劉 微, 樊基勝,劉曉敏, 張春龍, 涂佳樂, 肖家欣
(1.安徽師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,安徽省重要生物資源保護與利用研究重點實驗室,安徽 蕪湖 241000;2.安徽徽王農(nóng)業(yè)有限公司,安徽 南陵241300)
礦質(zhì)營養(yǎng)是果樹生長發(fā)育和果實產(chǎn)量與品質(zhì)形成的物質(zhì)基礎(chǔ),葉片礦質(zhì)營養(yǎng)狀況基本能反映果樹植株的營養(yǎng)狀況,并且與果實品質(zhì)密切相關(guān)[1]。藍莓(Vacciniumspp.)漿果因富含花青素等酚類物質(zhì),具有抗氧化、預(yù)防心腦疾病、改善視力等保健功能,被國際糧農(nóng)組織列為人類5大健康食品之一[2-5]。近十幾年來,藍莓在我國各地陸續(xù)引種栽培,面積和產(chǎn)量得到快速擴張,初步形成了長白山、遼東半島、膠東半島、長江流域和西南產(chǎn)區(qū)等五大藍莓主產(chǎn)區(qū),藍莓已成為我國發(fā)展最快的一個新興果樹產(chǎn)業(yè)[6,7],許多地區(qū)(如安徽沿江丘陵)都將藍莓種植業(yè)列為重點發(fā)展的特色農(nóng)業(yè),在農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和生態(tài)環(huán)境保護中扮演著重要的角色。然而,許多地區(qū)因土壤pH值偏高導(dǎo)致引種的藍莓樹體黃化嚴重,而安徽沿江丘陵地區(qū)分布有與藍莓親緣關(guān)系較近的同屬植物烏飯樹(VacciniumbracteatumThunb.)等酸性指示植物[8],張自川等[9]通過空間建模分析認為,我國最適宜種植藍莓的土地主要分布在云南、浙江、廣西和安徽等地,這為藍莓引種栽培提供了依據(jù)。然而,通過多年的藍莓引種栽培后,哪些藍莓品種較適合沿江丘陵地區(qū)栽培,引種栽培的藍莓品種果實品質(zhì)和樹體營養(yǎng)狀況表現(xiàn)如何等方面的研究尚少。本文以安徽沿江丘陵地區(qū)藍莓產(chǎn)區(qū)的4個不同兔眼藍莓(VacciniumasheiRead)品種為研究對象,探討果實品質(zhì)與葉片礦質(zhì)營養(yǎng)之間的聯(lián)系,旨在為安徽沿江丘陵地區(qū)的藍莓引種及高品質(zhì)栽培提供理論與實踐依據(jù)。
2016年7月上旬在安徽省蕪湖市南陵縣葛林村莓嶺藍莓基地(安徽徽王農(nóng)業(yè)有限公司藍莓基地)4個兔眼藍莓園進行調(diào)查取樣。4個兔眼藍莓(Vacciniumashei)品種分別為粉藍(Powderblue)、布萊特藍(Briteblue)、巨藍(Plolific)和芭爾德溫(Baldwin),樹齡均為3年。多點采集藍莓園的土樣并混合,土壤理化性質(zhì)的測定采用文獻[10]中方法進行。經(jīng)測定可知土壤的理化性狀:紅壤,pH值4.9,有機質(zhì)13.5g·kg-1,有效P 498mg·kg-1,有效K 927mg·kg-1,有效Ca 4658mg·kg-1,有效Mg 73mg·kg-1,有效Fe 6.79mg·kg-1,有效Zn 0.86mg·kg-1,有效Cu 12.65mg·kg-1,有效Mn 15.19mg·kg-1,有效B 8.63mg·kg-1。
1.2.1 植株葉片和果實樣品的采集 每個藍莓園山腰部位隨機選取9株樹,3株為一重復(fù),每個品種3次重復(fù)。每株樹按東、西、南、北4個方位采集16片成熟葉和16個成熟果實。葉片經(jīng)過清洗后,105℃殺青15min后置于75℃條件烘至恒重,用不銹鋼電動粉碎機粉碎后裝瓶密封后保存?zhèn)溆?。果實用鮮銷包裝盒(內(nèi)附有冰袋)帶回實驗室用于相關(guān)指標的測定分析。
1.2.2 果實品質(zhì)的測定 果實可溶性固形物含量采用PAL-1手持糖度計測定;采用游標卡尺測定藍莓果實縱徑和橫徑;電子天平稱取果實單果重;果實硬度采用GY-4型數(shù)顯式水果硬度計測定;花青素含量采取甲醇提取比色法測定[11];Vc含量的測定采用比色法[12];可滴定酸含量的測定采用電位滴定法[13]。
1.2.3 葉片礦質(zhì)元素的測定 葉片采用硝酸—高氯酸(4:1)消解,消解液用Optimal 2100 DV電感耦合等離子發(fā)射光譜儀(Pekin-Elmer公司,美國)測定磷、鉀、鈣、鎂、鐵、錳、硼、鋅和銅含量。
所獲得的數(shù)據(jù)采用SPSS 20.0進行統(tǒng)計分析,利用SPSS軟件one-way ANOVA過程作不同品種之間數(shù)據(jù)差異顯著性測驗,采用Tukey’s檢測法作比較分析。
從表1可知,巨藍橫徑及單果重均為最大,芭爾德溫次之,布萊特藍和粉藍相對較?。欢v徑則以巨藍和芭爾德溫的較大,其次是布萊特藍,粉藍的最??;縱橫比最大的是芭爾德溫,其次是粉藍和布萊特藍,巨藍的縱橫比最小。果實硬度最大的是巨藍,其次是粉藍、布萊特藍和芭爾德溫。由此可知,芭爾德溫果實為近球形、硬度小、不耐貯,粉藍和布萊特藍為扁球形,巨藍果實為扁形、果個大、硬度大。
表1 不同兔眼藍莓品種果實大小及重量
注:數(shù)據(jù)為平均值±標準差,同列不同小寫字母表示處理間差異顯著(p<0.05)。
Note:The data are the means ± standard errors of means,different letters in the same column mean significant differences atp<0.05.
由表2可知:芭爾德溫的Vc含量較其他3個品種低;而粉藍和布萊特藍的花青素含量顯著高于巨藍和芭爾德溫;布萊特藍果實可溶性固形物含量顯著低于其他3個品種,而布萊特藍可滴定酸含量最高,其他三者相對較低;固酸比則以芭爾德溫最高,其次是巨藍和粉藍,布萊特藍最低。由此可知,四個品種中芭爾德溫的果實固酸比最高,其次是巨藍和粉藍,而布萊特藍的果實則相對較酸。
從果實品質(zhì)指標來看,4個兔眼藍莓品種中,巨藍果實最大,硬度和固酸比也較高,粉藍果實雖然較小,但花青素含量和固酸比也較高,芭爾德溫的果實固酸比最高。吳文龍等[14]比較了8個兔眼藍莓品種在南京地區(qū)的綜合表現(xiàn),感官評價結(jié)合品質(zhì)指標,認為巨藍最好,粉藍次之。這與本研究的結(jié)果基本吻合。
紅壤pH值(4.9)比較適合兔眼藍莓的生長發(fā)育,但土壤有機質(zhì)含量(13.5g·kg-1)明顯偏低。目前我國藍莓園土壤養(yǎng)分分級標準尚未制定,本文借鑒我國南方酸性紅壤甜橙園土壤養(yǎng)分分級適量標準——有效P(12~24)mg·kg-1、有效K(80~120)mg·kg-1、有效Ca(400~1200)mg·kg-1、有效Mg(120~300)mg·kg-1、有效Fe(10~30)mg·kg-1、有效Mn(5~15)mg·kg-1、有效Zn(2~3)mg·kg-1、有效Cu(1~2)mg·kg-1和有效B(0.2~0.6)mg·kg-1[15]進行對比分析。分析可知,土壤有效P、K、Ca、Cu和B含量均居于高量或過量水平,有效Mn含量居于適量范圍,有效Fe(6.79mg·kg-1)、Zn(0.86mg·kg-1)和Mg(73mg·kg-1)含量居于低量或缺乏水平??梢?,土壤中礦質(zhì)元素除Fe、Zn和Mg相對不足外,其他幾種元素均相對充足。
表2 不同兔眼藍莓品種果實Vc、花青素、可溶性固形物、可滴定酸及固酸比
注:數(shù)據(jù)為平均值±標準差,同列不同小寫字母表示處理間差異顯著(p<0.05)。
Note:The data are the means±standard errors of means,different letters in the same column mean significant differences atp<0.05.
4個藍莓品種葉片礦質(zhì)元素含量如圖1和圖2所示。由圖1可知:葉片的P、K含量均以巨藍最高,芭爾德溫次之,粉藍最低;巨藍葉片Ca含量顯著高于其他3個品種;Mg含量以巨藍和布萊特藍相對較高,粉藍最低。
鑒于目前我國藍莓葉片營養(yǎng)診斷分級標準尚未制定,本文借鑒紅壤栽培的甜橙葉片營養(yǎng)診斷分級適量標準——P(1.2~1.6)g·kg-1、K(12~17)g·kg-1、Ca(30~55)g·kg-1和Mg(2.5~5.0)g·kg-1[15]進行對比分析。分析可知,4個藍莓品種P含量(3.08~5.91g/kg)均居于高量水平。粉藍K含量(16.66g/kg)居于適量范圍,而其他三個藍莓品種K含量(21.18~39.23g/kg)均處于高量水平。鈣含量除巨藍(65.37g/kg)處于高量水平外,其余三個品種鈣含量均居于適量范圍。粉藍Mg含量(5.01g/kg)居于適量范圍,而其他三個藍莓品種Mg含量(9.57~12.44g/kg)均處于高量水平??梢?,4個藍莓品種葉片大量元素P、K、Ca和Mg含量均較充足,其中葉片的P、K、Ca含量與土壤的對應(yīng)元素豐缺狀況較為一致。雖然土壤有效Mg處于相對不足狀態(tài),但4個藍莓品種葉片Mg含量均較充足,說明藍莓對土壤Mg的吸收與轉(zhuǎn)運能力較強,尤以巨藍最為顯著。
圖1 不同兔眼藍莓品種葉片磷、鉀、鈣和鎂含量
由圖2可知:Fe含量以芭爾德溫最高,巨藍次之,巨藍葉片Mn和B含量均顯著高于其他3個品種對應(yīng)值,Zn含量則以巨藍與粉藍相對較高,而巨藍的Cu含量顯著低于其他3個品種。
參照紅壤栽培的甜橙葉片營養(yǎng)診斷分級適量標準——Fe(60~120)mg·kg-1、Mn(25~100)mg·kg-1、Zn(20~100)mg·kg-1、Cu(5~15)mg·kg-1和B(35~100)mg·kg-1[15]可知:4個藍莓品種Fe、Mn含量均居于高量或過量水平;布萊特藍和芭爾德溫Zn含量均處于低量水平,而巨藍和粉藍Zn含量均居于適量范圍;巨藍和芭爾德溫Cu含量均居于適量范圍,而粉藍和布萊特藍Cu含量均居于高量水平;4個藍莓品種B含量均居于適量范圍,其中巨藍B含量最高。
圖2 不同兔眼藍莓品種葉片鐵、錳、鋅、銅和硼含量
將圖2所示結(jié)果與土壤的理化性質(zhì)進行關(guān)聯(lián)分析可知,栽培藍莓的紅壤有效Mn含量居于適量范圍,有效Fe相對不足,而藍莓葉片F(xiàn)e和Mn含量均居于高量或過量水平,說明藍莓根系對Fe和Mn的吸收轉(zhuǎn)運能力較強,尤以巨藍明顯。土壤的有效Zn含量也相對不足,對應(yīng)的布萊特藍和芭爾德溫葉片Zn含量也處于低量水平,而巨藍和粉藍葉片Zn含量卻居于適量范圍(圖2),說明4個不同藍莓品種對Zn的吸收轉(zhuǎn)運能力存在差異,其中巨藍和粉藍對Zn的吸收能力相對較強。土壤Cu和B含量與藍莓葉片Cu和B含量之間也存在一定的對應(yīng)關(guān)系,雖然土壤Cu和B含量均居于高量水平,但巨藍和芭爾德溫Cu含量以及4個品種的B含量仍居于適量范圍,說明不同藍莓品種對土壤Cu和B的吸收能力存在差異,還存在一定的自我調(diào)節(jié)機制。藍莓為典型的酸性植物,理應(yīng)有其不同于其他園藝作物的特殊性。雖然沿江丘陵地區(qū)紅壤理化性質(zhì)與甜橙園的紅壤具有相似之處,但甜橙是采用枳砧嫁接繁殖的喬木,而本研究所采用的藍莓為組織培養(yǎng)繁殖的灌木,二者的親緣關(guān)系亦相距較遠。因此認為,上述分析結(jié)果雖能看出不同藍莓品種之間的礦質(zhì)元素含量差異,但其豐缺狀況還需要進一步深入研究。
綜上所述,沿江丘陵地區(qū)栽培的4個兔眼藍莓品種中,巨藍品種果實最大,硬度、固酸比和Vc含量高,綜合品質(zhì)最好。在土壤有機質(zhì)及有效Fe、Zn和Mg含量均居于相對不足時,巨藍葉片P、K、Ca、Mg、Fe和Mn含量均較其他品種高,且均居于較充足水平,巨藍葉片Zn、Cu和B含量也均在適量范圍,說明巨藍根系對礦質(zhì)元素的吸收能力較好,并存在一定的自我調(diào)節(jié)機制。因此認為,沿江丘陵地區(qū)發(fā)展兔眼藍莓較為適宜,土壤改良過程中注意增施有機肥以及Fe、Zn和Mg的補充,4個兔眼藍莓品種中,巨藍在果實品質(zhì)及對礦質(zhì)元素的吸收方面表現(xiàn)最佳。