澳洲堅果生育期內(nèi)葉片礦質(zhì)營養(yǎng)元素含量及其變化

韓樹全，范建新，王代谷，雷朝云，劉 榮，吳小波，黃 海

(貴州省亞熱帶作物研究所，貴州興義 562400)

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澳洲堅果生育期內(nèi)葉片礦質(zhì)營養(yǎng)元素含量及其變化

韓樹全，范建新*，王代谷，雷朝云，劉 榮，吳小波，黃 海

(貴州省亞熱帶作物研究所，貴州興義 562400)

[目的]研究澳洲堅果生育期內(nèi)葉片中礦質(zhì)營養(yǎng)元素的含量及變化規(guī)律。[方法] 以貴州主栽的3個澳洲堅果品種H2、OC、788的成年樹為研究對象，測定其葉片中N、P、K、Ca、Mg、Fe、Cu這7種礦質(zhì)營養(yǎng)元素的含量及變化規(guī)律。[結(jié)果] 3個澳洲堅果品種葉片中7種礦質(zhì)元素含量在生育期內(nèi)呈現(xiàn)規(guī)律性變化，平均含量從大到小依次為N、Ca、K、P、Mg，F(xiàn)e、Cu。OC葉片中的N、P、K、Ca、Fe平均含量要大于H2和788。葉片中N和Mg含量是逐漸升高的，P含量先增后減，K含量是先減后增，Ca含量逐漸下降，F(xiàn)e含量變化呈現(xiàn)倒“V”字型，變化幅度劇烈，而Cu含量呈“V”字型變化。P與Cu含量達極顯著負相關(guān)，Mg與Ca含量達顯著負相關(guān)。[結(jié)論]該試驗可為貴州澳洲堅果合理施肥提供理論依據(jù)。

澳洲堅果；礦質(zhì)元素；葉片；變化

澳洲堅果(Macadamiaternifolia)又名昆士蘭栗、夏威夷果、澳洲胡桃等，原產(chǎn)于澳大利亞，是山龍眼科澳洲堅果屬植物[1]。澳洲堅果含油量達60%～80%，蛋白質(zhì)和碳水化合物含量約為9%，含有相當豐富的鈣、磷、鐵、氨基酸和維生素B1、B2、抗糙皮的煙酸等，被譽為“干果之王”[2-4]。澳洲堅果自20世紀初開始引入我國，近年在廣東、廣西、云南、貴州等熱區(qū)飛速發(fā)展[5]。目前貴州規(guī)?；N植澳洲堅果時間短，管理技術(shù)還比較粗放，對澳洲堅果在貴州山地條件下的營養(yǎng)需求還沒有詳細的研究，在管理及施肥環(huán)節(jié)存在一定的盲目性。礦質(zhì)營養(yǎng)是植物生長發(fā)育、產(chǎn)量形成的物質(zhì)基礎[6]，在不同生長發(fā)育期及不同的物候點植物對礦質(zhì)營養(yǎng)的需求有一定的差異性。在生產(chǎn)上應根據(jù)不同品種、不同時期需肥特點制訂合理的施肥方案。葉片是植物光合作用制造養(yǎng)分的“源”，也是根部吸收養(yǎng)分的貯藏“庫”[7]，是植物對土壤營養(yǎng)狀況反應最為敏感的器官，葉片礦質(zhì)濃度反映了樹體的營養(yǎng)狀況[8-11]。目前關(guān)于貴州山地生態(tài)環(huán)境下澳洲堅果的營養(yǎng)狀況未見報道，為了解在貴州山地種植的澳洲堅果的礦質(zhì)營養(yǎng)變化規(guī)律，筆者對3個主栽品種(H2、OC、788)在生育期內(nèi)葉片中的礦質(zhì)元素含量變化進行了測定，以期為貴州山地澳洲堅果合理施肥、高效管理提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1試驗地概況及供試材料澳洲堅果葉片取自貴州省望謨縣貴州省熱作所澳洲堅果示范園，采集園為坡地，海拔550 m，年均降水量為1 222.5 mm，屬于亞熱帶濕潤季風氣候，無霜期為339 d。果園管理水平較高，果實采摘后至抽花穗前進行修剪，在3月、5月、6月和8月份施4次復合肥。品種為H2、OC、788，均為7年生嫁接苗，果樹生長正常，已經(jīng)進入結(jié)果期。1.2采樣及測定方法在澳洲堅果開花前(3月份)、果實發(fā)育期(6月份)、果實成熟期(9月份)3個不同生長期，選取長勢一致、無病蟲害的3個品種當年生枝條的中上部剛老熟的葉片，每個品種3株為1次重復，共3次重復。將采集的葉片用冰盒帶回實驗室, 用自來水將葉片沖洗干凈，再用去離子水沖洗，用濾紙吸掉水分，風干，放于烘干箱105 ℃條件下殺青 30 min，在80 ℃條件下烘干至恒重，用粉碎機將樣品粉碎并分別混勻，過60目(0.25 mm)篩。用H2SO4-H2O2聯(lián)合消煮液消煮待測樣品；凱氏定氮法測定氮(N)含量；釩鉬黃比色法測定磷(P)含量；火焰光度計法測定鉀(K)含量；采用干灰化-原子吸收分光光度法測定鈣(Ca)、鎂(Mg)、銅(Cu)、鐵(Fe)含量[12]，每種元素質(zhì)量分數(shù)以所測元素的相對重量百比分表示，數(shù)據(jù)結(jié)果采用Excel和Spss19.0軟件進行統(tǒng)計與分析。

2　結(jié)果與分析

2.1不同生育期內(nèi)3個澳洲堅果品種葉片中礦質(zhì)營養(yǎng)元素含量變化澳洲堅果不同生育期內(nèi)葉片中礦質(zhì)營養(yǎng)元素動態(tài)變化規(guī)律見圖1。

圖1　3個澳洲堅果品種葉片中礦質(zhì)營養(yǎng)元素含量變化Fig.1　The change of the contents of mineral elements in leaves of three varieties of M. ternifolia

2.1.1N含量。3個澳洲堅果品種葉片中的N變化趨勢大體相同，但含量差異較大。3～6月份OC、788這2個品種葉片中N含量上升了5.30%和1.51%，而H2葉片中N含量減少了0.05%，6月份OC葉片中N含量高于其他2個品種。到9月份澳洲堅果成熟時，3個品種葉片中的N含量出現(xiàn)明顯的上升，其中H2的上升幅度最高，與3月份相比上升了3.31%，這可能是3月份的N主要來自貯藏N，隨著開花結(jié)果及果實發(fā)育，吸收的N元素主要用于生殖生長，因而6月份葉片N含量沒有明顯的升高，等到果實成熟時的9月份，N元素才主要向營養(yǎng)生長轉(zhuǎn)移。

2.1.2P含量。H2、OC、788這3個澳洲堅果品種在6月果實發(fā)育的前期，葉片中P含量顯著上升，相對于3月分別上升了40.00%、80.00%和70.00%，可能是由于施肥，P吸收量遠大于轉(zhuǎn)移量，而到9月堅果成熟期，除了H2葉片中P含量微升外，另外2個品種OC、788葉片中P含量相對于6月又出現(xiàn)顯著下降，分別下降了27.78%和47.05%，可能是P被大量地用于果實發(fā)育，所以果實發(fā)育中期是施用P肥的關(guān)鍵期。

2.1.3K含量。H2和OC這2個品種中葉片K含量都是表現(xiàn)出先降后微升的趨勢，6月份為K含量最低點，其中OC的下降幅度最大(24.69%)，而788葉片K含量在整個觀察過程中維持下降趨勢。K是多種酶的活化輔助因子，6月份后澳洲堅果進入果實膨大期，K向果仁轉(zhuǎn)移能促進糖、脂肪等物質(zhì)的合成及向果仁運輸，致使葉片中K含量下降。

2.1.4Ca含量。在整個檢測季節(jié)，3個澳洲堅果品種葉片中Ca含量變化大體相似，均呈現(xiàn)下降的趨勢，在9月份含量達到最低點，H2、OC、788分別降低了5.13%、32.97%和21.05%，在3月和6月OC葉片中Ca含量要高于其他2個品種，到9月份H2葉片的Ca含量最高，而788的Ca含量一直最低。

2.1.5Mg含量。H2和OC這2個品種葉片中Mg含量都呈現(xiàn)逐漸上升趨勢，而788葉片中Mg含量變化較平穩(wěn)，先微升后保持穩(wěn)定。整個生長季H2葉片中Mg含量要大于其他2個品種，OC葉片的Mg含量上升幅度最高(50.00%)。

2.1.6Cu含量。3個澳洲堅果品種Cu含量在3～6月2個時間點變化趨勢一致，都出現(xiàn)明顯的下降，其中788葉片中Cu含量下降了25.07%，到9月份OC和788這2個品種的Cu含量出現(xiàn)了一定幅度的回升，而H2葉片中的Cu含量與6月份相比變化不大。

2.1.7Fe含量。Fe是澳洲堅果葉片中含量最高的微量元素，3個澳洲堅果品種葉片F(xiàn)e含量變化一致，均呈現(xiàn)倒“V”型，在3個不同生長期Fe含量變化比較劇烈。6月份3個品種葉片中Fe含量出現(xiàn)最大值，H2、OC、788葉片中Fe含量分別為288.1、218.2、205.3 mg/kg，H2上升的幅度最大，到9月份果實成熟時3個品種葉片中Fe含量又出現(xiàn)了明顯下降，其中H2葉片中Fe含量下降幅度最大。

2.23個澳洲堅果品種葉片中礦質(zhì)營養(yǎng)元素含量比較由圖2及表1可知，3種澳洲堅果葉片中大量元素平均含量從大到小依次為N、Ca、K、P、Mg，OC葉片中的大量礦質(zhì)營養(yǎng)元素含量從大到小的順序與平均含量相同，而H2和788葉片中大量礦質(zhì)元素含量從大到小依次為N、Ca、K、Mg、P。澳洲堅果葉片中N的平均含量為1.517%，OC和H2是含N量較高的品種，而788是含N量最低的品種。澳洲堅果葉片P和Mg的平均含量較低，分別為0.129%和0.128%。澳洲堅果葉片中微量元素平均含量從大到小依次為Fe、Cu，3個品種微量元素含量順序都一致，其中OC葉片中Fe含量最高(190.600 mg/kg)，788品種的Fe含量最低(141.500 mg/kg)。3個品種Cu平均含量為6.504 mg/kg，品種間差別不大。OC葉片中除了Mg和Cu以外，其他5種營養(yǎng)元素含量都要大于H2和788。

對3個品種澳洲堅果不同月份營養(yǎng)元素含量計算平均值并進行統(tǒng)計分析，結(jié)果表明3個品種澳洲堅果葉片中N、P、Ca、Mg、Cu、Fe之間差異不顯著，OC葉片中的K含量與另外2個品種差異達到了顯著，OC葉片中K含量顯著高于H2和788(表1)。該結(jié)果說明對樹體礦質(zhì)養(yǎng)分進行分析診斷時，還要綜合考慮礦質(zhì)養(yǎng)分的種類及果樹品種類型等因素。

圖2　3個澳洲堅果品種葉片中礦質(zhì)營養(yǎng)元素的平均含量 Fig.2　The average contents of mineral element in leaves of three varieties of M. ternifolia

品種VarieiesN∥%P∥%K∥%Ca∥%Mg∥%Cu∥mg/kgFe∥mg/kgH21.580a0.130a0.453b0.770a0.137a6.347a169.833aOC1.580a0.137a0.697a0.777a0.120a6.477a190.600a7881.390a0.120a0.540b0.697a0.127a6.687a141.500a

注：同列數(shù)據(jù)后小寫字母不同表示差異顯著(P<0.05)

Note: Different small letters in the same column indicate the significant differences (P<0.05).

2.3澳洲堅果葉片內(nèi)礦質(zhì)營養(yǎng)元素含量的相關(guān)性分析對3個澳洲堅果品種葉片中7種礦質(zhì)營養(yǎng)元素進行相關(guān)性分析，結(jié)果表明葉片中P與Cu的含量變化達極顯著負相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為r(P, Cu)=-1.903；Mg與Ca含量達顯著負相關(guān)r(Mg, Ca)=-0.683；N與P、Mg含量呈正相關(guān)，N與K、Ca、Cu、Fe含量呈負相關(guān)；P與Ca、Mg、Fe含量呈正相關(guān)，與K含量呈負相關(guān)；K與Ca、Cu、Fe含量呈正相關(guān)，與Mg含量呈負相關(guān)；Ca與Cu含量呈負相關(guān)，與Fe含量呈正相關(guān)；Mg與Cu、Fe含量呈負相關(guān)；Cu與Fe含量呈負相關(guān)，但都沒達到顯著水平(表2)。

對OC葉片中礦質(zhì)元素含量進行相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)(表2)，P與K、Cu含量達極顯著負相關(guān)；Mg與Ca含量呈顯著負相關(guān)?？梢钥闯霭闹迗怨~片在生長過程中，其礦質(zhì)營養(yǎng)元素之間存在著協(xié)同和拮抗的動態(tài)平衡作用。

表2　澳洲堅果葉片內(nèi)礦質(zhì)營養(yǎng)元素含量間的相關(guān)系數(shù)

注：下三角為3個品種的平均值，上三角為OC品種分析值。*表示0.05水平上相關(guān)性顯著；**表示0.01水平上相關(guān)性極顯著。

Note: The below triangle is the means of three varieties and the top is the valus of OC. * represents remarkable significant correlation at 0.05 level. **represents remarkable significant correlation at 0.01 level.

3　結(jié)論與討論

植物葉片是光合作用制造養(yǎng)分的主要器官，也是為植物營養(yǎng)生長和生殖生長提供養(yǎng)分的重要“源”器官，植物葉片中礦質(zhì)營養(yǎng)的變化規(guī)律在一定程度上能反映果樹吸收利用礦質(zhì)營養(yǎng)狀況。研究也發(fā)現(xiàn)葉片營養(yǎng)狀況能夠反映樹體的營養(yǎng)狀態(tài)[12]。不同品種澳洲堅果葉片中礦質(zhì)元素含量在不同生育期呈現(xiàn)一定的規(guī)律性，總體來說澳洲堅果葉片中大量元素平均含量最高的是N(1.517%)，其次是Ca(0.748%)，P和Mg是平均含量較低的2種大量元素，含量分別為0.129%、0.128%；葉片微量元素含量從大到小順序為Fe、Cu，含量分別為167.311 mg/kg和6.504 mg/kg。OC葉片中除了Mg和Cu以外，其他5種營養(yǎng)元素含量都要大于H2和788。

N是植物蛋白質(zhì)、核酸等大分子物質(zhì)形成的基本元素，在生長發(fā)育、產(chǎn)量的建成中起到中心的作用[13]。澳洲堅果

葉片中N含量在6月份微量升高，到9月份大幅度上升。這可能是前期N主要流向生殖生長，用于開花、坐果及果實發(fā)育，致使葉片中的N含量增加微弱。隨著果實成熟，N才大量轉(zhuǎn)移到營養(yǎng)生長，葉片中N含量大幅升高。澳洲堅果在果實生殖生長和營養(yǎng)生長中都需要大量的N，所以在整個果實發(fā)育期應該保證充足的N肥供應。P是植物油脂形成的關(guān)鍵元素，在植物能量的儲運代謝中起到關(guān)鍵的作用[9]。澳洲堅果葉片P含量先大幅上升后又顯著下降，可能是前期施肥，P大量吸收而消耗很少，到后期果實發(fā)育油脂形成消耗了大量的P，致使葉片中的P含量顯著下降。H2葉片中P含量在6月份和9月份基本持平可能是由于結(jié)果量少、消耗少的原因。這也說明，果實油脂形成中需要充足的P，此時期要保證P的合理供應。K在果樹開花坐果中起到重要的作用，葉片中K在前期(3～6月)大量用于開花、坐果，所以在葉片中含量下降，等到9月份果實成熟，消耗減少，葉片積累增多。在澳洲堅果果實生長前期保證大量營養(yǎng)元素的充足供應，對果實發(fā)育可起到重要的保證作用。Mg是葉綠素的組成部分，在整個檢測過程中葉片中Mg含量是逐漸升高的。Ca含量一直下降，說明在檢測期Ca需求量一直增加。2種微量元素Fe和Cu含量在葉片中的變化趨勢相反，F(xiàn)e含量呈現(xiàn)倒“V”型，而Cu呈現(xiàn)“V”型，說明二者在利用生理上有差異。葉片中Fe含量在整個檢測期變化比較劇烈，F(xiàn)e在堅果果實發(fā)育中起到重要的作用。

對澳洲堅果不同元素相關(guān)性進行分析發(fā)現(xiàn)，葉片中P與Cu含量變化達極顯著負相關(guān)，Mg與Ca含量達顯著負相關(guān)，說明2組元素之間存在明顯的拮抗作用。對OC葉片中礦質(zhì)元素含量進行相關(guān)性分析，除了P與Cu，Mg與Ca 2組元素存在顯著相關(guān)外，P與K元素也存在極顯著負相關(guān)。

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Study on Mineral Elements Content and Change inMacadamiaternifoliaLeaves during the Development Period

HAN Shu-quan, FAN Jian-xin*, WANG Dai-gu et al

(Guizhou Institute of Subtropical Crops, Xingyi, Guizhou 562400)

[Objective]To investigate the contents and dynamic variation characteristic of mineral elements inMacadamiaternifolialeaves during the growth period. [Method] Taking H2, OC, 788 which were the main cultivatedM.ternifoliavarieties in Guizhou Province as the study object, mineral elements content and variation law were determined. [Result]The results showed that the contents of 7 kind of mineral elements indicated regular change in the leaves of threeM.ternifoliavarieties. The order of mean content of nutrient elements from large to small was N, Ca, K, P, Mg, Fe, Cu. The contents of N, P, K, Ca, Fe in OC variety were higher than that in H2 and 788 species. The contents of N and Mg in the leaves were increased gradually;the content of P firstly increased, then decreased; K contents ofM.ternifolialeaves decreased and then increased; the quantity of Ca in leaves was decreased;Fe contents change presented inverted "V" type, and had a big change range;the contents of Cu showed the "V" type change. The contents of P and Cu change reached extremely significant negative correlation, while significant negative correlation existed between Ca and Mg contents.[Conclusion]The study can provide theoretical guidance for rational fertilization ofM.ternifoliain Guizhou Province.

Macadamiaternifolia; Mineral element; Leaf; Change

貴州省農(nóng)業(yè)科學院項目(黔農(nóng)科院院專項[2013]021號)；貴州省農(nóng)業(yè)科學院項目(黔農(nóng)科院自主創(chuàng)新科研專項字[2014]001號)；貴州省科研機構(gòu)服務企業(yè)行動計劃(黔科合服企[2015] 4002號)。

韓樹全(1986-)，男，山東臨沂人，研究實習員，碩士，從事果樹生物技術(shù)研究。*通訊作者，副研究員，碩士，從事果樹栽培與育種研究。

2016-06-22

S 664

A

0517-6611(2016)23-008-03