棗樹果實水分含量變化的研究

楊延青，盧桂賓，劉 和

(1.山西省林業(yè)科學(xué)研究院，山西 太原 030012;2.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)，山西 太谷 030801)

水分是樹體的重要成分之一，水分經(jīng)過吸收、運輸、分布及散失循環(huán)過程，支撐著樹體的整個生命活動。自由水和束縛水的含量與樹體的生長及抗性有密切關(guān)系。自由水較多時，代謝較強，生長較快;而束縛水較多時，抗性較強。故在植物生理的研究上，常將束縛水和自由水作為重要指標(biāo)進(jìn)行測定。棗裂果與樹體和環(huán)境的水分變化有密切關(guān)系，因此，關(guān)于棗樹水分代謝的研究具有重要意義。關(guān)于果樹水分的研究，國內(nèi)外對其它樹種已有報道，而對棗樹水分代謝的研究，尤其是棗樹體內(nèi)水分動態(tài)變化的研究很少。筆者通過試驗對棗樹果實含水量的周期變化進(jìn)行了研究，旨在分析棗果實組織水分的變化規(guī)律，探討果實水分代謝活性和生長、抗性特點及相互間的關(guān)系，進(jìn)一步明確棗樹水分生理和器官生長發(fā)育特點，為今后的栽培管理提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗材料和設(shè)計

試驗在山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝站和園藝學(xué)院實驗中心進(jìn)行。試驗地年均溫9.8℃，年日照時數(shù)2400 h～3 000 h，年均降水量414.2 mm.園地平坦，砂壤土，活土層厚20 cm～30 cm，土壤有機質(zhì)含量0.9%.

試材為2003年春季大田栽培的梨棗(Z.jujuba Mill.Lizao)(鮮食、易裂)、金絲小棗(Z.jujuba Mill.Jinsixiaozao)(制干、易裂)和陜抗2號(Z.jujuba Mill.Shankang No.2)(兼用、較抗裂)，南北行向，株行距2 m×4 m，紡錘形整枝，常規(guī)管理。試材順序排列，選株型、樹勢一致的植株為試驗樹，3株為1小區(qū)，3次重復(fù)。

1.2 采樣與處理

選取每株樹樹冠中部多年生2次枝棗股抽生的棗吊中部生長正常且發(fā)育期一致的5個～7個果實。每7 d采樣1次，時間為上午9點至10點。采后放于冰壺帶回試驗室立即處理，進(jìn)行測定。

1.3 測定內(nèi)容與方法

采用馬琳契克法測定各器官的總含水量(TWC)和自由水含量(FWC)，并計算出束縛水含量(BWC)。用重量法測定土壤含水量(SWC)。計算公式如下:

1.4 數(shù)據(jù)分析

用SAS軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析，用Excel軟件作圖。為使曲線圖清晰，含水量變化趨勢圖的觀察時間為2周1次。

2 結(jié)果分析

2.1 棗樹果實含水量變化

2.1.1 棗樹果實總含水量變化

不同品種棗樹果實總含水量變化如圖1.

圖1 不同品種棗樹果實總含水量變化

由圖1可知，幼果期棗樹果實總含水量緩慢增加，白熟期保持較穩(wěn)定的水平，到全紅期總含水量快速下降，直至采收。果實總含水量由初期的79%左右升高到85%左右，較幼果期升高了6%.

果實生長發(fā)育過程中，各品種總含水量的變化趨勢相近，但在不同時期存在差異。幼果期金絲小棗果實的總含水量顯著低于陜抗2號和梨棗果實，到白熟期梨棗果實的總含水量顯著高于金絲小棗和陜抗2號。同時，金絲小棗總含水量低且平穩(wěn)，陜抗2號出現(xiàn)波動，變化較大。

2.1.2 棗樹果實自由水含量變化

不同品種棗樹果實自由水含量變化如圖2.

圖2 不同品種棗樹果實自由水含量變化

從圖2可以看出，棗樹果實自由水含量變化近似于“M”形，與棗果實雙“S”形的生長曲線變化一致。幼果期自由水含量處于增長階段，7月中、下旬為棗果實快速增長期，出現(xiàn)了第1次增長高峰，自由水含量分別為:金絲小棗77.10%，陜抗2號73.95%，梨棗72.47%，平均值為75.17%.8月中旬為果實生長緩慢期，果實自由水含量處于低谷，分別為:梨棗60.90%，陜抗2號57.76%，金絲小棗54.36%，平均值為57.67%.8月下旬至9月上旬為果實第2次快速生長期，果實代謝旺盛，出現(xiàn)第2次增長高峰，自由水含量分別為:梨棗81.65%，陜抗2號76.30%，金絲小棗76.12%，平均值為78.02%.隨后含水量快速下降，直至采收。分析數(shù)據(jù)可得出，棗果實幼果期、第1次快速生長期、緩慢生長期、第2次快速生長期的自由水含量比值為1.00∶1.50∶1.15∶1.55.

棗樹不同品種果實整個生長發(fā)育期內(nèi)自由水含量的變化相近。但在幼果期，梨棗和金絲小棗果實自由水含量先降后升，陜抗2號果實自由水含量持續(xù)升高。

2.1.3 棗樹果實束縛水含量變化

不同品種棗樹果實束縛水含量變化如圖3.

圖3 不同品種棗樹果實束縛水含量變化

由圖3可以看出，棗樹果實束縛水含量變化近似于“W”形，與棗果實雙“S”形的生長曲線變化相反。6月底至7月下旬期間迅速下降，7月下旬出現(xiàn)第1次最低值，束縛水含量分別為:梨棗10.00%，陜抗 2號 9.67%，金絲小棗 7.40%，平均值為9.02%.隨后含水量升高，在8月中旬出現(xiàn)峰值，分別為:金絲小棗29.95%，陜抗2號24.12%，梨棗19.94%，平均值為24.67%.在9月上旬出現(xiàn)第2次最低值，分別為:梨棗4.70%，陜抗2號9.12%，金絲小棗8.17%，平均值為7.33%.然后再次升高，直至果實成熟。由數(shù)據(jù)可知，棗果實幼果期、第1次快速生長期、緩慢生長期、第2次快速生長期的束縛水含量比值為1.00∶0.31∶0.86∶0.26.

不同棗品種果實束縛水含量變化趨勢相似。但在6月下旬，金絲小棗和梨棗的果實束縛水含量先升后降，而陜抗2號呈下降趨勢。8月中旬不同品種峰值顯著不同，其中金絲小棗束縛水含量最高，梨棗束縛水含量最低。在緩慢生長期金絲小棗自由水含量最低，但束縛水含量最高，梨棗與金絲小棗正好相反，表明，此時梨棗果實的代謝活性高于金絲小棗。

綜上所述，棗樹果實總含水量在幼果期到白熟期基本穩(wěn)定，全紅期后總含水量迅速下降。試驗結(jié)果與劉嘉芬的結(jié)果相同，在棗果發(fā)育過程中，從幼果至硬核期前，水分含量最高約達(dá)85%以上，在此期間水分含量變化非常緩慢;全紅期水分含量迅速降低。自由水和束縛水含量變化趨勢相反，此變化反映了棗果實的雙“S”形曲線生長發(fā)育過程。果實在幼果期、第1次快速生長期、緩慢生長期和第2次快速生長期的束縛水與自由水含量比值為1.0∶1.8，1.0 ∶8.3，1.0 ∶2.4，1.0 ∶10.6，此結(jié)果反映了果實在不同時期自由水與束縛水的相互轉(zhuǎn)化。幼果期金絲小棗果實的總含水量顯著低于陜抗2號和梨棗果實，白熟期梨棗的總含水量和自由水含量顯著高于金絲小棗和陜抗2號。

2.2 棗樹果實含水量的相關(guān)性

棗樹果實總含水量(TWC)、自由水含量(FWC)及束縛水含量(BWC)之間的相關(guān)性見表1.

表1 棗樹果實含水量相關(guān)性

由表1可以看出，棗樹果實總含水量與自由水含量呈極顯著正相關(guān)，與束縛水含量相關(guān)性不顯著;自由水含量與束縛水含量呈極顯著負(fù)相關(guān)。果實內(nèi)的水分以自由水為主，自由水含量的增減會使得果實總含水量水平相應(yīng)的升降。果實內(nèi)自由水和束縛水含量出現(xiàn)相反的變化，以適應(yīng)不同條件下果實生長發(fā)育的需求。當(dāng)果實代謝活躍時，自由水含量大幅度提高，而束縛水含量卻相應(yīng)減少，此時表現(xiàn)出果實代謝旺盛而抗性低，反之亦然。

2.3 棗樹枝葉與果實含水量的相關(guān)性

棗樹枝條、葉片與果實含水量的相關(guān)性見表2.

表2 棗樹枝葉與果實含水量的相關(guān)性

根據(jù)表2所示，棗樹枝條、葉片與果實的含水量相關(guān)性均不顯著。這可能是由于在正常情況下，果實與枝條、葉片的水分代謝變化規(guī)律均不相同，受到環(huán)境影響時由于其各自適應(yīng)能力的差異，所表現(xiàn)出的反應(yīng)也不一樣。從另一方面可以看出，果實內(nèi)的水分變化受枝條或葉片的影響很小，在遇到水分脅迫時，水分的運輸及各器官的相互關(guān)系可能會發(fā)生變化，但同樣也證明了果實自身水分的改變受環(huán)境的影響更大。所以，影響裂果的主要原因應(yīng)是環(huán)境水分因素。

綜上所述，在枝條、葉片和果實內(nèi)總含水量與自由水含量均表現(xiàn)出了顯著的正相關(guān)性，葉片和果實內(nèi)也均表現(xiàn)出自由水和束縛水的極顯著負(fù)相關(guān)性。枝條束縛水含量與葉片總含水量、自由水含量呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)，與葉片束縛水含量呈極顯著正相關(guān)。棗樹枝條、葉片與果實的含水量相關(guān)性均不顯著。

3 結(jié)論

1)棗樹果實總含水量在幼果期到白熟期基本穩(wěn)定，到全紅期后迅速下降。自由水含量變化近似于“M”形，束縛水含量變化近似于“W”形，與其生長發(fā)育動態(tài)相符。果實的總含水量變化不能完全反映果實的生長發(fā)育規(guī)律，而果實自由水和束縛水含量的變化規(guī)律可以反映在不同時期果實生長的內(nèi)在變化情況。

2)棗樹果實總含水量與自由水含量呈極顯著正相關(guān)，與束縛水含量相關(guān)性不顯著;自由水含量與束縛水含量呈極顯著負(fù)相關(guān)。果實內(nèi)自由水和束縛水含量出現(xiàn)相反的變化，以適應(yīng)不同條件下果實生長發(fā)育的需求。當(dāng)果實代謝活躍時，自由水含量大幅度提高，但束縛水含量卻相應(yīng)減少，此時表現(xiàn)出果實代謝旺盛而抗性低，反之亦然。

由于棗樹枝條、葉片與果實含水量的相關(guān)性均不顯著，所以，引起棗裂果的關(guān)鍵因素可能是環(huán)境水分。器官水分含量變化與裂果性狀的關(guān)系需進(jìn)一步研究。

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