高钾胁迫对椪柑果园土壤和叶片营养的影响
王登亮1, 吴雪珍1, 刘春荣1, 郑雪良1, 刘丽丽1, 姜翔鹤2
1.衢州市农业科学研究院,浙江 衢州 324000
2.常山县同弓乡事业综合服务中心,浙江 常山 324216

作者简介:王登亮(1988—),男,山东聊城人,农艺师,硕士,从事柑橘栽培技术研究与推广工作,E-mail: 1335345870@qq.com

摘要

针对部分橘农盲目增施钾肥情况,通过浇施K2SO4模拟施用钾肥过量,研究土壤钾含量超标对果园土壤和椪柑叶片营养的影响。结果表明,高钾胁迫处理会增加土壤的含盐量和全钾、有效钾、有效硼含量,降低土壤交换性钙和交换性镁含量;同时,高钾胁迫会显著增加椪柑叶片的钾、镁和铁元素含量,显著降低叶片的锰元素含量。

关键词: 高钾胁迫; 椪柑; 土壤; 叶片; 营养
中图分类号:S666.1 文献标志码:A 文章编号:0528-9017(2020)01-0049-03

钾被称为“ 品质元素” , 是柑橘生长发育、产量和品质形成的物质基础。钾以K+形态被根系吸收, 虽不参与有机物质的直接合成, 但在调节渗透、蛋白质合成、气孔运动、酶的活化、光合作用等方面起重要作用, 同时它能改善果树水分利用效率并增强树体抗逆性。柑橘的钾营养效率依赖于其遗传机制, 不同柑橘种类(品种)对于土壤钾的生理反应, 以及对钾元素的吸收利用效率也存在差异[1]。钾肥施用量取决于柑橘的品种、树龄和生长时期, 但在柑橘生产中, 由于栽培土壤保水保肥能力的不同, 施用钾肥时很容易出现过量或不足的情况[2]。近年来, 随着橘园化肥用量的增加和施用方式的不规范, 部分柑橘园出现土壤养分失调情况, 影响了柑橘果实品质, 也造成了一定的农业面源污染。对衢州部分椪柑果园土壤的营养检测结果表明, 土壤中钾含量超标较多[3]。为此, 以衢州主栽柑橘品种椪柑为研究对象, 通过浇施K2SO4模拟施用钾肥过量, 探索土壤钾含量超标情况下, 土壤和椪柑叶片的营养元素变化情况。

1 材料与方法
1.1 处理设计

以衢州主栽品种椪柑为试验对象, 在衢州市农业科学研究院城西基地进行。试验用分析纯K2SO4纯度为99%。从2018年10月1日开始, 以清水为对照, 每隔15 d浇施质量分数1%的硫酸钾溶液, 连施5次。在11月18日, 采集处理、对照的土壤和秋梢叶片, 检测营养。土样按五点取样法采集10~30 cm土壤, 混合均匀后用四分法取1 kg为土样。土样置室内阴干, 研钵研磨, 过1.00和0.25 mm尼龙筛备用。叶片取样时, 在每株树的中上部4个方位选取生长中等的当年生秋梢顶部往下数的第2~3片叶, 每个处理叶片样品200片。检测土壤样品的pH、有机质、全氮、全磷、全钾、水解性氮、速效磷、速效钾、有效铁、有效锰、有效铜、有效锌、有效硼、交换性钙、交换性镁、阳离子交换量、含盐量; 检测叶片样品的氮、磷、钾、钙、镁、铁、锰、铜、锌、硼。

1.2 测定方法

土壤pH采用pH酸度计测定; 有机质用K2Cr2O7容量-外加热法[4]; 碱解氮用碱解扩散法[4]; 速效磷用盐酸-氟化铵提取-钼锑抗比色法[4]; 速效钾用乙酸铵提取-火焰光度法[4]; 有效硼用沸水浸提-甲亚胺比色法[4]; 有效铁、有效锰、有效铜和有效锌用DTPA浸提-原子吸收分光光度法[4]; 交换性钙和交换性镁用乙酸铵提取-原子吸收分光光度法[4]。叶片的氮、磷、钾、钙、镁、铁、锰、铜、锌、硼检测方法参照《土壤农业化学常规分析方法》。土壤含盐量按照NY/T 1121.16— 2006中的方法进行检测。

1.3 数据分析

用Office 2007进行数据处理和作图, 用SPSS 15.0软件的Duncan's新复极差法进行差异显著性分析。

2 结果与分析
2.1 对土壤pH、有机质和含盐量的影响

高钾胁迫处理和对照的土壤pH、有机质含量没有显著差异(图1)。对照和高钾胁迫处理的土壤含盐量分别为0.3、0.8 g· kg-1, 表明高钾处理显著增加了土壤的含盐量。

图1 高钾胁迫对土壤pH、有机质和含盐量的影响
柱上无相同小写字母表示差异显著(P< 0.05)。图2~5同。

2.2 对土壤全氮、全磷和全钾含量的影响

高钾胁迫处理土壤的全氮和全磷含量没有显著影响(图2)。高钾胁迫处理后土壤全钾含量显著增加, 达14 g· kg-1; 对照处理全钾含量仅为11 g· kg-1

图2 高钾胁迫对土壤全氮、全磷和全钾含量的影响

2.3 对土壤水解性氮等含量的影响

高钾胁迫处理的土壤水解性氮和有效磷含量稍高于对照, 但无显著差异(图3)。高钾胁迫处理显著增加了土壤的速效钾含量, 达到2 285.5 mg· kg-1, 是对照的6.7倍。

图3 高钾胁迫对土壤水解性氮、有效磷、 速效钾含量的影响

2.4 对土壤有效性铁等含量的影响

对柑橘来说, 除了氮、磷、钾外, 钙和镁也是大量元素。增施K2SO4明显影响了柑橘对钙和镁的吸收, 土壤中钙和镁的含量显著降低(图4)。高钾胁迫处理交换性钙和交换性镁含量仅为6.77和1.86 cmol· kg-1, 分别是对照的71.3%和65.0%。铁、锰、铜、锌、硼作为微量元素, 对柑橘生长起重要作用。高钾胁迫处理的土壤有效态铁、有效态锰、有效态铜和有效态锌含量与对照没有显著差异。高钾胁迫处理土壤有效硼含量为0.97 mg· kg-1, 而对照土壤有效硼含量为0.58 mg· kg-1, 说明过量增施钾肥会影响柑橘对硼的吸收, 显著增加土壤的有效硼含量。

图4 高钾胁迫对土壤矿质元素含量的影响

2.5 对柑橘叶片矿质元素含量的影响

高钾胁迫处理对椪柑叶片的全磷和全氮含量没有显著影响, 但会显著增加叶片的钾含量, 高钾胁迫处理的椪柑叶片全钾含量达到18.8 g· kg-1, 而对照椪柑叶片的全钾含量仅为10.7 g· kg-1(图5)。

图5 高钾胁迫对柑橘叶片矿质元素含量的影响

高钾胁迫处理椪柑叶片的钙、镁含量分别为22.1、4.1 g· kg-1, 铁、锰、铜、锌、硼含量分别为100.33、53.10、7.35、14.03和45.40 mg· kg-1; 对照处理椪柑叶片的钙、镁含量分别为22.9、3.4 g· kg-1, 铁、锰、铜、锌、硼含量分别为84.90、79.77、7.76、15.97和37.50 mg· kg-1。高钾胁迫和对照的叶片钙、铜、锌、硼含量无显著差异, 高钾胁迫显著增加了椪柑叶片的镁和铁含量, 显著降低了叶片的锰含量。

3 小结与讨论

柑橘生长需要良好的土壤条件, 柑橘生长所需的营养元素大多需从土壤中获取。在一定条件下, 增施钾肥可以达到增加产量、提高品质的效果[5]。钾离子在土壤中的扩散较氮元素慢[6], 柑橘的钾肥施用应遵循“ 因果定肥、因土补肥、因树调肥” 原则, 同时要增加土壤有机质含量以改善土壤环境、减少土壤肥水损失[7]。本研究结果表明, 高钾处理虽然会增加土壤的全钾和有效钾含量, 但也会增加土壤的含盐量, 降低土壤交换性钙和交换性镁含量; 高钾胁迫处理土壤有效硼含量较对照土壤也显著增加; 说明过量施用钾肥会增加果园土壤盐碱化风险, 还会影响柑橘对钙、镁和硼等元素的吸收。对椪柑叶片的营养元素分析结果表明, 高钾胁迫处理除了会显著增加叶片的钾含量外, 也显著增加了椪柑叶片的镁和铁含量, 同时显著降低叶片的锰含量。说明增施钾肥可以促进椪柑对镁和铁的吸收, 但会对锰的吸收产生拮抗作用。

参考文献:
[1] 王毅, 武维. 植物钾营养高效分子遗传机制[J]. 植物学报, 2009, 44(1): 27-36. [本文引用:1]
[2] 孔佑涵, 苑平, 吴娟娟. 柑橘的钾营养研究进展[J]. 湖南师范大学自然科学学报, 2017, 40(3): 37-41. [本文引用:1]
[3] 王登亮, 吴雪珍, 刘春荣, . 浙江省衢州市椪柑土壤和叶片养分分析[J]. 浙江柑橘, 2019, 36(1): 11-14. [本文引用:1]
[4] 鲁如坤. 土壤农业化学分析法[M]. 北京: 中国农业科技出版社, 2000. [本文引用:7]
[5] 刘克冠. 不同施钾水平对柑橘产量和品质的影响[J]. 云南农业, 2010(2): 29-30. [本文引用:1]
[6] 淳长品, 彭良志, 凌丽俐, . 撒施复合肥柑橘园土层剖面中氮磷钾分布特征[J]. 果树学报, 2013, 30(3): 416-420. [本文引用:1]
[7] 中国工程院. 果园土壤管理与果树营养[M]. 北京: 高等教育出版社, 2013. [本文引用:1]