阿月渾子葉片礦質營養質量分數的季節變化

摘要：對引自美國、以色列和伊朗的3個阿月渾子品種的成年樹在生長過程中的葉片營養元素(N、P、K、ca、Mg、Mn、Cu、Fe)質量分數進行測定分析，結果表明，3個阿月渾子品種葉片礦質營養元素質量分數季節變化規律一致，從5月到9月，隨葉齡的增加，N質量分數逐漸下降，Ca、Mg、Mn、K質量分數逐漸遞增，其中Ca增加3倍，最為明顯，而P、cu、Fe質量分數變化不顯著；7月中下旬營養元素質量分數相對穩定，為阿月渾子營養診斷的最佳采樣時期；試驗地總鹽量在0～20 cm和20～40 cm土層分別為666.6 mg·kg^-1和900 mg·kg^-1，為強堿性土壤，導致阿月渾子P、Fe虧缺，葉片缺素癥狀明顯，由于灌溉水含鹽量高達2 670mg·kg^-1和900 mg·kg^-1，到堅果成熟期部分葉片鹽害癥狀明顯，葉片中的cu質量分數相對較高，但未發現明顯的cu害癥狀；阿月渾子葉片各營養元素質量分數的相關分析表明，不同元素間存在一定的相關性，其中N和ca質量分數存在極顯著的負相關關系，Mg和Cu質量分數存在極顯著的正相關關系。

關鍵詞：阿月渾子；礦質元素；葉分析；生長期

中圖分類號：s664.7 文獻標識碼：A 文章編號：1009－9980(2009)04-502-05

阿月渾子(Pistacia vera L.)為漆樹科黃連木屬的落葉小喬木，是一種優良的木本油料、干果與藥用多用途的經濟樹種，堅果商品名為開心果，為世界六大堅果之一。阿月渾子原產中亞、西亞，是該地區最古老的樹種之一，后逐漸引種到地中海地區、美洲和澳洲等地，目前，伊朗和美國為開心果的最大生產和出口國。阿月渾子為強喜光樹種，適應夏季干熱氣候，是最抗旱的果樹之一，可在干旱瘠薄的山地或半沙漠地帶生長，抗逆性強，在我國西部干旱地區有很大發展潛力㈣。從上世紀90年代，我們開展阿月渾子引種試驗，從美國、伊朗、以色列等地引進阿月渾子優良品種，嫁接在中國黃連木上獲得成功，并在甘肅甘谷縣建成了近666.7 hm²的阿月渾子示范果園。據在甘肅試驗點測定，8 a齡嫁接樹干果質量達3.1kg·株^-1，千粒質量1.1kg，開裂率75％，與國際先進水平相近。我國西北部地區土壤多偏堿性，種植園阿月渾子部分葉片呈現缺素癥，嚴重影響到群體產量。礦質營養是果樹生長發育、產量形成和品質提高的基礎，根據葉片分析并輔以土壤分析來指導科學施肥，已成為果樹生產的重要手段之一。國內對扁桃、野生歐李、枇杷和核桃等多種果樹葉片礦質元素變化進行了研究報道，但對阿月渾子礦質營養的研究還未見報道。加利福尼亞大學Ufiu等對阿月渾子葉片部分礦質元素年變化進行了分析，并提出了葉片診斷礦質營養元素的范圍；上述研究也表明，營養元素的豐虧與氣候、土壤有密切關系，不同品種間、砧木間也存在差距，因此，作者擬對甘谷縣種植的不同品種阿月渾子礦質元素質量分數動態變化進行詳細研究，旨在了解其變化規律，為阿月渾子的營養診斷和合理施肥提供依據。

l 材料和方法

1.1 試驗地基本情況

試驗地設在甘肅省甘谷縣為民農場阿月渾子栽培示范園，位于北緯34°45′，東經105°20′，海拔1 272 m，利用watch dog自動氣象站記錄氣候條件，2008年均氣溫10.57℃，7月氣溫21.87℃，1月氣溫-5.33℃，極端高溫34.5℃，極端低溫-18℃：20 cm深土壤年均溫12.53 oc；年均空氣濕度58.44％；平均光照強度172.39 w·m^-2，年降雨量為433 mm。試驗地為山前坡地，土層深厚，為粉砂壤土，2008年3月21日采集土樣與灌溉水樣進行分析，土壤化學性狀見表1，為典型的強堿性土壤，灌溉水的pH值為7.463，總鹽質量分數為2 670 mg·kg^-1。試驗地進行常規管理，定期漫澆水，在2007年冬季根施少量有機肥。

1.2 材料及取樣方法

供試材料P I，PⅡ與PⅢ分別為引自美國(Kerman)、以色列和伊朗的3個阿月渾子品種，嫁接在中國黃連木上，嫁齡6 a，其中美國品種和以色列品種已結實，伊朗品種還未結實。試驗于2008年5－9月每隔20 d采集葉片1次，在樹冠外圍中部東、南、西、北四個方位選取長度、粗度相對一致的2a生枝條，自頂端算起采第3片完整葉，每株采葉lO片，每品種重復3次。

1.3 測定方法

采樣后保濕帶回實驗室。經洗凈、殺酶、烘干、粉碎、過篩，貯于塑料瓶中待分析營養元素質量分數。測定方法：N用凱氏定氮法，P用釩鉬黃比色法(以上2元素待測液采用H₂SO₄-H₂O₂ 1次消化)，K、ca、Mg及微量元素用原子分光光度計(采用干灰化法)測定。試驗結果統計分析采用Spssl2.0和Excel統計分析軟件完成。

2 結果與分析

2.1 阿月渾子葉片大量元素質量分數的動態變化

阿月渾子生長季N、P、K、Ca、Mg 5種大量元素質量分數動態變化規律見表2。3個阿月渾子品種葉片內的全N質量分數隨葉齡的增加呈下降趨勢，葉片N質量分數展葉后出現一高峰值(5月19日)，美國品種為2.946％，以色列品種為3.244％，伊朗品種為2.765％，然后逐漸降低，到果實采收后降到最低點。3個阿月渾子品種平均含氮量以伊朗品種(2.20％)相對較低。

3品種整個生長期葉片P質量分數變化較為平穩，以色列品種的P質量分數顯著低于美國和伊朗品種，美國和以色列品種在8月下旬到果實采收后急劇下降，下降幅度分別為0.037％和0.022％，而未結實的伊朗品種下降幅度較少(0.009％)，可能是果實成熟對P的需求導致葉片含P量的降低。

美國和伊朗品種的K質量分數呈先升后降趨勢，以色列品種的K質量分數呈升一降一升趨勢，都為8月初達到最高值，且質量分數最高的為以色列品種(2.14％)。因為6－8月正值葉幕形成高峰，因此礦質元素以葉片吸收積累為主，該階段K質量分數明顯增加，所以此期生產中應注重K元素的積累。而8月初－9月為果實迅速膨大期，需要大量的K，致使葉內K元素質量分數下降。

整個生長季3品種葉片Ca質量分數均呈明顯的上升趨勢，美國品種的Ca質量分數顯著高于以色列和伊朗品種，9月初都達到最高值，比5月增加近3倍，可見，Ca質量分數隨葉齡的增長逐漸遞增。

美國和以色列品種葉片Mg質量分數在5－7月呈上升趨勢，7－8月下旬為“V”型變化，美國品種尤為明顯，8月下旬到果實采收后，均急劇下降；而伊朗品種整個生長季呈平穩的上升趨勢。3品種Mg質量分數的變化范圍差異顯著，為美國品種>以色列品種>伊朗品種。

2.2 阿月渾子葉片微量元素質量分數的動態變化

阿月渾子生長季Mn、Cu、Fe 3種微量元素動態變化規律見表3。美國和以色列品種的葉片Mn質量分數在5－8月下旬呈上升變化，最高值美國品種為56.51 mg·kg^-1，以色列品種為46.77 mg·kg^-1，8月下旬到果實采收后，葉片Mn質量分數呈明顯下降趨勢；伊朗品種一直處于平緩上升的趨勢，沒有明顯的變化規律，伊朗品種葉片Mn質量分數遠低于另外2個結實品種。

阿月渾子葉片Cu質量分數在整個生長季的變化較為平穩，3品種在8月下旬均達到了最高值(美國品種17.880 nag·kg^-1，以色列品種18.113 mg·kg^-1，伊朗品種12.373 mg·kg^-1)，美國和以色列品種尤為明顯。

美國和以色列品種Fe質量分數在整個生長期呈現出從倒“v”型到平緩的一個變化，最高峰出現在7月初(美國品種151.008 mg·kg^-1，以色列品種151.486 mg·kg^-1)，后逐漸下降到平穩。因為果實膨大的時期是葉綠體迅速形成的時期，而Fe是葉綠素前體形成的重要元素，可能是這個時期葉片向果實提供Fe元素，所以質量分數會下降。而伊朗品種整個生長季無明顯變化規律，可能與其未結實有關。

2.3 阿月渾子品種間葉片礦質營養元素質量分數比較

對3個阿月渾子品種生長季營養元素質量分數計算平均值，進行統計分析，結果(表4)表明，2個結實品種(P I，PⅡ)葉片N、K、Ca、Mg、Mn、Cu質量分數均極顯著或顯著高于未結實品種(PⅢ)；而未結實品種(PⅢ)葉片P、Fe質量分數顯著高于結實品種(P I，PⅡ)；結實品種P I和PⅡ葉片P、K、Ca、Mg質量分數均有極顯著差異(P<0.01)，葉片Mn質量分數有顯著差異(P<0.05)，葉片N、Cu、Fe質量分數無顯著差異。

2.4 阿月渾子葉片內礦質元素的相關性

對阿月渾子2個結實品種(P I，PⅡ)葉片中8種礦質營養元素相關性進行分析，結果(表5)表明葉片N元素質量分數與Ca元素質量分數變化達到-極顯著負相關，相關系數為r(N，Ca)=0.974；葉片Mg元素質量分數與Cu元素質量分數變化達到極顯著正相關，相關系數r(Mg，Cu)=0.925；Mg與Mn，Ca與Cu，Mn與cu都達到顯著正相關，其它元素相關性不顯著。

對伊朗品種(PⅢ)8種礦質元素做相關性分析發現，除P、Cu、Fe與其他元素無相關性外，其他5種礦質元素均存在一定程度的相關性。葉片N元素質量分數與Ca、Mg元素質量分數變化達到極顯著負相關，與K、Mn質量分數變化呈顯著負相關：K與Mn，Ca與Mg呈極顯著的正相關，其他元素的相關性及相關系數結果見表5。由此看出，阿月渾子葉片在生長發育過程中礦質營養元素之間存在著一種協同和拮抗的動態平衡作用過程。

3 討 論

綜合3個品種各元素的動態變化及方差異分析發現，阿月渾子3個品種葉片營養元素質量分數季節變化呈現一致性，從5月到9月，隨葉齡的增加，N質量分數逐漸下降，這與核桃葉片N質量分數動態變化一致；Ca、Mg、Mn、K質量分數逐漸遞增，其中ca增加3倍最為明顯，這與ca在植物體內移動性差相關，而P、Cu、Fe質量分數整個生長季變化不顯著。果實成熟期即果仁填充期(8－9月)，葉片P、Mg、Mn質量分數均下降，可能與營養成分向果實中轉移有關，尚有待進一步證實。不同營養元素質量分數的變化范圍在不同品種間表現不盡一致，伊朗品種Mn元素質量分數顯著低于科爾曼和以色列品種，以色列P質量分數顯著低于科爾曼和伊朗品種，科爾曼ca質量分數顯著高于以色列和伊朗品種，而3品種Mg元素質量分數差異顯著，為科爾曼>以色列>伊朗。對不同元素相關性進行分析，結實品種(科爾曼，以色列)的N與Ca質量分數呈極顯著的負相關，說明它們之間存在著拮抗作用。Ca、Mg、Mn、Cu質量分數呈極顯著或顯著正相關，說明它們之間有增效作用。對于未結實品種(伊朗)，N質量分數與K、Ca、Mg、Mn質量分數呈極顯著或顯著負相關，K、Ca、Mg、Mn質量分數呈極顯著或顯著正相關，因此，在生產中要綜合分析土壤性質和元素間平衡關系，合理配方施肥，實現增產增效的作用。

試驗地為典型的強堿性土壤，土壤pH值為8.4-8.8，強堿性土壤中易發生Mn、P、Fe等的缺乏。Brown等報道阿月渾子葉片Mn元素臨界值為30mg·kg^-1，適宜值為30～80 mg·kg^-1，甘谷縣未發現Mn的缺乏。科爾曼與以色列2個品種的Mn質量分數在正常范圍內，而伊朗品種顯著低于臨界值，可能存在虧缺。與P元素質量分數臨界值相比，甘谷縣栽培的阿月渾子8月葉片P質量分數(0.077％)僅為臨界值(0.14％)的55％，Ashworth等報道，P虧缺的阿月渾子具有正常的葉稠密樹冠，出現葉萎黃病，最早出現在終端葉片，后逐漸發展到部分和所有葉片，出現P虧缺時，葉片P質量分數大約是0.09％～0.1％。而試驗的科爾曼、以色列、伊朗3個品種的平均含P量分別為0.072％、0.060％、0.076％，在試驗地觀察到部分葉緣焦枯，與國外阿月渾子缺磷癥狀一致，由于強堿性土壤中磷酸鹽以磷酸鈣等不溶性物質存在，不能溶解到土壤溶液中，抑制了葉片對P元素的吸收，可能是試驗地阿月渾子豐產的一個主要制約因素，因此在栽培中應注意P肥的及時供給和土壤pH值的調節，以滿足阿月渾子的正常開花結果。由于阿月渾子葉片Fe質量分數的標準值未見報道，參考李港麗等對蘋果Fe質量分數標準值(150～290 mg·kg^-1)的研究，阿月渾子整個生長期的Fe質量分數明顯低，葉色較淺，以新梢頂端葉片尤為顯著，存在明顯的缺鐵癥狀，因鐵離子是葉綠素形成的重要物質，虧缺會使葉綠素合成受阻，出現缺鐵性黃葉的癥狀。此外，uriu等曾報道8月葉片Cu質量分數的臨界值為4 mg·kg^-1，適宜范圍為6～10mg·kg^-1而3個品種8月的Cu質量分數(科爾曼17.88 nag·kg^-1，以色列18.11 mg·kg^-1，伊朗12.37 mg·kg^-1)均高于適宜范圍的10 mg·kg^-1，但未發現銅害癥狀，是否意味著中國栽培的阿月渾子葉片內的Cu質量分數適宜范圍較大，有待進一步研究。

試驗地年降水量僅400 mm多，在生長季節需要大量補充水分，漫灌地下水，但灌溉水含鹽量高達2 670 mg·kg^-1，土壤總鹽量在0～20 cm土層為666.6mg·kg^-1，0～40 cm土層為900 mg·kg^-1，顯著高于阿月渾子適生栽植區域，在試驗地觀察到果實生長后期部分葉片出現葉緣全部或部分焦枯，可能對阿月渾子生長造成了一定鹽害。

4 結 論

阿月渾子葉片中主要營養元素質量分數的年周期變化可明顯分為3個時期，7月上旬以前變化幅度較大，7月中下旬相對穩定，7月下旬后又出現明顯變化。因此7月中下旬作為阿月渾子營養診斷的采樣時期是比較適宜的。試驗地為強堿性的土壤，造成了P、Fe的缺乏，從而影響阿月渾子的營養狀況，限制了豐產，因此在強堿性土壤栽培阿月渾子，應注重P肥、Fe肥的供應，以滿足阿月渾子的正常生長需要；同時應注意鹽害的防治。

致謝：感謝北京農學院農業新技術應用重點實驗室路蘋老師、王建立老師以及張焱、趙箴同學的幫助與支持。

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