猕猴桃适合什么土壤 猕猴桃园土壤养分与果实品质的多元分析

  摘要: 【目的】探讨猕猴桃果园土壤养分、pH与果实品质的关系,为指导果园科学施肥提供参考。【方法】对奉新县15个‘金魁’猕猴桃园的土壤养分与果实品质数据进行调查,采用SAS软件进行多元统计分析,筛选出影响果实品质的主要土壤营养因子。【结果】结果表明,土壤有机质除与有效锰外均呈正相关,不同土壤营养因子与果实品质之间存在着不同大小的相关系数;典型相关分析表明,单果质量与土壤有机质、速效氮、有效硼均呈正相关;果实硬度与土壤有机质、速效钾、有效钙呈正相关,与土壤速效氮、pH呈负相关;果实可溶性固形物与土壤有机质、有效钙呈正相关,与土壤有效镁、有效硼呈负相关;可溶性糖与土壤有机质、有效钙呈正相关,与土壤有效镁、有效锰呈负相关;果实可滴定酸主要受土壤有机质、速效氮、速效磷、pH的影响,其中与土壤有机质呈负相关。【结论】增加土壤有机质的含量可以提高各项果实品质指标。在土壤管理中,应根据果实品质的需肥特性制定科学合理的施肥方案。
  关键词: 猕猴桃; 土壤养分; 果实品质; 多元分析
  中图分类号:S663.4 文献标志码:A 文章编号:1009-9980?穴2012?雪06-1047-05
  猕猴桃系猕猴桃科(Actinidiaceae)猕猴桃属(Actinidia)植物,是原产我国的野生木质藤本果树[1]。猕猴桃果实营养丰富,风味独特,适宜鲜食与加工,经济价值高,当今已被国际上誉为“水果之王”。目前,江西省奉新县猕猴桃主栽品种为‘金魁’。‘金魁’由湖北省农业科学院果树茶叶研究所实生育种而成,属美味猕猴桃(Actinidia deliciosa)。
  土壤是猕猴桃生产的基础,土壤理化性状水平直接影响到树体的生长、果实品质和果园的可持续发展。国内外果树工作者在土壤营养与果实品质的关系[2-9]方面做了大量研究。在国内猕猴桃方面,前人的研究仅局限于对土壤养分的分析[10]、土壤营养与产量[11]或土壤养分中单因素与果实品质[12-13]的关系。据此,我们通过对江西省猕猴桃主产区奉新县15个‘金魁’猕猴桃园土壤养分与果实品质的调查,应用典型相关分析和线性回归分析等方法,探讨土壤养分与果实品质的多元关系,找出影响果实品质的主要土壤理化因子,为指导果园科学施肥以及优质高效猕猴桃园建设与栽培管理提供理论依据。
  1 材料和方法
  试验材料采自江西省猕猴桃主产区奉新县15个‘金魁’猕猴桃果园,8 a生,水平大棚架,株行距4 m×5 m,试验地面积分别约1 hm2。果园土壤类型为第四纪红壤,土壤质地为轻壤土,15个猕猴桃园的气候环境条件基本一致。
  2011年9月进行‘金魁’猕猴桃土样采集,在每个猕猴桃园随机选取3株树(3次重复),每株为1个取样小区,在每株树的东、西、南、北4个方位以树体主干为中心离其1.0~1.2 m处用土钻采集0~40 cm层次的土壤,弃去植物残体后,均匀混合成一个样品,取1~2.0 kg样品装入无菌密封袋带回实验室分析,土壤容重的测定使用环刀进行取样。有机质采用重铬酸钾容量法—外加热法,速效氮采用碱解扩散法,速效磷采用碳酸氢钠浸提钼锑抗比色法,速效钾采用醋酸铵浸提火焰光度法,有效钙、镁、锰、锌采用原子吸收分光光度法测定,有效硼采用姜黄素比色法测定,土壤pH采用电位计法[14]。
  ‘金魁’猕猴桃果实生理成熟期(可溶性固形物含量达6.6%)采集果样,分别在土壤取样树体中上部东、南、西、北随机采集猕猴桃果实样品50个,带回实验室后立即用电子天平测定单果质量。当果实硬度达到1.0~1.2时测定果实内在品质指标。GY-1型果实硬度计测量果实硬度,可溶性固形物用ATAGO(PAL-1)手持数显式糖度计测定,采用蒽酮比色法测定果实总可溶性糖,采用NaOH中和滴定法测定果实可滴定酸含量[15]。采用Excel和SAS软件对土壤理化性状和果实品质数据进行统计分析。
  2 结果与分析
  2.1 果园土壤理化性状和果实品质基本状况
  表1是奉新县‘金魁’猕猴桃园土壤理化性状调查数据。从土壤养分分析,奉新县‘金魁’猕猴桃园土壤平均有机质为16.02 g·kg-1,有效钙为704.14 mg·kg-1。不同果园之间钙肥的施用水平存在较大差异(STD=403.24),土壤平均pH为6.11。奉新县‘金魁’猕猴桃园土壤平均有机质、有效钙含量处于中等水平,速效磷、有效锰、有效锌含量偏低,土壤平均pH符合新西兰优质高产猕猴桃园要求。奉新县‘金魁’猕猴桃园在今后的土壤管理中应加强有机肥与钙的施用,注意微量元素的平衡施用。从‘金魁’猕猴桃果实品质数据(表2)分析,猕猴桃果实品质各项指标平均值匀达到商品果要求。
  2.2 果园土壤理化性状和果实品质因子的相关性分析
  果园土壤养分含量与树体生长、产量增加和品质提高有密切关系,土壤物理性状通过影响根系活力来影响树体对养分的吸收。从表3可看出,有机质除与有效锰外均呈正相关,其相关系数较大的为速效磷(0.643 8)、有效钙(0.616 5)、有效锌(0.646 0)、有效硼(0.829 4)、pH(0.721 3),说明提高土壤有机质的含量可以增加各养分的含量;土壤pH与大部分营养元素间存在着较大的相关系数,其中与速效钾、有效钙、有效镁的相关系数分别为0.805 7、0.925 5、0.874 6,在红壤地区适当提高土壤pH值可以促进树体对这些养分的吸收;土壤间矿质元素相关系数大于0.7的分别为速效磷与有效锌(0.709 7),速效钾与有效钙(0.790 5)、有效镁(0.797 6),有效钙与有效镁(0.882 2)。从表4中可看出土壤有效钙、有效锌与果实品质各因子之间均呈正相关,不同土壤因子与果实品质之间存在着不同大小的相关系数,说明土壤营养与果实品质间的关系较为复杂,用简单的相关分析只能说明一些现象,需要借助多元统计分析方法进一步探讨其相关性。
  2.3 土壤养分对果实品质影响的因子筛选和回归方程建立   土壤中各因子相互影响综合作用于果实品质,简单相关分析不能完全地客观反映它们与因变量之间的实际关系,因此在单因子分析的基础上需要进行多元统计分析。果园土壤营养和果实品质是两个不同的正态总体,果园土壤因子间的相关系数大于0.7的达到10项(表3),本研究应用典型相关分析方法,以土壤有机质(x1)、速效氮(x2)、速效磷(x3)、速效钾(x4)、有效钙(x5)、有效镁(x6)、有效锰(x7)、有效锌(x8)、有效硼(x9)、pH(x10)为一个总体,实单果质量(y1)、果实硬度(y2)、果实可溶性固形物(y3)、可溶性糖(y4)和可滴定酸(y5)为另一总体,根据变量间典型相关系数的大小,结合专业知识与统计分析特点筛选出了影响‘金魁’猕猴桃果实品质因子的土壤营养因子,对筛选出来的土壤营养因子与相应的果实品质因子建立线性回归方程(表5),对所建立的方程进行显著性检验,均达到极显著水平,表明建立的方程成立。由表3可知,土壤有机质、速效氮、有效硼与单果质量均呈正相关,果实硬度与有机质、速效钾、有效钙呈正相关,可溶性固形物主要受到有机质、有效钙、有效镁、有效硼的相互影响,可溶性糖主要受有机质、有效钙、有效镁、有效锰的共同影响,可滴定酸主要受有机质、速效氮、速效磷、pH的影响,其中与有机质呈负相关。增加土壤有机质含量对各果实品质指标均有促进作用。应用典型相关筛选出的影响果实品质因子的土壤营养因子与依据单因子相关系数的大小选择的土壤营养因子(表4)存在较大差异,表明了不同果实品质因子受到不同土壤营养因子间的共同作用。
  3 讨 论
  猕猴桃生命活动所需的物质大部分都是从土壤中吸收的,土壤中营养物质的水平将直接影响到猕猴桃的生长发育和果实品质的表现,猕猴桃果实品质特性是土壤营养的诸多因子共同作用的结果。本研究中土壤养分、pH之间的相关系数大于0.7有10项,根据近代回归分析理论[16],若某一正态总体中,因子间的相关系数R≥0.7,在建立方程中易导致系数不稳、方程系数符号相反或与生产实际不一致等问题。需要用典型相关、主成分回归、岭回归等近代回归方法建立方程。用近代回归(主成分回归,典型相关等)分析方法可消除方程建立过程中的复共线性问题[16]。Pestana等[17]应用主成分回归研究了柑橘花期花器官的矿质营养与果实品质的关系;Jabeen等[18]应用典型相关分析研究了巴基斯坦 20 个国家公园的植被与环境因子的关系,找出影响不同植被类型的环境因子;张强等[8]应用典型相关分析研究了苹果园土壤养分与果实品质的关系,找出影响不同果实品质指标的土壤养分因子。本研究是在参考前人研究基础上,应用典型相关分析研究果园土壤营养与果实品质2个不同正态总体间的关系,并筛选影响果实品质因子的主要土壤营养影响因子。
  土壤有机质是土壤肥力的物质基础,增加土壤有机质的含量可以改善土壤物理性能,调节土壤的酸碱平衡,增加根系活力,促进树体对养分的吸收,从而改善果实品质。适宜的土壤pH可以避免许多营养元素的缺乏和毒害作用。本研究中土壤有效钙与土壤pH值的相关系数为0.925 5,土壤有机质与土壤有效钙的相关系数为0.616 5,土壤有机质与土壤pH呈正相关是多个因子相互作用的结果。不同的矿质营养元素对果实品质的影响各异,施用钾肥可以提高猕猴桃果实硬度[12-13],钙与猕猴桃的贮藏性呈显著正相关[19],施用有机肥与氮肥可以提高猕猴桃果实单果质量与果实硬度,有机质还可以提高可溶性固形物、可溶性糖的含量并可以降低可滴定酸的含量[20]。在土壤营养与果实品质的简单相关分析中,土壤速效氮与可溶性糖呈正相关,但由于其与可滴定酸呈正相关导致酸度增加,速效氮还可能与可溶性固形物的其他组分存在负相关关系,导致速效氮与可溶性固形物呈负相关。本研究认为在土壤营养与果实品质关系的研究中仅用简单的相关分析不够全面,需要应用多元分析方法。作者运用典型相关分析得出影响单果质量、果实硬度、可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸的主要土壤因子。这与张强等[8]通过典型相关分析筛选出影响富士苹果单果质量、果实硬度、可溶性固形物、可滴定酸的土壤养分因子的结果吻合。
  土壤养分与果实品质间的关系错综复杂,本研究结果表明,果实品质特性受多个土壤营养因子间的共同作用,各项土壤营养因子对不同的果实品质指标影响大小不一。在果园土壤管理中,盲目施肥不仅造成浪费、污染环境,同时也可能导致果品质量下降,对果树造成毒害或导致其他元素亏缺。应根据果实品质的需肥特性,制定科学的平衡施肥方案,才能达到猕猴桃优质高效的栽培目的。
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