不同裂果性棗葉片中主要礦質(zhì)營養(yǎng)元素含量的年周期變化規(guī)律

李春燕，盧桂賓，劉 和，郭曉東，劉英翠

（1.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所，果樹種質(zhì)創(chuàng)制和利用山西省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山西太原030031；2.山西林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西太原030009；3.山西省林業(yè)科學(xué)研究院，山西太原030012）

棗（Ziziphus jujube Mill.）原產(chǎn)于我國，是重要的經(jīng)濟(jì)林樹種，棗裂果嚴(yán)重是生產(chǎn)上亟待解決的問題。礦質(zhì)營養(yǎng)是果樹生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)形成的物質(zhì)基礎(chǔ)，是影響棗裂果的重要因素之一，葉片是樹體上對土壤礦質(zhì)營養(yǎng)反應(yīng)最敏感的器官，它的礦質(zhì)營養(yǎng)狀況可以反映樹體對土壤礦質(zhì)營養(yǎng)的吸收利用狀況。因此，研究不同裂果性棗葉片中礦質(zhì)元素年周期變化規(guī)律，對進(jìn)一步明確棗葉片中礦質(zhì)營養(yǎng)特點(diǎn)，指導(dǎo)棗合理施肥和減少裂果具有重大意義。前人研究表明，與裂果有關(guān)的礦質(zhì)元素有K、N、B、Ca、Mg，其中，K、Ca 與裂果的關(guān)系尤為密切[1-10]。通過對棗抗裂品種99- 1 及易裂品種婆棗、贊皇大棗葉片中礦質(zhì)元素含量的比較，結(jié)果表明，在整個(gè)果實(shí)發(fā)育期，抗裂品種葉片中Ca 元素含量均高于2 個(gè)易裂品種，K 元素含量則均低于2 個(gè)易裂品種[11]。

本試驗(yàn)以抗裂果品種木棗和易裂果品種團(tuán)棗為試材，研究了不同裂果性棗葉片中主要礦質(zhì)營養(yǎng)元素的年周期變化規(guī)律，旨在為指導(dǎo)棗樹合理施肥、有效調(diào)節(jié)樹體營養(yǎng)狀況、減少棗裂果提供科學(xué)的理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

供試材料來自于山西省林業(yè)廳苗圃。試材為生長發(fā)育良好、樹勢相對一致、無病蟲害的4 年生嫁接木棗和團(tuán)棗，砧木都是壺瓶棗。

1.2 方法

試驗(yàn)在山西省林業(yè)科學(xué)研究院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，試材為順序排列，3 株為1 小區(qū)，設(shè)3 次重復(fù)。分別于5 月11 日、6 月12 日、7 月8 日、7 月23 日、8 月8 日、8 月23 日、9 月8 日、10 月8 日對木棗、團(tuán)棗進(jìn)行采樣。選取2～3 年生永久性二次枝的第3～4 節(jié)棗股抽生的棗吊上第3～5 片葉進(jìn)行測定，每次每株50 片葉。

葉樣采集后立即置于冰壺中（4～5 ℃），迅速帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行處理，樣品用自來水沖洗后，再用去離子水清洗。洗凈后的樣品置于烘箱中，在105 ℃下殺酶15 min，然后在75 ℃下烘干。用不銹鋼粉碎機(jī)粉碎樣品后，置于干燥器內(nèi)備用。測定前再次烘干，采用原子吸收分光光度計(jì)法[12]測定葉片中K、Ca、Fe、Mn、Cu 元素的含量。

1.3 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用Excel 與SPSS 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 K 元素的年周期變化規(guī)律分析

K 元素主要分布在植物最活躍的部分，并與植物的代謝（蛋白質(zhì)的合成等）密切相關(guān)，它在植物體內(nèi)具有高度的流動(dòng)性，是葉綠體中含量最多的礦質(zhì)元素。由圖1 可知，除6 月12 日外，木棗和團(tuán)棗葉片中K 元素含量動(dòng)態(tài)變化趨勢基本一致，呈波折曲線。7 月8 日為生理落果期，出現(xiàn)一峰值；8 月8 日為果實(shí)快速生長發(fā)育期，葉片中K 元素的含量達(dá)到最高，分別為木棗19 687.5 mg/kg，團(tuán)棗25 770.83 mg/kg，這與梨棗的最高值[13]接近，可見在這個(gè)時(shí)期尤其要注意K 肥的充足供應(yīng)。木棗和團(tuán)棗葉片中K 元素含量動(dòng)態(tài)變化趨勢與梨棗相似[13]，而與毛葉棗不一致，可能是品種間差異所致[14]。除6 月12 日外，團(tuán)棗葉片中K 元素含量均顯著高于木棗。K 元素含量缺乏或過高，均會(huì)引起裂果[1，4]，團(tuán)棗葉片中K 元素含量較高是否與裂果有關(guān)，還有待進(jìn)一步研究。

2.2 Ca 元素的年周期變化規(guī)律分析

Ca 元素是細(xì)胞壁的重要組成成分，它可以增加果皮的機(jī)械強(qiáng)度，還能使果實(shí)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)得以穩(wěn)定，增強(qiáng)細(xì)胞壁的彈性。由圖2 可知，木棗和團(tuán)棗葉片中Ca 元素含量年周期變化基本一致，大體呈上升趨勢，這與在梨棗[13-14]、贊皇大棗[11]、婆棗[11]、鴨梨[15]等品種上的研究結(jié)論一致。木棗Ca 元素含量從5 月11 日開始迅速增加，到7 月8 日增加速度有所減緩，并在8 月8 日達(dá)到第一個(gè)峰值，為30 031.25 mg/kg，而后略有下降，之后又上升，并在10 月8 日果實(shí)采收后達(dá)到最高值。團(tuán)棗Ca 含量從5 月11 日開始下降，在6 月12 日最低，之后一直上升，在9 月8 日達(dá)到最高值，為28 236.11 mg/kg，果實(shí)采收后有小幅回落。說明棗在整個(gè)花果生長發(fā)育時(shí)期，樹體需消耗和積累大量的Ca 元素，這段時(shí)期樹體中充足的Ca 肥有利于減少裂果，提高棗果品質(zhì)。從盛花期到果實(shí)采收，木棗葉片中的Ca 元素含量均顯著高于團(tuán)棗，即抗裂果棗品種葉片中Ca 含量較高，這與前人研究結(jié)論一致[11]。

2.3 Fe 元素的年周期變化規(guī)律分析

Fe 元素是植物需要量最大的必需微量元素，對葉綠素形成有重要的作用，F(xiàn)e 元素還參與植物的光合作用、呼吸作用、固氮作用及硝酸鹽還原中的電子傳遞等。由圖3 可知，木棗、團(tuán)棗葉片中Fe 元素含量的變化趨勢基本一致，大致呈“W”曲線。8 月20 日前，木棗和團(tuán)棗變化趨勢一致，均是在5 月11 日（初花期）出現(xiàn)1 個(gè)峰值，于7 月23 日（幼果期）達(dá)到最高值，分別為433.33，346.67 mg/kg；8 月20 日至果實(shí)采收，團(tuán)棗上升又回落，木棗呈一直上升趨勢，這和在梨棗、駿棗上的研究結(jié)論不一致[16]，可能是由于品種不同所致。除白熟期和著色期，木棗葉片中Fe 元素含量均顯著高于團(tuán)棗。

2.4 Mn 元素的年周期變化規(guī)律分析

Mn 元素與植物的光合作用密切相關(guān)，又是多種酶的組成成分和活化劑，能夠促進(jìn)碳水化合物和氮代謝。由圖4 可知，木棗、團(tuán)棗葉片中Mn 元素年周期變化規(guī)律基本一致，均呈單峰曲線。7 月8 日（生理落果期）出現(xiàn)最高值，分別為446.67，410.00 mg/kg，其他時(shí)期變化幅度較小。生理落果期的最高值和初花期（5 月11 日）的最低值相比，分別高5.44倍（木棗）、11.55 倍（團(tuán)棗）。白熟期前，木棗葉片中Mn 元素含量都高于團(tuán)棗，之后則相反，均低于團(tuán)棗，且大多時(shí)期達(dá)到顯著水平。

2.5 Cu 元素的年周期變化規(guī)律分析

在植物體內(nèi)，Cu 元素作為末端氧化酶組分與光合鏈中電子傳遞的組分，在光合作用、脂肪酸與蛋白質(zhì)代謝中有重要功能，有利于根、芽、花等器官的分化。從圖5 可以看出，木棗、團(tuán)棗葉片中Cu 元素年周期變化規(guī)律有所差異，團(tuán)棗變化基本呈單峰曲線，木棗大體為緩和的先降后升趨勢。從5 月11 日開始，木棗開始逐漸下降，7 月8 日（生理落果期）后有小幅的上升，而后下降至8 月8 日；團(tuán)棗則是一直上升，至7 月23 日（幼果期）達(dá)到最高值，為18.89 mg/kg，而后下降至8 月8 日。8 月8 日以后，2 個(gè)品種葉片中Cu 元素含量變化保持一致，呈逐漸上升趨勢。除生理落果期、幼果期外，木棗葉片中Cu 元素含量均顯著高于團(tuán)棗。

3 結(jié)論與討論

3.1 棗葉片礦質(zhì)營養(yǎng)年周期變化規(guī)律

本研究表明，棗葉片中不同元素具有不同的年周期變化規(guī)律，木棗、團(tuán)棗葉片中K、Ca、Fe、Mn 元素含量年周期代謝規(guī)律基本一致，而Cu 元素在8 月8 日前差異較大。K 元素年周期變化規(guī)律呈波折曲線，Ca 元素大體呈拋物線上升趨勢，F(xiàn)e 元素呈“W” 曲線，Mn 元素呈單峰曲線。對于Cu 元素，團(tuán)棗變化基本呈“N”狀，木棗為先降后升趨勢。經(jīng)與前人研究比較，發(fā)現(xiàn)棗葉中Ca 元素含量年周期變化趨勢在品種間差異不大，基本呈逐漸上升趨勢，而對于K、Fe、Mn、Cu 元素，棗品種不同，其變化趨勢也各有差異[13-21]。棗果熟前快速生長期是樹體需K 旺盛期，這個(gè)時(shí)期應(yīng)注意K 肥的充足供應(yīng)。在整個(gè)生長周期內(nèi)，樹體對Ca 元素的需求基本呈增加趨勢，Ca 是與棗裂果關(guān)系最為密切的元素，在整個(gè)花果生長發(fā)育時(shí)期，尤其要保證樹體Ca 元素的充足，以減少裂果。

3.2 棗裂果與葉片礦質(zhì)營養(yǎng)有關(guān)

礦質(zhì)營養(yǎng)是影響棗裂果的重要因素之一，K、N、B、Ca、Mg 與裂果有關(guān)，其中，K、Ca 與裂果的關(guān)系更加密切，而Ca 在裂果中所起的作用尤為重要。果實(shí)生長后期，K 元素含量缺乏或過高，N、B 過量及Ca、Mg 含量偏低，均會(huì)引起裂果[1-10]。眾多研究表明，缺Ca 容易造成裂果，施用鈣肥可減少裂果[22-23]。植物K 與Ca 的吸收具有拮抗作用，高含量的K 可抑制樹體對Ca 的吸收。本研究表明，木棗和團(tuán)棗在所測生長周期中，各元素含量有顯著差異，大多數(shù)時(shí)期，木棗葉片中Ca、Fe、Mn、Cu 元素含量均高于團(tuán)棗，而對于K 元素，則是團(tuán)棗葉片中含量較高，這與前人的研究結(jié)論[11]一致，也印證了K 與Ca 的拮抗作用。因此，只有保證樹體尤其是果實(shí)生長發(fā)育時(shí)期每一種礦質(zhì)營養(yǎng)的充足供應(yīng)，達(dá)到礦質(zhì)元素的平衡，才能使樹勢強(qiáng)壯，增加抵抗力，從而減少裂果。