棗果實和葉片中主要礦質(zhì)元素含量的變化

薛曉芳　趙愛玲　王永康　隋串玲　任海燕　李登科　梁芊

摘 要：以優(yōu)良棗品種臨猗梨棗為試材，研究了從開花坐果到幼果期葉片和生長發(fā)育期果實中K、Ca、Na、Mg、Fe元素的含量變化并進行相關(guān)性分析，旨在為指導(dǎo)棗樹合理施肥和提高棗果品質(zhì)提供理論依據(jù)。結(jié)果表明，臨猗梨棗果實和葉片中的主要礦質(zhì)元素含量顯著不同。開花坐果到幼果期葉片中K、Ca元素含量呈上升趨勢，Mg、Na、Fe元素含量呈下降趨勢。果實中各元素含量總體呈下降趨勢。相關(guān)性分析結(jié)果表明，葉片中Na 元素和Fe元素呈顯著正相關(guān)；果實中Ca元素與Mg元素呈極顯著正相關(guān)，K元素與Ca、Mg元素，Na元素與Ca、Mg元素均呈顯著正相關(guān)。

關(guān)鍵詞：棗；果實；葉片；礦質(zhì)元素；相關(guān)性

文章編號：1005-345X（2016）02-0007-04 中圖分類號：S665.1 文獻標(biāo)識碼：A

棗（Ziziphus jujuba Mill.）原產(chǎn)我國[1]，是重要的經(jīng)濟林樹種。礦質(zhì)元素是棗的主要營養(yǎng)成分之一[2]，各種礦質(zhì)元素對棗樹生命活動有非常重要的作用。研究植物果實和葉片中礦質(zhì)元素含量變化，對了解礦質(zhì)營養(yǎng)元素的累積特性和代謝規(guī)律，調(diào)節(jié)樹體營養(yǎng)元素分配和合理施肥有重要意義。為了解棗樹果實和葉片對礦質(zhì)營養(yǎng)元素的吸收及利用特性，對棗果實發(fā)育期間果實和葉片中K、Ca、Na、Mg、Fe等元素的含量進行了測定，并進行相關(guān)性分析，旨在進一步明確礦質(zhì)元素與棗樹生長發(fā)育、棗果品質(zhì)形成的關(guān)系，為指導(dǎo)棗樹合理施肥，有效調(diào)節(jié)生長和結(jié)果的關(guān)系，提高棗果品質(zhì)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2014年在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所進行，以15年生臨猗梨棗品種為試材，選15株樹掛牌標(biāo)記，5株為一個小區(qū)，3次重復(fù)。葉片從盛花期開始，采集3～5年生棗股上棗吊中部的成熟葉片，每10 d取樣一次，共取樣5次，每次取50片；果實分別于幼果期、膨大期、白熟期、脆熟期（半紅）和完熟期（全紅未變軟）取樣，每次取20～30個果。將采集的樣品帶回實驗室后進行清洗，洗凈的葉片和果實（用不銹鋼刀切片去核）放置于105 ℃烘箱中殺酶30 min，65 ℃下烘24 h至恒重。冷卻后用粉碎機粉碎，裝瓶備用。

1.2 試驗方法

元素硝化采用微波消解儀（Jena公司TOPwave消解儀），消解罐為聚四氟乙烯PM60，稱取樣品量0.3 g，加入消解液（HNO3+H2O2（5 mL+1 mL），消解程序見表1。

消解完成后，轉(zhuǎn)移到三角瓶中置高溫電爐上趕酸，揮發(fā)至黏稠狀，最后定容至25 mL（即原液），待測。Na、Fe用原液測定，Ca、Mg稀釋6倍，K稀釋50倍。用火焰原子吸收光度計（島津AA-6800）進行測定。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel2007和SPSS軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 葉片中礦質(zhì)元素含量動態(tài)變化

2.1.1 K含量變化 從開花坐果到幼果期，葉片中K元素含量總體變化幅度不大，有升有降（圖1）。6月4日含量最低為21.844 mg/g，6月4-14日和6月24日至7月4日含量均增加，分別增加了2.925 mg/g和3.116 mg/g，6月14-24日和7月4-7月14日含量均下降，分別下降了0.988 mg/g和4.228 mg/g，7月4日含量最高為26.897 mg/g。

2.1.2 Ca含量變化 從開花坐果到幼果期，葉片中Ca元素含量總體呈上升趨勢（圖1），6月4日含量最低為21.153 mg/g，7月4日含量最高為30.458 mg/g，增加了37.42%。6月14-24日和7月4-14日又略微下降。K元素和Ca元素總體變化規(guī)律一致，但不同時間段內(nèi)的變化量有差異。

2.1.3 Na含量變化 如圖2所示，6月4日至7月14日，葉片中Na元素含量一直呈下降趨勢，下降幅度越來越小。6月4日含量最高為0.693 mg/g，7月14日含量最低為0.508 mg/g，下降26.70%，其中6月4日至6月14日就下降了20.92%。

2.1.4 Mg含量變化 從開花坐果到果實膨大期，葉片中Mg元素含量總體呈下降趨勢。從6月4日的4.408 mg/g下降為7月14日的

3.560 mg/g，下降了19.24%。中途有略微上升的過程。在下降階段，下降最快的為7月4至7月14日，從4.486 mg/g下降到3.560 mg/g，下降了20.64%。葉片中Na元素和Mg元素的總體變化趨勢是相同的。

2.1.5 Fe含量變化 葉片中Fe元素含量很低，從圖3可以看出，從開花坐果到幼果期葉片中Fe元素含量一直呈下降趨勢，6月4日含量最高為0.085 μg/g，7月14日含量最低為0.029 μg/g，下降了65.88%。6月4至6月24日下降幅度較大，6月24日至7月14日下降幅度較小。

2.2 果實中礦質(zhì)元素含量動態(tài)變化

2.2.1 K含量變化 棗果發(fā)育過程中，果實中K元素含量整體呈下降趨勢（圖4）。幼果期含量最高為21.076 mg/g，脆熟期出現(xiàn)含量最低點（9.594 mg/g）。幼果期到膨大期含量迅速下降，從幼果期的21.076 mg/g下降到膨大期的12.294 mg/g，下降了41.67%。從脆熟期到完熟期，含量略有增加。

2.2.2 Ca含量變化 從圖4可看出，棗果發(fā)育過程中Ca元素含量總體呈下降趨勢，但下降幅度較平緩。幼果期Ca含量最高（5.379 mg/g），完熟期含量最低（2.014 mg/g），從幼果期到膨大期下降幅度最大，下降了62.56%。K元素和Ca元素的總體變化趨勢較一致。

2.2.3 Na含量變化 從圖5可以看出，棗果發(fā)育過程中Na元素含量較低，且含量一直下降，但下降幅度較小。幼果期含量最高為0.537 mg/g，完熟期含量最低為0.359 mg/g，從幼果期到膨大期、膨大期到白熟期、白熟期到脆熟期、脆熟期到完熟期含量分別下降了14.53%、11.11%、9.56%和2.71%。

2.2.4 Mg含量變化 棗果發(fā)育過程中，果實中Mg元素含量總體呈下降趨勢。幼果期到膨大期含量迅速下降，從幼果期的1.854 mg/g下降到膨大期的0.523 mg/g，下降了71.79%，之后下降趨勢較為平緩，脆熟期時降到最低（0.397 mg/g），完熟期（0.420 mg/g）又略有增加。

2.2.5 Fe含量變化 棗果中Fe元素含量較低，果實發(fā)育的整個過程中Fe元素含量呈下降趨勢。幼果期含量最高為1.308 μg/g，之后含量一直下降，到脆熟期達到了最低點（0.363 μg/g），果實完熟時又略有增加。Fe元素在樹體內(nèi)不易移動，隨著果實發(fā)育含量降低，可能是由于Fe元素被稀釋。

2.3 葉片中礦質(zhì)元素間的相關(guān)性

根據(jù)測定結(jié)果對梨棗葉片中5種主要礦質(zhì)元素間的相關(guān)性進行了分析（表2），可以看出，梨棗葉片中Na 元素和Fe元素呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.953，其余元素間相關(guān)性不顯著：K元素與Ca、Mg元素以及Mg元素與Na、Fe元素間分別呈正相關(guān)但相關(guān)性不顯著；K元素與Na、Fe元素以及Ca元素與Mg、Na、Fe元素間呈負(fù)相關(guān)但相關(guān)性不顯著。

2.4 果實中礦質(zhì)元素間的相關(guān)性

根據(jù)測定結(jié)果對梨棗果實中5種主要礦質(zhì)元素間的相關(guān)性進行了分析（表3），可以看出，梨棗果實中大部分元素間呈正相關(guān)，K元素與Ca、Mg元素分別呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.945、0.949，Ca元素與Mg、Na元素分別呈極顯著正相關(guān)和顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.991、0.914，Mg元素和Na元素呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.880。Fe元素與K、Ca、Mg、Na 4種元素都呈負(fù)相關(guān)，但相關(guān)性不顯著。

3 討論與結(jié)論

開花坐果期和幼果期是營養(yǎng)元素被大量吸收利用的關(guān)鍵時期[3]。果實在細(xì)胞分裂開始時需要有大量的營養(yǎng)積累，這時就需要葉片等器官的供應(yīng)，因此本試驗研究了開花坐果到幼果期葉片中的礦質(zhì)元素含量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)幼果期梨棗葉片中的Ca元素含量最高，其次是K、Mg、Na元素，含量最低的是Fe元素；開花坐果期到幼果期梨棗葉片中的礦質(zhì)元素含量呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性，K、Ca元素含量總體呈上升趨勢，Mg、Na、Fe元素含量呈下降趨勢，幼果期果實中各元素含量最高，這可能是因為此期葉片要為果實生長發(fā)育提供各種礦質(zhì)元素[4]，以加速果實發(fā)育。說明開花前施肥是保證棗樹葉片生長和正常開花坐果的必要條件[5]。

梨棗果實中5種礦質(zhì)元素含量在果實發(fā)育的5個時期表現(xiàn)出總體呈下降趨勢的變化規(guī)律，即各元素幼果期含量最高，其次是膨大期，果實發(fā)育后期含量較低且變化平緩，這與前人的研究結(jié)果一致[6-8]。開花坐果期是礦質(zhì)營養(yǎng)元素吸收利用的最關(guān)鍵時期，直接影響授粉受精過程和坐果率。K元素對植物的生長發(fā)育、產(chǎn)量形成、抗逆性及品質(zhì)均有重要影響。臨猗梨棗果實發(fā)育過程中K元素含量最高，這可能是臨猗梨棗果實品質(zhì)優(yōu)良的原因之一。Ca元素在果實中大量存在，是一種重要的生理調(diào)節(jié)物質(zhì)，本研究中臨猗梨棗果實白熟期、脆熟期和完熟期Ca元素含量變化很平緩，這與覃杰鳳等[9]的Ca元素在果實中不易移動的結(jié)論一致。本研究發(fā)現(xiàn)Mg在幼果中含量很高，為膨大期的3倍以上，Mg是植物體葉綠體的組成成分，有利于碳水化合物代謝[10]，因此秋施基肥時應(yīng)施用鎂元素含量高的肥料，以滿足翌年開花坐果的需要。

相關(guān)性分析結(jié)果表明，梨棗葉片中Na 元素和Fe元素呈顯著正相關(guān)，果實中Ca元素與Mg元素呈極顯著正相關(guān)，K元素與Ca、Mg元素，Na元素與Ca、Mg元素均呈顯著正相關(guān)，由此說明各種礦質(zhì)元素之間相互影響，有研究表明K和Ca在生理調(diào)節(jié)中是緊密相連的，本研究也證實了這一點。在植物體內(nèi)，一種元素的吸收和利用影響著其他元素的吸收、運輸和轉(zhuǎn)化，進而影響到其功能的發(fā)揮，養(yǎng)分之間的具體作用機理有待于今后進一步研究。

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