芒果 (Mangifera indica L. ) ,属漆树科芒果属,具有易栽培、结果早、产量高、收获期长等优点。芒果是热带、亚热带地区重要的商品果树之一,其果实营养丰富,口感及风味独特,深受人们喜爱; 据报道,芒果果实中含有丰富的维生素A、维生素 C、维生素 E 和硒等对人体有益的抗氧化剂,具有预防癌症的功效。芒果商业栽培较为迅速,2010 年我国芒果种植面积和产量分别为 12. 9 万hm2和 87. 7 万t,产值 39. 3 亿元,是水果市场上经济效益最佳的水果之一。果实缺钙所引起的生理性病害屡见不鲜,芒果、苹果、橙等缺钙易诱发生理性病害,据报道,芒果果实软鼻病、果基病、胶状种子、海绵组织等生理病害与钙有关,采后氯化钙处理能延长芒果贮藏寿命,合理增施钙肥能预防或控制缺钙所引起的苹果苦痘病,喷施钙肥能减少锦橙裂果,通过施钙提高果实品质已在苹果、锦橙、油桃等有报道。矿质元素对果实品质具有重要作用,而钙元素至关重要,但钙在植物体内不易转移,需要由根系不断从土壤中吸收。
目前,对芒果的研究主要侧重于采后钙处理,以提高抗逆性和贮藏性保鲜为目的的研究,包括采后常规浸钙、减压渗钙等,但对芒果土壤增钙的研究较少。芒果果实发育至成熟钙浓度下降,但随果实生长增重而积累。因此,对土壤增施钙肥为果实增钙宜早期进行。本研究以主栽品种之一 “台农 1 号” 芒果为试材,分析土壤早期增施不同用量钙肥对芒果果实钙含量和品质的影响,为提高芒果树果实品质及合理施肥提供理论依据。
1 材料与方法
1. 1 试验材料与设计
试验于 2012 年 11 月 ~ 2013 年 5 月在海南省乐东县九所镇芒果园内进行。试验果园土壤理化性状见表 1。供试材料为 “台农 1 号”芒果,9 年生树,试验芒果园果树株行距 3 m × 5 m; 供试肥料为硝酸钙肥 (国产,CaO 23. 5% ,N 11. 7% ) ,按纯 Ca 计设 50、100、150、200、250 g/株 5 个处理,以不施肥为对照,选择冠幅长势较为一致的正常植株,每处理设 3 个重复,每小区 3 株,完全随机区组设计,硝酸钙含氮量不同时,用尿素补足; 硝酸钙于 2012 年 11 月 10 日土壤一次施入,施肥方式为沿每株树冠滴水线挖 2 个 40 cm ×30 cm × 40 cm 的对称施肥沟均匀施入,与土混匀后覆土; 2012 年 12 月 22 日进行催花; 其他管理措施按常规管理方式进行。
1. 2 测定项目与方法
于果实采收期沿每株果树树冠外围东、南、西、北 4 个方向分别采集大小一致、完好无病虫害、带果柄果实 16 个,每小区 3 株,共 48 个。立即运回实验室,果实先用去离子水洗净,用洁净的毛巾擦干。将每试验小区 3 株果树各选出 4 个果,共 12 个,将果实分为果皮、果肉、果核 3 部分,切成小块,105℃杀青 30 min,80℃烘干,粉碎至 1mm 粉末,用于钾、钙、镁含量的测定。剪留果柄约 2 cm,用 250 mg/L 杀菌剂 “施保克”浸泡 3min,取出后晾干,置于室温下贮藏,室内温度 27~ 28℃ ,相对湿度 60% ~ 80% ,果实后熟取样测定各项品质指标,每重复 30 个果用于腐烂率统计。
植物矿质养分含量分析采用土壤农化分析常用方法,果皮、果肉、果核钾含量用干灰化 (HCl)- 火焰光度法测定 (6400A 火焰光度计) ,钙、镁含量用干灰化 (HCl) - 原子吸收法 (AAS no-vAA400 原子吸收光谱仪) 测定。果实可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定,可滴定酸含量采用氢氧化钠滴定法测定,Vc 含量采用 2,6 - 二氯酚靛酚滴定法测定,可溶性固形物含量采用WZ102 型手持式折光仪测定; 果皮颜色达 4 级成熟果 (1/2 ~ 3/4 果黄色) 时统计腐烂率及失重率,发病率 (%) = (有病斑果个数/果实总数) ×100,失重率 (% ) = (贮前果实质量 - 调查期果实质量) /贮前果实质量 ×100。
试验数据处理采用 SAS 9. 0 软件进行统计。
2 结果与分析
2. 1 土施不同用量钙肥对芒果果皮钾、钙、镁含量的影响
表 2 所示,土施钙肥使芒果果皮 K 含量下降,与对照相比,各处理果皮 K 含量均有所降低,以250 g / 株处理最低,但对照及各施肥处理间均表现差异不显著 (P ﹥ 0. 05) ,果皮 K 含量与施钙用量呈负相关 (r = - 0. 360,P = 0. 142) 。随施钙水平增加,果皮 Ca 含量呈先升后降趋势; 以 100 g/株处理最高,但 CK 与各施肥处理间差异不显著(P ﹥0. 05) ,果皮钙含量与施肥用量呈正相关(r =0. 244,P = 0. 362) 。土壤施钙使果皮 Mg 含量下降,以 250 g/株处理最低 (P ﹤ 0. 05) ,果皮镁含量与施肥用量呈负相关 (r = - 0. 418,P =0. 084) 。表明,土壤增钙,能提高芒果果皮 Ca 含量,使 K、Mg 含量降低。
2. 2 土施不同用量钙肥对芒果果肉钾、钙、镁含量的影响
表 2 所示,土施钙肥使芒果果肉钾含量下降,处理 50、250 g/株均与对照差异显著 (P < 0. 05) ,以处理 50 g/株最低,果肉钾含量与施肥用量呈负相关 (r = - 0. 395,P = 0. 104) 。土施钙肥使芒果果肉钙含量增加,处理 100、150、200、250 g/ 株均与对照差异显著 (P ﹤ 0. 05) ,以处理 200 g/株最高,果肉钙含量与施肥量呈显著正相关 (r =0. 617,P ﹤ 0. 05) 。土施钙肥使芒果果肉镁含量下降,处理 150、250 g/株与对照差异显著 (P ﹤0. 05) ,以处理 250 g / 株最低,果肉镁含量与施肥量呈显著负相关 (r = -0. 636,P ﹤ 0. 05) 。说明,土施硝酸钙肥使果肉钙含量增加,钾、镁含量下降。
2. 3 土施不同用量钙肥对芒果果核钾、钙、镁含量的影响
表 2,土施不同用量钙肥使芒果果核钾含量下降,与对照相比,各处理钾含量均有所下降,但差异不显著 (P ﹥ 0. 05) ,以处理 250 g/株最低,果核钾含量与施肥量呈显著负相关 (r = - 0. 556,P ﹤0. 05) 。随钙肥用量的增加,果核钙含量呈先增后降,以处理 100 g/株最高,但对照与各处理间以及各处理间差异均不显著 (P ﹥ 0. 05) ,果核钙含量与施肥量呈正相关 (r =0.231,P =0.390) 。土施不同用量钙肥均使果核镁含量降低,CK 与 150、250g / 株差异显著 (P ﹤ 0. 05) ,果核镁含量与施肥量呈负相关 (r = - 0. 395,P = 0. 102) 。表明,土施不同用量钙肥使果核钙含量增加,钾、镁含量下降。
2. 4 土施不同用量钙肥对芒果果实品质及产量的影响
芒果果实中的可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸、糖酸比、Vc 等对果实的品质起重要作用。
糖、酸含量及糖酸比直接影响果实口味品质。由表3 可知,各钙肥处理果实可溶性固形物含量均低于CK,以处理 250 g / 株差异显著 (P ﹤ 0. 05) ,可溶性固形物含量与钙肥用量呈负相关 (r = -0. 404,P = 0. 096) 。土施钙肥可以明显提高可溶性糖含量,CK 与处理 150、200 及 250 g / 株间差异显著 (P ﹤0. 05) ,以处理 200 g / 株最高 (P ﹤0. 01) ,果实可溶性糖含量与施钙用量呈显著正相关 (r = 0. 646,P ﹤ 0. 05) 。果实有机酸对风味的影响尤为重要,钙肥处理对果实可滴定酸含量产生效应,处理 150、200 及 250 g / 株含量均下降,以处理 250 g / 株最低(P ﹤ 0. 01) ,其含量与施钙用量呈显著负相关(r = -0. 557,P ﹤ 0. 05) 。糖酸比值是果实重要口味指标,随钙用量的增加,糖酸比总体呈增加趋势,与钙肥用量呈显著正相关 (r = 0. 687,P ﹤0. 05) ,表明,芒果土施钙肥能降低果实可滴定酸含量,提高可溶性糖含量及糖酸比,改善口味品质。Vc 是评价果实质量的重要指标之一,各施肥处理 Vc 含量均高于 CK (P ﹤ 0. 05) ,Vc 含量与钙施用量呈显著正相关 (r = 0. 484,P ﹤ 0. 05) ,说明增施钙肥有利于提高果实 Vc 含量。不同施肥处理均使果实失重率稍有下降,但均无明显影响(P ﹥ 0. 05) ,失重率与钙肥用量呈负相关 (r = -0. 338,P = 0. 170) 。土施硝酸钙明显降低果实的发病率,在 250 g/株水平发病率最低,差异极显著(P ﹤0. 01) ,果实发病率与施钙用量呈显著负相关(r = -0. 590,P ﹤ 0. 05) ,说明增加土壤钙水平有利于减少芒果发病率,提高果实贮藏性和商品价值。随施钙肥用量增加,芒果单株平均产量呈先增后降趋势,以中等水平 150 g/株最高 (P ﹤0. 05) 。
3 讨论与结论
钙是植物必需的矿质元素之一,对细胞壁、生物膜结构具有稳定作用,作为第二信使启动一系列生理生化反应,与植物生长发育有密切关系。
钙含量的提高有益于维持果实细胞形态及保持果实硬度,提高果实品质。我国芒果种植区主要分布在热带、亚热带地区,土壤风化和淋溶作用强烈,土壤中钙随原生矿物的分解而淋失,导致土壤钙的含量较低,芒果对钙的需求量大,土壤钙的供需矛盾较为突出。通常认为钙在植物体内是比较不易移动的元素,芒果树体各器官钙年积累量为修剪叶 > 花及梗 > 修剪枝 > 果实,果实干物质积累量最多而钙的积累量最少; 这是因为随着芒果叶片生长,钙逐渐积累,而随着果实发育至成熟,钙含量下降。钙运输至果实是通过木质部,并非韧皮部,其进入果实的数量与蒸腾速率和导管效率有关。Dichio 等研究认为,猕猴桃果实生长后期果实蒸腾速率大幅下降,钙进入果实的数量减少,并认为果实生长膨大造成木质部功能障碍。本研究表明,早期土壤增施钙肥,有利于果实对钙的吸收和积累。但钙用量在一定范围内,果实钾、镁含量下降,钙对钾、镁有一定的拮抗作用。
许多研究表明,施钙具有提高果实品质,提高果实耐贮性。据报道,土壤施用钙肥增加油桃 Vc含量; 增施钙肥降低柑桔果实的酸度,提高糖酸比; 芒果采前喷施钙肥能使贮藏期延长;幼果期喷施钙能降低金秋梨发病率。本研究结果表明,芒果土壤增施钙肥有利于提高果实品质,与前人的研究结果一致。但土壤增施钙肥使果实可溶性固形物含量下降,这与葡萄叶面增钙的研究一致。本研究局限于一年、一个品种,还有待多年试验验证,关于土壤增施钙肥与有关抗氧化酶活性的关系以及钙对芒果产量构成因素、养分协调平衡、抗病的影响,还有待进一步研究。
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