摘要
江西井冈蜜柚种植区普遍存在土壤缺镁的现象,为探究土施和叶面喷施镁肥两种施用镁肥方式在井冈蜜柚中增产提质的作用效果。以井冈蜜柚中金兰柚(Citrus maxima cv. Jinlan Yu)和金沙柚(Citrus maxima cv. Jinsha Yu)为研究对象,于 2021 年 12 月至 2022 年 11 月在江西省吉安市兴桥镇金兰柚果园和白水镇金沙柚果园开展田间试验,设置对照(CK)、土施镁肥(Mg-S)、叶面喷施镁肥(Mg-L)3 个处理,探究土施和叶面喷施镁肥对井冈蜜柚叶片养分、光合速率(Pn)、SPAD 值、蜜柚产量和果实品质的影响。结果表明,土施和叶面喷施镁肥均能显著提高井冈蜜柚叶片镁含量,提升范围分别为 3.6% ~ 7.3% 和 9.5% ~ 12.4%;可提升叶片氮含量,且其在兴桥试验点 Mg-S 和 Mg-L 处理较 CK 分别显著提升 17.5%、19.7%。增施镁肥能显著提高井冈蜜柚叶片 Pn,Mg-S 和 Mg-L 处理分别提高 14.2% ~ 23.5% 和 32.4% ~ 34.3%;Mg-L 处理显著提高叶片 10.2% ~ 14.6% 的 SPAD 值,而 Mg-S 处理对 SPAD 值的影响较小。两种施镁方式相比,叶面施镁对提升叶片氮、镁含量以及 Pn、SPAD 值的效果更好。增施镁肥能提高井冈蜜柚产量,改善其果实品质。与 CK 相比,Mg-S 和 Mg-L 处理单果重提升范围分别为 1.25% ~ 5.90% 和 3.47% ~ 7.64%;在白水试验点,Mg-S 处理果实的可溶性固形物、总糖、固酸比较 CK 分别显著提高 12.1%、10.6% 和 37.7%;Mg-L 处理分别显著提高 13.6%、12.3% 和 27.6%;利用因子分析对果实品质进行综合评价可知,Mg-L 处理的综合得分高于 Mg-S 和 CK 处理,表明叶面施镁对蜜柚品质提升的效果较好。综上,两种施镁方式均有利于改善井冈蜜柚叶片养分镁、氮含量,提升叶片 SPAD 值,增强叶片 Pn;从而增加井冈蜜柚单果重、可溶性固形物和固酸比等指标,实现产量和品质的协同提升,且叶面施镁的效果优于土壤施镁。
Abstract
The phenomenon of soil magnesium(Mg)deficiency is common in the Jinggang pomelo planting area in Jiangxi province.To investigate the effect of two ways of Mg fertilizer application by soil application and foliar spraying on yield and quality improvement of the Jinggang pomelo,the Jinlan Pomelo(Citrus maxima cv.Jinlan Yu)and Jinsha Pomelo (Citrus maxima cv.Jinsha Yu)of Jinggang pomelo were used as research subjects.A field experiment was conducted from December 2021 to November 2022 in Xingqiao and Baishui town,Jiangxi province,with three treatments:control(CK), soil-applied Mg fertilizer(Mg-S),and foliar sprayed Mg fertilizer(Mg-L),to investigate the effects of soil application and foliar sprayed Mg fertilizers on the nutrient content of Jinggang pomelo leaves,photosynthesis rate(Pn),SPAD value, grapefruit yield and fruit quality.The results showed that soil application and foliar spraying of Mg fertilizer significantly increased the Mg content of Jinggang pomelo leaves in the ranges of 3.6%-7.3% and 9.5%-12.4%,respectively.It increased the nitrogen content of leaves,and for Mg-S and Mg-L treatments in the Xingqiao experiment were significantly,the it was increased by 17.5% and 19.7%,respectively,compared with the CK.Mg fertilization significantly increased Pn of Jinggang pomelo leaves by 14.2%-23.5% and 32.4%-34.3%,respectively,in Mg-S and Mg-L treatments. The Mg-L treatment significantly increased the SPAD value of leaves by 10.2%-14.6%,while the Mg-S treatment had less effect on the SPAD value. Compared with the two Mg application methods,foliar application of Mg was more effective in enhancing leaf nitrogen and Mg contents as well as Pn and SPAD value. Mg fertilizer application increased the yield of Jinggang pomelo and improved its fruit quality. Compared with CK,single fruit weight enhancement of Mg-S and Mg-L treatments ranged from 1.25% to 5.90% and 3.47% to 7.64%,respectively;in the Baishui,the soluble solids,total sugars,and solid-acid ratio of Mg-S fruits were significantly increased by 12.1%,10.6%,and 37.7%,respectively,compared with those of CK;and those of the Mg-L treatments were significantly increased by 13.6%,12.3%,and 27.6%,respectively. The comprehensive evaluation of fruit quality using factor analysis showed that the comprehensive score of the Mg-L treatment was higher than that of the Mg-S and CK treatments,indicating that foliar application of Mg had a better effect on the quality enhancement of pomelo. In conclusion,the two methods of Mg application were both conducive to improving the nutrient Mg and nitrogen content of Jinggang pomelo leaves,enhancing the SPAD value of leaves,and enhancing the Pn of leaves;thus,increasing the indexes of Jinggang pomelo’s single fruit weight,soluble solids and solid-acid ratio,and realizing a synergistic enhancement of yield and quality,and the effect of foliar application of Mg was better than that of soil application.
Keywords
井冈蜜柚是以“井冈山”为品牌,在江西省吉安地区主要生产栽培的金沙柚、金兰柚和桃溪蜜柚等具有地方特色的优质蜜柚果品的总称,是江西省水果产业发展规划中的重点产业和实施乡村振兴的重要举措[1]。目前井冈蜜柚主产区存在土壤肥力水平低、施肥不平衡、养分流失严重和果实品质参差不齐等问题[2-3],阻碍了井冈蜜柚产业的绿色发展。井冈蜜柚种植区大部分是红壤,其土壤酸化严重,土壤阳离子交换性较高,离子之间的拮抗作用会抑制蜜柚根系对 Mg2+ 的吸收[4]。此外,柚园一般坡度较大,充沛的雨量会加剧 Mg2+ 淋失;柚园中氮、磷、钾肥的大量施用也会导致土壤镁含量的下降[5]。课题组前期调研发现,井冈蜜柚种植区存在土壤和树体缺镁的现象,且已成为限制井冈蜜柚产量与品质进一步提升的限制因子[6-7]。因此,施用镁肥解决井冈蜜柚树体镁营养缺乏的问题是提高井冈蜜柚产量、改善品质的重要实现途径。
镁是作物生长发育所必需的营养元素,在植物的光合作用、同化产物运输与分配、活性氧代谢、蛋白质合成和信号传导等生理过程中发挥重要作用[8-10]。缺镁会严重影响作物的产量和品质[11]。 Wang 等[12]发现在多种作物中施镁平均增产 8.5%,在严重缺镁和酸化的土壤中增产效果更为明显。 Gerendás 等[13]发现在缺镁条件下补镁可显著提高农作物品质,尤其是与光合作用和同化产物再分配有关的品质特性。镁肥的应用在柑橘上已有较多研究,但对柑橘果实品质影响的结论并不一致[14-15]。 Zhang 等[16]发现土壤施用氧化镁会显著提高蜜柚的产量,增加果肉中可溶性固形物(TSS)的总量。陈佳节等[17]发现土壤或叶片施镁均能提高溪蜜柚的产量和品质。温明霞等[18]发现结合土施和叶面喷施氧化镁明显促进柑橘果实镁吸收和提高果实糖含量。也有研究表明,施镁对柑橘果实品质的影响较小。Ram 等[19]发现叶面施用镁和微量元素 (铜、锌、铁、硼)对柑橘果实品质的影响较小。邱超[20]在土壤常年缺镁的常山胡柚园研究发现,单施镁肥对成熟果实的 TSS、可滴定酸(TA)和固酸比均无明显影响。综上,施镁对不同柑橘产量或品质影响不一致,且目前关于镁对井冈蜜柚影响鲜有研究。因此,探究增施镁肥对井冈蜜柚产量或品质影响,并比较两种施肥方式在井冈蜜柚上的应用效果,对井冈蜜柚果实品质提升、科学施肥具有重要意义。
本研究以井冈蜜柚中金沙柚和金兰柚为研究对象,分别于江西省吉安市兴桥镇和吉安市白水镇开展田间试验,探究土施和叶片喷施镁肥对井冈蜜柚叶片养分、光合参数、SPAD 值、蜜柚产量和果实品质的影响,以期为改善井冈蜜柚镁营养缺乏现状,提升井冈蜜柚果实品质提供理论依据和田间指导。
1 材料与方法
1.1 试验地点与材料
试验于 2021 年 12 月—2022 年 11 月在江西省吉安市兴桥镇(27°8′15″N,114°51′40″E)和吉安市白水镇(27°6′43″N,115°20′39″E)两地开展,该市位于江西省中部,属亚热带季风气候,2022 年全市年平均降水量为 374.2 mm,年平均气温为 16~25℃。兴桥镇和白水镇试验点供试品种分别为金兰柚(Citrus maxima cv. Jinlan Yu)、金沙柚(Citrus maxima cv. Jinsha Yu),树龄均为 8 年,种植密度均为 495 棵 /hm2。试验点土壤基础状况见表1,气温和降水情况见图1。
表1供试土壤基础理化性质
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图1试验地气温和降水情况
1.2 试验设计
试验采用随机区组设计,共计设置 3 个处理:对照处理(CK)、叶面喷镁(Mg-L)、土壤施镁(MgS),每个处理设置 3 个重复,每个重复设置 3 棵树,共计 27 棵树。CK 处理的施肥情况参考课题组江西井冈蜜柚小院得出的施肥量和施肥运筹(N 的施用量为 450 kg/hm2、P2O5 的施用量为 252 kg/hm2 、K2O 的施用量为 400 kg/hm2、有机肥的施用量为 2500 kg/hm2), Mg-S 和 Mg-L 处理是在 CK 处理的基础上土施或叶面喷施镁肥,叶面喷施镁肥的施用浓度参考溪蜜柚[19]。所用镁肥为硫酸镁(MgSO4·7H2O),土壤施镁处理的施用量(90 kg/hm2)与叶面施肥相同,与氮肥一起分 3 次施入;叶面施镁以 2% 的硫酸镁进行喷施,在 4、5、6 月喷施 3 次,每棵树每次喷施 3 L。其他田间管理保持一致。
1.3 测定指标与方法
1.3.1 叶片光合参数和 SPAD 值的测定
在 2022 年 7 月(果实膨大期)进行两试验地蜜柚叶片光合参数和 SPAD 值的测定。使用 LI6400 光合仪测定当年生春梢枝条上第 4~6 片叶片光合速率[Pn,μmol/(m2 ·s)]、气孔导度 [Gs,mol/(m2 ·s)]、胞间二氧化碳浓度(Ci,μmol/mol) 和蒸腾速率[Tr,mmol/(m·s)]。测定时光合有效辐射设定为 1200 μmol/(m2 ·s)(红蓝光源),空气流速设定为 500 μmol/s,叶室中二氧化碳浓度为 (390±10)μmol/mol。叶片的 SPAD 值由 YS-B 手持叶绿素仪测定,叶片选择同测定光合参数相同。
1.3.2 叶片养分含量的测定
于蜜柚成熟期采集两处试验地叶片样品,每棵试验树采集东、西、南、北 4 个方向当年生春梢营养枝顶部向下第 3、4 叶片,每棵树采集 32 片叶片,3 棵树的叶片混成 1 个样品。使用凯氏定氮法测定叶片氮含量,钒钼蓝比色法测定叶片磷含量,火焰光度计法测定叶片钾含量。叶片经硝酸-双氧水消解后,电感耦合等离子体原子发射光谱法测定叶片钙、镁含量[21]。
1.3.3 产量和果实品质
于蜜柚成熟期测定其产量和果实品质,取 10 个果实计算该处理的平均单果重并且统计各处理蜜柚树的挂果情况,由平均单果重、挂果数和种植密度来计算产量。
产量 = 平均单果重 × 挂果数 × 种植密度
使用游标卡尺测定果实的横纵径和果皮厚度,计算果形指数;利用糖度计测定 TSS 含量(%); 采用 NaOH 酸碱中和滴定法测定果实 TA 含量 (g/100 mL);采用 2,6-二氯靛酚滴定法测定维生素 C(Vc)含量(mg/100 g);利用总糖含量试剂盒(G0545W)测定果实总糖(TS)含量(mg/g),固酸比为 TSS 与 TA 的比值[22]。
1.4 相关指标计算与数据处理
使用 Excel2019 和 SPSS 22.0 进行数据分析和方差分析,不同处理间数据采用 Duncan 法进行多重比较,使用 Origin 2022 作图,不同小写字母表示 P<0.05 水平的显著性。按照马庆华等[23]建立的方法首先使用隶属函数法对 6 个井冈蜜柚品质相关指标进行转化,之后对转化后的指标进行因子分析和综合评价。
2 结果与分析
2.1 土施和叶面喷施镁肥对井冈蜜柚土壤交换性镁含量的影响
增施镁肥可提高井冈蜜柚园土壤交换性镁含量 (图2)。与 CK 相比,Mg-S 处理分别显著提高了兴桥、白水柚园中土壤交换性镁 19.5%、26.4%。两地 Mg-L 与 CK 处理之间无显著性差异。
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图2土施和叶面喷施镁肥对井冈蜜柚土壤交换性镁含量的影响
注:不同小写字母代表同一地点处理间差异有统计学意义(P<0.05)。下同。
2.2 土施和叶面喷施镁肥对井冈蜜柚叶片养分的影响
增施镁肥可提升井冈蜜柚叶片的养分(表2)。 Mg-S 和 Mg-L 处理均能显著提高井冈蜜柚叶片镁含量,与 CK 处理相比较,叶片镁含量的提升范围分别为 3.6%~7.3% 和 9.5%~12.4%。增施镁肥可提升井冈蜜柚叶片氮含量,但只在兴桥试验点具有显著性差异,Mg-S 和 Mg-L 较 CK 处理分别显著提升 17.5%、19.7%。增施镁肥对蜜柚叶片磷、钾、钙含量均无显著影响。两种施肥方式相比,叶面施肥对叶片养分提升效果优于土壤施肥。
2.3 土施和叶面喷施镁肥对井冈蜜柚光合速率的影响
增施镁肥能提高井冈蜜柚叶片的 Pn、Gs、Tr,提升叶片的光合作用(图3)。土施和叶面喷施镁肥能显著提高井冈蜜柚叶片的 Pn,与 CK 比较,Mg-S 和 Mg-L 处理提升范围分别为 14.2%~23.5% 和 32.4%~34.3%。增施镁肥可提升蜜柚叶片 Gs,在白水试验点具有显著性差异,Mg-S 和 Mg-L 较 CK 处理分别显著提升 15.3%、31.2%。Mg-S 和 Mg-L 处理能显著提高蜜柚叶片的 Tr,提升范围分别为 6.2%~14.9% 和 13.5%~21.14%。3 个处理之间的叶片 Ci 无显著性差异。两种施镁方式相比,叶面施镁对金兰柚叶片 Pn 提升效果较好。
表2土施和叶面喷镁肥对井冈蜜柚叶片养分含量的影响
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注:不同小写字母代表同一地点处理间差异有统计学意义(P<0.05)。下同。
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图3土施和叶面施喷施镁肥对井冈蜜柚叶片光合参数的影响
2.4 土施和叶面喷施镁肥对井冈蜜柚叶片 SPAD 值的影响
增施镁肥能提高井冈蜜柚叶片的 SPAD 值(图4)。与 CK 处理相比,Mg-L 处理能显著提高井冈蜜柚叶片的 SPAD 值,分别显著提高金兰柚、金沙柚叶片 SPAD 值 14.6%、10.2%。Mg-S 处理与 CK 之间的叶片 SPAD 值无显著性差异。两种施镁方式相比,叶面喷施镁肥对井冈蜜柚叶片 SPAD 值的提升效果较好。
2.5 土施和叶面施喷镁肥对井冈蜜柚产量和品质的影响
增施镁肥能增加井冈蜜柚叶片的单果重,从而增加蜜柚的产量(图5)。土施和叶片喷施镁肥能提高井冈蜜柚的单果重,且在兴桥试验点存在显著性差异,分别较 CK 处理显著提高 2.2%、2.4%。两种施镁方式均能提高井冈蜜柚的产量,与 CK 处理相比,蜜柚产量的提升范围分别为 9.2%~9.7% 和 8.0%~13.8%,在白水试验点表出显著性差异,Mg-S 与 Mg-L 处理的产量较 CK 处理分别提高 9.7%、8.1%。
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图4土施和叶面喷施镁肥对井冈蜜柚叶片 SPAD 值的影响
增施镁肥能改变果实的外观状况(图6)。土施和叶面喷施镁肥均能降低井冈蜜柚的果形指数,但未出现显著性差异。两种施肥方式均能降低井冈蜜柚果皮的厚度,在白水试验点,叶面喷施镁肥能显著降低蜜柚的果皮厚度,较 CK 处理降低 7.0%。
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图5土施和叶面喷施镁肥对井冈蜜柚单果重和产量的影响
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图6土施和叶面喷施镁肥对井冈蜜柚果形指数和果皮厚度的影响
两种方式施用镁肥均可改善井冈蜜柚的果实品质(表3)。土施和叶片喷施镁肥能提高井冈蜜柚果实 TSS,且在白水试验点存在显著性差异,Mg-S 和 Mg-L 处理的 TSS 较 CK 分别显著提高 12.1% 和 13.6%。两种施肥方式均能降低蜜柚的 TA 含量,在白水试验点,Mg-S 处理显著降低果实 TA 含量 20.0%。增施镁肥能提高果实中 Vc 含量,在兴桥试验点,Mg-S、Mg-L 处理显著提高果实中 Vc 含量 11.7%、11.9%。土施和叶片喷施镁肥能提高井冈蜜柚的 TS 含量和固酸比,且在白水试验点存在显著性差异,Mg-S 和 Mg-L 处理分别能显著提高井冈蜜柚 TS 含量 10.6% 和 12.3%;蜜柚固酸比分别提高 37.7% 和 27.6%。两种施肥方式对井冈蜜柚品质提升的效果难以比较,需利用因子分析对果实进行综合评价。
表3土施和叶面喷施镁肥对井冈蜜柚品质的影响
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2.6 不同施肥方式下井冈蜜柚果实的因子分析与综合评价
使用隶属函数法将单果重、TSS 等 6 种果实品质指标进行转化,然后进行因子分析。KMO 检验和 Bartiett 的球度检验可得 KMO 值为 0.785,且球度检验的概率值小于显著性水平,表明数据符合因子分析的要求,可以开展因子分析。由表4可以看出,前 2 个因子的累计方差贡献率为 78.860%,能够代表蜜柚果实品质性状的大部分信息,其中第 1 公因子中起主要作用的品质指标是单果重、TSS 和 TS,方差贡献率为 67.230%;第 2 公因子中起主要作用的品质指标是 TA 和固酸比,方差贡献率为 11.620%。
表4土施和叶面喷施镁肥对井冈蜜柚果实品质性状的综合分析
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根据 2 个主因子的贡献率和因子得分计算各个处理下果实品质性状的综合得分(表5)。从表5可知,两地果实品质性状综合得分均为 Mg-L 处理最高。该结果表明,Mg-L 处理的果实品质要优于 Mg-S 处理,叶面施镁对果实品质的提升较大。
表5土施和叶面喷施镁肥井冈蜜柚品质性状的综合得分和排序情况
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2.7 蜜柚叶片生理指标与果实品质相关性分析
由井冈蜜柚叶片生理指标和果实品质指标相关性分析可知(图7),在白水镇试验点土壤中的镁含量与蜜柚产量、TSS、固酸比等指标呈显著正相关,在兴桥镇无显著性差异。增施镁肥引起的叶片镁含量变化与叶片氮、Pn、单果重、TSS 之间呈显著正相关; 与 SPAD 值、产量、固酸比、TS 呈正相关。果实 TA 含量与叶片氮、镁含量呈负相关;与果实固酸比之间呈显著负相关。叶片镁含量与果皮厚度之间呈负相关,且在白水镇达显著水平。
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图7叶片生理指标与果实品质的相关性分析
注:左图表示兴桥镇井冈蜜柚叶片生理指标与果实品质之间的相关性,右图表示白水镇井冈蜜柚叶片生理指标与果实品质之间的相关性。Pn 为光合速率,Gs 为气孔导度,Ci 为胞间二氧化碳浓度,Tr 为蒸腾速率,FW 为单果重,TSS 为可溶性固形物,TA 为可滴定酸,Vc 为维生素 C,TSS/TA 为固酸比,TS 为总糖。* 表示 P<0.05。
3 讨论
随着氮、磷、钾肥用量的增加以及种植户对镁肥的重视程度不够,井冈蜜柚园土壤、树体镁素自身不平衡的问题日益突出,已成为进一步提升井冈蜜柚产量与品质的限制因素[2,6-7]。目前作物补镁的方式主要有土壤施镁和叶面施镁,两种施肥方式均存在一定弊端。前者 Mg2+ 易发生迁移和淋溶[24],与土壤中的离子发生拮抗作用,镁肥的有效性会降低。后者施肥效果会受作物品种、叶片类型、自身营养状况等因素影响[25]。本文设置了叶面施镁和土施镁两种方式,探究镁在井冈蜜柚中应用的效果,结果表明增施镁肥均可改善叶片氮和镁养分含量,且叶面施镁提升效果优于土壤施镁。与前人的研究结果一致,增施镁肥可以提高玉米、蜜柚、大豆等[17,26]作物叶片氮含量,且在溪蜜柚的研究上叶面施肥方式对于叶片养分的改善效果更好[17]。这可能是由于镁可通过促进植物根系生长或直接参与植物体内的氮代谢,例如提高硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶等氮代谢相关酶的活性、增加硝酸盐转运蛋白基因表达等,从而提高了植株对氮的吸收利用[27-29]。
镁肥对植物生长发育具有重要影响,尤其是在叶绿素的合成及植物的光合作用中起重要作用[30]。本研究中,两种方式施镁肥均能提高金兰柚叶片 SPAD 值和 Pn,且叶片施镁的效果要优于土壤施镁。在溪蜜柚上有类似的发现,陈佳节等[17]研究发现土壤施镁和叶片施镁均能提高叶片的 Pn 和 SPAD 值,且叶片施镁处理的提升效果较好。这与本研究中叶面增镁改善叶片氮、镁营养密切相关。氮素是保证作物正常生长发育及丰产稳产所需的大量营养元素、对作物的光合生产、物质代谢和产量形成等都具有重要的影响[31]。镁既是叶绿素 a 和叶绿素 b 的中心原子,又是光合固碳关键酶核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(Rubisco 酶)的活化剂,因而增施镁肥可通过改善氮营养或镁的直接作用促进植物的叶绿素合成和光合作用[32]。
已经有较多的研究表明,增施镁肥可以提高柑橘的产量和品质[14,17,33]。例如,周媛[14]表明增施镁肥能提高柑、纽荷尔脐橙和温州蜜柑的产量,还可以使柑橘产量相对稳定,减轻柑橘大小年现象。本研究结果表明增施镁肥能显著提高金沙柚的产量。蜜柚果实品质包括外观品质和内在品质,其中外观品质包括果皮颜色、果形指数、果皮厚度,内在品质包括 TSS、TA、TS、Vc、固酸比等指标。本研究结果显示两种施镁方式均一定程度上降低了蜜柚的果皮厚度和果形指数,改善果实的外观品质。雷靖[34]在柑橘上有相似的研究结果,施用镁肥能显著降低柑橘的果皮厚度,改善柑橘外观品质。此外,本研究还表明两种补镁措施能够增加井冈蜜柚中的 TS、Vc、TSS 含量以及固酸比,降低 TA 含量,从而改善井冈蜜柚内在品质,且叶面施镁对金兰柚品质提升的效果较金沙柚更好。利用因子分析对两种施镁处理的果实进行综合评价,结果显示,叶面施镁的果实品质要比土施镁肥更好。已有大量研究表明充足的镁供应可改善作物内在品质[35]。田贵生等[36]研究表明镁的施用能显著提高油菜的收获密度、籽粒含油量和产油量,油菜产量和品质提升。洪励伟[37]发现施用镁肥能显著提高春梢和夏梢的长度、叶绿素含量,果实产量和品质也明显提升。陈巍等[38]在香柚试验中表明增施镁肥显著提高叶绿素含量和镁含量,增加果实可溶性糖含量,改善果实的品质。施镁对蜜柚果实提质增产的原因可能是镁可以改善作物的光合作用,促进叶片中碳水化合物的合成;还可以影响蔗糖韧皮部装载,促进光合同化物由“源”向“库”的运输,增加“库”中糖的含量,进而提高果实单果重,改善果实品质[14,16]。
本研究中以叶片养分、叶片 Pn 及果实品质三方面综合比较可知,叶面喷施镁肥效果优于土壤施镁肥。课题组前期调研发现,井冈蜜柚主产区 pH 大多位于 4.5~5.5,酸化严重[7]。因此,土壤施镁的效果不如叶面施镁的原因可能是井冈蜜柚主产区土壤酸化严重,抑制了蜜柚根系对土壤中 Mg2+ 的吸收,从而降低了镁肥的有效性。已有研究报道土壤 pH 会直接影响土壤中 Mg2+ 的释放和植物对 Mg2+ 的吸收,酸化严重的土壤根际中过多的 H+、Al3+ 和 Mn2+ 会抑制根系对 Mg2+ 的吸收[16]。此外,蜜柚种植区多为红壤,且柚园大多建在坡地,高温多雨的天气极易造成果园镁的淋溶[39]。本研究结果也显示土施镁肥处理下的叶片镁含量显著低于叶面喷施镁处理,这表明本试验条件下土壤酸化抑制了根系镁的吸收。而叶面施肥可以直接向植物叶片提供镁营养,可以避免土壤因素限制,不需要经过根系吸收和茎部运输等远距离运输过程,及时高效地提供镁元素[40]。由叶片养分与果实品质之间的相关性分析可知,叶面施镁会提高蜜柚叶片养分氮和镁含量,促进叶片的 Pn,改善叶片光合作用,进而增加果实糖分、降低 TA 的含量,从而提升井冈蜜柚的产量和品质。本试验存在一定的不足之处,试验只有 1 年,并未验证镁对柑橘大小年现象的影响,下一步需进行重复试验。此外,为保证镁肥充足供应,可增设土施 + 喷施镁肥结合处理,选择更多的蜜柚品种和地区开展田间试验。
4 结论
土施和叶面喷施两种施镁方式均可改善井冈蜜柚叶片镁和氮含量,从而提高叶片 Pn 和 SPAD 值,进而增加果实单果重、TSS、TS 含量和固酸比等指标,实现产量和品质的协同提升。在本试验条件下,叶面施镁对井冈蜜柚果实产量和品质提升的效果优于土壤施镁处理。
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