«上一篇
文章快速检索     高级检索
下一篇»
  福建农业学报  2015, Vol. 30 Issue (8): 762-767  
0

引用本文 [复制中英文]

郭秀珠, 陈巍, 梁森苗, 等。‘丁岙’杨梅生长期矿质元素含量变化研究[J]. 福建农业学报, 2015, 30(8): 762-767.
[复制中文]
GUO Xiu-zhu, CHEM Wei, LIANG Sen-miao, et al. Changes on Mineral Contents during Development of Dingao Chinese Bayberries[J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences, 2015, 30(8): 762-767.
[复制英文]

基金项目

国家公益性行业(农业)科研专项(201203089);国家星火计划项目(2012GA700003);浙江省公益技术研究农业项目(2013C32083;2015C32073)

通信作者

戚行江(1963-),男,研究员,主要从事杨梅研究(E-mail:qixj@mail.zaas.ac.cn)

作者简介

郭秀珠(1964-),女,高级实验师,主要从事植物营养与果树品质提升技术研究(E-mail:wzguoxiuzhu@aliyun.com)

文章历史

收稿日期:2015-04-08
修改日期:2015-06-15
‘丁岙’杨梅生长期矿质元素含量变化研究
郭秀珠1, 陈巍1, 梁森苗2, 黄品湖1, 潘君慧1, 郑锡良2, 戚行江2     
1. 浙江省亚热带作物研究所, 浙江 温州 325005;
2. 浙江省农业科学院, 浙江 杭州 310021
摘要: 为了掌握‘丁岙’杨梅生长期矿质元素含量变化规律及分配特性,以‘丁岙’杨梅为材料,分别测定根、枝、叶、果在幼果期、果实膨大期、花芽分化期和休眠期的N、P、K、Ca、Mg、S、Fe、Mn、B、Zn、Cu等11种矿质元素含量变化。结果表明,‘丁岙’杨梅生长期,不同器官之间的N、K、Ca、Fe、Mn、B、Zn、Cu等矿质元素含量差异较大,幼果期和果实膨大期含量较高。其中幼果期叶的Ca、B,果的N、K含量最高,分别为3.91 g·kg-1、54.4 mg·kg-1、26.07 g·kg-1和14.33 g·kg-1,果实膨大期根的Fe,枝的Ca、Zn,叶的N、Mn含量最高,分别为380.7 mg·kg-1、4.72 g·kg-1、751.1 mg·kg-1、17.90 g·kg-1和879.9 mg·kg-1,不同器官以及不同时期之间P、Mg、S含量差异和变化较小。
关键词: ‘丁岙’杨梅    生长期    矿质元素    
Changes on Mineral Contents during Development of Dingao Chinese Bayberries
GUO Xiu-zhu1, CHEM Wei1, LIANG Sen-miao2, HUANG Pin-hu1, PAN Jun-hui1, ZHENG Xi-liang2, QI Xing-jiang2     
1. Zhejiang Institute of Subtopic Crops, Wenzhou, Zhejiang 325005, China;
2. Zhejiang Academy of Agricultural Sciences, Hangzhou, Zhejiang 310021, China
Abstract: N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Mn, B, Zn and Cu in the roots, branches, leaves, and fruits of Dingao Chinese bayberry (Myrica rubra Sieb. et Zucc.) during its fruit developmental stages, from flower bud differentiation, young-fruit and fruit-expansion to senescence, were monitored. Substantial variations on the contents of N, K, Ca, Fe, Mn, B, Zn and Cu were found during the berry development. In general, these contents were higher in the young fruits and during their expansion period. In the young fruits, the highest contents of Ca and B were 3.91 g·kg-1 and 54.4 mg·kg-1, respectively, found in the leaves; and those of N and K, 26.07 g·kg-1 and 14.33 g·kg-1, respectively, in the berries. During the expansion period, the greatest content of Fe of 380.7 mg·kg-1 occurred in the roots; those of Ca and Zn were 4.72 g·kg-1 and 751.1 mg·kg-1, respectively, in the branches; and those of N and Mn, 17.90 g·kg-1 and 879.9 mg/kg, respectively, in the leaves. The differences and changes during the fruit development on P, Mg and S contents in the various organs were not significant. The information obtained could serve as a guideline for adequate fertilization for the cultivation of Dingao Chinese bayberries.
Key words: Dingao Chinese bayberry    fruit development    minerals    

果树生命周期长,常年从土壤中选择性吸收养分,容易引起某些元素缺乏或过剩,需调节营养生长与果实发育之间的养分平衡,才能获得稳产高产的优质果实,果树中矿质元素研究非常重要[1],如苹果[2]、梨[3]、葡萄[4]、柚[5]、欧李[6]、扁桃[7]、栆[8]等树种的不同品种中已有报道。

杨梅Myrica rubra Sieb. et Zucc.系杨梅科杨梅属,是我国亚热带特色水果,主产于浙江、福建、江苏等省,其中浙江省的栽培面积、产量和品质均居全国之首[9]。杨梅矿质元素研究主要集中在硼、钾对果实营养生长和生殖生长影响方面,而仅见张跃建[10]对东魁杨梅矿质养分的年间吸收量进行研究,发现杨梅树体存在P而果实P和Ca吸收量低是杨梅营养生理的特点。

‘丁岙’杨梅是浙江省“四大杨梅”良种之一,该品种以其成熟早、品质优、具有独特的长果柄与蒂部有红色突起而独显魅力[11]。有关‘丁岙’杨梅生育期矿质元素含量变化研究尚未报道。本试验以‘丁岙’杨梅为材料,通过测定根、枝、叶、果等生长期的矿质元素含量变化,掌握不同器官生长期各元素含量变化规律及分配特性,为树体营养科学调控提供理论依据。

1 材料与方法 1.1 试验地点及样品采集

试验设在温州市瓯海区茶山杨梅种植基地,土壤为黄泥土,有机质16.7 g·kg-1,速效N 98.3 mg·kg-1,速效P 1.6 mg·kg-1,速效K 120.0 mg·kg-1,Ca 113.92 mg·kg-1,Mg 23.93 mg·kg-1,S 72.17 mg·kg-1,pH值为5.30。试验材料为‘丁岙’杨梅,树龄30余年,生长势中庸,种植密度为每667 m2 35株。果园每年施肥3次,3月初施春肥(每株施复合肥1 kg)、7月中旬施采后肥(每株施三元复合肥0.5 kg)和11月初施基肥(每株施菜籽饼1.75 kg)。

2013年,选取长势一致,正常结果树体作为试验材料,分别在幼果期、果实膨大期、花芽分化期、休眠期采集树冠外围东、南、西、北等4个方位的新梢、叶片、果实,以及该新梢相对应的地下根系,3株为1组,重复3次。先后用自来水和去离子水清洗材料,然后烘干、粉碎、过筛,并贮于塑料瓶中待测。

1.2 试验方法

N、P、K采用H2SO4-H2O2消煮处理,分别采用改良式凯氏定氮法、钼蓝比色法和火焰光度计测定,Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu元素采用Multiwave3000微波消解仪消解,iCE3500型原子吸收分光光度计测定,S采用HNO3-HClO4消煮法测定,B采用姜黄素比色法测定[12]

1.3 数据分析

数据采用SPSS(Version 13.0)软件进行统计分析。文中矿质元素含量均为干重。

2 结果与分析 2.1 ‘丁岙’杨梅不同器官生长期大量元素含量变化及分配特性 2.1.1 ‘丁岙’杨梅不同器官生长期N含量变化及分配特性

图 1可知,‘丁岙’杨梅年生长期,不同器官N含量及变化存在差异。根中N含量最高值8.72 g·kg-1出现在休眠期,较花芽分化期增加了23.7%,不同时期之间未达到显著性差异。枝中N含量最高值12.23 g·kg-1出现在果实膨大期,与其他生长期之间达到显著性差异,最小值出现在花芽分化期。叶片中N含量最高值17.90 g·kg-1出现在果实膨大期,随后花芽分化期降至15.97 g·kg-1,不同时期之间未达到显著性差异。果实中N含量幼果期最大为26.07 g·kg-1,随后果实膨大期降至18.95 g·kg-1,两者之间差异显著。幼果期和果实膨大期杨梅不同器官中N含量的高低顺序为果>叶>枝>根,花芽分化期和休眠期顺序为叶>枝>根。

图 1 ‘丁岙’杨梅不同器官生长时期N含量 Fig. 1 N content in organs of Dingao Chinese bayberry during fruit development 注:不同小字母表示同一器官不同生长期之间存在显著差异(P<0.05),下同。
2.1.2 ‘丁岙’杨梅不同器官生长期P含量变化及分配特性

图 2可以看出,‘丁岙’杨梅年生长期,不同器官的P含量变化幅度较小。根中P含量为0.74~1.20 g·kg-1,其中休眠期含量最高,花芽分化期含量最低。枝中P含量为1.55~1.86 g·kg-1,与根相反,枝休眠期含量最低,花芽分化期含量最高。叶中P含量最高1.59 g·kg-1出现在果实膨大期,其次为休眠期,最低为花芽分化期。果实中P含量在幼果期最大为2.88 g·kg-1,随后果实膨大期降至2.04 g·kg-1。除果实外,根、枝、叶器官不同时期之间P元素含量未达到显著性差异,且三者P最高含量处于不同时期,说明杨梅生长过程中不同器官对P元素需求较为稳定。

图 2 ‘丁岙’杨梅不同器官生长时期P元素含量 Fig. 2 P content in organs of Dingao Chinese bayberry during fruit development
2.1.3 ‘丁岙’杨梅不同器官生长期K含量变化及分配特性

图 3可知,‘丁岙’杨梅年生长期,不同器官K含量变化幅度较大。根中K含量最高值4.53 g·kg-1出现在幼果期,显著高于其他生育期,随后逐渐下降,花芽分化期降至2.76 g·kg-1为最低。枝、叶片中K含量最高值出现在果实膨大期,分别为10.76和9.10 g·kg-1,最低值出现在幼果期,分别为5.84和6.05 g·kg-1,2个时期之间存在显著差异。果实的K含量为13.90~14.33 g·kg-1,其中幼果期较高,而果实膨大期较低。幼果期‘丁岙’杨梅不同器官中K含量的高低顺序为果>叶>枝>根,果实膨大期为果>枝>叶>根,花芽分化期和休眠期顺序为叶>枝>根。

图 3 ‘丁岙’杨梅不同器官生长时期K含量 Fig. 3 K content in organs of Dingao Chinese bayberry during fruit development
2.2 ‘丁岙’杨梅不同器官生长期中量元素含量变化及分配特性 2.2.1 ‘丁岙’杨梅不同器官生长期Ca含量变化及分配特性

图 4可知,‘丁岙’杨梅年生长期,根中Ca含量为0.57~1.73 g·kg-1,其中果实膨大期含量最高,休眠期含量最低,且不同时期之间均达到显著性差异。枝中Ca含量最高值4.72 g·kg-1出现在果实膨大期,与其他时期之间达到显著性差异,最小值出现在花芽分化期。根中Ca含量最高值3.91 g·kg-1出现在幼果期,显著高于其他生育期,休眠期3.02 g·kg-1为最低。果实Ca含量逐渐下降,由幼果期0.40 g·kg-1降至果实膨大期0.26 g·kg-1。‘丁岙’杨梅的果实Ca含量最低,其他3个器官的高低顺序为枝>叶>根。

图 4 ‘丁岙’杨梅不同器官生长时期Ca含量 Fig. 4 Ca content in organs of Dingao Chinese bayberry during fruit development
2.2.2 ‘丁岙’杨梅不同器官生长期Mg含量变化及分配特性

图 5可知,‘丁岙’杨梅年生长期,不同器官的Mg含量变化幅度较小。根中Mg含量最高0.83 g·kg-1出现在果实膨大期,随后逐渐下降,休眠期0.71 g·kg-1为最低。枝中Mg含量为0.90~1.23 g·kg-1,其中幼果期含量最高,休眠期含量最低。叶片中Mg含量为1.01~1.41 g·kg-1,其中幼果期含量最高,果实膨大期含量最低,果实膨大期与休眠期两者之间差异不显著。果实的Mg含量幼果期最大为1.06 g·kg-1,随后果实膨大期降至0.86 g·kg-1。幼果期杨梅不同器官中Mg含量的高低顺序为叶>枝>果>根,果实膨大期为枝>叶>果>根,花芽分化期和休眠期顺序为叶>枝>根。

图 5 ‘丁岙’杨梅不同器官生长时期Mg含量 Fig. 5 Mg content in organs of Dingao Chinese bayberry during fruit development
2.2.3 ‘丁岙’杨梅不同器官生长期S含量变化及分配特性

图 6可以看出,‘丁岙’杨梅年生长期,不同器官的S含量变化幅度较小。根中S含量为1.59~1.89 g·kg-1,其中果实膨大期含量最高,花芽分化期含量最低。枝中S含量为1.98~2.21 g·kg-1,果实膨大期含量最高,幼果期含量最低。叶中S含量为2.05~2.61 g·kg-1,果实膨大期含量最高,花芽分化期含量最低。果实中S含量在幼果期最大为2.46 g·kg-1,随后果实膨大期降至2.15 g·kg-1。除果实外,根、枝、叶器官不同时期之间S元素含量未达到显著性差异。幼果期杨梅不同器官中S含量的高低顺序为果>叶>枝>根,果实膨大期为叶>枝>果>根,花芽分化期和休眠期顺序为叶>枝>根。

图 6 ‘丁岙’杨梅不同器官生长时期S含量 Fig. 6 S content in organs of Dingao Chinese bayberry during fruit development
2.3 ‘丁岙’杨梅不同器官生长期微量元素含量变化及分配特性 2.3.1 ‘丁岙’杨梅不同器官生长期Fe含量变化及分配特性

图 7可知,‘丁岙’杨梅年生长期,不同器官Fe含量变化幅度较大,4个时期之间存在显著差异。根中Fe含量为107.3~380.7 mg·kg-1,其中果实膨大期含量最高,花芽分化期含量最低,且不同时期之间均达到显著性差异。枝、叶片中Fe含量最高值出现在幼果期,分别为51.2和170.9 mg·kg-1,随后逐渐下降,最低值出现在花芽分化期,分别为35.4和60.8 mg·kg-1。果实Fe含量由幼果期28.9 mg·kg-1下降至果实膨大期21.1 mg·kg-1。‘丁岙’杨梅的果实Fe含量最低,其他3个器官的高低顺序为根>叶>枝。

图 7 ‘丁岙’杨梅不同器官生长时期Fe含量 Fig. 7 Fe content in organs of Dingao Chinese bayberry during fruit development
2.3.2 ‘丁岙’杨梅不同器官生长期Mn含量变化及分配特性

图 8可知,‘丁岙’杨梅年生长期,根、叶片Mn含量最高出现在果实膨大期,分别为105.1、879.9 mg·kg-1,比幼果期分别增加了94.3%、37.4%,根和叶片含量在两个时期之间存在显著差异。枝中Mn含量为6.6~7.8 mg·kg-1,其中幼果期含量最高,花芽分化期含量最低,且不同时期之间均达到显著性差异。果实Mn含量由幼果期6.3 mg·kg-1下降至果实膨大期5.1 mg·kg-1。‘丁岙’杨梅的果实Mn含量最低,其他3个器官的高低顺序为叶>根>枝。

图 8 ‘丁岙’杨梅不同器官生长时期Mn含量 Fig. 8 Mn content in organs of Dingao Chinese bayberry during fruit development
2.3.3 ‘丁岙’杨梅不同器官生长期B含量变化及分配特性

图 9可知,‘丁岙’杨梅年生长期,根、枝条B含量最高出现在果实膨大期,分别为27.6、26.6 mg·kg-1,较幼果期分别增加了17.9%、45.4%,根和枝条在2个时期之间存在显著差异。叶片B含量幼果期最高,为54.4 mg·kg-1,其次为花芽分化期,休眠期34.8 g·kg-1为最低。果实B含量由幼果期16.0 mg·kg-1下降至果实膨大期12.2 mg·kg-1。‘丁岙’ 杨梅的果实B含量最低,休眠期的高低顺序为叶>枝>根,其他时期的高低顺序为叶>根>枝。

图 9 ‘丁岙’杨梅不同器官生长时期B含量 Fig. 9 B content in organs of Dingao Chinese bayberry during fruit development
2.3.4 ‘丁岙’杨梅不同器官生长期Zn含量变化及分配特性

图 10可知,‘丁岙’杨梅年生长期,根的Zn含量幼果期为41.0 mg·kg-1,随后逐渐增加,花芽分化期59.1 mg·kg-1为最高。枝中Zn含量为449.2~751.1 mg·kg-1,其中果实膨大期含量最高,幼果期含量最低,叶片Zn含量幼果期32.7 mg·kg-1为最高,随后逐渐降低,休眠期18.3 mg·kg-1为最低,枝和叶片的Zn含量不同时期之间均达到显著性差异。果实Zn含量由幼果期97.4 mg·kg-1下降至果实膨大期54.2 mg·kg-1。幼果期‘丁岙’杨梅的Zn含量高低顺序为枝>果>根>叶,果实膨大期为枝>根>果>叶,花芽分化期和休眠期为枝>根>叶。

图 10 ‘丁岙’杨梅不同器官生长时期Zn含量 Fig. 10 Zn content in organs of Dingao Chinese bayberry during fruit development
2.3.5 ‘丁岙’杨梅不同器官生长期Cu含量变化及分配特性

图 11可知,‘丁岙’杨梅年生长期,根的Cu含量为3.1~5.3 mg·kg-1,其中果实膨大期含量最高,休眠期含量最低。枝的Cu含量为68.9~131.3 mg·kg-1,其中幼果期含量最高,花芽分化期含量最低。叶片的Cu含量为3.3~4.0 mg·kg-1,不同时期之间不存在显著性差异。果实Cu含量由幼果期80.1 mg·kg-1下降至果实膨大期44.9 mg·kg-1。‘丁岙’杨梅的Cu含量高低顺序为枝>果>根≈叶。

图 11 ‘丁岙’杨梅不同器官生长时期Cu含量 Fig. 11 Cu content in organs of Dingao Chinese bayberry during fruit development
3 讨论与结论

杨梅为亚热带常绿树种,一年可抽梢多次,需肥量大,而根系的固氮根瘤菌具有固氮和降解有机磷的功能,对氮、磷的需求量较少,但树体对B、K、Zn极其敏感,因此杨梅具有特有的矿质营养需求特性[13]。在‘丁岙’杨梅生长初期,即从萌芽至幼果期这个阶段,新梢、叶片、根系的生长主要依靠树体内贮藏的养分,此时枝条和叶片的Mg、Fe、Cu含量最高,表明幼果前保证树体的各元素含量,特别是保证Mg、Fe、Cu以满足果实、叶片、枝条的生长发育十分必要。果实膨大期为果实快速生长和膨大时期,也是枝条大量生长期,枝条和叶片的N、K,枝条的Ca、B、Zn,叶片的Mn含量最高,说明此时要保证N、K、Ca、B、Zn、Mn的供应。生长过程中不同器官的P、Mg和S含量变化幅度较小,说明3种元素含量在树体内较为稳定。

果树生长发育所需的各种矿质元素主要是通过根吸收,从根的木质部向上运输至枝条、叶片和果实进行利用和贮藏,不同器官吸收养分的速率和过程,形成在各功能部位的分配量[14]。杨梅矿质养分的年间吸收量[10]、在体内分布及对生长和品质的影响等已有研究[15, 16, 17, 18],但对微量元素含量的报道较少。本研究中发现,‘丁岙’杨梅根中Fe含量最高,果实膨大期达到380.7 mg·kg-1,枝条中Ca、Zn含量较高,特别是Zn含量果实膨大期达到751.1 mg·kg-1,叶片中Ca、Mn、B含量相对较高,特别是Mn、B最高值分别为879.9、54.4 mg·kg-1,此研究结果对建立杨梅树体营养调控理论和研制杨梅配方肥具有积极作用。

参考文献
[1] 马国瑞,石伟勇.果树营养失调症原色图谱[M].北京:中国农业出版社,2001:2-3.(1)
[2] 顾曼如,束怀瑞,曲桂敏,等.红星苹果果实的矿质元素含量与品质关系[J].园艺学报,1992,19(4):301-306.(1)
[3] 贾兵,衡伟,刘莉,等.砀山酥梨叶片矿质元素含量年变化及其相关性分析[J].安徽农业大学学报,2011,38(2): 212-217.(1)
[4] 马建军,王同坤,齐永顺,等.赤霞珠葡萄生长期矿质营养元素的含量变化[J].河北科技师范学院学报, 2007, 21(1): 8-12.(1)
[5] 陈巍,郭秀珠,黄品湖,等.四季柚生育期叶片和果实中矿质元素含量变化的研究[J].植物营养与肥料学报,2013,19(3):664-669.(1)
[6] 马建军, 张立彬. 野生欧李生长期矿质营养元素含量的变化[J]. 园艺学报, 2004, 31(2): 165-168.(1)
[7] 高启明, 罗淑萍, 郑春霞, 等. 扁桃幼果发育期果实和叶片中矿质元素含量的变化[J]. 果树学报, 2007, 24(2): 222-225.(1)
[8] 梁智,张计峰.两种枣树矿质营养元素积累特性研究[J].植物营养与肥料学报,2011,17(3):688-692.(1)
[9] 姜丽娜,符建荣,马军伟,等.浙江杨梅原产地土壤环境及主产区土壤养分空间分布研究[A].李华栋.农业持续发展中的植物养分管理[C]//南昌:江西人民出社,2008:426-436.(1)
[10] 张跃建.东魁杨梅对主要矿质养分的年间吸收量[J].浙江农业学报,1999,11(4):208-211.(2)
[11] 黄建珍.‘丁岙’杨梅生产现状、存在问题及产业提升对策[J].浙江农业科学,2009,(2):275-277.(1)
[12] 李酉开.土壤农业化学常规分析方法[M].北京:科学出版社,1983.273-297.(1)
[13] 周林军,曾明,王秀琪.我国杨梅矿质营养特性研究进展[J].中国南方树,2013,42(2):35-38,43.(1)
[14] 曾骧.果树生理学[M].北京:北京农业大学出版社,1992.274-291.(1)
[15] 何新华,陈力耕,潘介春,等.钼对杨梅结瘤固氮的影响及在植株体内的分布[J].中国南方果树,2006,35(1):6-8.(1)
[16] 何新华,陈力耕,郭长禄.硫和钴在杨梅植株体内的分布及对生长的影响[J].园艺学报,2004,31(5):641-643.(1)
[17] 何新华,陈力耕,何冰,等.铅对杨梅幼苗生长的影响[J].果树学报,2004,21(1):39-32.(1)
[18] 求盈盈,沈波,郭秀珠,等.叶面营养对杨梅叶片光合作用及果实品质的影响[J].果树学报,2009,26(6):902-906.(1)