香水椰子果實發(fā)育過程中營養(yǎng)元素含量的變化

馮美利 唐龍祥 孫程旭 李杰

摘 要 為了給香水椰子的施肥管理提供科學(xué)依據(jù)，以香水椰子果實為材料，研究果實發(fā)育過程中外果皮、中果皮、內(nèi)果皮和果肉（固體胚乳）中N、P、K、Ca、Mg 5種營養(yǎng)元素的含量、分布與吸收規(guī)律。結(jié)果表明：（1）5種營養(yǎng)元素含量均隨著果實的發(fā)育總體呈遞減規(guī)律（內(nèi)果皮中Mg含量相反），但元素的吸收累積總量則相反；（2）在1～6個月果齡時，N、P主要分布在內(nèi)果皮，K主要分布在中果皮和內(nèi)果皮；7～10個月果齡時，N、P、K主要分布在果肉；Ca主要分布在中果皮；Mg主要分布在內(nèi)果皮；（3）5種元素在4個部位均以K含量最高，其次為N含量，而P、Ca、Mg含量在不同發(fā)育階段排序不同；（4）營養(yǎng)元素的分布累積與各部位的生物量大小、元素本身的含量和特性密切相關(guān)。

關(guān)鍵詞 香水椰子；果實發(fā)育；營養(yǎng)元素；分布規(guī)律

中圖分類號 S667.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

香水椰子原產(chǎn)泰國，是綠矮椰子品種中的一個特異變種，不僅具有矮種椰子早產(chǎn)、高產(chǎn)的優(yōu)良特性，而且其椰果的水和肉具有特別怡人的香味，椰水香甜，嫩椰肉軟而滑，入口回味無窮，是用于鮮飲的優(yōu)良椰子品種[1-3]。有關(guān)香水椰子的研究，國外研究了在不同營養(yǎng)條件下其韌皮部的N、P、K等元素含量及其相關(guān)性，不同成熟度椰子水和肉可溶性固形物，pH值、總糖等含量及其變化[4-6]。中國自引種試種以來（1998年中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院椰子研究所在農(nóng)業(yè)部“948”項目資助下，引進(jìn)一批香水椰子種果及種苗，經(jīng)過多年試種，于2010年通過海南省農(nóng)作物品種審定委員會認(rèn)定，命名為“文椰4號”[2，7]），對香水椰子的生物學(xué)特性、栽培技術(shù)、寒害落裂果情況及相關(guān)的營養(yǎng)含量等方面作了觀察和研究[3，8-11]，其中在營養(yǎng)元素方面，馮美利等[12]對不成熟度的葉片進(jìn)行了N、P、K測定分析，王萍等[13]和李艷等[14-15]對8個月的嫩果椰水、椰肉及成熟果實的外果皮進(jìn)行了K、Na、Ca、Mg等元素含量測定與分析。但有關(guān)香水椰子果實的外果皮、中果皮、內(nèi)果皮和果肉在整個發(fā)育過程營養(yǎng)元素含量及其變化研究尚未見系統(tǒng)報道。目前，果樹的營養(yǎng)診斷基本上是利用葉片分析技術(shù)，極少利用果實，而果實是栽培的目的和最終利用產(chǎn)品，同時果實中營養(yǎng)元素的水平在一定程度上也是樹體營養(yǎng)狀況的反映，也直接影響果樹的產(chǎn)量和品質(zhì)，在甜柿、金光杏梅、楊梅、柚等果樹中已有報道[16-19]。本試驗以香水椰子為對象，研究果實發(fā)育過程中N、P、K、Ca、Mg元素含量的變化及果實不同部位的營養(yǎng)水平狀況，以期為香水椰子的生產(chǎn)管理、合理施肥及其產(chǎn)品開發(fā)利用等提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于2009～2010年進(jìn)行，供試材料取于海南省文昌市中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院椰子研究所科研基地。選擇8 a生大小、生長趨于一致的15株椰子樹為試材，5株為1個小區(qū)，3次重復(fù)。從開花授粉完后進(jìn)行掛牌，授粉完后1個月開始采樣，每隔1個月采樣一次，每小區(qū)采正常椰果5～15個（隨著果實增大，逐步減少采樣量）。采樣后馬上帶回實驗室分別測定各部分鮮、干重（1個月齡測全果，下同），果實橫圍和縱圍，然后在105 ℃殺青20 min后在70 ℃烘干，稱其干重，粉碎后用封口袋裝好，以待養(yǎng)分測定。

1.2 方法

分別用托盤稱和電子天平稱量測定果實濕干重。參照李酉開[20]常規(guī)方法測定，N--半微量定氮蒸餾法；P--鉬銻抗比色法；K、Ca、Mg--用原子吸收分光光度計測定。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2003對所獲數(shù)據(jù)進(jìn)行計算與作圖；參照唐啟義等[21]用DPSv7.05軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 椰果發(fā)育過程果實大小與干物質(zhì)量的變化

由圖1可見，香水椰子果實發(fā)育過程中，果實橫圍和縱圍隨著時間的遞增先增大后減小，其中快速生長期均在4～7個月果齡，8個月齡時最大，之后緩慢減小。由圖2可見，外果皮、內(nèi)果皮和果肉的干物質(zhì)均隨著時間的遞增而遞增，其中5～8個月齡為外果皮迅速增長期；6～11個月齡為內(nèi)果皮和果肉迅速增長期；中果皮在9個月齡前隨著時間的遞增而遞增，其中4～7個月齡時為迅速增長期，9個月齡后稍有下降。

相關(guān)分析表明，香水椰子果實生長過程中各果齡果圍（以橫圍分析）與單果總干重、外果皮干重、中果皮干重和內(nèi)果皮干重均呈極顯著正相關(guān)（r總干重=0.860**，r外果皮=0.919**，r中果皮=0.965**，r內(nèi)果皮=0.713**，p<0.01，總干重n=12，外果皮、中果皮和內(nèi)果皮n=11，果肉n=7，下文同），但果圍與果肉的相關(guān)性不顯著，這是因為果肉在6個月齡時才開始生長，而此時果圍已經(jīng)接近最大值。

由以上分析與結(jié)合劉立云等[2]，邱維美等[22]和潘衍慶等[23]對椰子果實的發(fā)育階段劃分及用途，將香水椰子的果實發(fā)育分成3個時期：Ⅰ期：從雌花授粉至6個月果齡為幼果期，主要是外果皮和中果皮的發(fā)育和生長，它們迅速增厚和增大；Ⅱ期：7～10個月果齡為嫩果期，以鮮飲食用為主；Ⅲ期：11～12個月果齡為老果期，也是果實成熟期，以加工及育苗為主。后2個時期主要是內(nèi)果皮和果肉的發(fā)育和生長。

2.2 椰果發(fā)育過程中營養(yǎng)元素含量的變化與分布

由圖3可見，香水椰子果實各部位中N、P、K、Ca和Mg的含量都隨著果實的發(fā)育總體呈遞減規(guī)律（內(nèi)果皮的Mg含量有上升趨勢）。尤其是在6～7個月齡減少幅度較大，這可能與此時期正好是果肉開始生長與內(nèi)果皮硬度大幅度增加有關(guān)。相關(guān)性分析結(jié)果表明，N及中果皮中K、Mg，內(nèi)果皮中P，果肉中P、K、Mg與果齡均達(dá)極顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為r外N=-0.888**，r中N=-0.937**，r內(nèi)N=

-0.929**，r肉N=-0.767**，r中K=-0.873**，r中Mg=-0.789**，r內(nèi)P=-0.930**，r肉P=-0.773**，r肉K=-0.913**，r肉Mg=

-0.908**，其他相關(guān)性不顯著。

果實在不同部位及在不同發(fā)育階段（果齡），5種營養(yǎng)元素含量及變化不同，其中N含量在幼果期（1～6個月齡）大小依次為：內(nèi)果皮>果肉>外果皮>中果皮，在嫩果期（7～10個月齡）和老果期（11～12個月齡）為：果肉>外果皮>中果皮>內(nèi)果皮；P含量在幼果期為：內(nèi)果皮>果肉>中果皮>外果皮；K含量在嫩果期（7～9個月齡）為：果肉>內(nèi)果皮>中果皮>外果皮，在老果期為：內(nèi)果皮>外果皮>果肉>中果皮；Mg含量在幼果期和嫩果期均為：內(nèi)果皮>果肉>中果皮>外果皮；Ca含量在果實整個發(fā)育期變化不大，且含量大小始終保持：中果皮>外果皮>內(nèi)果皮>果肉，與這些部位的發(fā)育順序相一致，這可能與Ca在植物體內(nèi)的移動性相對較差有關(guān)[24-26]。

結(jié)果還發(fā)現(xiàn)，香水椰子果實中各部位在各個發(fā)育階段均以K含量最高，其次為N含量，而P、Ca、Mg含量的高低則在不同部位和不同發(fā)育階段排序不同，其中外果皮和中果皮在嫩果后期至老果期為：Ca>P>Mg；內(nèi)果皮在嫩果期為：Mg>P>Ca，老果期為Mg>Ca>P；果肉在整個發(fā)育過程均為：Mg>P>Ca。

2.3 椰果發(fā)育過程中營養(yǎng)元素的累積規(guī)律

由表1可見，香水椰子果實在整個生長發(fā)育期間，5種營養(yǎng)元素的累積量總體上隨著時間的延長而增加，且其增長速率在4個月齡前均較平緩，在5～6個月齡時均迅速增加，其中在6個月果齡時，Ca和Mg的增長速率達(dá)到頂峰，單月增長速率分別為21.48%和20.09%，此期N和K的增長速率也達(dá)次峰期；P的長速率頂峰出現(xiàn)在9個月果齡，為17.66%；N和K的增長速率頂峰均出現(xiàn)在11個月果齡，分別為17.00%和19.86%。5種元素的累積量與果實發(fā)育過程中總干物質(zhì)的變化相似，表明果實發(fā)育有利于營養(yǎng)元素的吸收，反之元素的吸收又促進(jìn)果實進(jìn)一步發(fā)育，這與相關(guān)報道相一致[17，27-28]。相關(guān)性分析表明，果實全生育期5個營養(yǎng)元素累積量與果實干物質(zhì)之間均達(dá)到極顯著的正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為rN=0.983**，rP=0.996**，rK=0.978**，rCa=0.981**，rMg=0.998**（n=12）。

3 討論與結(jié)論

在果實整個發(fā)育期，不同部位中5種元素的含量在一定時期內(nèi)均出現(xiàn)下降的情況，尤其是內(nèi)果皮中N、P、K含量隨著果實的膨大下降幅度較大，但單果中同期元素含量的累積量仍呈遞增趨勢，這可能是這些元素的吸收不能同步趕上果實干物質(zhì)的增長量，從而產(chǎn)生了“稀釋效應(yīng)”[16-18，27]。在5種營養(yǎng)元素的單果累積量中，只有K元素累積過程出現(xiàn)負(fù)增長情況，由于本研究未測定椰子水中的營養(yǎng)元素含量，據(jù)K具有很強的移動性及嫩果椰子水中K含量較高[13]，認(rèn)為K在7個月齡時的增長速率出現(xiàn)負(fù)值可能是K元素流入椰水所致，這還有待進(jìn)一步研究。以上分析認(rèn)為香水椰子果實營養(yǎng)元素的分布累積與各部位的生物量大小、元素本身的含量和特性密切相關(guān)。

椰子果實發(fā)育成熟與葉片成熟度有一定的相關(guān)性，葉片成熟度越大，果齡也越大。筆者之前對香水椰子的葉片中N、P、K含量測定結(jié)果表明，3種養(yǎng)分含量在葉片中從大到小依次為N>K>P，且隨著葉片成熟度的增加總體顯下降趨勢[12]。本研究結(jié)果表明，香水椰子果實中各部位均以K含量最高，其次為N含量，5種營養(yǎng)元素含量均隨著果實的發(fā)育總體呈下降趨勢（內(nèi)果皮中Mg含量相反）。可見，不同營養(yǎng)元素在不同器官的含量也不同，而養(yǎng)分含量的變化是因為樹體生長中心已轉(zhuǎn)移至果實發(fā)育上，且不同果實發(fā)育階段養(yǎng)分含量也不同[5，15]，本研究結(jié)果與董志國等[29]對椰子中果皮K、Ca、Mg含量變化規(guī)律相一致，與李艷等[14-15]研究的相近果齡中嫩果椰肉和老果外果皮的K、Ca、Mg含量結(jié)果大致相同，但李艷等[14-15]僅對果實的單一部位及特定的生長階段進(jìn)行研究，而本試驗對果實的整個發(fā)育過程中4個主要部位同時進(jìn)行系統(tǒng)研究，對了解果實在整個發(fā)育過程中營養(yǎng)元素的含量、分布與吸收累積規(guī)律更全面，可為施肥管理提供較好的理論依據(jù)。

果實中營養(yǎng)元素的月累積量可反映出果實生長發(fā)育各階段對營養(yǎng)元素的需求，是指導(dǎo)果園適時施肥的理論依據(jù)。從本結(jié)果看，香水椰子果實N、K、Ca和Mg的累積量較大的時期總體上均為6個月果齡和11～12個月果齡。6個月果齡正好是果肉開始形成期，也是果實發(fā)育的快速膨大期與較易出現(xiàn)裂果時期[30]，因此，香水椰子的壯果肥應(yīng)在5個月果齡時施，以提高其作為嫩果鮮飲食用時的營養(yǎng)狀況和品質(zhì)，同時可增強果實硬度，提高其抗寒、抗裂性。若作為老果加工或育苗時，除了在5個月果齡時施肥外，還應(yīng)在10個月果齡時再施一次，確保果實的良好生長。

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