新疆塔里木盆地駿棗果實營養與土壤養分相關性分析

摘 要：測定了新疆塔里木盆地8個縣市駿棗種植園土壤養分含量，及相應果園駿棗的果實營養，應用SPSS軟件進行多元逐步回歸分析，結果顯示，駿棗果實營養與土壤養分含量間存在明顯的相關關系，其中棗果中總糖和土壤中N含量呈極顯著性負相關，棗果中總酸和土壤中的 Ca呈顯著性正相關；棗果中Vc和土壤中P呈極顯著性正相關，和土壤中Fe呈顯著性正相關：棗果中Zn和土壤中P呈極顯著性負相關，和土壤中Fe呈典型性正相關。對不同采樣地土壤和棗果營養的聚類分析顯示，采樣地間土壤相似性較高，但棗果營養相似性較低，說明除了土壤營養物質外還有其他多種因素共同對棗果實營養起著綜合影響。

關鍵詞：駿棗；土壤養分；果實營養；多元逐步回歸；聚類分析

中圖分類號：S665.1 文獻標識碼：A 文章編號：1009-9980(2010)04-626－05

棗是我國特有的果樹之一，國外稱其為中國棗Chinese jujube(學名Zizyphus.jujubaMill.)，為鼠李科(Rhamnaceae)棗屬(Ziziphus Mill)植物，是我國特有的果樹資源和獨具特色的優勢樹種，有3000a的栽培歷史。駿棗原產山西交城縣邊山一帶，該品種適應強，棗果味甜，品質上等，果實的營養很豐富，有很高的營養價值和食療價值，鮮食、制干兼用，用途比較廣泛。環塔里木盆地綠洲帶及其邊緣區種植駿棗面積已占棗種植總面積的50％以上，現已成為規模發展的主栽品種。環塔里木盆地地處北緯37～42°的暖溫帶。優越的光熱資源及較大的晝夜溫差，十分有利于棗果營養的積累。但環塔盆地生境差異的不同使不同種植區果實營養成分表現出一定的差異。前人對駿棗的研究主要集中在豐產栽培技術方面，對環境條件、土壤養分狀況與駿棗棗果營養物質含量之間的相關性的研究尚未見報道。我們在對環塔里木盆地典型駿棗種植區進行調查測定基礎上，對土壤養分含量與果實主要營養的相關性進行了初步研究，旨在探討影響棗果實營養的主要土壤營養因子，為駿棗的高效栽培生產提供一定的理論基礎。

1 材料和方法

1.1 材料

本試驗選擇環塔里木盆地8個具有代表性的駿棗種植縣市：若羌縣、且末縣、疏附縣、巴楚、阿克蘇市、溫宿縣、沙雅縣和224團，及駿棗原引種山西交城。在每個縣市內選擇栽培管理基本一致的2～3個駿棗園進行采樣測定。在棗樹成熟期，于每個棗園內不同方位隨機采集50粒全熟的棗果，在實驗室自然晾干用于測定棗果營養物質含量。在每個棗園內取五個點采集20～40cm處土樣混合用于測定土壤養分含量。

1.2 測定方法

1.2.1 果實營養成分測定 在每個棗園內不同方位隨機采集50粒棗果，自然晾干用于測定棗果營養物質含量。果實總糖、蔗糖的測定采用蒽酮比色法；總酸含量測定用酸堿中和滴定法；分光光度法測定黃酮含量；維生素C含量測定用碘滴定法；原子吸收分光光度法測定棗果中鈣、磷、鐵、鋅等元素的含量。每成分測定3次，取其平均值為測定結果。

1.2.2 土壤養分測定 土壤pH值、有機質、全N、P、K等土壤元素的測定參照《土壤理化分析》，每成分測定3次，取其平均值為測定結果。

1.3 數據處理

將所測得的數據用SPSS 13.0軟件進行果實營養指標和土壤養分含量進行相關性分析和多元逐步回歸。其中黃酮(Y1)、總糖(Y2)、還原糖(Y3)、蔗糖(Y4)、總酸(Y5)、維生素C(Y6)、鈣(Y7)、鐵(Y8)、鋅(Y9)9個因變量和PH值(X1)、全鹽量(X2)、有機質(X3)、氮(X4)、磷(X5)、鉀(X6)、鈣(X7)、鐵(X8)、鋅(X9)9個自變量，變量(x)進入回歸的概率為0.1，移除的概率為0.11。并用分層聚類中的Nearestneighbor法對不同采樣地土壤和棗果營養分別進行了聚類。

2 結果與分析

2.1 棗果營養成分測定

從表1可以看出，不同種植區的駿棗棗果營養間存在著一定差異。各地棗果糖分積累的方式不同，表現出棗果內糖分種類和含量的差異，其中各產地棗果蔗糖含量間存在明顯的差異，為185～472g·kg^{-1，平均323.1g·kg-1，洛浦縣的含量最高達到472g·kg-1，沙雅縣最低含量僅有185g·kg-1。與原產地比較，新疆駿棗蔗糖含量普遍高于山西測定結果257g·kg-1。各產地棗果維生素c含量存在較明顯的差異，平均為758.1 mg·kg-1，阿克蘇市棗果維生素C含量最高達到920mg·kg-1，新和縣的含量最低不到阿克蘇棗果含量的1/2僅有446mg·kg-1；棗果黃酮含量除阿克蘇市和沙雅縣含量較低外，其余采樣地棗果黃酮含量在357～486mg·kg-1；對棗果礦物質元素的測定結果顯示，棗果鈣含量平均為115.0mg·kg-1，除柯坪縣測定為69mg·kg-1較低外，其余縣市駿棗棗果含鈣量差異較小在105～140mg·kg-1；棗果鐵含量以山西交城的較高為20.1mg·kg-1，和新疆各產地含量差異明顯。綜合以上測定結果顯示，新疆各產地中洛浦縣和澤普縣棗果的含糖量相對較高，阿克蘇市棗果所含維生素C和礦物質含量在所測定縣市中較高。新疆各駿棗產地棗果除糖分含量較高外，黃酮、鈣、鋅和維生素C含量都低于原產地山西交城，這說明新疆的種植環境可能更有利于駿棗糖分的積累。}

2.2 棗園土壤養分含量測定

棗對土壤的適應性較廣泛，在土壤pH值低于8.5，總鹽量在0.4％以下的土壤上都能正常生長。各采樣地土壤養分含量的測定結果(表2)顯示，幾個調查區域內的土壤總鹽量和pH值差異較小，全鹽量在0.2％以下，pH值在7.92～8.42，測定結果均在駿棗正常生長發育的范圍內。土壤全氮和有機質是土壤固相的重要組成部分，在土壤肥力發展過程中，起著極其重要的作用，在一定含量范圍，全氮和有機質含量的多少，反映了土壤肥力的高低。按照國家土壤養分分級標準，洛浦縣、新和縣和224團有機質含量低于0.6％，土壤較瘠薄；澤普縣、庫車縣、沙雅縣和柯坪縣在0.583％～0.840％，含量較低；阿克蘇市測定為2.240％，含量較高，各縣市土壤有機質含量平均為0.734％，總體含量偏低。各產地棗園土壤鈣含量平均為6.96％，新和縣含量較高達到12.2％；而阿克蘇市土壤鈣含量僅為新和縣的1/3，只有2.8％；土壤鋅含量在各測定棗園間差異較大平均為57.06mg·kg^{-1阿克蘇市含量較高達到72.7g·kg-1，新和縣土壤鋅含量為34.5 mg·kg-1，約為其他地區含量的1/2。綜合以上測定結果顯示，阿克蘇市所調查棗園土壤養分含量總體要好于新疆其他產地。}

2.3 棗果營養成分與土壤養分相關性分析

在對駿棗棗果營養含量的分析和棗園土壤養分調查測定的基礎上，對棗果營養成分與土壤養分的相關性做了初步分析。由表3可以看出，駿棗棗果中總糖含量和土壤中氮含量成顯著性負相關(相關系數r=-0.606，)，與其他因素關系不密切：棗果維生素C含量與土壤中營養元素的含量有著密切的聯系，果實中維生素C含量和土壤有機質含量成顯著性正相關(相關系數r=0.610，)，和土壤中磷、鉀和鐵的含量成極顯著性正相關(相關系數分別為r=0.854，r=0.767，r=0.786，)，和土壤中鈣含量成顯著性負相關(相關系數r=-0.609，)，和土壤中的其他因子間的相關性均不顯著。棗果黃酮含量和土壤有機質和全氮含量呈負相關；棗果蔗糖含量和土壤有機質、氮、鈣、鐵等含量呈負相關；棗果鋅含量和土壤中鈣、鐵和鋅含量成正相關性；棗果鈣含量和土壤中的有機質、鈣和磷的含量呈正相關。雖然這些因子之間的相關性未達到顯著水平，但棗果營養與土壤中這些養分含量都存在著一定的聯系。由此可見，科學平衡的土壤養分含量是提高果實營養，改善農產品風味、營養組成和含量，實現果樹商品價值的重要保證。

2.4 多元逐步回歸分析

自然界中的各種生態因子都是相互聯系和相互影響的，土壤中各因子也是相互影響綜合作用于果實營養，簡單相關系數不包括自變量之間的相互作用，不能完全地客觀反映它們與因變量之間的實際關系，因此在單因子分析的基礎上需要進行多元逐步回歸分析(表4)，尋找影響果實營養的主要土壤營養因子。本實驗應用SPSS軟件進行多元逐步回歸，分析按α=0.10水平，結果均有顯著性意義。8個種植區駿棗的營養指標中，棗果中總糖和土壤中全氮含量呈極顯著性負相關，棗果中總酸和土壤中的鈣呈顯著性正相關；棗果中維生素C和土壤中磷呈極顯著性正相關，和土壤中鐵成顯著性正相關：棗果中鋅和土壤中磷呈極顯著性負相關，和土壤中鐵呈典型性正相關。駿棗果實所含黃酮、鋅和鈣等營養物質與土壤養分因子間未表現出顯著的相關關系。

2.5 聚類分析

對8個調查縣市棗果營養含量聚類結果顯示，當閾值為10時，洛浦縣、澤普縣、224團和庫車測定棗果營養含量相近，被聚為一類，它們所含總糖、蔗糖、鈣和鐵的含量較高；阿克蘇市和沙雅縣關系較近但沒有聚為一類，與其他調查縣市相比，其棗果所含黃酮含量較低，還原糖、總酸和鋅含量相對較高；柯坪縣和它們的相似程度較低。對8個采樣地土壤的聚類結果顯示，洛浦縣、澤普縣、柯坪縣、庫車縣和沙雅縣相似程度最高，當閾值為5時被聚為一類，土壤差異程度較小；新和縣的土壤營物質含量和其余縣市相似性較低，其土壤pH值、全鹽量和鈣含量較高。土壤聚類結果顯示大部分調查縣市間的土壤營養物質含量差異度較小(圖1)。綜合以上聚類結果可以看出，棗果營養與土壤的聚類結果有大致相似的趨勢，但土壤聚類結果中處于塔里木盆地南部地區的澤普縣和洛浦縣和處于北部的柯坪縣聚在一類，土壤營養物質含量較相近，而棗果營養聚類中則和同樣處于塔里木南部地區的224團有較近的距離，而柯坪縣卻和它們的關系最遠，類似的結果也表現在阿克蘇市的分析結果中。這表明雖然土壤養分物質的含量對棗營養有著重要的作用，生態環境等因素也一起綜合影響著果實營養物質含量，如棗果中總糖和蔗糖含量表現出地理緯度越低、光熱條件越好、糖分積累越多的趨勢。

3 討論

棗樹生命活動所需的物質大部分都是從土壤中吸收的，土壤中營養物質的水平將直接影響到駿棗的生長發育和果實營養含量的表現，棗果實營養成分的形成是土壤營養的諸多因子共同作用的結果。

維生素C對維持人體正常生理功能及健康具有相當重要的作用，本實驗分析結果顯示，棗果中維生素C含量和土壤中磷和鐵元素成顯著性正相關，這和前人的研究結果相似；本試驗對棗果含糖量和土壤養分含量分析顯示，棗果中的總糖含量受土壤中氮的顯著性負向調節。這和顧曼如等和曲文章等的研究相似。土壤中鐵和鋅等礦物元素都參與了駿棗果中營養物質的形成，具有不同程度的相關性，其中棗果中鋅和土壤中磷呈極顯著性負相關，和土壤中鐵呈顯著性正相關。有研究表明增加土壤鋅的供應可以明顯抑制植物根部對鐵的吸收以及加大對地上部鐵的轉運：而植物體內磷與鋅的交互作用具有一定的普遍性和專一性，已有資料表明，磷一鋅交互作用可發生在多種植物上，表現出典型的頡頏作用。土壤礦物元素對駿棗果實營養的形成都起到不同程度的影響，研究這些土壤礦物元素的作用機理以及如何利用土壤中這些礦物元素，使之在駿棗的生長發育和營養含量表現中發揮最佳效果，還需進一步的研究。

聚類結果顯示，8個調查縣市土壤養分含量相近的地區所產棗果營養成分相似程度也越大，但也存在明顯不一致的情況，如224團和柯坪縣土壤養分含量和棗果營養成分間對應的差異性，這種不一致性也進一步證明，影響果營養差異的因素中，土壤營養狀況和各種生態因素共同起著重要的綜合影響。在實際生產中要根據土壤狀況和不同地點的生態情況綜合考慮，選擇合適的種植區以達到適地適樹生產出的品質最優棗果及商品價值最大化的目的。

綜合以上分析結果說明，棗果營養的積累并不是從土壤中獲得的相應元素越多越好，而是有一定的適宜值。影響駿棗果實營養成分差異的因素很多，本研究只是從土壤養分方面著手，探討影響駿棗果實營養含量的一種途徑。通過比較棗果果實中各營養成分和土壤養分含量的相關關系，了解它們之間的相互制約性，就可以通過田間管理措施，人為有針對性的改變土壤養分含量，從而影響駿棗果實中營養成分的含量，最終獲得高品質的駿棗，滿足人們不同的生產和生活需要。

在實際生產中要注意土壤中氮肥的含量，土壤中氮含量過高導致果樹地上部徒長，降低果實產量和營養含量，適宜的氮肥用量才是保證駿棗營養含量的基礎。土壤中的鐵含量對棗果中維生素C和鋅都有顯著的正向調節作用，在駿棗生長期要注意噴施鐵肥。以促進棗果中維生素C和鋅等礦物元素的積累；土壤中過量的磷會抑制棗果對鋅的吸收。所以在田間施肥管理中要注意各種礦物元素的相互影響合理配置，才能達到棗優質高效生產的目的。