4個藍(lán)莓品種果實發(fā)育期葉片礦質(zhì)營養(yǎng)動態(tài)及其相關(guān)性

陳 強，劉 微，徐小兵，樊基勝，張春龍，肖家欣

（1.安徽師范大學(xué) a.生命科學(xué)學(xué)院；b.安徽省重要生物資源保護(hù)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）

藍(lán)莓Vacciniumspp.為杜鵑花科越橘屬灌木果樹，其果實為漿果，因富含花青素大多呈藍(lán)色，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)組織列為人類五大健康食品之一[1-4]。近年來，我國藍(lán)莓栽培面積和產(chǎn)量上升較快，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(lán)莓主產(chǎn)區(qū)，藍(lán)莓已成為我國發(fā)展最快的一種新興果樹[5-6]。安徽沿江丘陵地區(qū)是我國長江流域藍(lán)莓主產(chǎn)區(qū)的適宜種植區(qū)域，藍(lán)莓在當(dāng)?shù)剞r(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和生態(tài)環(huán)境保護(hù)中扮演著重要的角色。礦質(zhì)營養(yǎng)是果樹生長發(fā)育和果實產(chǎn)量及品質(zhì)形成的物質(zhì)基礎(chǔ)，葉片礦質(zhì)營養(yǎng)動態(tài)基本能反映果樹植株的營養(yǎng)狀況[7]，該指標(biāo)還可作為果樹科學(xué)施肥重要依據(jù)。目前，生產(chǎn)栽培的藍(lán)莓種類主要包括高叢藍(lán)莓V.corymbosum（分為南高叢類型和北高叢類型）、矮叢藍(lán)莓V.angustifolium和兔眼藍(lán)莓V.ashei，其中適合長江流域栽培的藍(lán)莓主要為南高叢藍(lán)莓和兔眼藍(lán)莓[5-6]。不同藍(lán)莓品種的抗逆性和果實品質(zhì)存在差異，有報道顯示‘燦爛’的耐旱性和耐淹性均強于‘萊格西’[8]，‘巨藍(lán)’在果實品質(zhì)及對礦質(zhì)元素的吸收方面優(yōu)于‘粉藍(lán)’‘布萊特藍(lán)’和‘巴爾德溫’[9]。有關(guān)果樹如蘋果和梨的礦質(zhì)元素變化動態(tài)的研究報道較多[10-12]，而有關(guān)不同藍(lán)莓品種礦質(zhì)元素變化規(guī)律的報道較為鮮見。本研究中以安徽沿江丘陵地區(qū)藍(lán)莓產(chǎn)區(qū)的4個藍(lán)莓品種為研究對象，探討果實發(fā)育期間葉片礦質(zhì)營養(yǎng)變化規(guī)律，旨在了解不同品種藍(lán)莓樹體對礦質(zhì)營養(yǎng)吸收轉(zhuǎn)運及其豐缺狀況，為藍(lán)莓科學(xué)施肥提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

在安徽省蕪湖市南陵縣葛林村莓嶺藍(lán)莓基地（安徽徽王農(nóng)業(yè)有限公司藍(lán)莓基地）4個藍(lán)莓園進(jìn)行采樣。藍(lán)莓園土壤為紅壤，多點采集藍(lán)莓園的土樣并混合，土壤理化性質(zhì)參考文獻(xiàn)[13]中的方法進(jìn)行測定。經(jīng)測定分析可知，土壤pH4.9，有機質(zhì)含量13.5 g/kg，有效P含量498 mg/kg，有效K含量927 mg/kg，有效Ca含量4 658 mg/kg，有效Mg含量73 mg/kg，有效Fe含量6.79 mg/kg，有效Zn含量0.86 mg/kg，有效Cu含量12.65 mg/kg，有效Mn含量15.19 mg/kg，有效B含量8.63 mg/kg。

1.2 試驗材料

2個兔眼藍(lán)莓品種分別為‘巨藍(lán)’（Plolific）和‘燦爛’（Brightwell），2個南高叢藍(lán)莓品種分別為‘薄霧’（Misty）和‘奧尼爾’（O’Neal），樹齡均為4 a。

1.3 試驗方法

1.3.1 葉片的采集

2017年，于藍(lán)莓花后幼果期開始采樣，間隔1個月采樣1次，直至果實采收后。具體采樣日期分別為4月22日、5月20日、6月21日和7月21日。在藍(lán)莓園山腰部位，每個品種隨機選取9株樹，3株為1次重復(fù)，3次重復(fù)。每株樹按東、西、南、北4個方位，選取中上部果穗附近營養(yǎng)枝的中部葉，共采集16片葉。葉片經(jīng)清洗后，105 ℃殺青15 min，然后置于75 ℃條件下烘至恒質(zhì)量，用不銹鋼電動粉碎機粉碎后，裝瓶密封，保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3.2 葉片礦質(zhì)元素含量的測定

葉片采用硝酸-高氯酸（4∶1）消解，用Optimal 2100 DV電感耦合等離子發(fā)射光譜儀（Pekin-Elmer公司，美國）測定消解液中大量礦質(zhì)元素磷（P）、鉀（K）、鈣（Ca）、鎂（Mg）及微量礦質(zhì)元素鐵（Fe）、錳（Mn）、硼（B）、鋅（Zn）、銅（Cu）的含量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2007和SPSS 20.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 藍(lán)莓葉片大量礦質(zhì)元素含量動態(tài)

4個藍(lán)莓品種葉片大量礦質(zhì)元素含量動態(tài)如圖1所示。由圖1可見，‘巨藍(lán)’葉片P含量在4—7月呈下降趨勢；‘燦爛’葉片P含量在4—6月趨于穩(wěn)定，7月出現(xiàn)明顯上升；‘薄霧’和‘奧尼爾’葉片P含量變化趨勢相似，4—6月緩慢下降，7月均出現(xiàn)明顯回升。7月21日，‘燦爛’葉片P含量最高（2.82 g/kg），‘奧尼爾’次之（2.47 g/kg），‘巨藍(lán)’葉片P含量最低（1.29 g/kg）。

除‘薄霧’葉片K含量在6月21日出現(xiàn)明顯上升外，其他3個品種藍(lán)莓葉片K含量呈相似的下降趨勢。7月21日，‘巨藍(lán)’葉片K含量（5.05 g/kg）顯著低于其他3個品種葉片K含量（4.37～4.46 g/kg）（圖1）。

圖1 不同藍(lán)莓品種葉片大量礦質(zhì)元素含量動態(tài)Fig.1 Dynamics of macroelement contents in leaves of different blueberry cultivars

除‘巨藍(lán)’葉片Ca含量相對穩(wěn)定，變幅不大外，其他3個藍(lán)莓品種葉片Ca含量呈顯著上升趨勢。7月21日，‘巨藍(lán)’葉片Ca含量（4.26 g/kg）顯著低于其他3個品種（12.14～12.56 g/kg）（圖1）。

4個藍(lán)莓品種葉片Mg含量呈相似的上升趨勢，以‘燦爛’最為明顯。5—7月，‘燦爛’葉片Mg含量顯著高于其他品種，‘巨藍(lán)’葉片Mg含量居最低水平。7月21日，‘燦爛’葉片Mg含量最高（2.46 g/kg），‘奧尼爾’次之（1.78 g/kg），‘薄霧’和‘巨藍(lán)’葉片Mg含量相對較低，分別為1.48和0.98 g/kg（圖1）。

2.2 藍(lán)莓葉片微量礦質(zhì)元素含量動態(tài)

4個藍(lán)莓品種葉片微量礦質(zhì)元素含量動態(tài)如圖2所示?！疇N爛’‘薄霧’和‘奧尼爾’3個品種葉片F(xiàn)e含量均呈相似的上升趨勢，以6—7月最為明顯，‘巨藍(lán)’葉片F(xiàn)e含量4—6月上升趨勢與其他3個品種相似，但7月未明顯上升。7月21日，‘奧尼爾’和‘燦爛’葉片F(xiàn)e含量相對較高，分別為183.61和165.63 mg/kg，‘薄霧’次之，‘巨藍(lán)’葉片F(xiàn)e含量最低，為73.12 mg/kg（圖2）。

Mn含量動態(tài)與Fe含量相似，‘燦爛’‘薄霧’和‘奧尼爾’3個品種葉片Mn含量呈相似的上升趨勢，‘巨藍(lán)’葉片Mn含量4—6月上升趨勢與其他3個品種相似，但其Mn含量在7月出現(xiàn)顯著下降。7月21日，‘燦爛’和‘奧尼爾’葉片Mn含量相對較高，分別為300.06和287.92 mg/kg，‘薄霧’次之，‘巨藍(lán)’Mn含量最低，為148.43 mg/kg （圖2）。

‘薄霧’葉片Zn含量變幅較小，趨于穩(wěn)定，其他3個品種葉片Zn含量呈相似的變化趨勢，如5月均出現(xiàn)顯著下降，6月又顯著回升，以‘燦爛’最為明顯，7月又趨于下降。7月21日，‘燦爛’葉片Zn含量相對較高，為56.97 mg/kg，‘薄霧’次之，‘巨藍(lán)’和‘奧尼爾’葉片Zn含量相對較低，分別為35.40和35.09 mg/kg（圖2）。

圖2 不同藍(lán)莓品種葉片微量礦質(zhì)元素含量動態(tài)Fig.2 Dynamics of microelement contents in leaves of different blueberry cultivars

4個藍(lán)莓品種葉片B含量呈相似的上升趨勢。7月21日，‘巨藍(lán)’葉片B含量最低，為 80.91 mg/kg，‘燦爛’葉片B含量最高，為115.80 mg/kg（圖2）。

除‘奧尼爾’葉片Cu含量在6月出現(xiàn)明顯回升外，其他3個藍(lán)莓品種葉片Cu含量整體呈下降趨勢。7月21日，‘奧尼爾’葉片Cu含量最高，為24.67 mg/kg，‘薄霧’次之，‘巨藍(lán)’Cu含量最低，為17.73 mg/kg（圖2）。

2.3 藍(lán)莓葉片不同礦質(zhì)元素含量間的相關(guān)性

藍(lán)莓葉片9種礦質(zhì)元素含量之間的相關(guān)系數(shù)見表1。由表1可知，K與B之間呈顯著負(fù)相關(guān)；Ca與P之間呈顯著正相關(guān)，Ca與Mg、Fe、Mn、B之間呈極顯著正相關(guān)；P與Mg之間呈極顯著正相關(guān)；Mg與Fe、Zn、B之間呈顯著正相關(guān)，Mg與Mn之間呈極顯著正相關(guān)；Fe與Mn、B之間呈極顯著正相關(guān)；Mn與B之間呈極顯著正相關(guān)。

3 結(jié)論與討論

本研究結(jié)果表明，4月22日—7月21日，4個藍(lán)莓品種葉片K和Cu含量整體均呈緩慢下降趨勢，Ca、Mg、Fe、Mn和B含量整體均呈上升趨勢。可見，4個藍(lán)莓品種葉片的礦質(zhì)元素變化規(guī)律具有相似性，其變化不僅與礦質(zhì)元素本身在植株體內(nèi)的可再利用性有關(guān)，還可能與土壤礦質(zhì)營養(yǎng)狀況以及果實發(fā)育有關(guān)。如Ca、Fe、Mn和B是公認(rèn)的不可再利用元素，這些元素在葉片積累后難以再向外轉(zhuǎn)運，其含量表現(xiàn)出不斷積累上升的趨勢，但‘巨藍(lán)’的Ca、Fe、Mn含量在7月21日未出現(xiàn)上升?！匏{(lán)’果實相對較大，推測其果實發(fā)育對礦質(zhì)元素的需求較多，進(jìn)而影響其葉片對營養(yǎng)元素的吸收與積累?！疇N爛’‘薄霧’和‘奧尼爾’3個品種葉片P含量均在7月21日出現(xiàn)明顯回升，而‘巨藍(lán)’葉片P含量持續(xù)下降。P、Mg、K、Cu和Zn是公認(rèn)的可再利用元素，這些元素可根據(jù)果實發(fā)育的需求從葉片向外轉(zhuǎn)運，因此，果實發(fā)育期間葉片中的可再利用元素含量往往會出現(xiàn)下降趨勢。在果實生長高峰期，油茶各主要器官的N、P、K和Cu含量降低幅度較大，大量K向果實轉(zhuǎn)移[14]。本研究結(jié)果表明，在果實發(fā)育期，藍(lán)莓葉片Mg含量表現(xiàn)出上升趨勢，以‘燦爛’最為明顯；‘燦爛’‘巨藍(lán)’和‘奧尼爾’葉片Zn含量均在5月20日出現(xiàn)下降，之后又明顯回升，‘薄霧’葉片Zn含量變幅相對較小。由此可見，不同品種藍(lán)莓對Mg、Zn等元素的吸收與轉(zhuǎn)運規(guī)律存在明顯差異，除與果實發(fā)育有關(guān)外，可能還與其他元素的豐缺及其相互作用（協(xié)同或拮抗）有關(guān)?！匏{(lán)’和‘燦爛’均為兔眼藍(lán)莓品種，樹勢較強，果實成熟采收期主要集中在6月下旬—7月上旬；‘薄霧’與‘奧尼爾’均為南高叢藍(lán)莓品種，樹勢中等，果實成熟采收期主要集中在5月下旬—6月上旬。因此，在不同藍(lán)莓品種間上述元素在葉片中含量的差異可能還與其果實發(fā)育成熟期不同有關(guān)。

表1 藍(lán)莓葉片礦質(zhì)元素含量之間的相關(guān)性?Table 1 Correlations between mineral element contents in blueberry leaves

相關(guān)性分析結(jié)果表明，藍(lán)莓葉片中的K與B之間表現(xiàn)出顯著拮抗作用，而Ca與P、Mg、Fe、Mn、B之間，P與Mg之間，Mg與Fe、Zn、B、Mn之間，F(xiàn)e與Mn、B之間，以及Mn與B之間均表現(xiàn)出顯著協(xié)同作用（表1）。元素間的協(xié)同或拮抗作用不僅與礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的移動性有關(guān)外，還可能與土壤及不同果樹種類組織器官的特異性等因素有關(guān)。如王冬梅等[10]的報道顯示，蘋果葉片中的P與Mn含量間、Ca與Cu含量間均呈顯著正相關(guān)，Mn與B含量間、K與Mg含量間、Ca與Fe含量間均呈顯著負(fù)相關(guān)。碭山酥梨葉片中的B含量與N、P、K、Cu、Zn含量之間均呈顯著正相關(guān)，Ca含量與K、B含量間均呈顯著負(fù)相關(guān)，Ca含量與Fe、Mn含量間呈顯著正相關(guān)；Mn含量與N、P、K含量間均呈顯著負(fù)相關(guān)，Mn含量與Ca、S、Fe含量間呈顯著正相關(guān)[11]。3個早熟梨品種土壤與果實和葉片中N、P、K元素含量間均無顯著相關(guān)性[12]。有報道顯示，胡頹子果實Fe和Mg含量豐富，F(xiàn)e與Cu含量呈正相關(guān)性，并認(rèn)為果實中Fe對其他元素含量的影響較大[15]。藍(lán)莓果實發(fā)育期間，不同品種果實中礦質(zhì)元素含量的變化規(guī)律須進(jìn)一步研究。

兔眼藍(lán)莓和南高叢藍(lán)莓礦質(zhì)元素含量適宜范圍存在較大差異。如適用美國的兔眼藍(lán)莓葉片養(yǎng)分適量范圍為P 0.7～2.0 g/kg、K 3.0～6.0 g/kg、Ca 2.5～7.5 g/kg、Mg 1.3～2.2 g/kg、Fe 27～85 mg/kg、Mn 25～150 mg/kg、Zn 4～10 mg/kg、Cu 10～25 mg/kg和B 12～35 mg/kg[16]，適用美國的南高叢藍(lán)莓葉片養(yǎng)分適量范圍為P 0.9～1.1 g/kg、K 4.4～7.2 g/kg、Ca 6.2～7.3 g/kg、Mg 1.5～2.7 g/kg、Fe 90～100 mg/kg、Mn 186～253 mg/kg、Zn 22～116 mg/kg、Cu 6～11 mg/kg和B 14～27 mg/kg[16]。將藍(lán)莓葉片大量礦質(zhì)元素含量與藍(lán)莓養(yǎng)分適量范圍（美國）[16]比對可知，7月21日，‘巨藍(lán)’P、Ca含量均在適量范圍，其他3個品種P、Ca含量均居高量水平；4個品種K含量均在適量范圍；‘燦爛’Mg含量居于高量水平，‘奧尼爾’和‘薄霧’Mg含量居于適量范圍，而‘巨藍(lán)’Mg含量居于低量水平。將藍(lán)莓葉片微量礦質(zhì)元素含量與藍(lán)莓養(yǎng)分適量范圍（美國）[16]比對可知，7月21日，除‘巨藍(lán)’Fe、Mn和Cu含量及‘薄霧’Mn、Zn含量均居于適量范圍外，其余均居于高量水平。由此可見，除‘巨藍(lán)’Mg含量相對不足外，其他元素含量均較充足。從土壤的理化性質(zhì)來看，紅壤pH4.9，較適合藍(lán)莓生長，但土壤有機質(zhì)含量（13.5 g/kg）明顯偏低。因此，在給藍(lán)莓施肥過程中，在增施有機肥提高土壤有機質(zhì)含量的同時，還應(yīng)根據(jù)品種間的需肥差異進(jìn)行針對性施肥，如‘巨藍(lán)’品種藍(lán)莓還須增施Mg肥。