宁县黄甘桃土壤养分与果实品质的典型相关性分析及优化方案.pdf
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1、Vol.41 No.2Jun.2023第 41 卷 第 2 期2023 年 6 月经 济 林 研 究 Non-wood Forest Research收稿日期:2023-01-18基金项目:甘肃省科技厅民生科技专项(21CX6NM269)。第一作者:张彦山(),硕士,高级农艺师。通信作者:罗康宁(),高级农艺师。引文格式:张彦山,罗康宁,李耀霞,等.宁县黄甘桃土壤养分与果实品质的典型相关性分析及优化方案 J.经济林研究,2023,41(2):38-48.ZHANG Y S,LUO K N,LI Y X,et al.Canonical correlation analysis and optim
2、um proposals of soil nutrients and fruit quality of Ningxian yellow-flesh peachJ.Non-wood Forest Research,2023,41(2):38-48.宁县黄甘桃土壤养分与果实品质的典型相关性分析及优化方案张彦山,罗康宁,李耀霞,顾群英,付镇芳,张晓霞,冯海伟(庆阳市农业科学研究院,甘肃 庆阳 745000)摘 要:【目的】探索宁县黄甘桃园土壤养分与果实品质的关系,提出土壤养分含量优化方案,对照方案分析土壤营养的丰缺状况,为该桃的科学配方施肥提供理论依据。【方法】通过测定调查桃园的果实品质和土壤养分含
3、量,运用典型相关分析和多元线性回归分析等方法,筛选出影响宁县黄甘桃果实品质的主要土壤养分因子,建立并求解基于果实品质与土壤养分关系的线性方程组,获得生产优质果品所对应的土壤养分含量优化方案。【结果】调查桃园的土壤均呈碱性,除有机质处于缺乏水平外,其余指标均处于中等或丰富的水平。宁县黄甘桃果实品质是土壤养分因子共同作用的结果。多元统计分析结果表明,单果质量主要受土壤硝态氮、有效 Mn和有效 B 的影响,果实可溶性固形物含量主要受土壤 pH 值、有机质和有效 Fe 的影响,硬度主要受土壤硝态氮、速效钾、有效 Zn 和有效 B 的影响,“L”值主要受土壤有机质和硝态氮的影响,“a”值主要受土壤 pH
4、 值、有机质、交换性 Ca 和有效 B 的影响,“b”值主要受土壤 pH 值、有机质、速效磷和交换性 Ca 的影响,可滴定酸含量主要受土壤 pH 值、硝态氮和有效 Mn 的影响,固酸比主要受土壤 pH 值、有效 Fe、有效 Mn、有效 Cu、有效 Zn 和有效 B 的影响。【结论】宁县黄甘桃园土壤养分优化方案为:pH 值 8.50,有机质 20.33 g/kg,铵态氮 1.56 mg/kg,硝态氮 19.13 68.90 mg/kg,速效磷 28.88 mg/kg,速效钾 332.04 mg/kg,交换性 Ca 180.08 cmol/kg,交换性 Mg 3.40 cmol/kg,有效 Fe
5、12.83 mg/kg,有效 Mn 5.91 8.18 mg/kg,有效 Cu 0.85 mg/kg,有效 Zn 1.45 3.50 mg/kg,有效 B 1.29 1.65 mg/kg。增施有机肥和 Fe 肥,适量补充氮、磷、钾及 Mg、Ca、Cu 等中微量元素肥是宁县黄甘桃今后土壤管理的关键。关键词:宁县黄甘桃;土壤养分;优化方案;果实品质中图分类号:S665.1 文献标志码:A 文章编号:10038981(2023)02003811Canonical correlation analysis and optimum proposals of soil nutrients and frui
6、t quality of Ningxian yellow-flesh peachZHANG Yanshan,LUO Kangning,LI Yaoxia,GU Qunying,FU Zhenfang,ZHANG Xiaoxia,FENG Haiwei(Qingyang Academy of Agricultural Sciences,Qingyang 745000,Gansu,China)Abstract:【Objective】The objective of the experiment is to analyze the problems in soil nutrients of Ning
7、xian yellow-flesh peach orchard and obtain a theoretical basis for scientific balanced fertilization,and the available nutrients content in soil on fruit qualities and optimum quantity of nutrient elements for good fruit qualities were studied.【Method】The fruit quality and soil nutrient content of N
8、ingxian yellow-flesh peach were determined.The important soil factors affecting Ningxian yellow-flesh peach quality was screened out using canonical correlation analysis and multiple linear regression analysis,and using linear equations,the optimum proposals of soil factors for the best quality of N
9、ingxian yellow-flesh peach was explored.【Result】The soils in the sampled peach orchards were all in an alkaline environment,with all Doi:10.14067/ki.1003-8981.2023.02.005http:/39第 41 卷经 济 林 研 究甘肃是我国桃Prunus persica的原产地之一1,丰富的生态资源,孕育了众多的桃类资源,加之栽培历史悠久,使得甘肃桃地方品种及其变异类型相对较多,如宁县黄甘桃 P.perica L.Batsch、李光桃P.p
10、ersica Var.nectarina Maxim等都曾是皇家贡品2。桃果实中富含维生素、氨基酸、矿物质等营养成分,同时,含有的酚类物质3使其具有一定的保健功能。宁县黄甘桃成熟后果实呈黄绿色,茸毛少,肉厚而皮薄,酸甜适中,深受消费者喜爱。果园土壤是果树生长所需水分和营养的来源和基础,优质果品的生长发育离不开土壤的孕育。近年来,许多学者对苹果4、猕猴桃5、灵武长 枣6、马家柚7等果园中土壤营养成分与果实品质指标间的关系展开了研究;徐丽等8的结果表明,甘肃省陇南市核桃园土壤养分与核桃品质指标间具有一定的相关性,可以通过调控土壤养分含量来改善核桃的品质。近年来,与桃有关的研究重点围绕在树盘覆盖9、
11、袋控缓释施肥10、行间生草11等栽培技术方面,关于果实品质与桃园土壤养分之间关系的研究也有一定报道。冯新新等12分析了太谷区桃园果实品质与养分投入量、土壤养分间的相互关系,提出应科学施肥,适量减少氮、磷肥的投入,增加有机肥的投入,优化养分比例,以实现桃园节本增效。张蕊等13研究表明,施用海藻肥可提高光合效率、单果质量和糖酸比。综上,有关桃园果实品质与养分间关系的研究相对较少,影响品质的土壤养分因子筛选、土壤养分含量的优化方案,均未见报道。本研究通过对宁县黄甘桃园土壤养分和果实品质的调查研究,运用 spss 典型相关分析、多元回归分析和 lingo 线性规划等方法,以期探索出宁县黄甘桃果实品质最
12、佳时的土壤养分指标优化方案,找出宁县黄甘桃园土壤养分管理中存在的问题,为该桃优质高效栽培提供理论依据。1 材料与方法1.1 研究区概况研究区位于甘肃省庆阳市的宁县和西峰区(表 1)。该区域属黄土高原沟壑区,气候为暖温带大陆性季风气候,海拔在 860 1 760 m 之间,年平均气温 9.5 10,年平均降水量 400 600 mm,平均日照时数 2 213.4 2 540.4 h,年平均无霜期为 160 180 d。土壤以黑垆土和黄绵土为主。1.2 样品采集选取宁县黄甘桃种植区域的 8 10 年生果园16 个(表 1),其中 N9、N13、N14、N15、N16位于西峰区,其余均位于宁县。20
13、22 年 8 月,在每个果园随机选取3个小区,每个小区选择3株树,在树冠的东、西、南、北方向分别采集距滴水线内侧 10 cm 处 20 40 cm 深度的土壤,把每个小区的土样充分混匀,室内风干用于分析土壤养分含量;同时,分别在土壤取样树的树冠东南方位取 4 个果实,每个小区取 12 个果实,带回实验室进行品质测定。indicators at a moderate or rich level,except for organic matter at a deficient level.The quality of Ningxian yellow-flesh peach fruit was th
14、e result of the combined effects of soil factors.The results of multivariate statistical analysis showed that the mass was mainly affected by soil nitrate nitrogen,available Mn,and available B.The soluble solid content of the fruit was mainly affected by soil pH,organic matter,and available Fe.The h
15、ardness was mainly affected by soil nitrate nitrogen,available potassium,available Zn,and available B.The value of“L”was mainly affected by soil organic matter and nitrate nitrogen.The value of“a”was mainly affected by soil pH,organic matter,exchangeable Ca,and available B.The value of“b”was mainly
16、affected by soil pH,organic matter,available phosphorus,and exchangeable Ca.The content of titratable acid was mainly affected by soil pH,nitrate nitrogen and available Mn.The solid acid ratio was mainly affected by soil pH,available Fe,available Mn,available Cu,available Zn,and available B.【Conclus
17、ion】The optimum proposals for soil nutrient elements content of the best fruit quality was:soil pH of 8.50,organic matter of 20.33 g/kg,ammonium nitrogen of 1.56 mg/kg,nitrate nitrogen within 19.13-68.90 mg/kg,available phosphorus of 28.88 mg/kg,available potassium of 332.04 mg/kg,exchangeable Ca of
18、 180.08 cmol/kg,exchangeable Mg of 3.40 cmol/kg,available Fe of 12.83 mg/kg,available Mn within 5.91-8.18 mg/kg,available Cu of 0.85 mg/kg,available Zn within 1.45-3.50 mg/kg,and available B within 1.29-1.65 mg/kg.Adding organic matter and Fe fertilizer,appropriately supplying nitrogen,phosphorus,po
19、tassium,Mg,Ca,and Cu fertilizers are the key issue to soil management in the future.Keywords:Ningxian yellow-flesh peach;soil nutrients;optimum proposals;fruit quality40第 2 期张彦山,等:宁县黄甘桃土壤养分与果实品质的典型相关性分析及优化方案1.3 测定方法1.3.1 pH 值和土壤养分指标的测定土壤 pH 值:12.5 水土比,全自动 pH 计测定(瑞士,Mettler Toledo GmbH);土壤有机质:油浴外加热法,
20、氧化还原滴定;土壤硝铵态氮:1 mol/L KCL 浸提,流 动分析仪测 定(德国,SEAL,AA3);土壤速效磷:0.5 mol/L NaHCO3浸提,流动分析仪测定(德国,SEAL,AA3);土壤速效钾:1 mol/L NH4OAC浸提,火焰光度计测定(英国,sherwood,M410);土壤有效铁、锰、铜、锌:DTPA 浸提,ICP 测定(德国,spectro,acros);土壤有效硼:热水浸提,ICP 测定(德国,spectro,acros);土壤交换性钙镁:1 mol/L NH4OAC浸提,原子吸收测定(美国,PE)。1.3.2 桃果实品质指标的测定单果质量:用百分之一天平测定;可溶
21、性固形物含量:用艾拓 PAL-1 型数显糖度计测定;硬度:用 GS-15 型质构仪测定;L、a、b:用彩谱CS-210 色差仪测定;可滴定酸含量:用 0.1 mol/L NaOH 中和滴定法测定;固酸比:为果实的可溶性固形物含量与可滴定酸含量的比值。1.4 数据处理与分析采用 SPSS 28.0 软件进行典型相关分析和多元回归模型的建立;应用 lingo 18.0 软件进行线性规划最优值的求解。2 结果与分析2.1 桃园土壤养分和果实品质状况2.1.1 研究果园的基本情况研究区 16 个采样地基本情况见表 1,土壤养分情况见表 2。由表 1 可知,采样点的地理位置为东经 1073506 108
22、0507,北纬 352525 354404,海拔 951.50 1 340.599 m,地形以塬面和川地为主。表 1 宁县黄甘桃采样地基本情况Table 1 Basic characteristics of the sampling plots in Ningxian yellow-flesh peach orchards代码 Code地点 Location经纬度 Latitude and longitude海拔 Elevation/m地形 TerrainN1宁县南义北庄1075755E,353857N1 225.4川地N2宁县早胜镇 11075640E,352634N1 206.59塬面N3
23、宁县新宁九龙村 11075660E,352913N951.50川地N4宁县焦村镇森王村1074550E,353230N1 282.30塬面N5宁县新宁镇欣慧合作社1075324E,352956N1 128.80塬边N6宁县春荣镇徐家村 11075956E,352856N983.50川地N7宁县春荣镇徐家村 21075936E,352853N984.29川地N8宁县良平镇豆家村1080507E,352525N1 250.00塬边N9西峰区肖金镇脱坳村1073941E,353423N1 314.30塬面N10宁县焦村镇朱寨村1074541E,353108N1 292.50塬面N11宁县新宁镇九龙村
24、 21075606E,352914N951.50川地N12宁县春荣镇徐家村 31075840E,352840N964.5川地N13西峰区什社村1074838E,353633N1 230.20塬边N14西峰温泉镇刘家店村1074537E,354404N1 293.80塬边N15西峰区早胜镇 21075640E,352635N1 206.599塬面N16西峰区冯堡村1073506E,353911N1 340.599塬面2.1.2 16 个宁县黄甘桃园土壤养分和果实品质基本情况由表 2 可知,土壤养分的变异系数分布在1.51%92.27%之间,pH 值的变异系数最小,其余指标的变异系数均较大,最大的
25、为速效磷(92.27%),其次为硝态氮(84.82%),说明不同果园的土壤养分含量差异较大。所调查的果园均为碱性土壤(pH 值 8.14 8.70)。果园土壤平均有机质含量 12.86 g/kg;土壤中铵态氮、硝态氮、速效钾、速效磷的平均含量分别为 1.56、19.13、332.04、28.88 mg/kg。根据全国第二次土壤普查土壤养分分级标准14,有机质处于缺乏水平;速效钾和交换性 Ca 很丰富;速效磷、有效 Zn、交换性Mg 处于丰富水平;有效 Fe、有效 B、有效 Mn、有效 Cu 均处于中等水平。研究区果实品质指标见表 3,色度值“a”的变异系数最大(232.70%),其次为硬度(3
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