]的研究結果一致,表明 K元素對于果實大小及風味品質的形成具有重要作用。本試驗中果實 P 元素含量與可溶性糖含量呈極顯著正相關,與馬振強[25]的研究結果一致,表明 P元素在果實糖代謝方面發揮著重要作用,有利于果實糖分的積累。葉片 P 元素與果實硬度呈顯著負相關,這與孫琛梅[26]在蘋果上的研究結果一致,其機理有待進一步探究。

              葉片 P、K 元素含量與果實可溶性糖含量均呈極顯著負相關,這與范志懿等[27]在棗上的研究結果一致,分析原因可能與 P、K 元素在成熟期葉片和果實間轉運分配有關。本試驗還發現,果實 Ca 元素含量與可溶性糖含量呈極顯著負相關,這可能與缺鈣導致山梨醇的積累有關,研究表明噴施鈣肥可以顯著促進山梨醇的轉運和代謝,減輕蘋果水心病的發生,發生水心病的果實中山梨醇含量比正常果實高[28]。相關性分析發現,成熟期新梢葉片礦質元素含量與多個果實品質指標存在顯著或極顯著的相關性,表明成熟期新梢葉片營養水平可以在一定程度上反映果實營養狀況,但是否為最優時期和最佳取樣部位,有待于進一步探究。

              4 結論

              所調查南果梨園葉片營養整體呈高 P 缺 K,N、Ca、Mg 適量的狀況;結合相關性分析,影響果實品質的主要營養因子:果實大小為 Ca、K 元素,可溶性糖含量為 P、K、Ca 元素,可滴定酸含量為 K、Mg 元素,維生素 C 含量為 N、P、K 元素,果實硬度為 P、N 元素。

              參考文獻:

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              選自期刊:中國果樹,2022(7):33-36

              作者信息:閆 帥 1,宋 良 2,劉振杰 3,仉服春 4,徐 鍇 1,袁繼存 1,張少瑜 1,趙德英 1(1 中國農業科學院果樹研究所,遼寧省落葉果樹礦質營養與肥料高效利用重點實驗室,農業農村部園藝作物種質資源重點實驗室,遼寧興城 125100)(2 海城市林業局)(3 建昌縣林業局)(4 綏中縣果蠶局)

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