棗樹(shù)各器官中主要礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素相關(guān)性研究

盧桂賓,李春燕

(山西省林業(yè)科學(xué)研究院,山西 太原 030012)

棗(Zizyphus jujuba M ill.)原產(chǎn)于中國(guó),人工栽培歷史悠久,種質(zhì)資源豐富。棗樹(shù)耐性強(qiáng),易管理,棗果營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高,已成為我國(guó)的一種重要經(jīng)濟(jì)作物。

礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)是果樹(shù)生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)形成的物質(zhì)基礎(chǔ),對(duì)果樹(shù)生理代謝和果樹(shù)生長(zhǎng)結(jié)果起著極其重要的作用。棗樹(shù)器官中各礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素不是孤立存在的,一種元素含量的變化必然會(huì)引起其他元素含量的次級(jí)變化。植物體內(nèi)礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)之間的相關(guān)關(guān)系,比單個(gè)元素的絕對(duì)含量更穩(wěn)定。有關(guān)果樹(shù)各器官中礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素相關(guān)性的研究報(bào)道很少,關(guān)于棗樹(shù)的更是少見(jiàn)。因此,研究棗樹(shù)各器官中礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素之間的相關(guān)關(guān)系,對(duì)于揭示元素的生物功能和果樹(shù)的生理、生態(tài)特征具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與設(shè)計(jì)

試驗(yàn)材料為生長(zhǎng)發(fā)育良好、樹(shù)勢(shì)相對(duì)一致、無(wú)病蟲(chóng)害的 8年生嫁接駿棗(Z.ju juba M ill,Junzao)、木棗 (Z.jujuba M ill,M uzao)、團(tuán)棗 (Z.jujuba Mill,Tuanzao)3個(gè)品種,砧木都是壺瓶棗 (Z.ju juba M ill,Hupingzao)。 試驗(yàn)于 2006年 4月至 2006年12月在山西省林業(yè)廳實(shí)驗(yàn)苗圃和山西省林科院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。試材按順序排列,3株為 1小區(qū),每小區(qū)設(shè) 3次重復(fù)。2006年 7月 23日至 2006年 9月21日,每隔半月采 1次根、枝、葉、果,測(cè)定其鉀、鈣、鐵、錳、銅元素的含量。

1.2 樣品的采集

1 )側(cè)根的采集。距主干 50 cm處挖深 80 cm～100 cm的溝,從東、西、南、北 4個(gè)方位采集側(cè)根。

2 )枝條的采集。選取 2年生～ 3年生二次枝,取樹(shù)冠東、西、南、北 4個(gè)方位枝條,每次各采集1枝。

3)葉片的采集。選取 2年生～ 3年生永久性二次枝的第 3節(jié)～第 4節(jié)棗股抽生的棗吊上的第 3片～第 5片葉,每次每株采集 50片葉。

4 )果實(shí)的采集。選取 2年生棗股抽生的棗吊上發(fā)育正常的果實(shí),每次每株隨機(jī)采集 20個(gè)～25個(gè)果實(shí)。

1.3 測(cè)定方法

試樣采集后 ,立即置于冰壺中 (4°C～ 5°C),迅速帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行處理。樣品用自來(lái)水沖洗后,用0.2%的鹽酸浸洗 30 s,再用去離子水清洗(果實(shí)需用不銹鋼刀切碎,果皮、果肉需分開(kāi)測(cè)定,用刀把果皮削下,盡量少帶果肉)。將洗凈后的樣品置于烘箱中,在 105°C下殺酶 15min,然后在 75°C下烘干,用不銹鋼粉碎機(jī)粉碎樣品,置于干燥器內(nèi)備用。測(cè)定前需再次烘干。

礦質(zhì)元素用原子吸收分光光度計(jì)法[1]測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 棗根中主要礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素間的相關(guān)性

根據(jù)測(cè)定結(jié)果對(duì)棗樹(shù)根中主要礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素間的相關(guān)性進(jìn)行了分析,結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 棗根中主要礦質(zhì)元素間的相關(guān)性分析

從表1可以看出,棗根中鉀元素和大量元素鈣呈正相關(guān),而和微量元素鐵、錳、銅均呈負(fù)相關(guān)。鈣與鐵呈正相關(guān),且駿棗達(dá)顯著水平。3個(gè)品種的鈣與微量元素錳、銅的相關(guān)性有正有負(fù),且相關(guān)系數(shù)都較小。微量元素鐵、錳、銅相互間均呈正相關(guān),其中:駿棗根中錳與銅達(dá)極顯著水平,團(tuán)棗達(dá)顯著水平。

2.2 棗枝中主要礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素間的相關(guān)性

根據(jù)測(cè)定結(jié)果對(duì)棗枝中主要礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素間的相關(guān)性進(jìn)行了分析,結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 棗枝中主要礦質(zhì)元素間的相關(guān)性分析

從表2可知,棗枝中各元素間相關(guān)規(guī)律不明顯,鉀和錳,鈣和銅,鐵與錳、銅,錳與銅都呈正相關(guān),鉀與銅呈負(fù)相關(guān),對(duì)于其他元素間的相關(guān)性,3個(gè)供試品種的正負(fù)表現(xiàn)不一致。通過(guò)顯著性分析得出:駿棗枝中的鉀和鈣呈極顯著負(fù)相關(guān),鐵與錳呈顯著正相關(guān),錳與銅呈極顯著正相關(guān)。木棗枝中的鈣與錳呈顯著正相關(guān),團(tuán)棗枝中的鐵與銅呈極顯著正相關(guān)。

2.3 棗葉中主要礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素間的相關(guān)性

根據(jù)測(cè)定結(jié)果對(duì)棗葉中主要礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素間的相關(guān)性進(jìn)行了分析,結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 棗葉中主要礦質(zhì)元素間的相關(guān)性分析

宋艷波[2]對(duì)駿棗和梨棗葉片中礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素的相關(guān)性進(jìn)行了研究,得出:棗樹(shù)葉片中70%的主要礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素的相關(guān)系數(shù)達(dá)顯著或極顯著水平。而從表3發(fā)現(xiàn),棗葉中元素間的相關(guān)系數(shù)都偏小,即相關(guān)性較小,說(shuō)明棗樹(shù)葉片中礦質(zhì)元素的相關(guān)性在品種間有所差異。鉀和錳,鈣和鐵、錳,鐵和銅均呈正相關(guān),鉀和銅呈負(fù)相關(guān),對(duì)于其他元素間的相關(guān)性,3個(gè)棗品種正負(fù)不一致。顯著性分析表明:駿棗葉中的鈣與鐵呈顯著正相關(guān),木棗葉中鈣與銅呈顯著負(fù)相關(guān)。

2.4 棗果中主要礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素間的相關(guān)性

根據(jù)測(cè)定結(jié)果對(duì)棗果中主要礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素間的相關(guān)性進(jìn)行了分析,結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 棗果中主要礦質(zhì)元素間的相關(guān)性分析

表4分析表明:棗果實(shí)中各元素間呈正相關(guān)的居多,且呈負(fù)相關(guān)的元素相關(guān)系數(shù)很小。3個(gè)供試品種的棗果實(shí)中 5種元素間存在明顯的相關(guān)性,鉀與銅,鈣與錳、銅,錳與銅的相關(guān)性,品種間表現(xiàn)一致,均呈正相關(guān)。鈣與鐵、鉀,鉀與錳,鐵與錳、銅的相關(guān)性,品種間表現(xiàn)有所差異,駿棗與團(tuán)棗為正相關(guān),而木棗為負(fù)相關(guān);駿棗與木棗果實(shí)中的鉀與鐵呈負(fù)相關(guān),而團(tuán)棗呈正相關(guān)。

顯著性分析顯示:棗果實(shí)中鈣與錳元素正相關(guān)性顯著,其中:駿棗、木棗為顯著水平,團(tuán)棗達(dá)極顯著水平,這點(diǎn)與劉長(zhǎng)樂(lè)[3]對(duì)新鄭大棗果實(shí)中礦質(zhì)元素的富集能力的研究結(jié)果一致。鈣與銅元素為正相關(guān),駿棗、團(tuán)棗都達(dá)顯著水平,而木棗相關(guān)性不顯著,但相關(guān)系數(shù)也較大。錳與銅也為正相關(guān),駿棗、團(tuán)棗都達(dá)極顯著水平,木棗相關(guān)性不顯著,但相關(guān)系數(shù)也較大。其余元素間相關(guān)性都不顯著。上述說(shuō)明棗果實(shí)中鈣、錳、銅 3種元素間的代謝密切相關(guān)。

3 結(jié)論與討論

1 )與其他器官相比,3個(gè)品種的棗果實(shí)中元素間相關(guān)性的正負(fù)和顯著性表現(xiàn)較為一致,其中:鈣與錳呈顯著正相關(guān)。

2 )根、枝、葉、果中錳和銅相關(guān)系數(shù)都較大,且為正相關(guān),駿棗的都達(dá)極顯著水平。錳是光合放氧復(fù)合體的主要成員,是形成葉綠體和維持葉綠體正常結(jié)構(gòu)的必需元素,也是許多酶(如某些轉(zhuǎn)移磷酸酶和三羧酸循環(huán)中的檸檬酸脫氫酶、草酰琥珀酸脫氫酶、α-銅戊二酸脫氫酶、蘋(píng)果酸脫氫酶、檸檬酸合成酶等)的活化劑。銅為多酚氧化酶、抗壞血酸氫化酶、漆酶的成分,在呼吸的氧化還原過(guò)程中起重要作用,他也是質(zhì)藍(lán)素的成分,參與光合電子的傳遞,故對(duì)光合作用也有重要影響[4]。上述說(shuō)明錳和銅在植物呼吸、光合作用中都具有重要作用,他們互相促進(jìn),互為增效關(guān)系。

3 )果樹(shù)方面,有關(guān)礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素相關(guān)性的研究較少,棗樹(shù)上的更是少見(jiàn),而且研究對(duì)象多是葉片,對(duì)其他器官的研究很少。植物體內(nèi)養(yǎng)分之間相互作用的產(chǎn)生是因?yàn)橐环N養(yǎng)分在其功能部位上與另一種養(yǎng)分競(jìng)爭(zhēng)以便與活性部位相結(jié)合,一種養(yǎng)分能代替另一種養(yǎng)分或一種養(yǎng)分是另一種養(yǎng)分同化或代謝過(guò)程所必需的,這種養(yǎng)分之間的相互作用較根部離子吸收時(shí)各種養(yǎng)分的拮抗或增效作用要復(fù)雜得多。多數(shù)學(xué)者認(rèn)為,發(fā)生在植物體內(nèi)的養(yǎng)分之間的相互作用可能是由于一種養(yǎng)分影響到了另一種養(yǎng)分的吸收、運(yùn)轉(zhuǎn)或功能,但是這種養(yǎng)分之間的相互作用對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的意義還有待進(jìn)一步研究[5]。

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