4个品种柑橘土壤有效镍、叶片和果肉镍含量与果实品质的关系
doi: 10.11838/sfsc.1673-6257.24238
王晓娟 , 高雪伟 , 胡承孝 , 谢和缘 , 索翔 , 程昊 , 王寅 , 李金业
华中农业大学资源与环境学院 / 果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室 / 新型肥料湖北省工程实验室 / 微量元素研究中心,湖北 武汉 430070
基金项目: 国家现代柑橘产业技术体系养分管理与化肥减施增效岗位(CARS-26)
Correlation between soil available nickel,leaf and pulp nickel content and fruit quality of four citrus varieties
WANG Xiao-juan , GAO Xue-wei , HU Cheng-xiao , XIE He-yuan , SUO Xiang , CHENG Hao , WANG Yin , LI Jin-ye
College of Resources and Environment/ National Key Laboratory for Germplasm Innovation and Utilization of Horticultural Crops/ Hubei Provincial Engineering Laboratory for New-Type Fertilizer/Micro-element Research Center,Huazhong Agricultural University,Wuhan Hubei 430070
摘要
调查分析 4 个品种柑橘果实品质与土壤有效镍及叶片、果肉镍含量的关系,为明确我国柑橘园镍含量现状及其对果实品质的影响提供依据。选取浙江、湖北、江西和广西柑橘主产区代表性品种椪柑、红美人、纽荷尔脐橙和脆蜜金柑果园 51 个,于 2021 和 2022 年果实成熟期采集土壤、叶片及果实样品,测定果实品质及土壤有效镍、叶片和果肉镍含量,并作相关性分析。4 个品种柑橘园土壤有效镍、果肉和叶片镍含量范围依次为椪柑 0.18 ~ 1.77、0.32 ~ 2.53 和 1.35 ~ 8.82 mg/kg,纽荷尔脐橙 0.05 ~ 1.48、0.25 ~ 1.19 和 1.74 ~ 12.47 mg/kg,红美人 0.51 ~ 2.98、0.45 ~ 3.85 和 2.39 ~ 8.59 mg/kg,脆蜜金柑 0.13 ~ 0.82、0.10 ~ 0.57 和 0.18 ~ 0.92 mg/kg。椪柑和纽荷尔脐橙叶片镍含量与土壤有效镍含量呈显著正相关关系,红美人、脆蜜金柑果肉和叶片镍含量与土壤有效镍含量呈显著正相关关系。土壤有效镍含量 0.1 ~ 1.5 mg/kg 范围占比 84.4%,果肉镍含量 0.1 ~ 1.5 mg/kg 范围占比 92.2%,叶片镍含量 2.0 ~ 8.0 mg/kg 范围占比 66.7%。椪柑土壤有效镍含量与固酸比,叶片镍含量与横径、纵径、单果重、可溶性固形物和可滴定酸显著相关;纽荷尔脐橙土壤有效镍与可滴定酸和固酸比,果肉镍含量与横径和单果重显著相关;红美人果肉镍含量与可滴定酸,叶片镍含量与单果重显著相关;脆蜜金柑果实品质与镍含量无显著相关性。目前我国柑橘土壤有效镍和果肉镍含量参考范围为 0.1 ~ 1.5 mg/kg,叶片镍含量为 2.0 ~ 8.0 mg/kg,柑橘果实的品质指标与镍含量有相关性。
Abstract
The relationship between fruit quality and soil available nickel,as well as nickel content in leaves and pulp of four citrus varieties was investigated and analyzed,in order to provide a research reference for understanding the status of nickel content in citrus and its effect on fruit quality. A total of 51 citrus orchards in the main producing areas of Zhejiang,Hubei,Jiangxi,and Guangxi provience were surveyed,including Ponkan,Hongmeiren,Newhall navel orange,and Cuimi Kumquat species. Soil, leaf,and fruit samples were collected during the fruit ripening period in 2021 and 2022 for measuring fruit quality as well as soil available nickel content,leaf nickel content,and pulp nickel content. Correlation analysis was also conducted. Nickel content in soil,pulp and leaves were 0.18-1.77,0.32-2.53,1.35-8.82 mg/kg for Ponkan,0.05-1.48,0.25-1.19,1.74-12.47 mg/kg for Newhall navel orange,0.51-2.98,0.45-3.85,2.39-8.59 mg/kg for Hongmeiren,0.13-0.82,0.10-0.57,0.18-0.92 mg/kg for Cuimi Kumquat,respectively. There was a significant positive correlation between the nickel content in the leaves and soil of Ponkan and Newhall navel citrus. Additionally,there was a significant positive correlation between the nickel content in the pulp and leaves of Hongmeiren and Cuimi Kumquat. The soil nickel content in the range of 0.1-1.5 mg/kg accounted for 84.4%,while the pulp nickel content in the same range accounted for 92.2%. Furthermore,the leaf nickel content in the range of 2.0-8.0 mg/kg accounted for 66.7%. The significant correlation between soil available nickel content with the ratio of total soluble solids to titratable acidity(TSS/TA),leaf nickel content with transverse diameter,vertical diameter,fruit weight,TSS and TA in Ponkan was observed. The significant correlation between soil available nickel content with TA and TSS/TA,pulp nickel content with transverse diameter and fruit weight in Newhall navel orange was found. The pulp nickel content was significantly correlated with titratable acid, and leaf nickel content was significantly correlated with single fruit weight in Hongmeiren. However,no significant correlation was found between nickel content and fruit quality in Cuimi Kumquat. This indicated that the current reference range for soil available nickel content and pulp nickel content was 0.1-1.5 mg/kg,while the acceptable range for nickel content in leaf was 2.0-8.0 mg/kg, the quality of citrus fruits was significantly related to the nickel contents.
镍是最晚被发现和确定是植物生长发育所必需的第 17 种微量营养元素[1-2]。植物中的一些金属酶需要镍作辅助,如镍超氧化物歧化酶、甲基还原酶、氢化酶和脲酶等[3-4],目前脲酶是唯一被确认含镍的高活性金属酶,可将尿素水解成二氧化碳和氨。缺镍会降低蚕豆脲酶活性,导致叶片累积尿素出现黄化现象甚至坏死[5];外源施加镍增加了苹果砧木谷氨酰胺合成酶(GS)和超氧化物歧化酶 (SOD)的活性,提高尿素吸收利用,缓解叶片衰老[6];在低氮营养液中添加 0.1 mg/L 的镍,番茄叶片中硝酸还原酶(NR)、亚硝酸还原酶(NiR)、谷氨酸脱氢酶(GDH)、GS 和谷氨酸合成酶(GOGAT)活性以及总氮含量提高,参与糖酵解(EMP)途径柠檬酸(TCA)循环、氨基酸生物合成和氮代谢调节酶编码基因表达增加[7];叶面喷施 0.2% 硫酸镍 (NiSO4)可显著提高大麦籽粒产量和养分浓度[8]; 促进洋葱[9]和草莓[10]鲜、干重,镍配合水杨酸可提高草莓维生素 C(Vc)含量[11]、降低硝酸盐浓度;50 mg/kg 镍可以增加玉米产量[12],喷施 100 mg/L 镍能够增加山核桃产量[13]。此外,施镍还能增加植物光合率[14]、促进开花[15]和防止某些病虫害[13]等。
高浓度镍会对植物产生毒害,例如水培溶液镍浓度 10 mg/L 就会对茶树生长产生毒性[16]。大多数植物总镍含量范围在 0.05~10 mg/kg 干重(DW),平均为 1.10 mg/kg;常见蔬菜含量范围[17] (DW):白菜 3.25~9.05 mg/kg、生菜 0.68~6.58 mg/kg、茄子 3.1~5.25 mg/kg、黄瓜 3.35~4.22 mg/kg;水果果肉中镍含量(DW):香蕉 0.02~0.11 mg/kg[18]、苹果 0.11~0.36 mg/kg[19]、橙子 0.06~0.38 mg/kg[19]、石榴 1.04~1.56 mg/kg[20]、火龙果 0.08 mg/kg[21]。不同种类作物中镍含量有差异,我国是柑橘生产大国,柑橘品种多样,产量及栽培面积均居全球首位,但目前有关柑橘园土壤有效镍、叶片和果实镍的研究较少,更缺乏柑橘镍含量、分布及其丰缺诊断标准、镍与柑橘果实品质的关系等报道。基于此,本文调查不同品种柑橘主产区果园镍含量状况,分析品质指标与镍含量的关系,明确柑橘园镍营养现状及其与果实品质的关系。
1 材料与方法
1.1 样品采集地信息
于 2021 年 11—12 月在浙江省、湖北省和江西省柑橘主产区采集柑橘品种红美人、椪柑和纽荷尔脐橙,2022 年 12 月在广西壮族自治区柳州市采集柑橘品种脆蜜金柑。每个果园作为 1 个采样点采集土壤、叶片和果实样品。果园基础信息来自每个采样果园果农的调查问卷,具体内容见表1
1采样果园基本信息
1.2 样品采集与制备
采用“S”形在果园均匀布点,红美人每个采样点(果园)采集 8 株树,椪柑和纽荷尔脐橙采集 10 株树,脆蜜金柑采集 6~8 株树。
土壤样品采集与制备:于每株树的树冠滴水线附近沿对角选取两点,采集深度为 0~30 cm 土层,除去土壤中混杂的根系和石砾等杂物。每个采样点采集的所有土壤混合为 1 个样品,按照“四分法” 保留 1 kg 左右,样品自然风干后分别过 1、0.15 mm 尼龙筛,自封袋密封保存待测。
叶片样品采集与测定:于每株树的树冠中部外侧的东、南、西、北 4 个方位,采集生长中等的当年生营养春梢顶部向下第 2~3 叶位,确认叶片无病虫害,每株树采集 8~10 片叶,每个采样点所有叶片混合为 1 个样品。前期处理用 0.1% 中性洗涤剂洗涤后用自来水清洗,然后用 0.2% 稀硝酸溶液洗涤 30 s,再次用去离子水洗干净。放置在恒温烘箱 105℃杀青 30 min,保持 65℃直至烘干无水分,然后研磨成粉末状,自封袋密封保存待测。
果实样品采集与测定:于每株树的树冠外围中部按东、南、西、北 4 个方向采集大小均匀、无病害与损伤的果实 4~6 个,每个采样点随机选取 20 个果实混为 1 个样品。用 0.1% 中性洗涤剂洗涤后用自来水清洗,然后用 0.2% 稀硝酸溶液洗涤 30 s,再用去离子水洗干净。洗干净后将果实切成小块重复混匀,按照“四分法”留下所需样品量,果皮和果肉分离,果肉放置牛皮纸袋后恒温烘箱 105℃杀青 30 min,保持 65℃直至烘干无水分,然后研磨成粉末状,自封袋密封保存待测。
1.3 测定项目与方法
土壤有效镍含量测定方法参考《土壤 8 种有效态元素的测定二乙稀三胺五乙酸浸提-电感耦合等离子体发射光谱法》(HJ 804—2016)[22]。称取土样 10 g(精确至 0.01 g)于 50 mL 震荡瓶中,加入 20 mL 浸提液拧紧瓶盖放入振荡器内。在 (20±2)℃、160~200 r/min 条件下振荡 2 h。取出后静置 0.5 h 后,上清液经中速定量滤纸重力过滤后待测(滤液保质期 48 h)。采用原子吸收分光光度计(AAS,武汉康辰节能环保投资有限公司) 测定,质量控制标准样品为《黄土土壤有效态成分分析标准物质》(HTSB-2),生产单位是陕西省地质矿产实验研究所(国土资源部西安矿产资源监督检测中心)。
叶片和果肉镍含量测定方法参考《食品中镍的测定》(GB 5009.138—2017)[23]。称取磨好的样品 0.2 g(精确至 0.001 g)于 50 mL 锥形瓶中,加入 10 mL 硝酸,0.5 mL 高氯酸,在可调式电热板上消解。先 120℃消解 0.5~1 h 后升至 180℃消解 2~4 h 褪去深棕色,升至 200~220℃消解至冒白烟,消化液呈无色透明后结束消解,放置室温冷却用去离子水定容 50 mL,待测液过水系滤膜 0.22 μm 后采用 ICP-MS(聚光科技股份有限公司,中国杭州) 测定,质量控制标准样品为《GBW10014a(GSB-5a)圆白菜》,生产单位是中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所。
果实品质指标测定方法参照《柑橘鲜果检验方法 》(GB/T8210—2011)[24]。单果重(g):用百分之一天平称取每个果实重量,取均值保留两位小数。横径和纵径(mm):用游标卡尺测量每个果实的横、纵径,取均值保留两位小数。可滴定酸(%):采用酚酞指示剂-氢氧化钠溶液滴定法测定。可溶性固形物(%):吸取果汁于测糖计上读取含糖量。 Vc (mg/100 g):采用草酸-2,6 二氯酚靛酚-抗坏血酸滴定法测定。柑橘果实品质分级标准参考《鲜柑橘》(GB/T12947—2008)[25]和《脆蜜金柑质量分级》[26],分级标准具体要求见表2表3
2柑橘果实品质分级标准
3柑橘果实分级横径范围要求
注:D 为果实横径。根据横径大小分为 6 个级别,分别为 3L、2L、L、M、S 和 2S,大于 3L 或小于 2S 级均视为等外级果。
1.4 数据分析
采用 Excel 2019 处理数据;SPSS 25.0 进行统计分析和曲线拟合作图;Origin 2021 作相关性热图;* 代表相关性达显著水平(P<0.05);** 代表相关性达极显著水平(P<0.01);皮尔逊相关分析。
2 结果与分析
2.1 4 个品种柑橘土壤有效镍、果肉和叶片镍含量及相关性
2.1.1 土壤有效镍、果肉和叶片镍含量
4 个柑橘品种镍含量如表4所示,椪柑果园土壤有效镍及果肉、叶片镍含量范围依次为 0.18~1.77、 0.32~2.53 和 1.35~8.82 mg/kg,均值依次为 0.98、 1.11 和 5.41 mg/kg;纽荷尔脐橙果园土壤有效镍、果肉和叶片的镍含量范围依次为 0.05~1.48、0.25~1.19 和 1.74~12.47 mg/kg,均值依次为 0.38、0.70 和 4.77 mg/kg; 红美人柑橘果园土壤有效镍及果肉、叶片镍含量范围依次为 0.51~2.98、0.45~3.85 和 2.39~8.59 mg/kg,均值依次为 1.75、1.21 和 5.43 mg/ kg;脆蜜金柑果园土壤有效镍、果肉和叶片的镍含量范围依次为 0.13~0.82、0.10~0.57 和 0.18~0.92 mg/kg,均值依次为 0.28、0.27 和 0.50 mg/kg。红美人的土壤有效镍、果肉和叶片镍含量整体最高,脆蜜金柑最低。椪柑、纽荷尔脐橙、红美人和脆蜜金柑叶片镍富集系数依次是果肉富集系数的 4.89、4.62、4.49 和 1.86 倍,各柑橘品种叶片镍含量高于果肉。
451 个果园土壤有效镍、果肉和叶片镍含量
2.1.2 土壤有效镍、果肉和叶片镍含量之间的相关性
椪柑和纽荷尔脐橙的叶片镍含量与土壤有效镍含量呈极显著(P<0.01)和显著(P<0.05)正相关性 (图1A、B)。红美人的叶片和果肉镍含量与土壤有效镍含量呈极显著(P<0.01)和显著(P<0.05)正相关性(图1C、E)。脆蜜金柑的土壤有效镍与叶片镍含量和果肉镍含量呈显著(P<0.05)和极显著正相关性 (P<0.01)(图1D、F),叶片镍含量与果肉镍含量呈显著 (P<0.05)正相关性(图1G)。表明果肉和叶片镍含量随土壤有效镍的增加而增加,且镍易富集在柑橘叶片中。
14 个柑橘品种土壤有效镍、果肉和叶片镍含量的相关性
注:*、** 分别代表变量间相关性达显著(P<0.05)、极显著(P<0.01)水平。下同。
2.2 4 个品种柑橘土壤有效镍、果肉和叶片镍含量范围
镍含量范围占比如图2所示,土壤有效镍含量范围以 0.1~0.5、0.5~1.0 和 1.0~1.5 mg/kg 所占百分比较高,达到 84.4%;果肉含量范围同样以 0.1~0.5、0.5~1.0 和 1.0~1.5 mg/kg 所占百分比较高,占到 92.2%;叶片含量范围以 2.0~4.0、 4.0~6.0 和 6.0~8.0 mg/kg 占整体百分比较高,达 66.7%。表明目前柑橘园土壤有效镍和果肉镍含量范围在 0.1~1.5 mg/kg,叶片镍含量范围在 2.0~8.0 mg/kg。
2.3 4 个品种柑橘土壤有效镍、果肉、叶片镍含量与果实品质的关系
各品种柑橘品质指标如表5所示。土壤有效镍、果肉和叶片镍含量与果实品质指标相关性如图3所示。椪柑的土壤有效镍含量与固酸比(0.496*)呈显著正相关,叶片镍含量与横径(-0.807**)、纵径(-0.681**)、单果重(-0.792**)、可溶性固形物 (-0.785**)和可滴定酸(-0.616**)呈极显著负相关。红美人的果肉镍含量与可滴定酸(0.697*)呈显著正相关,叶片镍含量与单果重(-0.693*)呈显著负相关。纽荷尔脐橙土壤有效镍含量与可滴定酸 (-0.624*)呈显著负相关,与固酸比(0.781**)呈极显著正相关,果肉镍含量与横径(-0.593*)和单果重(-0.572*)呈显著负相关。脆蜜金柑的果实品质指标与镍含量没有显著相关关系。
251 个果园土壤有效镍、果肉和叶片镍含量范围占比
5柑橘果实内、外品质指标
3镍含量与果实品质间的相关性
4 个品种果实进行品质和单果横径分级如表6所示,椪柑、红美人和纽荷尔脐橙果实品质优等果分别占 44.44%、90.00% 和 25.00%,脆蜜金柑的一等果和二等果分别占 55.56% 和 22.22%。4 个品种所有果实横径符合分级要求,椪柑、红美人、纽荷尔脐橙和脆蜜金柑 L 等级果分别占 33.33%、40.00%、 68.75% 和 88.89%。表明 4 个柑橘品种的果实品质均符合分级标准且品质较好。
6果园果实品质级别占果园总数的百分比
3 讨论
3.1 我国柑橘园镍营养现状
中国地质调查局地质环境监测院 2015 年在官网平台发布《华北平原土壤环境镍(Ni)地球化学图》中提到世界土壤含镍量平均为 40 mg/kg,我国土壤中镍的平均含量为 26 mg/kg。这个平均含量低于国家标准《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618—2018)[27]中规定的最低镍含量筛选值(60 mg/kg)。而能被植物吸收利用的有效态镍含量在土壤全镍中的占比偏低,并受土壤质地、土壤肥力和作物品种等各种环境因素影响,我国闽中地区 8 个代表性茶园土壤全镍含量均值为 18.58 mg/kg,土壤有效镍含量均值 0.90 mg/kg[28]。在我国吉林省玉米主产区土壤有效镍含量为 0.02~7.28 mg/kg,均值 0.93 mg/kg,其含量随着玉米发育时期和土层深度变化有所浮动[29]。福建省 163 个籼稻样品和土壤有效镍含量范围分别在 0.04~1.82 和 0.01~1.32 mg/kg,土壤有效镍均值 0.30 mg/kg[30]。山西关帝山关云杉次生林土壤有效镍含量为 0.73~1.39 mg/kg,均值 0.94 mg/kg[31]。因此,在未受到镍毒害条件下生长的大多数作物体中镍含量为 0.05~10 mg/kg(DW),贵州省清水江沿岸 12 个柑橘园中椪柑的叶片和果实镍含量分别为 1.21 和 0.07 mg/kg,纽荷尔脐橙为 1.84 和 0.07 mg/ kg,南丰蜜橘为 2.19 和 0.16 mg/kg[32]。黄昀等[33] 探究我国三峡库区柑橘果肉重金属富集风险中发现,叶片、果皮和果肉的平均镍含量约为 0.41、 0.07、0.06 mg/kg。以上研究的作物品种、年份及地理环境等都有很大差异,但是得出的土壤有效镍和作物镍含量范围与本研究基本相似(图2),这可能因为柑橘不是镍富集品种,并且对镍毒性敏感。 Mustafa 等[34]总结对镍敏感植物毒性临界浓度范围是 10~50 mg/kg,中等耐受植物的临界浓度 >50 mg/kg。在森林草中镍含量为 10~100 mg/kg,山核桃、燕麦、大麦和小麦幼苗生长以及氮肥以尿素为主的番茄、水稻和西葫芦幼苗生长的镍毒性临界浓度达到 100 mg/kg[35-37]。生长在天然超镁铁质土壤中的镍超富集植物,镍含量在 1000 μg/g 以上,其中有些更特殊的品种镍含量达到 10000 μg/g[38],可以被用来提取金属镍。4 个柑橘品种土壤有效镍、果肉和叶片镍含量之间呈显著正相关性,说明随土壤有效镍含量的增加,柑橘果肉和叶片的镍含量相应增加,以叶片镍含量和富集系数最高,表明镍容易累积在柑橘叶片中,当作物需要增施镍肥,采用叶片喷施的方式镍吸收效率更好。镍元素被认为在植物体内极其微量,但在本研究中叶片镍含量偏高,以柑橘叶片养分分级标准中铜的适宜含量范围(5~16 mg/kg)[39]做参比,叶片镍含量在这个范围内的果园数有 20 个,占总果园数约 40%(表4),并且通过表6总结 4 个柑橘品种的果实品质均符合分级标准且品质较好,镍元素在柑橘中的含量和作用应引起重视。
3.2 镍营养与果实品质的关系
镍对作物品质的研究中最早发现、影响最多、并且最明显的是产量[140-41],相关研究集中在豆科和蔬菜等作物上,果树方面较为稀少[6]。在大豆中施用 0.5 mg/kg 镍促进了氮代谢功能和更高的产量,在温室栽培条件下大豆产量增加了 2.9 g/ 株,在田间种植条件下产量增加 1502 kg/hm2[40],并且添加镍后还增加了大豆的荚数[41],镍肥在大豆种植中可以产生显著的产量效益。同样施镍增加叶绿素 a 的浓度,提升植物的光合效率、氨基酸生物合成路径和氮代谢酶活性从而促进株高和茎干重,增加甘蔗的产量[42]。镍对氮代谢过程、蛋白质合成、作物生物量和碳水化合物等的积极影响可能是造成产量增加的主要原因[11]。本研究中发现,果实的横径、单果重、可滴定酸和固酸比与镍含量有显著相关关系,果实大小的调控与细胞分裂、水分管理,激素变化和栽培环境等条件都有关系[43]。其中激素在果实发育中很重要,果树碳素同化、光合产物的运输分配、细胞的分裂和膨大调控等是多种内源激素共同作用的结果[44]。长叶橙和大果锦橙中,果实细胞分裂期涂抹赤霉素、生长素和脱落酸能增加果实的大小[45]。植物激素与氮营养有着密不可分的关系,不同形式的氮会通过调控激素合成和转运的基因来影响九大类内源激素含量,而植物激素又能够调控氮介导的根系构型来直接改变根对氮素的吸收[46]。果实中的酸度与土壤酸化和养分含量变化影响有密切的关系[47-48]。在柠檬细胞质中,铁和钾含量的升高促进柠檬酸降解,镁可以增强柠檬酸的合成能力,镁在柑橘中是多种有机酸代谢相关酶的激活因子,调控光合和呼吸作用与果实酸度有显著正相关关系,能提高果实可溶性固形物和降低可滴定酸含量[49]。在纽荷尔脐橙施用铁肥可以提高形成柠檬酸或异柠檬酸的关键酶(顺乌头酸酶)活性,从而降低可滴定酸含量[48]。镍影响柠檬酸循环在番茄上被验证,在低氮条件下外源施加镍可以调节柠檬酸循环、氨基酸生物合成和氮代谢所涉及的代谢调节酶编码基因的表达以及酶活性来维持番茄幼苗的正常生长[7]。镍在植物体中会与有机酸结合,在镍超富集物种中柠檬酸是镍运输最关键的螯合剂,与柠檬酸的络合促进了镍超富集植物 Alyssum 中镍的吸收[50-51]。在小麦根系中,苹果酸的释放会随镍浓度的增加而增加[52]。镍对其他养分含量和累积量会有影响,在一定镍浓度范围内,与同为二价阳离子的养分有相互促进或抑制的作用[3553]。在石榴上喷镍可以缓解果实的裂果现象和增加果皮中钙、镁含量[53]。很早之前就报道缺镍或镍过量会明显影响植物正常的铁吸收[154],在拟南芥[55]、甘蓝[56]、大麦[57]、大豆[58] 等作物上被验证。本研究中脆蜜金柑的镍含量与品质指标没有显著相关关系,可能是因为该品种镍含量较低,处于镍缺乏状态。综上所述,镍是否通过影响植物的碳氮代谢、柠檬酸循环、激素变化和其他养分吸收等过程来影响柑橘的果实品质,或镍对果实品质是否有直接的作用还有待深入探究。
在动物和人体中,镍也是必需的微量元素之一,对增强胰岛素分泌、降低血糖和造血功能等起到作用[59],在植物中参与固氮、多种生理功能和代谢途径。镍营养在柑橘中的研究较少,镍含量缺少或过量对柑橘生长的影响、适合柑橘生长的叶片镍含量范围、对果实品质如何调节、是否有新的作用机制等问题目前依旧不清楚。因此,后续探究柑橘适宜镍含量、镍对果实产量的影响及其品质的调节机制等问题对改善我国柑橘生态环境和产量、品质有着重要意义。
4 结论
目前我国椪柑、纽荷尔脐橙、红美人和脆蜜金柑土壤有效镍和果肉镍含量参考范围为 0.1~1.5 mg/kg,叶片镍含量为 2.0~8.0 mg/kg,红美人果园整体镍含量较高,脆蜜金柑果园较低;叶片和果肉镍含量随土壤镍含量的增加而增加;果实横径、纵径、单果重、可溶性固形物、可滴定酸和固酸比与镍含量有显著相关关系,表明镍营养影响柑橘果实的外观和内质。
14 个柑橘品种土壤有效镍、果肉和叶片镍含量的相关性
251 个果园土壤有效镍、果肉和叶片镍含量范围占比
3镍含量与果实品质间的相关性
1采样果园基本信息
2柑橘果实品质分级标准
3柑橘果实分级横径范围要求
451 个果园土壤有效镍、果肉和叶片镍含量
5柑橘果实内、外品质指标
6果园果实品质级别占果园总数的百分比
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