臍橙早熟芽變及其親本幼苗礦質(zhì)元素含量差異分析

劉桂東　李碧嫻　胡萍　管冠　姚鋒先　鐘八蓮　周高峰

摘 要 以贛南地區(qū)主栽的枳砧紐荷爾臍橙及其早熟芽變品種贛南早臍橙幼苗為材料，利用盆栽試驗(yàn)進(jìn)行早熟臍橙幼苗各部位元素含量差異分析。結(jié)果表明，贛南早臍橙幼苗根中的磷和鎂，老葉中的磷、鉀、鎂以及新葉中的鈣和鎂含量均顯著高于紐荷爾臍橙相應(yīng)部位的元素含量。砧木莖和接穗莖中的磷、鉀、鈣含量也表現(xiàn)為贛南早顯著高于紐荷爾。對(duì)于微量元素而言，除根以外，贛南早臍橙各部位硼含量均顯著高于紐荷爾臍橙相應(yīng)的各部位。根和新葉中的錳含量也均表現(xiàn)為贛南早顯著高于紐荷爾臍橙。

關(guān)鍵詞 臍橙 ；早熟 ；礦質(zhì)元素 ；養(yǎng)分需求

中圖分類號(hào) S666.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2017.08.005

Abstract Pot experiment was conducted to study the differences of mineral element contents in different parts of navel orange between the major cultivar Newhall and early-mature variety Gannanzao， an early-mature bud sport of Newhall. The results showed that the navel orange variety Gannanzao had significantly higher contents of phosphorus and magnesium in their roots， of magnesium， phosphorus and potassium in their old leaves， and of magnesium and calcium in their leaves than the navel orange cultivar Newhall. The contents of phosphorus， potassium and calcium in the stems of rootstock and scion were also significantly higher in Gannanzao than in Newhall. For trace elements， Gannanzao navel orange had significantly higher boron content than Newhall navel orange in all parts of the plants， except in the roots. The contents of manganese in roots and new leaves were also significantly higher in Gannanzao than in Newhall navel orange.

Keywords navel orange ； early-mature ； mineral elements ； nutrient requirement

柑橘是世界上最重要的水果之一，其中臍橙是中國(guó)贛南地區(qū)主要的栽培種類。目前，贛南地區(qū)臍橙的種植面積和產(chǎn)量均居全國(guó)第一[1-2]?！M南早臍橙為目前主栽的枳砧紐荷爾臍橙變異優(yōu)選早熟品種，果實(shí)10月上旬成熟，比紐荷爾早30 d以上[3]，于2012年通過(guò)江西省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)的新品種審定。早熟臍橙品種在優(yōu)化品種結(jié)構(gòu)保證中國(guó)水果市場(chǎng)供應(yīng)等方面發(fā)揮著重要作用，發(fā)展?jié)摿薮?，但目前贛南地區(qū)早熟臍橙品種幾乎沒(méi)有[4]。因此，‘贛南早的推廣應(yīng)用將會(huì)使贛南臍橙的品種結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化，延長(zhǎng)貨架期。但是一個(gè)新品種的推廣，首先得制定與之相配套的栽培管理措施，而施肥是柑橘栽培管理措施的重要內(nèi)容之一，肥料種類、施肥量和施肥時(shí)期決定柑橘產(chǎn)量和品質(zhì)[5]。因此，本研究以紐荷爾臍橙幼苗作為對(duì)照，對(duì)贛南早臍橙幼苗各部位礦質(zhì)元素含量進(jìn)行分析，明確其養(yǎng)分需求規(guī)律為合理施肥提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

所選材料為同一時(shí)期嫁接的一年生枳[Poncirus trifoliata （L.） Raf.]砧紐荷爾臍橙[C. sinensis （L.） Osb. CV. Newhall]和贛南早臍橙[C. sinensis （L.） Osb. CV. Gannanzao]幼苗，贛南早為紐荷爾的早熟芽變品種。

1.2 方法

1.2.1 生長(zhǎng)條件及管理

本試驗(yàn)在國(guó)家臍橙工程技術(shù)研究中心溫室大棚進(jìn)行。選取生長(zhǎng)在相同育苗基質(zhì)中的相對(duì)一致的紐荷爾和贛南早臍橙幼苗，每株小苗保留1個(gè)抽梢，將該梢的葉片定義為老葉，同時(shí)對(duì)植株根系進(jìn)行重剪（促進(jìn)植株多發(fā)須根[6]）。然后，用自來(lái)水清洗苗木除去根表面的污漬，將植株移栽至裝有6 L左右石英砂和珍珠巖（1∶1，V∶V）的黑色塑料盆中。每盆一棵。根據(jù)Hoagland等[7]研究的 No.2營(yíng)養(yǎng)液澆灌。營(yíng)養(yǎng)液的配方如下：6 mmol/L KNO3，4 mmol/L Ca（NO3）2，1 mmol/L NH4H2PO4，2 mmol/L MgSO4，25 μmol/L H3BO3，9 μmol/L MnCl2，0.8 μmol/L ZnSO4，0.3 μmol/L CuSO4，0.01 μmol/L H2MoO4和50 μmol/L Fe-EDTA。大棚的溫度控制在22～28℃，相對(duì)濕度為50%～75%。每2 d澆灌1次營(yíng)養(yǎng)液，每次均澆透，即營(yíng)養(yǎng)液有約150 mL從盆底流出。1個(gè)月左右植株開始抽新梢，待新梢長(zhǎng)勢(shì)穩(wěn)定后每株植株保留2個(gè)新梢，將新梢的葉片定義為新葉。試驗(yàn)持續(xù)100 d。為了防止鹽分在基質(zhì)中累積，每周用10 L去離子水澆灌植株，而后用3 L營(yíng)養(yǎng)液澆灌，確保有過(guò)量溶液從盆底淋出[8]。endprint

1.2.2 取樣和礦質(zhì)元素含量測(cè)定

試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，將每株植株分為根、砧木莖、接穗莖、老葉和新葉5個(gè)部位，用去離子水清洗，擦干稱取鮮重，然后在70℃烘箱中烘干并稱干重，粉碎，貯藏于密封袋用于礦質(zhì)元素含量的分析。每份樣品稱取粉碎的干樣0.30 g左右，先在電爐上碳化直至無(wú)黑煙，隨后放入馬弗爐中500℃灰化6 h。然后，用10 mL 5%的HNO3溶解，用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS， Agilent 7900， USA）測(cè)定礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素的含量。

1.2.3 統(tǒng)計(jì)分析

除非特別說(shuō)明，圖表中的數(shù)據(jù)代表4個(gè)單獨(dú)植株（重復(fù)）的平均值。所有數(shù)據(jù)均用SAS 8.1（SAS Institute， Cary， NC， USA）軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，同一部位紐荷爾和贛南早之間干重、元素含量的比較用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，顯著水平為p<0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同植株部位的干重

由表1可知，贛南早臍橙幼苗的根和接穗莖干重顯著高于紐荷爾臍橙，而砧木莖、老葉和新葉的干重，贛南早與紐荷爾臍橙無(wú)顯著差異。

2.2 大量元素磷、鉀、鈣、鎂含量差異

植物中的磷屬于可再利用的元素，隨著生長(zhǎng)中心的轉(zhuǎn)移而轉(zhuǎn)移，因此，新葉和根中的磷含量要高于其他部位的含量。鈣是不可再移動(dòng)的元素，老葉中的鈣含量是所有部位中最高的。由圖1可知，贛南早臍橙根、砧木莖、接穗莖和老葉中的磷含量均顯著高于紐荷爾臍橙；贛南早臍橙砧木莖、接穗莖和老葉中的鉀含量均顯著高于紐荷爾臍橙；贛南早各部位鈣含量也均高于紐荷爾臍橙，其中砧木莖、接穗莖和新葉表現(xiàn)出顯著差異；贛南早各部位鎂含量也都高于紐荷爾臍橙，其中，根、老葉和新葉表現(xiàn)出顯著差異（圖1）。

2.3 微量元素硼、錳、銅、鋅含量差異

由圖2可知，除根以外，贛南早臍橙各部位硼含量均顯著高于紐荷爾臍橙，葉片中的硼含量遠(yuǎn)高于其他部位；贛南早根和新葉中的錳含量顯著高于紐荷爾臍橙，而砧木莖、接穗莖和老葉未表現(xiàn)出顯著差異；銅在臍橙各部位中的含量較低，且各部位含量差異不大，贛南早和紐荷爾臍橙各部位銅含量均未表現(xiàn)出顯著差異；鋅在根和接穗莖中的含量要高于葉片中的含量，贛南早和紐荷爾臍橙各部位鋅含量無(wú)顯著性差異。

3 討論

3.1 柑橘不同品種間營(yíng)養(yǎng)元素含量差異

任何品種都有自己的養(yǎng)分需求特性，了解不同品種的養(yǎng)分需求特性可以更好地指導(dǎo)施肥。柑橘多采用嫁接栽培，砧木不僅影響柑橘的品質(zhì)和產(chǎn)量，也會(huì)影響柑橘對(duì)于礦質(zhì)元素的需求[9]。同一砧木不同品種對(duì)于某些營(yíng)養(yǎng)元素的需求也會(huì)表現(xiàn)出明顯的差異[10]。本研究結(jié)果表明，紐荷爾臍橙早熟芽變品種贛南早幼苗對(duì)于礦質(zhì)元素的需求明顯增加，整體來(lái)講，贛南早臍橙各部位大量元素（磷、鉀、鈣、鎂）的含量都要高于紐荷爾臍橙（圖1），微量元素除了銅和鋅在2個(gè)品種間無(wú)顯著差異外，硼和錳也都表現(xiàn)為贛南早中的含量高于紐荷爾臍橙（圖2）。因此，在推廣贛南早臍橙時(shí)，應(yīng)根據(jù)其養(yǎng)分需求特性來(lái)制定合理的養(yǎng)分管理措施。當(dāng)然，由于本試驗(yàn)所選材料為幼苗，且培養(yǎng)時(shí)間較短，尚不能判斷在大田條件下是否表現(xiàn)出類似的規(guī)律，還需要對(duì)結(jié)果樹的養(yǎng)分需求規(guī)律作進(jìn)一步研究。

3.2 臍橙早熟芽變品種元素含量變高的原因分析

礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素在植物體內(nèi)的作用有2方面，一是構(gòu)成物質(zhì)的結(jié)構(gòu)成分，二是作為酶的組分或酶的活化劑參與各種代謝反應(yīng)[11-12]。本研究中，早熟變異品種必需礦質(zhì)元素含量的升高則可能與這2方面的變異有關(guān)。早熟品種在光合產(chǎn)物的形成和輸出方面會(huì)發(fā)生明顯的變化[13]。本研究中贛南早的根和接穗莖的干重明顯高于紐荷爾臍橙（表1），表明早熟臍橙光合產(chǎn)物的輸出能力更強(qiáng)。另一方面，贛南早臍橙早熟特性主要表現(xiàn)在轉(zhuǎn)色和著色提早，可溶性固形物和可溶性糖積累加快，固酸比躍升期提早等[14]，即贛南早臍橙需要相對(duì)更短的時(shí)間積累更多的代謝物。因此，贛南早臍橙幼苗磷、鉀、鎂、錳等含量增加可能與其本身碳水化合物代謝需求增加有關(guān)。鈣在樹體中以離子或難溶的鈣鹽存在，是一種不易流動(dòng)的元素，其主要的生理功能在于調(diào)節(jié)樹體內(nèi)酸度和細(xì)胞結(jié)構(gòu)尤其是細(xì)胞壁的組成成分，能防止細(xì)胞和細(xì)胞中的物質(zhì)外滲，具有穩(wěn)固細(xì)胞壁、細(xì)胞膜的作用[11，15]。硼是細(xì)胞壁和細(xì)胞膜的成分，在維持細(xì)胞結(jié)構(gòu)方面具有重要的作用[15-16]。因此，本研究中，贛南早臍橙鈣和硼含量的同時(shí)增加則可能與早熟品種細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)發(fā)生變化有關(guān)，需要進(jìn)一步測(cè)定細(xì)胞壁組成變化及細(xì)胞壁鈣和硼含量來(lái)驗(yàn)證此推測(cè)。

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