不同除草方式对柑橘叶片矿质营养含量及果实品质的影响

周炎 路丹 黄太庆 罗江维 黄智刚

[1 广西大学农学院 广西南宁 530004;2 植物科学国家级实验教学示范中心(广西大学) 广西南宁 530004;3 广西壮族自治区农业科学院农业资源与环境研究所 广西南宁 530007]

广西是最适合柑橘生长的区域之一，其得天独厚的自然环境，不仅使柑橘成为广西第一大水果，也使得柑橘产业发展规模不断壮大。沃柑是近年发展起来的一个柑橘杂柑新品种，因其肉脆多汁、糖度和维生素含量高，深受人们喜爱［1］。广西处亚热带季风气候，雨热适宜，非常适宜柑橘种植，沃柑在广西武鸣已大面积种植。但在春夏季节，连续的高温多雨使得柑橘杂草丛生，如果不及时处理，杂草将与柑橘争抢养分，容易造成柑橘养分缺乏，并且滋生病虫害，阻碍果树的正常生长发育，进而影响果树的产量和品质。因此，果园除草是沃柑园管理的一项重要工作。目前，果园除草有人工除草、喷洒化学除草剂和机械割除等方式。

人工除草虽然绿色环保，但效率低、成本高、耗时长；化学除草效率高、成本低、能有效控制杂草丛生［2］，但是使用量需严格控制，使用不当极易造成危害，且容易造成土壤生态环境污染。机械割除在中国20 世纪80 年代开始实施，其成本比人工除草低，但中国大部分的果园处于山地、丘陵地，机械除草还受一定的限制，需要研发适宜不同区域果园的机械割草机。

近年来在果园上大面积推广使用的防草布，具有很好地防止杂草生长的效果。防草布又称“园艺地布”，是一种黑色的编制网布，多用在果树和蔬菜上。已有研究表明，防草布作为一种新型的地面覆盖材料，使用成本低，透水透气性好，可以有效控制杂草生长［3-4］，夏季高温时可以有效降低土温，减少病虫害发生，增加作物产量［5-9］。随着果园规模化发展，使用机械刈割机进行杂草刈割也是常用的果园管理方式，当果园杂草长至一定高度时，用机械将杂草刈割，然后将杂草覆盖在树盘下，可达到去除杂草的目的。

相关研究表明，杂草刈割有蓄水保墒的作用［10］。目前，有关果园除草研究，多集中于不同除草方式对果园土壤养分状况［11-12］、土壤碳氮转化及温室气体排放量［13］、果园土壤和生态环境的影响，而较少关注除草方式对果树叶片营养及果实品质的影响。

本研究探讨3种不同除草方式对柑橘叶片营养以及果实品质的影响，以期为柑橘园管理、柑橘品质的提高提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试材

柑橘品种为沃柑（Orah），树龄约3年。沃柑于2017 年3 月定植，定植密度为株行距3.0 m×2.5 m（每666.7 m2种植85 株）。果园定植坑深0.6 m、宽0.6 m。挖坑后施肥回坑，再定植苗木，浇定根水。果园土壤每年中耕一次，施用萌芽肥、谢花保果肥和攻梢壮果肥。肥料类型为山茶籽饼肥、有机肥、尿素、复合肥、钙镁磷肥和氯化钾。

1.1.2 时间及地点

试验地点位于广西农业科学院里建科研基地，属于亚热带季风气候，雨量充沛，光照充足，年平均气温21.6℃。土壤基本理化性质如下：pH 5.8，有机质13.6 g/kg，全氮0.71 g/kg，全磷0.152 g/kg，全钾12.58 g/kg，水解性56.78 mg/kg，有效磷24.3 mg/kg，速效钾92.5 mg/kg。

1.2 方法

1.2.1 试验设计

田间试验于2020 年1 月至2021 年 1 月进行，共设置3个处理。处理1（对照，CK）：除草剂，采用化学除草剂草甘磷异丙胺盐水剂（草甘磷有效成分为30%，厂家为连云港立本作物有限公司）喷撒杀死草根，以达到去除杂草的目的；处理2：防草布（纯黑色，规格80 g/m2，宽度 1.6 m，东莞市威骏不织布有限公司），以柑橘果树的树干为中心线，沿着树干两侧覆盖1.6 m 宽的黑色防草地布；处理3：杂草刈割，当杂草长至20～30 cm 时，用背负式小型割草机（型号JH-139，功率1 200 W，品牌为嘉鸿）将杂草割除，然后将割下的杂草覆盖于树盘下。每个处理选择长势一致的柑橘果树各10 株，各处理的水分、施肥以及病虫害管理方式均一致。柑橘果树肥料用量为饼肥15 kg/株，纯氮280 g/株，P2O580 g/株，K2O 180 g/株。饼肥和有机肥全部作为基肥使用，化肥分3种，分别为攻梢肥（N 40%、P2O550%、K2O 40%）、催花肥（总N 30%、P2O530%、K2O 20%）、壮果肥 （N 30%、P2O520%、K2O 40%），不同时期各处理肥料用量一致。施肥以沟施形式施入，施肥后覆土。果树修枝、水分管理和病虫害依据柑橘的管理规程进行。

1.2.2 样品采集及项目测定

1.2.2.1 叶片样品采集及处理

在柑橘植株末梢东、南、西、北4个方向采集成熟、无病虫叶片3～4 片，每株采集12～16 片叶。用袋子装好后，写上标签，带回实验室；先用自来水冲洗叶片表面的灰尘，接着用去离子水冲洗，用滤纸吸干叶片表面的水分后，装入信封袋中；置于105℃烘箱中杀青30 min，于65℃烘箱中烘干至恒重；叶片烘干后用不锈钢植物粉碎机粉碎，过100目筛，用于养分分析。

1.2.2.2 果实样品采集及处理

于柑橘果树成熟期，在东、南、西、北4个方向分别采集上、中、下部果实，每株采集3 个果实，共采集3株果实作为一个混合样品，用袋子装好后，带回实验室；先去除果实样品果皮，用组织捣碎机将果肉榨汁，用于测定果实品质。如来不及马上分析，需放入4℃冰箱中保鲜。

1.2.2.3 叶片矿质元素的测定

称取0.500 0 g 粉碎的叶片样品置于50 mL 消化管中，加入2 mL 去离子水湿润，再加入5 mL 浓硫酸，摇匀后盖上弯颈漏斗，冷消化过夜；第二天置于石墨消化炉上消煮，并不时地滴加双氧水，直至消化完全；取出冷却后，用去离子水转移至100 mL容量瓶，定容至刻度线，摇匀；用中速定量滤纸过滤至10 mL 离心管中，上连续流动化学分析仪（厂家为北京宝德仪器有限公司，型号AF2000）测定N含量。

再称取0.300 0 g 左右粉碎的叶片样品置于50 mL消化管中，加入2 mL去离子水湿润，再加入5 mL浓硝酸，摇匀后盖上弯颈漏斗，冷消化过夜；第二天置于石墨消化炉上消煮，并不时地滴加双氧水，直到消化完全；取出冷却后，用去离子水转移至50 mL 容量瓶，定容至刻线，摇匀；用中速定量滤纸过滤至10 mL 离心管中，上电感耦合等离子体发射光谱仪测定（厂家为聚光科技有限公司，型号 ICP-5000） 测定叶片的 P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn含量。

1.2.2.4 果实品质的测定

分别将柑橘果实和果肉称重，计算可食率；可滴定酸含量测定采用氢氧化钠滴定法，以柠檬酸作为计算参照；总糖含量测定采用蒽酮比色法；可溶性固形物含量测定采用糖度计法；VC 含量测定采用2，6-二氯靛酚滴定法；根据总糖和总酸含量计算糖酸比。

1.2.3 数据处理及分析

用Excel 2016 进行数据处理及绘图，用DPS 7.5软件进行统计分析，采用LSD法作多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同除草方式对柑橘叶片大量营养元素的影响

由表1可见，防草布处理的柑橘叶片氮素与除草剂（CK）处理差异不显著，但是杂草刈割柑橘叶片氮素含量显著高于除草剂处理，提高了8.67%。防草布和杂草刈割处理的总磷含量与除草剂处理差异不显著。防草布和杂草刈割处理的叶片钾素含量与除草剂差异不显著。杂草刈割显著提高了叶片的钙含量，比除草剂提高了17.27%。不同处理间叶片的镁含量无显著差异。说明防草布对柑橘叶片氮、磷、钾、钙和镁素的吸收无显著影响，而杂草刈割处理有助于促进柑橘叶片对氮素和钙素的吸收。

表1 不同除草方式对叶片大量营养元素的影响

2.2 不同除草方式对柑橘叶片微量营养元素的影响

由表2可见，除草布处理显著降低了叶片的铁含量，比除草剂（CK）处理降低了18.33%。杂草刈割处理的叶片铁含量与除草剂处理相比差异不显著；防草布和杂草刈割处理的叶片锰含量与除草剂处理相比差异不显著；除草剂和杂草刈割处理的总铜和总锌含量与除草剂处理相比差异均不显著。说明防草布处理不利于叶片铁素的积累，2种除草方式对柑橘叶片总锰、总铜和总锌含量无显著影响。

表2 不同除草方式对叶片微量营养元素的影响

2.3 不同除草方式对柑橘品质的影响

由表3可见，不同的除草方式提高了柑橘果实的总糖含量、可食率、糖酸比和VC 含量，降低了果实的总酸含量。各处理总糖含量、可食率和糖酸比依次为杂草刈割＞防草布＞除草剂，总酸含量依次为除草剂＞防草布＞杂草刈割。说明不同除草方式有助于提高果实的内在营养和风味品质。

表3 不同除草方式对柑橘品质的影响

3 讨论与结论

不同除草方式主要通过改变土壤的养分状况以及叶片对养分的吸收，从而间接影响果实品质。

杂草覆盖有利于改善土壤结构，降低土壤淋溶，促进微生物活动，增加土壤有机质以及速效养分含量［14-15］。地布覆盖可以降低水分的损耗，在北方干旱地区，地布覆盖可以促进果树的生长发育和矿质营养含量的提高［16-17］，而地布覆盖结合保水剂或者压埋枝条对提高果树叶片矿质营养含量和果实品质的作用更为明显［18］。长期化学除草降低了土壤有效养分，阻碍了叶片对铁、锌养分的吸收［19］。本研究与上述报道相似。除草剂处理降低了叶片的总锌含量，但对叶片总铁含量并未表现出抑制效果，其原因有待进一步研究。

叶片矿质营养元素是影响果实品质的主要因素之一。氮、磷和钾是植物生长发育的必须元素，氮素是蛋白质、核酸以及叶绿素的重要组成部分，是植物生长发育和产量形成的首要限制因素［20］；磷是植物体内核酸、磷脂的重要组成部分，参与糖类的代谢过程，能促进光合作用和碳水化合物的合成与转运［21］。杂草刈割是指当果园杂草长到一定程度时，用割草机去除杂草，再将杂草覆盖在树盘下的一种除草方式。杂草刈割可以保熵蓄水，改善土壤质量［10］。本研究表明，杂草刈割提高了叶片的氮素和磷素含量，提高了叶片叶绿素含量和光合速率，有利于碳水化合物的形成，从而提高果树的可溶性固形物、VC 含量和糖酸比，降低总酸含量。钙、镁和微量元素铜、锌是影响柑橘果实品质的关键因子，由于杂草刈割是将杂草覆盖在树盘下，杂草枯萎腐烂经微生物分解转化为肥料，这在一定程度上为果树的生长提供了养分，提高了柑橘叶片的钙、镁、铜和锌含量，从而提高柑橘单果重和可食率。

防草布即园艺地布，是一种黑色透水透气编制膜。有研究表明［22-23］，园艺地布可以改善土壤温度和水分，抑制杂草生长，促进果树生长和提高叶片叶绿素含量，提高苹果的单果质量及可溶性固形物含量；园艺地布覆盖后降低了土壤温度，抑制杂草生长，有利于椒果花芽分化，促进其果实发育。本试验也得到同样的结果，即防草布处理可以显著提高柑橘的单果重以及VC含量。综上，杂草刈割是提高柑橘品质的橘园管理方式之一。