重慶柑橘鈣素營養(yǎng)及調(diào)控研究.pdf

1、鈣是柑橘(CitrusL.)生長的必需營養(yǎng)元素，是細(xì)胞壁及膜系統(tǒng)的構(gòu)成成分，果實中鈣含量的高低，決定著果實細(xì)胞的結(jié)構(gòu)牢固性和膜系統(tǒng)的穩(wěn)定性，與果實生理性病害的發(fā)生密切相關(guān)。重慶是柑橘生長的最適宜生態(tài)區(qū)之一，柑橘種植面積已達(dá)1.26×105hm2，柑橘產(chǎn)業(yè)已成為重慶三峽庫區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。但是重慶市柑橘裂果、油胞下陷等生理性病害問題突出，果實采后不耐貯藏，嚴(yán)重阻礙了柑橘產(chǎn)量、品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益的進(jìn)一步提高。這些生理性病害的發(fā)生是否與鈣素營

2、養(yǎng)有關(guān)目前尚不清楚，國內(nèi)外對落葉果樹(蘋果、梨等)的鈣素營養(yǎng)進(jìn)行了大量研究，對柑橘鈣素營養(yǎng)的研究相對較少，在柑橘對鈣的吸收及分配規(guī)律等方面尚未見報道；在鈣與果實品質(zhì)及生理性病害發(fā)生的關(guān)系上，大多是通過采后補(bǔ)鈣來進(jìn)行研究，缺乏在果實生長期補(bǔ)鈣對果實內(nèi)在品質(zhì)及貯藏性影響的相關(guān)報道。因此，調(diào)查重慶市柑橘園的鈣素營養(yǎng)現(xiàn)狀，研究柑橘對鈣的吸收及分配規(guī)律，弄清鈣調(diào)控果實品質(zhì)及生理性病害的潛在機(jī)制，對于改善柑橘鈣素營養(yǎng)，減少裂果等生理性病害的發(fā)生，延

3、長果實貯藏壽命，制定柑橘鈣素優(yōu)化管理措施等都具有重要意義。
　　 本文采用調(diào)查研究、田間試驗、貯藏試驗和采樣分析相結(jié)合的方法，以重慶市主產(chǎn)區(qū)柑橘園為研究對象，開展柑橘園土壤、葉片鈣營養(yǎng)現(xiàn)狀的調(diào)查研究，分析土壤鈣與葉片鈣含量之間的關(guān)系以及不同品種間鈣含量的差異，明確重慶市柑橘園鈣素營養(yǎng)現(xiàn)狀及影響因子，以期為重慶市柑橘園的鈣素調(diào)控提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。以重慶市大面積栽培的鮮食品種錦橙(citrussinensisOsbeck)為研究對象，通

4、過在年生長周期內(nèi)的不同發(fā)育階段進(jìn)行樹體解析，來研究成齡柑橘樹對鈣的吸收及分配特征，明確柑橘對鈣的需求規(guī)律，旨在為柑橘鈣素的優(yōu)化管理提供科學(xué)依據(jù)。以容易發(fā)生裂果的柑橘品種-錦橙為研究對象，開展正常果與裂果果實及營養(yǎng)母枝葉片養(yǎng)分含量的分析，明確影響柑橘裂果的關(guān)鍵因子；采用田間試驗在花前及幼果期進(jìn)行樹體噴鈣處理，研究鈣對裂果、果皮結(jié)構(gòu)物(果膠)及其水解酶類、活性氧清除酶類、多酚氧化酶(PPO)活性的影響，明確鈣調(diào)控柑橘果實裂果的生理機(jī)制。在柑

5、橘生長的不同時期進(jìn)行樹體補(bǔ)鈣，研究鈣對果實生長、果實品質(zhì)及貯藏性的影響，探討鈣影響果實品質(zhì)及貯藏性的生理機(jī)制，為合理調(diào)控柑橘園鈣素營養(yǎng)、有效防止果實裂果和延長果實的貯藏保鮮期提供理論和技術(shù)支撐。
　　 通過對重慶市218個柑橘園土壤和葉片的采樣分析，研究結(jié)果表明，重慶市柑橘園土壤鈣含量豐富，平均為3316.7mg/kg，其中49.5％的土壤有效鈣含量較高(>3000mg/kg)，缺鈣的土壤(<1000mg/kg)僅占17.9％；

6、但是柑橘葉片鈣含量(<30g/kg)低量或缺乏的柑橘園占38.3％，葉片鈣含量(>70g/kg)過高的僅占0.3％；葉片鈣含量不足的樣本數(shù)明顯高于缺鈣土壤，說明土壤中充足的鈣并不能完全保障柑橘對鈣素營養(yǎng)的需求。
　　 土壤鈣含量與土壤pH呈極顯著正相關(guān)，隨著土壤pH的降低，土壤有效鈣含量呈降低趨勢。長期施肥等人為因素加劇了土壤pH的變化，進(jìn)而明顯影響鈣素含量。與背景樣相比，重慶市84.6％的柑橘園土壤pH值呈下降趨勢，平均降幅為

7、9.6％，土壤pH值小于5.5的柑橘園明顯增加，占調(diào)查總數(shù)的32.7％，在柑橘生產(chǎn)中應(yīng)防止土壤酸化等造成土壤缺鈣進(jìn)而影響樹體的鈣素營養(yǎng)。
　　 土壤鈣與柑橘葉片鈣含量的關(guān)系因土壤鈣含量的不同而存在差異，當(dāng)土壤有效鈣含量低(<1000mg/kg)時，葉片鈣含量也低(<30g/kg)，在此范圍內(nèi)葉片鈣含量隨土壤有效鈣的增加而升高，二者呈極顯著的正相關(guān)：y=0.0151x+16.459(r=0.608**，n=39，r0.01=0.4

8、08)；當(dāng)土壤有效鈣含量在高量或過量范圍時，二者的相關(guān)關(guān)系不顯著，葉片缺乏和過量現(xiàn)象并存。說明缺鈣土壤必然造成葉片鈣營養(yǎng)不足，而鈣含量高的土壤上也可能發(fā)生葉片缺鈣現(xiàn)象，土壤施鈣對葉片鈣含量的提高作用是有限的。
　　 不同種類柑橘葉片鈣含量差異較大，其中以臍橙最高，錦橙最低，主要與樹體本身的遺傳特性及對養(yǎng)分的吸收利用不同有關(guān)；不同種植區(qū)柑橘園葉片鈣含量平均為32.7g/kg，除永川和江津低于適宜范圍外，其它各地均處于適宜范圍；葉片

9、鈣含量與鎂呈極顯著正相關(guān)，與氮、磷、鉀、鐵、錳呈顯著負(fù)相關(guān)，與其它養(yǎng)分不相關(guān)。
　　 柑橘對鈣吸收和分配的研究結(jié)果表明，年生長周期內(nèi)，7年生的北碚447錦橙(CitrussinensisOsbeckcv.Jinchen)樹每株從土壤中吸收了119.4g鈣，其中81.0％用于地上部的生長和消耗，19.0％用于根系的生長需求。果實膨大期和萌芽抽梢期是柑橘需鈣最多的時期，這兩個時期吸收的鈣分別占全年吸鈣總量的66.3％和32.7％，因

10、此在這兩個時期是補(bǔ)充樹體鈣素營養(yǎng)的關(guān)鍵期。成熟期柑橘樹體中鈣含量為：葉片>枝>根>果實，柑橘樹體吸收的鈣大部分貯藏于枝梢和葉片，枝、葉、根、果實的鈣素累積量分別占整株鈣累積總量的50.7％、25.0％、21.2％和3.1％，在不同枝梢中，主干為鈣素的主要貯藏場所，成熟期果實的鈣含量和累積量均表現(xiàn)為最低，是果實容易發(fā)生生理性病害的原因之一。
　　 柑橘不同器官鈣含量大小表現(xiàn)為：葉片鈣含量高于枝條，1年生枝條鈣含量高于多年生枝條；隨

11、著新生器官的生長，成齡枝梢的鈣含量降低，而幼嫩器官鈣含量呈增加趨勢；枝梢皮層的鈣含量遠(yuǎn)高于其木質(zhì)部的鈣含量，隨著枝條的加粗變老，皮層鈣含量和累積量逐漸增加，而木質(zhì)部的鈣含量則與之相反。柑橘不同器官在不同生長期對鈣素的需求量不同，果實的主要需鈣期在幼果期和果實膨大生長期；新生枝梢和根系對鈣的吸收需求主要發(fā)生在萌芽抽梢期和果實膨大生長期；成齡枝梢的主要需鈣期為果實膨大生長期。由于果實蒸騰力弱，根系吸收的鈣難以到達(dá)果實，因此在幼果期和果實膨大

12、生長期噴施鈣是調(diào)控果實缺鈣的關(guān)鍵措施。
　　 通過對北碚447錦橙果園的調(diào)查研究和采樣分析，研究了裂果和正常果功能葉片、果皮和果肉中N、P、K、Ca含量及相關(guān)酶的活性，探討了鈣與錦橙裂果的關(guān)系及其生理機(jī)制。結(jié)果表明，裂果植株葉片和裂果果皮、果肉的鈣含量均顯著低于正常果，裂果率與果皮中的鈣呈極顯著的負(fù)相關(guān)；裂果果皮中多酚氧化酶(PPO)、多聚半乳糖醛酸酶(PG)、纖維素酶(CX)的活性較高，而過氧化氫酶(CAT)的活性較低；果實的

13、裂果率與果皮中的PPO活性成顯著正相關(guān)，與CAT活性和原果膠(PP)含量呈極顯著的負(fù)相關(guān)。果皮中鈣含量不足導(dǎo)致細(xì)胞壁水解酶(PG、CX)和PPO活性提高、維持果皮強(qiáng)度和延展性的原果膠含量降低是錦橙裂果發(fā)生的主要原因。噴鈣處理顯著降低了果皮中MDA的含量和PPO、POD、PG、CX活性，提高了SOD、CAT活性，果皮中原果膠的含量顯著增加，提高了果皮的彈性和抗裂能力，從而降低了果實膨大生長期的裂果率。因此，在果實生長期補(bǔ)充鈣是減少錦橙裂果

14、的有效措施。
　　 柑橘生長期噴鈣能顯著增加果實鈣含量，提高果實成熟時的Vc含量，并抑制果實貯藏過程中Vc等物質(zhì)的氧化分解，提高果實可溶性固形物含量和糖酸比，改善果實風(fēng)味和品質(zhì)。在柑橘生長的不同時期噴鈣均能提高果皮和果肉中抗氧化酶(CAT、SOD)活性，降低細(xì)胞壁水解酶(PG、CX)、過氧化物酶(POD)活性，減輕脂質(zhì)過氧化程度，果膠的分解轉(zhuǎn)化速度減慢，丙二醛、可溶性果膠的含量明顯降低，從而維持果皮具有一定的強(qiáng)度，延緩了果實的衰