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      海南‘紅金龍’芒果葉片礦質(zhì)養(yǎng)分特征與診斷指標(biāo)

      2019-06-11 09:40:02范家慧張鵬程寧寧司若彤劉維林電
      熱帶作物學(xué)報 2019年3期
      關(guān)鍵詞:葉片

      范家慧 張鵬 程寧寧 司若彤 劉維 林電

      摘? 要? 在海南的島東林場、樂東陽光、陵水福田、陵水六合、樂東千家基地5個具有代表性的芒果種植區(qū),選擇長勢正常的果樹隨機(jī)進(jìn)行樣品采集,分析第一、二蓬葉中N、P、K、Ca、Mg、S 6種礦質(zhì)養(yǎng)分含量,對‘紅金龍芒果葉片進(jìn)行礦質(zhì)養(yǎng)分的變化規(guī)律分析,確定進(jìn)行葉片養(yǎng)分診斷的適宜采樣時間和適宜采樣指標(biāo),為確定‘紅金龍芒果營養(yǎng)診斷指標(biāo)提供參考依據(jù)。研究紅金龍第一、二蓬葉片的N、P、K、Ca、Mg、S 6種礦質(zhì)營養(yǎng)元素在不同月份的變異系數(shù)和平均值。結(jié)果表明:12月份第二蓬葉N、P、K、Ca、Mg、S 6種礦質(zhì)元素變異系數(shù)小,且葉片礦質(zhì)元素含量穩(wěn)定能代表全年樹體營養(yǎng)狀況。故‘紅金龍葉片營養(yǎng)診斷在12月采集第二蓬葉作為測定N、P、K、Ca、Mg、S 6種礦質(zhì)養(yǎng)分較為適宜,營養(yǎng)診斷指標(biāo)值:氮14.74~18.28 g/kg,磷0.99~1.33 g/kg,鉀8.98~12.1 g/kg,鈣21.91~30.03 g/kg,鎂1.77~1.89 g/kg,硫1.25~1.51 g/kg。

      關(guān)鍵詞? 紅金龍芒果;營養(yǎng)診斷;葉片;礦質(zhì)養(yǎng)分

      中圖分類號? Q949.748.5? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼? A

      根據(jù)植物營養(yǎng)原理,葉是果樹同化代謝功能最活躍部位,養(yǎng)分供應(yīng)的變化在葉上反映較敏感,因而葉片能代表樹體的營養(yǎng)水平而作為營養(yǎng)診斷的器官[1-4]。由葉片同化物分配特點(diǎn)可知,果實(shí)與距離其最近的健康葉片存在較強(qiáng)的“庫源”關(guān)系,這個部位礦質(zhì)元素含量的變化在一定程度上表征了果實(shí)對礦質(zhì)養(yǎng)分的需求特征,植物葉片營養(yǎng)診斷采集葉片一般是選擇葉片養(yǎng)分含量變幅小、新抽枝條上老熟且停止生長的健康葉片[5-6]。有研究[7-9]指出,葉片礦質(zhì)元素營養(yǎng)診斷最佳的采樣時期是葉片中礦質(zhì)元素含量相對穩(wěn)定的時期。李淑儀等[10]指出,葉片中礦質(zhì)元素含量的周年變化規(guī)律是進(jìn)行葉片礦質(zhì)營養(yǎng)診斷重要依據(jù)。只有確定合適的采樣時間和采樣部位,所做出的營養(yǎng)診斷結(jié)果才可靠。

      ‘紅金龍是海南芒果產(chǎn)區(qū)近幾年推廣的新品種之一,由于對其養(yǎng)分需求特點(diǎn)、葉片養(yǎng)分診斷等方面的研究不多,不利于產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。該論文調(diào)查了‘紅金龍的葉片養(yǎng)分年周期動態(tài),在林建明等[11]對紅金龍芒果葉片礦質(zhì)營養(yǎng)特性初步探討的基礎(chǔ)上,本文繼續(xù)對紅金龍芒果葉片進(jìn)行研究,確定該品種適宜營養(yǎng)診斷時間及采樣部位,為海南地區(qū)的紅金龍營養(yǎng)診斷施肥提供參考,旨在建立葉片養(yǎng)分診斷標(biāo)準(zhǔn),具有較好的實(shí)際應(yīng)用價值,促進(jìn)海南紅金龍芒果產(chǎn)業(yè)持續(xù)、健康、穩(wěn)定發(fā)展。

      1? 材料與方法

      1.1? 材料

      在全海南芒果主產(chǎn)區(qū)選擇島東林場基地、樂東陽光、陵水福田、陵水六合、樂東千家基地5個地理位置均處于海南島南部,氣候相似的具有代表性的種植年限15 a以上的紅金龍芒果標(biāo)準(zhǔn)種植園采樣。試驗(yàn)地土壤養(yǎng)分狀況見表1。每年4月底或5月初果實(shí)采收結(jié)束開始進(jìn)行修型剪枝,5—9月果樹抽梢2次即新抽兩蓬葉片,9月中下旬新抽的兩蓬葉老熟穩(wěn)定并停止抽生葉片,10—12月進(jìn)入花期,12—3月進(jìn)入座果期,4—5月進(jìn)入果實(shí)成熟采收期,采樣區(qū)的產(chǎn)量范圍為40~60 kg/株,產(chǎn)量為

      19 800~29 700 kg/hm2。其中標(biāo)準(zhǔn)芒果園整個生育期的具體施肥量如下:有機(jī)肥4950 kg/hm2,尿素1856.1 kg/hm2,磷肥247.5 kg/hm2,化肥總量3641.1 kg/hm2。本研究于2012年、2013年、2015年10月—2016年1月催花-坐果期間(因2014年海南受到特大臺風(fēng)威馬遜及其他惡劣極端天氣影響,農(nóng)業(yè)整體受損嚴(yán)重,因此該年份不予考慮做葉片營養(yǎng)診斷采樣,因此缺失2014年的數(shù)據(jù),特此說明),每月中上旬連續(xù)采集植物葉片樣品,隨機(jī)挑選長勢一致無病蟲害的10~15株芒果樹為一個采樣點(diǎn),在樹冠中上部位分東南西北4個方向分別選取自修剪后抽出的第一蓬、第二蓬成熟葉各1片,一般以10~15株采集的葉片為一個混合樣,每個果園采集3個混合樣,即重復(fù)3次。

      1.2? 方法

      1.2.1? 實(shí)驗(yàn)設(shè)計? 葉片采集回實(shí)驗(yàn)室后,剪去葉柄、葉尖和病斑部分,用潔凈的毛巾和超純水將葉片兩面擦拭干凈,先105 ℃殺青30 min,再以75 ℃恒溫烘干,用植物粉碎機(jī)粉碎過1 mm篩,加上標(biāo)簽(注明采樣日期、地點(diǎn)、品種和葉位),將標(biāo)簽和葉樣用塑料袋裝好綁緊,同標(biāo)簽一起裝進(jìn)密封袋保存,以便進(jìn)行項(xiàng)目的分析測定。

      1.2.2? 實(shí)驗(yàn)樣品礦質(zhì)養(yǎng)分的測定項(xiàng)目與方法? 氮元素測定:H2SO4-H2O2消煮-納氏比色法[12];磷元素測定:H2SO4-H2O2消煮-鉬梯抗比色法[12];鉀元素測定:干灰化-火焰光度計法[12];鈣鎂元素測定:干灰化-原子吸收分光光度法[12];硫元素測定:HNO3-HClO4-HCl-硫酸鋇比濁法[12]。

      1.3? 數(shù)據(jù)處理

      變異系數(shù)=各月標(biāo)準(zhǔn)差/各月均值×100%。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過Excel 2016軟件和SPSS 20.0軟件處理分析。

      2? 結(jié)果與分析

      2.1? 葉片礦質(zhì)元素月變化

      5—9月葉片氮元素含量逐月增加,11月氮元素達(dá)到全年最大值,11月以后葉片中氮含量開始降低,全年葉片當(dāng)中磷含量較低且變化不大。11—2月由于葉片的養(yǎng)分轉(zhuǎn)移至果實(shí),芒果葉片中鈣元素含量遠(yuǎn)大于硫鎂,葉片中鈣含量從當(dāng)年5月開始到第2年2月一直遞增,然后一直降低到修枝。葉片中硫鎂含量逐漸降低,且全年變化趨勢不明顯。從圖1和圖2可以看出,葉片中N、P、K、Ca、Mg、S 6種礦質(zhì)養(yǎng)分含量的變化幅度較大,主要集中在10月、11月、12月、1月,這4個月也是芒果種植中營養(yǎng)生長轉(zhuǎn)化到生殖生長期的關(guān)鍵期,即開花坐果期,所以集中對10—1月份的葉片進(jìn)行采樣分析。

      2.2? 紅金龍第一、第二蓬葉片礦質(zhì)營養(yǎng)元素的變異系數(shù)的比較

      由表2可知,紅金龍第一蓬葉片中各養(yǎng)分平均含量排序?yàn)殁}>氮>鉀>鎂>磷。其中,葉片氮含量在12月含量最高,為18.25 g/kg;11月次之,為17.58 g/kg;兩者在0.05水平下差異性不顯著。磷含量在11月最高,為1.26 g/kg,與10月、12月磷含量無明顯差異,在0.05水平下顯著高于1月份。鉀含量在10月份最高,為9.83 g/kg;12月次之,為9.25 g/kg,10月和12月在0.05水平下差異性不顯著,但這2個月與11月、12月在0.05水平差異顯著。鈣含量在1月份最高,為26.44 g/kg,12月次之,為23.82 g/kg,在0.05水平下兩者差異不顯著。鎂含量在10月含量最高,為2.16 g/kg,但在0.05水平下10月與11、12、1月均表現(xiàn)出無差異。硫元素含量在11月含量最高,為1.41 g/kg,但在0.05水平下11月與10、12、1月均無差異。

      氮含量變異系數(shù)在12月最小,為5.47%,其次11月和1月較小,分別為9.26%、9.95%;變異系數(shù)在10月最大,為15.42%。氮含量變異系數(shù)在10月較大,所以葉片氮素測定不宜選在10月測定,因此,葉片氮元素診斷選擇11、12月采樣較適宜。磷含量的變異系數(shù)在11月最小為3.25%;其次是1月,為8.08%;最大為10月,為11.97%;因此,葉片磷元素診斷選擇11、1月采樣適宜。鉀含量的變異系數(shù)在10月為最小,為17.62%;其次是12月變異系數(shù)較小,為18.05%;1月的變異系數(shù)最大,為27.86%;因此,植物鉀元素診斷適宜選在10、12月采樣。鈣含量的變異系數(shù)在11月最小,為15.22%;其次是12月較小,為17.98%;10月的變異系數(shù)最大,為24.64%;因此,葉片鈣元素營養(yǎng)診斷時間宜選擇11、12月采樣。鎂含量的變異系數(shù)在12月最小,為15.49%;其次是1月,為17.29%;11月的變異系數(shù)最大,為19.42%;因此,葉片鎂元素營養(yǎng)診斷時間選在12、1月均適宜。硫元素在1月變異系數(shù)最小,為15.76%,其次是12月,為16.28%,11月變異系數(shù)最大,為41.89 %;因此,葉片硫元素診斷選擇12、1月采樣較適宜。

      通過比較第一蓬葉片大、中量元素的平均值含量和變異系數(shù),初步判斷較適合第一蓬葉片大、中量元素營養(yǎng)診斷的時間為12月。

      由表3可知,紅金龍第二蓬葉片中各養(yǎng)分平均含量排序?yàn)殁}>氮>鉀>鎂>磷,與第一蓬葉各養(yǎng)分均值排序一致。其中,葉片氮含量在11月含量最高,為16.66 g/kg;12月次之,為16.51 g/kg;兩者在0.05水平下差異性不顯著。磷含量在11月份最高,為1.26 g/kg,與12月磷含量無明顯差異,在0.05水平下顯著高于10月、1月。鉀含量在12月最高,為10.54 g/kg;10月次之,為10.03 g/kg,10月和12月在0.05水平下差異性不顯著,但這2個月與11月、1月在0.05水平差異顯著。鈣含量在1月份最高,為28.08 g/kg,12月次之,為25.97 g/kg,在0.05水平下10月、11月、12月、1月兩者之間差異均不顯著。鎂含量在12月含量最高,為2.03 g/kg,但12月在0.05水平下與10、1月差異不顯著,與11月間差異顯著。硫元素在12月含量最高,為1.45 g/kg,但與10、11、1月在0.05水平下差異不顯著。

      氮含量的變異系數(shù)在1月最小,為8.89%,其次12月和11月較小,分別為10.71%、11.35%;變異系數(shù)在10月最大,為19.88%。因此,葉片氮元素診斷選擇11、12月采樣較適宜。磷含量的變異系數(shù)在11月最小,為7.07%;其次是10月,為8.85%;最大為12月,為14.49%。因此,葉片磷元素診斷選擇10、11月采樣適宜。鉀含量的變異系數(shù)在12月為最小,為14.76%;其次是10月變異系數(shù),為15.23%;11月的變異系數(shù)最大,為32.35%。因此,植物鉀元素診斷適宜選在10月、12月采樣。鈣含量的變異系數(shù)在11月最小,為7.75%;其次是10月較小,為13.72%;1月的變異系數(shù)最大,為17.34%。因此,葉片鈣元素營養(yǎng)診斷時間宜選擇10月、11月采樣。鎂含量的變異系數(shù)在11月最小,為8.75%;其次是1月,為10.18%;12月的變異系數(shù)最大,為14.02%。芒果催花期前樹體和葉片大量積累鎂元素,葉片鎂元素含量變化幅度較大,鎂元素不宜選擇11月進(jìn)行芒果葉片鎂元素診斷,因此葉片鎂元素營養(yǎng)診斷時間選在11月、1月均適宜。硫元素的1月的變異系數(shù)最小,為10.91%,12月次之,為25.79%,10月的硫元素變異系數(shù)最大,為27.18%,因此硫元素營養(yǎng)診斷應(yīng)選擇1月較適宜。

      同上,分析紅金龍第二蓬葉片養(yǎng)分的平均值含量和變異系數(shù),并結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況,初步判斷較適合其第二蓬葉片大、中量元素營養(yǎng)診斷的時間為10月、12月。但因當(dāng)年10月為催花期,芒果果樹營養(yǎng)生長轉(zhuǎn)化為生殖生長的關(guān)鍵期,樹體需積累大量養(yǎng)分,葉片中大中量元素含量變化幅度較大,因此10月不宜進(jìn)行葉片營養(yǎng)診斷,而1月是坐果關(guān)鍵期,進(jìn)行葉片營養(yǎng)診斷施肥應(yīng)在此之前進(jìn)行,因此,第二蓬葉片大、中量元素營養(yǎng)診斷的時間為12月更合適。

      2.3? 營養(yǎng)診斷采樣葉位的確定

      進(jìn)行葉片營養(yǎng)診斷施肥過程中,先確定了合適的采樣時間(第一、第二蓬葉葉片營養(yǎng)診斷均為12月),如何確定適宜葉位的葉片就成了今后實(shí)際生產(chǎn)中營養(yǎng)診斷實(shí)用性的關(guān)鍵因素。前人大量研究表明[1-4],采樣部位要求是對樹體總體養(yǎng)分具有代表性,年份間相對穩(wěn)定并且受外界因素影響較小的部位。在林建明[13]研究基礎(chǔ)上,通過對2012年12月、2013年12月、2015年12月采集剪枝后新抽的成熟的穩(wěn)定的第一、二蓬葉進(jìn)行N、P、K、Ca、Mg、S 6種大中量礦質(zhì)養(yǎng)分進(jìn)行統(tǒng)計分析。由表3可以分析得出,第一蓬葉中各元素變異系數(shù)從大到小依次是P>S>Mg>K>N>Ca;第二蓬葉片中各元素變異系數(shù)從大到小依次是K>S>N>Mg>Ca>P,相對于第二蓬葉,第一蓬葉中P、K變異幅度較大。兩蓬葉相比較,第一、第二蓬葉各元素含量間變異幅度大小為:第一蓬葉N<第二蓬葉N,第一蓬P<第二蓬葉P,第一蓬葉K<第二蓬葉K,第一蓬葉Ca>第二蓬葉Ca,第一蓬葉Mg>第二蓬葉Mg,第一蓬葉S<第二蓬葉S,綜合來看,第一蓬葉大中量營養(yǎng)元素的穩(wěn)定性低于第二蓬葉片(表4),也即紅金龍芒果葉位營養(yǎng)診斷采集第二蓬葉較適宜。

      2.4? 營養(yǎng)診斷指標(biāo)的確定

      利用各地區(qū)紅金龍龍芒果園葉片12月第二蓬葉的養(yǎng)分含量數(shù)據(jù),采用標(biāo)準(zhǔn)值法(Kenwor- thy,1973)確定其葉片營養(yǎng)診斷指標(biāo)(表5)。由表5可知,紅金龍葉片12月第二蓬葉N、P、K、Ca、Mg、S礦質(zhì)元素營養(yǎng)指標(biāo)分別為:氮14.74~18.28 g/kg,磷0.99~1.33 g/kg,鉀8.98~12.1 g/kg,鈣21.91~30.03 g/kg,鎂1.77~1.89 g/kg,硫1.25~ 1.51 g/kg。

      3? 討論

      根據(jù)營養(yǎng)規(guī)律變化所劃分的4個不同生育期中同一生育期內(nèi)月份間存在一定的差異,經(jīng)月份間方差分析所得出,在營養(yǎng)生長期和生殖生長期月份間差異不顯著,而果實(shí)膨大期和果實(shí)成熟期,葉片礦質(zhì)養(yǎng)分間存在顯著性差異,說明葉片礦質(zhì)元素在營養(yǎng)生長期和生殖生長期含量穩(wěn)定,同一生育期內(nèi)不同部位葉片礦質(zhì)元素含量差異不明顯。每年5月剪枝后新抽出的葉片開始大量積累氮元素;開花期間養(yǎng)分從葉片轉(zhuǎn)移至花芽,導(dǎo)致葉片中N、P、K、Ca、Mg、S有一個明顯的下降趨勢在,這與張文等[13]、白亭玉等[14]、陳菁等[15]在芒果上的研究結(jié)果類似,與梁子俊[16]在荔枝研究中發(fā)現(xiàn)的的不同物候期葉片積累的礦質(zhì)養(yǎng)分依開花結(jié)果的具體養(yǎng)分需求而下降的結(jié)論類似;11月至次年2月由于葉片的養(yǎng)分轉(zhuǎn)移至果實(shí),尤其是鈣元素果實(shí)生長期間變化最大,這與Golomb等[17]得出的儲存于葉片中的養(yǎng)分很容易用于結(jié)果的結(jié)論類似。

      關(guān)于果樹葉片診斷采樣時間,許多學(xué)者[18-19]認(rèn)為,葉片生理成熟后其化學(xué)組成較穩(wěn)定。植物體進(jìn)行營養(yǎng)生長期間,各類營養(yǎng)元素不斷積累,這期間含量穩(wěn)定且樹體變異小。由葉片同化物分配特點(diǎn)可知,果實(shí)與距離其最近的健康葉片礦質(zhì)元素含量的變化在一定程度上表征了果實(shí)對礦質(zhì)營養(yǎng)的需求特征。因此紅金龍葉片營養(yǎng)診斷適宜

      采樣部位為第二蓬葉,此結(jié)論與林建明[11]研究結(jié)果吻合。本文得出的結(jié)論與林宓等[20]在高產(chǎn)芒果研究中得出的最佳采樣時間吻合;與張少若等[6, 21]在油梨和咖啡研究上得出的合適采樣時間為營養(yǎng)和生殖生長時期一致;與張惠群等[22]關(guān)于紫花芒選擇在秋梢葉片老熟營養(yǎng)生長轉(zhuǎn)化到生殖生長期間采樣的結(jié)論一致;與Whiley等[23]的芒果樣葉采集選擇5~7個月齡葉片的結(jié)果相吻合;與莫寶盈等[24]關(guān)于油茶樹葉片營養(yǎng)診斷選擇生殖生長期的結(jié)論一致,也印證本研究結(jié)論的可行性。根據(jù)李亞東等[25]研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),葉片營養(yǎng)診斷時間定于營養(yǎng)生長至生殖生長轉(zhuǎn)折期間最為合適,這與本文研究一致;王藝蓉等[26]在凱特芒果營養(yǎng)診斷研究中也選擇將診斷時間定在營養(yǎng)生長至生殖生長期間,這與本文研究結(jié)果一致。

      綜合分析,生殖生長期的12月第二蓬葉片變異系數(shù)較小,含量穩(wěn)定且能代表全年樹體營養(yǎng)狀況,因此選擇12月作為進(jìn)行葉片營養(yǎng)診斷的時間,第二蓬葉作為葉片營養(yǎng)診斷的采樣部位。因此在海南紅金龍種植區(qū),適宜采集12月的第二蓬葉進(jìn)行葉片營養(yǎng)診斷。其中紅金龍第二蓬葉N、P、K、Ca、Mg、S 6種元素營養(yǎng)診斷的標(biāo)準(zhǔn)為:氮14.74~ 18.28 g/kg,磷0.99~1.33 g/kg,鉀8.98~12.1 g/kg,鈣21.91~30.03 g/kg,鎂1.77~1.89 g/kg,硫1.25~ 1.51 g/kg。

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