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含氯肥料施用量对猕猴桃产量和品质的影响及后效研究

杨莉莉 高义民 张金水 王兴梅 同延安

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含氯肥料施用量对猕猴桃产量和品质的影响及后效研究

    作者简介: 杨莉莉 E-mail:yalili2009@163.com;
    通讯作者: 同延安, E-mail:tongyanan@nwafu.edu.cn
  • 基金项目: 国家重点研发项目 (2017YFD0200106)

Residual effects of chloride-containing fertilizers on kiwi fruit yield and fruit quality

    Corresponding author: TONG Yan-an, E-mail:tongyanan@nwafu.edu.cn
  • 摘要:   【目的】  猕猴桃为喜氯作物,充足的含氯肥料能提高猕猴桃产量。我们研究了猕猴桃的适宜含氯肥料用量,以及过量施用含氯肥料是否会影响猕猴桃的产量及其后效,为猕猴桃园合理施用含氯肥料,及为消除过量氯离子可能带来的副作用提供理论指导。  【方法】  猕猴桃 (Actinidia deliciosa) 连续三年施用不同量含氯肥料 (2014—2017年),共设五个施氯水平CK (Cl-0)、170 (Cl-170)、340 (Cl-340)、910 (Cl-910)、1480 (Cl-1480) kg/hm2,停止施用含氯肥料后的两年 (2018和2019年),取样分析了猕猴桃产量、品质、植株和土壤氯离子含量。  【结果】  停用含氯肥料两年后,Cl-170、Cl-340、Cl-910处理比CK的猕猴桃产量分别增加7.5%、11.9%、17.9%,Cl-1480处理的产量与CK持平;Cl-910、Cl-1480处理的猕猴桃果实Vc含量与CK一致。在2017年,除Cl-170处理的叶片外,施氯处理的猕猴桃叶片、枝条、果实中的氯离子含量均显著高于Cl-0,叶片、枝条和果实中的氯离子随着施氯量的增加而增加;2019年,Cl-170、Cl-340、Cl-910、除Cl-1480处理的枝条和果实外,其余处理枝、叶、果实中氯离子含量与Cl-0处理没有显著差异。2017年,Cl-170、Cl-340、Cl-910、Cl-1480处理Cl在0–100 cm 土层没有积累,100- cm以下随施氯量的增加而增加;2019年,0–300 cm土层未见氯离子积累。  【结论】  在供试条件下,施用含氯肥料不会引起0–100 cm土层中氯离子的积累。施用适量含氯肥料 (170 kg/hm2) 可显著提高当年的猕猴桃产量和品质。连续三年过量施用含氯肥料 (910和1480 kg/hm2) 显著提高植株叶片、枝条和果实中的Cl含量,降低产量和果实Vc含量,停止施用含氯肥料后,该不利影响随即消失,且施用含氯肥料 910 kg/hm2较不施含氯肥料仍有显著增产效果。因此,建议在猕猴桃果园施用适量含氯肥料。如果含氯肥料施用严重过量时,可停止施用含氯肥料两年,在维持较高的猕猴桃产量的同时,恢复猕猴桃的品质。
  • 图 1  连续施用不同量含氯肥料三年后猕猴桃园土壤氯离子含量

    Figure 1.  Soil chloride ion content after continuous application of chloride-containing fertilizer for three years

    图 2  连续施用含氯肥料三年和停用两年后各处理猕猴桃产量的变化

    Figure 2.  Kiwifruit yield changes of different treatments after continue applying three years (2017) and stopping two years (2019) of chloride-containing fertilizers

    图 3  停用含氯肥料两年后植株和果实的氯离子含量

    Figure 3.  Cl- content in plant and fruit two years after stopping application of chloride-containing fertilizers

    图 4  停用含氯肥料一年后 (2018) 和二年后 (2019) 土壤氯离子含量

    Figure 4.  Soil chloride ion content in the first (A) and second (B) year of withdrawal of chloride-containing fertilizer

    表 1  停用含氯肥料两年后果实品质的变化

    Table 1.  Fruit quality of different treatments after continuous three years application (2017) and two years’after stopping application of chloride-containing fertilizers (2019)

    处理
    Treatment
    可溶性固形物 (%)
    Soluble solids
    维生素 (mg/100 g)
    CVc
    可溶性糖 (%)
    Soluble sugar
    可滴定酸 (%)
    Titratable acid
    糖/酸比
    Sugar/acid ratio
    2017201920172019201720192017201920172019
    Cl-0 12.5 ± 0.1 ab12.7 ± 0.4 a63.5 ± 4.5 a61.4 ± 2.9 a8.54 ± 0.49 a7.63 ± 0.16 a1.37 ± 0.08 a1.30 ± 0.01 a6.245.89
    Cl-170 12.5 ± 0.5 ab12.5 ± 0.2 a 55.9 ± 5.3 ab62.4 ± 2.0 a8.40 ± 0.54 a7.52 ± 0.61 a1.35 ± 0.09 a1.30 ± 0.07 a6.225.83
    Cl-34012.8 ± 0.1 a12.6 ± 0.4 a58.0 ± 3.3 a61.5 ± 2.9 a8.03 ± 0.53 a7.45 ± 0.48 a1.42 ± 0.04 a1.28 ± 0.04 a5.645.84
    Cl-910 12.5 ± 0.4 ab12.8 ± 0.5 a 48.1 ± 5.0 bc61.5 ± 3.0 a8.68 ± 0.47 a7.53 ± 0.09 a1.38 ± 0.02 a1.27 ± 0.04 a6.315.92
    Cl-148012.1 ± 0.2 b12.8 ± 0.2 a45.4 ± 6.4 c61.3 ± 1.5 a8.10 ± 0.32 a7.63 ± 0.32 a1.45 ± 0.08 a1.26 ± 0.05 a5.586.08
    注(Note):处理代码中数据为氯离子年施用量 The digitals in the treatment codes legends represent annual Cl application rate in each treatment (kg/hm2);同列数值后不同小写字母表示处理间差异在 0.05 水平显著 Values followed by different small letters indicate significant differences at the 0.05 level among treatments.
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    表 2  2017—2019年施氯量与植株不同部位氯离子含量之间的相关性分析 (r值)

    Table 2.  Coefficients between chlorine application rate and the Cl- concentration in leaf,branch and fruit of kiwifruit from 2017 to 2019(r-value)

    年份Year指标 Index叶片 Leaf枝条Branch果实 Fruit
    2017施氯量 Fertilization0.996**0.974**0.992**
    叶片 Leaf10.979**0.990**
    枝条 Branch10.989**
    果实 Fruit1
    2018施氯量 Fertilizer Cl0.980**0.980**
    叶片氯 Leaf Cl10.999**
    枝条氯 Shoot Cl1
    果实氯 Fruit Cl
    2019施氯量 Fertilizer Cl0.8320.986**0.815
    叶片氯 Leaf Cl10.8630.843
    枝条氯 Shoot Cl10.882*
    果实氯 Fruit Cl1
    注(Note):**—P<0.01; *—P<0.05.
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  • 收稿日期:  2020-08-20

含氯肥料施用量对猕猴桃产量和品质的影响及后效研究

  • 基金项目: 国家重点研发项目 (2017YFD0200106)
  • 摘要:   【目的】  猕猴桃为喜氯作物,充足的含氯肥料能提高猕猴桃产量。我们研究了猕猴桃的适宜含氯肥料用量,以及过量施用含氯肥料是否会影响猕猴桃的产量及其后效,为猕猴桃园合理施用含氯肥料,及为消除过量氯离子可能带来的副作用提供理论指导。  【方法】  猕猴桃 (Actinidia deliciosa) 连续三年施用不同量含氯肥料 (2014—2017年),共设五个施氯水平CK (Cl-0)、170 (Cl-170)、340 (Cl-340)、910 (Cl-910)、1480 (Cl-1480) kg/hm2,停止施用含氯肥料后的两年 (2018和2019年),取样分析了猕猴桃产量、品质、植株和土壤氯离子含量。  【结果】  停用含氯肥料两年后,Cl-170、Cl-340、Cl-910处理比CK的猕猴桃产量分别增加7.5%、11.9%、17.9%,Cl-1480处理的产量与CK持平;Cl-910、Cl-1480处理的猕猴桃果实Vc含量与CK一致。在2017年,除Cl-170处理的叶片外,施氯处理的猕猴桃叶片、枝条、果实中的氯离子含量均显著高于Cl-0,叶片、枝条和果实中的氯离子随着施氯量的增加而增加;2019年,Cl-170、Cl-340、Cl-910、除Cl-1480处理的枝条和果实外,其余处理枝、叶、果实中氯离子含量与Cl-0处理没有显著差异。2017年,Cl-170、Cl-340、Cl-910、Cl-1480处理Cl在0–100 cm 土层没有积累,100- cm以下随施氯量的增加而增加;2019年,0–300 cm土层未见氯离子积累。  【结论】  在供试条件下,施用含氯肥料不会引起0–100 cm土层中氯离子的积累。施用适量含氯肥料 (170 kg/hm2) 可显著提高当年的猕猴桃产量和品质。连续三年过量施用含氯肥料 (910和1480 kg/hm2) 显著提高植株叶片、枝条和果实中的Cl含量,降低产量和果实Vc含量,停止施用含氯肥料后,该不利影响随即消失,且施用含氯肥料 910 kg/hm2较不施含氯肥料仍有显著增产效果。因此,建议在猕猴桃果园施用适量含氯肥料。如果含氯肥料施用严重过量时,可停止施用含氯肥料两年,在维持较高的猕猴桃产量的同时,恢复猕猴桃的品质。

    English Abstract

    • 氯作为植物必需的矿质营养元素,在增加叶绿素含量、促进光合作用[1]、调节植物体内水分和渗透压[2-3]等方面起着重要作用,合理施用氯素肥料能提高作物产量、改善品质[4-6],增强作物抗病性[7-8],并显著影响作物对其他元素的吸收[9-11]。同时氯离子也是土壤盐分离子之一,当它过多存在于土壤中时会造成盐害,对一些氯敏感作物如柑橘、烟草、甜菜等产生不良影响[12-13]

      从20世纪90年代开始,随着联碱工业在中国的快速发展,氯化铵曾被广泛用做肥料使用[1],随着种植结构的调整变化,化肥需求强度大、钾肥需求量高的果树等经济作物种植面积快速增加,由于钾肥来源中很大一部分是氯化钾,随着含氯肥料的大量施用,土壤—植物体系中的氯离子大量增多,一些研究者开始关注含氯肥料对作物的当季效应及氯在作物和土壤中的分布和积累特征[14-16]。含氯肥料主要是指氯化铵、氯化钾以及含有氯化铵和氯化钾的复混肥料,当前国内研究者主要关注于含氯肥料对当季作物的生长、产量、品质的影响,并针对不同作物得到了不同的结论[17-19],国外研究主要集中在含氯肥料对作物抗病性、果实中化学成分含量的影响[20-21]以及含氯与非含氯钾肥 (氯化钾、硫酸钾、硝酸钾) 施用效果的比较[22-23]。虽然氯离子在土壤中的移动性较强,可随降水或灌溉过程而被淋溶,但长期施用含氯肥料仍然会导致一定数量氯离子的累积,并对土壤理化性质产生一定影响[16],而氯离子累积的过程及其后效对作物的有效性尚不清楚。

      猕猴桃是陕西省重要的特色经济作物,由于其枝梢年生长量大、果实产量高,果农每年的氮磷钾化肥投入量较大[24]。已有研究表明猕猴桃对氯的需求量很高,是其他作物的10倍左右[25-26],氯素在猕猴桃植株内的含量超过元素硫,甚至超过大量元素磷[27]。但在生产实践中,当地果农普遍存在猕猴桃属于“忌氯作物”的观念,导致含氯肥料在猕猴桃上的施用受到冷落,而被价格相对较高的含硫肥料代替。为此,本文基于当地普遍采用的猕猴桃果园大水大肥管理模式,连续施用含氯肥料三年后,研究其后效对猕猴桃产量、品质及植株和土壤中氯离子含量的影响效果,可为猕猴桃园合理施肥、降低肥料成本、提高经济效益等提供参考。

      • 试验地位于陕西省眉县横渠镇 (N34°11′,E107°58′,海拔470 m ),属于半湿润易旱地区,平均气温12.9℃,降雨量600 mm左右,年平均日照2015.2小时,无霜期216天。供试猕猴桃园建于2006年,株行距2 m × 3 m,猕猴桃品种为海沃德 (Actinidia deliciosa)。供试土壤类型为冲积土,土壤0—20 cm基本养分状况:碱解氮52.60 mg/kg、有效磷23.14 mg/kg、有效钾127.9 mg/kg、水溶性氯14.62 mg/kg、有机质12.3 g/kg、pH 8.03。

      • 试验从2014年10月开始实施,方案见文献[28],所有处理氮磷钾投入量相同,为推荐施肥量,均为N 450 kg/hm2、P2O5 225 kg/hm2、K2O 450 kg/hm2。施氯量设5个水平,分别为0 (Cl-0)、170 (Cl-170)、340 (Cl-340)、910 (Cl-910)、1480 (Cl-1480) kg/hm2。氯离子由氯化钾 (K2O 62%) 和氯化铵 (N 24%) 提供,其他供试化肥包括尿素 (N 46%)、重过磷酸钙 (P2O5 46%) 和硫酸钾 (K2O 51%)。处理Cl-170硫酸钾、氯化钾各一半;处理Cl-340钾肥全部为氯化钾;处理Cl-910钾肥为氯化钾,氮肥一半为氯化铵,一半为尿素;处理Cl-1480钾肥为氯化钾,氮肥为氯化铵。所有肥料用量的50%秋后基施,50%幼果期追施。基肥在树体周围挖坑,施入肥料后覆土。追肥在树下两侧距离果树50 cm沿树行挖30 cm深沟,肥料均匀施用后覆土。每个处理小区7棵树,3次重复,随机区组排列。灌溉、病虫害防治、修剪等其它田间管理措施与农民习惯保持一致。2017年10月至2019年10月施肥为推荐施肥量,不施用含氯肥料。

      • 2019年10月猕猴桃成熟期采集叶片、果实 (由于2018年4月7日冻害,没有果实产量和果实氯离子含量数据),在每棵树的东西南北四个方位采集结果枝中间叶片,每棵树采集10片,装入塑封袋带回实验室,用清水洗去表面灰尘和附着物,再用蒸馏水冲洗、吸水纸吸干,在105℃烘箱中杀青30 min,再80℃恒温烘至恒重,然后于球磨仪中磨碎,以测定氯离子含量。植株氯离子用干灰化后硝酸溶解,全自动间断化学分析仪测定[28](Cleverchem 200)。枝条和果实的采集、测定同叶片。果实品质测定参见曹建康等[29]的方法。

        在树冠滴水线附近采集土样,以20 cm为一层,2017年取至深200 cm土层深度 (0—200 cm土层未发现氯离子峰值),2018—2019年取至300 cm土层深度。土壤样品取回后经过自然风干、研磨、过筛、装袋贮存。称取处理好的土壤样品5 g加高纯水25 mL,震荡30 min,离心,取上清液用全自动间断化

        学分析仪测定[28](Cleverchem 200) 测定土壤氯离子含量。2017年9月测定的土壤氯离子含量见图1[28]

        图  1  连续施用不同量含氯肥料三年后猕猴桃园土壤氯离子含量

        Figure 1.  Soil chloride ion content after continuous application of chloride-containing fertilizer for three years

      • 数据方差分析用IBM SPSS stastistics 20软件中的单因素AVNOVA (P<0.05) 分析,用EXCEL2007软件作图。

      • 图2可见,连续施用含氯肥料三年 (2017年),适量施肥 (Cl-170) 依然显著提高猕猴桃的产量,超过此用量增产效果不显著,甚至比Cl-170处理显著降低了猕猴桃产量。停用含氯肥料两年后 (2019年),Cl-910处理的猕猴桃产量最高,达52.7 t/hm2,显著高于Cl-0对照处理 (增产18.0%),Cl-170、Cl-340相对于Cl-0的增产效果不显著,Cl-1480的产量与对照接近。表明施氯量170和340 kg/hm2处理的氯没有显著后效,施氯量910 kg/hm2处理有显著的后效,而施氯量1480 kg/hm2处理依然有不利影响。

        图  2  连续施用含氯肥料三年和停用两年后各处理猕猴桃产量的变化

        Figure 2.  Kiwifruit yield changes of different treatments after continue applying three years (2017) and stopping two years (2019) of chloride-containing fertilizers

      • 连续施用含氯肥料对果实Vc含量影响较大,过高的施氯量会降低果实中Vc含量 (表1)。停用含氯肥料两年后,不同处理果实中各项品质指标的差异均不显著,且Cl-1480处理因施氯量过高而显著降低的Vc含量已恢复至与Cl-0处理的一致,Cl-910、Cl-1480处理的糖/酸比Cl-0处理高。表明由于施氯量过高引起的果实品质下降会在停用含氯肥料两年后恢复到正常水平。

        表 1  停用含氯肥料两年后果实品质的变化

        Table 1.  Fruit quality of different treatments after continuous three years application (2017) and two years’after stopping application of chloride-containing fertilizers (2019)

        处理
        Treatment
        可溶性固形物 (%)
        Soluble solids
        维生素 (mg/100 g)
        CVc
        可溶性糖 (%)
        Soluble sugar
        可滴定酸 (%)
        Titratable acid
        糖/酸比
        Sugar/acid ratio
        2017201920172019201720192017201920172019
        Cl-0 12.5 ± 0.1 ab12.7 ± 0.4 a63.5 ± 4.5 a61.4 ± 2.9 a8.54 ± 0.49 a7.63 ± 0.16 a1.37 ± 0.08 a1.30 ± 0.01 a6.245.89
        Cl-170 12.5 ± 0.5 ab12.5 ± 0.2 a 55.9 ± 5.3 ab62.4 ± 2.0 a8.40 ± 0.54 a7.52 ± 0.61 a1.35 ± 0.09 a1.30 ± 0.07 a6.225.83
        Cl-34012.8 ± 0.1 a12.6 ± 0.4 a58.0 ± 3.3 a61.5 ± 2.9 a8.03 ± 0.53 a7.45 ± 0.48 a1.42 ± 0.04 a1.28 ± 0.04 a5.645.84
        Cl-910 12.5 ± 0.4 ab12.8 ± 0.5 a 48.1 ± 5.0 bc61.5 ± 3.0 a8.68 ± 0.47 a7.53 ± 0.09 a1.38 ± 0.02 a1.27 ± 0.04 a6.315.92
        Cl-148012.1 ± 0.2 b12.8 ± 0.2 a45.4 ± 6.4 c61.3 ± 1.5 a8.10 ± 0.32 a7.63 ± 0.32 a1.45 ± 0.08 a1.26 ± 0.05 a5.586.08
        注(Note):处理代码中数据为氯离子年施用量 The digitals in the treatment codes legends represent annual Cl application rate in each treatment (kg/hm2);同列数值后不同小写字母表示处理间差异在 0.05 水平显著 Values followed by different small letters indicate significant differences at the 0.05 level among treatments.
      • 连续施用三年含氯肥料 (2017年) 及停用后的2018和2019年植株氯含量见 (图3),在2017年,除Cl-170处理的叶片外,施氯处理的猕猴桃叶片、枝条、果实中的氯离子含量均显著高于不施氯对照,叶片、枝条和果实中的氯离子随着施氯量的增加而增加;停用后,Cl-170、Cl-340、Cl-910、Cl-1480处理的植株各部位氯离子含量与Cl-0处理之间的差异性逐渐减小,Cl-910和Cl-1480处理的植株氯离子含量下降尤为明显,停用含氯肥料两年后,施氯量最高处理Cl-1480的叶片、果实、枝条氯含量比施用含氯肥料第三年 (2017年) 的分别降低33%、23%、41%。但是,Cl-1480处理的枝条和果实中的氯离子含量依然显著高于其他处理。表明积累在枝条中的氯离子可以继续为果实提供较充分的氯离子营养。

        图  3  停用含氯肥料两年后植株和果实的氯离子含量

        Figure 3.  Cl- content in plant and fruit two years after stopping application of chloride-containing fertilizers

        连续施用含氯肥料三年,叶片、果实、枝条内的氯离子含量与施氯量呈极显著正相关;停用含氯肥料一年后 (2018年),叶片、枝条氯离子含量仍与施氯量呈极显著正相关关系,停用两年后 (2019年) 仅枝条氯与施氯量呈极显著正相关关系 (表2)。表明停用含氯肥料后,植株体内氯离子含量迅速降低,叶片和果实减弱程度明显,而枝条中氯离子含量的变化有些滞后。

        表 2  2017—2019年施氯量与植株不同部位氯离子含量之间的相关性分析 (r值)

        Table 2.  Coefficients between chlorine application rate and the Cl- concentration in leaf,branch and fruit of kiwifruit from 2017 to 2019(r-value)

        年份Year指标 Index叶片 Leaf枝条Branch果实 Fruit
        2017施氯量 Fertilization0.996**0.974**0.992**
        叶片 Leaf10.979**0.990**
        枝条 Branch10.989**
        果实 Fruit1
        2018施氯量 Fertilizer Cl0.980**0.980**
        叶片氯 Leaf Cl10.999**
        枝条氯 Shoot Cl1
        果实氯 Fruit Cl
        2019施氯量 Fertilizer Cl0.8320.986**0.815
        叶片氯 Leaf Cl10.8630.843
        枝条氯 Shoot Cl10.882*
        果实氯 Fruit Cl1
        注(Note):**—P<0.01; *—P<0.05.
      • 图4可以看出,停用含氯肥料一年后,与上年同期相比较 (图1),100 cm以上土壤氯离子含量仍保持较低水平,所有施用含氯肥料处理100—200 cm的土壤氯离子下降至30 mg/kg以下;仅施氯量较高处理Cl-910和Cl-1480的在200—300 cm土层的氯离子含量高于30 mg/kg;Cl-170和Cl-340处理的0—300 cm的土壤氯离子含量与Cl-0处理基本一致。停用含氯肥料两年后,所有施用含氯肥料处理0—300 cm土层的氯离子含量与Cl-0处理之间均无明显差异。图4 (2019) 中,施氯量最高的Cl-1480处理的氯离子含量在180—200 cm土层比连续施用含氯肥料第三年2017年 (129 mg/kg) 减少93 mg/kg。表明,停止施用含氯肥料后一年,在0—200 cm的土层中已看不到施肥对氯离子含量的影响,停止后两年,在0—300 cm的土层中均看不到施肥对氯离子含量的影响。

        图  4  停用含氯肥料一年后 (2018) 和二年后 (2019) 土壤氯离子含量

        Figure 4.  Soil chloride ion content in the first (A) and second (B) year of withdrawal of chloride-containing fertilizer

      • 对氯的研究大多是通过KCl进行的,且主要是与K2SO4的对比。不同作物、不同用量、不同的试验环境施用含氯肥料的效果不同。一些学者证明施含氯钾肥处理的苹果[30]、三七[31]、芹菜[11]等产量高于含硫钾肥,一些学者研究认为西瓜[32]、甘蓝[11]等的产量含硫钾肥处理的效果优于含氯钾肥。Venkatesan等[33]研究发现,在低钾水平下,含氯钾肥处理茶叶产量高于含硫钾肥处理,在高钾水平下,与之相反。李青军等[34]研究证明北疆含氯钾肥处理葡萄产量高于含硫钾肥处理,而南疆与之相反。本研究发现连续施用含氯肥料三年,猕猴桃产量和经济效益均高于Cl-0处理[28],这可能与猕猴桃对氯的需求较高有关[26],因为适宜的氯利于猕猴桃叶片的生长,猕猴桃树体开始生长时,树冠较小,合成有机酸较少,在春季猕猴桃获取有机阴离子的能力也较弱,Cl-能进行电荷平衡,保持K+的吸收,从而促进树体的生长,为提高产量打下良好基础。停用含氯肥料两年后 (2019年),所有含氯肥料处理的产量均高于Cl-0,可能是施氯量高的处理的氯素水平已降到适宜猕猴桃增产的水平,也证明了适宜的氯比硫更适合猕猴桃增产。

        很多学者在含氯肥料对作物品质影响的研究中均发现Vc含量的变化[35-36],本研究也证实了这一点,连续三年施用含氯肥料后,对猕猴桃品质的影响主要是Vc含量,部分处理的果实中Vc含量显著低于Cl-0处理。这可能与氯离子的生理代谢 (同化物转运和有机酸合成等) 特性有关[37]。但含氯肥料对作物Vc含量的影响受多种因素的控制,如作物种类[38]、施用量[5]等。虽然连续施用含氯肥料三年后,含氯量高的处理果实Vc含量降低了,但从前两年结果看,适量的含氯肥料 (如Cl 170~340 kg/hm2) 对增加果实可溶性固形物、降低可滴定酸含量有利[28],停用含氯肥料两年后,果实所有品质指标不同处理间均无显著性差异,表明氯对猕猴桃品质的影响与施氯量和施用年限有关。

        氯在植物体内一般是以离子形态存在,在植物的茎秆和叶片等营养器官中的含量较高[39]。据唐年鑫等[40]采用36Cl示踪试验结果表明,氯在棉花、烟草、茶、苋菜、大豆等各部位的分布多少依次为叶>茎>果实>根。本研究中,猕猴桃植株氯含量为叶片>果实>枝条,叶片氯含量远高于枝条,是枝条的几十倍。植物的这种氯分布特性可能与氯素能促进植物光合作用的特性有关,同时也是像烟草、茶、叶菜类等[14]以叶片为主要产品的作物对氯敏感的原因。叶片中的氯含量较其他器官高,对其他非产叶片类作物是一种自我保护机制,叶片可转移出去大量的氯,尤其是土壤氯水平很高时[23]

        猕猴桃对氯的需求量较高是一种适应性,它最大限度地减少组织中渗透压产生的能量消耗[25],但叶片氯离子浓度大于20 g/kg[26]时会产生不利影响。本研究中,2017年猕猴桃叶片的氯离子含量最高为5.5 g/kg,2018、2019年最高含量分别为4.7 g/kg、3.7 g/kg,均在安全范围内。停用含氯肥料之后,植株氯离子含量明显降低,叶片、果实氯离子含量与施氯量相关关系不显著,这可能与含氯肥料处理土壤中氯的恢复以及停止施用含氯肥料后植株带走的氯有关。

        由于氯离子移动性较强,易被淋溶[16],其在土壤中的残留量受灌溉水和降水的影响很大,在水田中的积累率很低[41]。陈祖义[42]36Cl-氯化铵模拟Cl在陆地-水域生态系统中的迁移和分布中发现,水稻吸收36Cl占施用量的26.02%,随土壤渗透水淋脱51.61%,残留于土壤约27.02%;Saso等[43]研究发现施用的氯超过70%淋溶到80 cm土层以下。毛知耘等[1]认为在非盐渍化地区,就某种土壤类型来看,含氯化肥带入土壤中的氯大部分 (90%以上) 随水移失,氯在土壤中残留量少,就多年平均来看是一个常数,而不是累加效应。本试验结果与之类似,施用含氯肥料引起的土壤氯离子累积量随着停用含氯肥料年限增加而逐渐减少,对深层土壤 (100—300 cm) 氯离子的淋溶作用逐年减弱,两年内下降至40 mg/kg以下,远小于张凤云等[44]报道的猕猴桃果园的安全浓度400 mg/kg。这与陕西省猕猴桃种植区充足的降雨量和灌水量 (每年3000~6000 m3/hm2) 有密切关系。

        综上所述,连续大量施用含氯肥料 (如Cl-1480处理) 三年后,土壤氯离子含量增加,引起植株中氯离子含量增加,树体生理代谢活动和养分吸收等受到影响,以致影响了产量和品质;受水分 (灌溉、降水) 和猕猴桃叶片、果实携出氯的影响,在停用含氯肥料后,土壤和植株氯离子含量迅速降低,适量施用含氯肥料 (如Cl-170、Cl-340处理) 比不施含氯肥料增加了植株内的氯离子含量,促进植株的生理生代谢、养分吸收和生长,从而增加了产量和经济效益,且增产效果比较稳定。

      • 连续过量 (>910 kg/hm2) 施用含氯化肥不利于猕猴桃的产量和品质,停用含氯肥料后,过量氯离子对产量和Vc含量的副作用即可消失。果树叶片、枝条和果实中的氯离子含量与施氯量呈极显著正相关,停止施用氯肥后,果树各部位的氯离子含量迅速降低,但枝条的降低有一定的滞后,因此,严重过量施含氯肥料停止两年后,仍有显著的增产作用。氯离子在土壤中很难累积,停用含氯肥料后,即可消除土壤中的过量氯离子。猕猴桃果园适量施用含氯肥料 (Cl 170 kg/hm2),可以有效提高猕猴桃产量、提升品质。

    参考文献 (44)
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