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獼猴桃葉片礦質營養元素年變化動態與果實品質的關系

2011-12-31 00:00:00徐愛春陳慶紅顧霞張蕾
湖北農業科學 2011年24期

摘要:為確立生產優質獼猴桃的葉片營養診斷時期,指導獼猴桃的科學施肥,試驗以獼猴桃品種金農(Actinidia chinensis Planch. cv. Golden dragon)為試材,分析了湖北省農業科學院果樹茶葉研究所獼猴桃園內獼猴桃植株的葉片礦質營養元素含量年變化動態及其與果實品質的關系。結果表明,在整個生長季中,葉片的N、K元素含量在8月前呈下降趨勢,8月初逐漸回升,Ca元素含量的變化與之相反,Cu和Fe元素的含量總體呈下降趨勢,B和Mn元素的含量總體呈上升趨勢,Zn元素含量是升降交替性變化。K和Mn元素與果實的單果重正相關性顯著,P、K、Zn元素與果實的可溶性固形物含量和維生素C含量負相關性顯著,Mg、Ca、B元素與果實的可溶性固形物含量、維生素C含量正相關性顯著。葉片N元素的適宜診斷時期為7~9月,P、Ca和Cu元素的適宜診斷時期為10月,K、Mg和Zn元素的適宜診斷時期為7~8月,Mn元素的適宜診斷時期為9~10月,Cl元素的適宜診斷時期為7~10月,B元素的適宜診斷時期為8月,Fe元素的診斷在全年均可。

關鍵詞:獼猴桃;葉片;礦質營養元素;果實品質

中圖分類號:S663.4;Q944.56;Q945.12 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2011)24-5126-05

Relationship between Fruit Quality and Changing Trend of Mineral Nutrients in Kiwifruit Leaves

XU Ai-chun,CHEN Qing-hong,GU Xia,ZHANG Lei

(Institute of Fruit and Tea, Hubei Academy of Agricultural Sciences, Wuhan 430209, China)

Abstract: In order to establish the nutrient diagnose period in leaves and guide rational fertilization of kiwifruit, the relationship between the fruit quality and the changing trend of mineral nutrients in leaves of Actinidia chinensis Planch. cv. Golden dragon were studied at kiwifruit orchard in Institute of Fruit and Tea, Hubei Academy of Agricultural Sciences. The results were as follows. In the whole growth season, the content of N and K was downtrend before August and increasing after August in leaves, the changing trend of Ca was on the contrary, Cu and Fe were downtrend, B and Mn were increasing, the change of Zn was alternatively increasing and decreasing. There was significant positive relativity between K, Mn in leaves and single fruit weight. There was significant negative relativity between P, K, Zn in leaves and soluble solids and the content of vitamin C. There was significant positive relativity between Mg, Ca, B and soluble solids, vitamin C. The suitable period of leaf nutrient diagnose of N was from July to September, P, Ca and Cu in October, K, Mg and Zn in July or August, Mn in September or October, Cl from July to October, B in August, Fe in the whole growth season.

Key words: kiwifruit; leaf; mineral nutrients; fruit quality

獼猴桃是20世紀發展起來的新型水果,素有“水果之王”的美稱,世界獼猴桃栽培面積現已達到14.3萬hm2,年產量175萬t。中國從20世紀80年代末開始大量人工栽培,目前栽培面積為6.5萬hm2,產量約73萬t;中國獼猴桃主要分布在陜西、四川、湖北、湖南、河南等省,湖北省獼猴桃栽培面積約為2 933 hm2,產量約0.8萬t。生產上的栽培品種以美味獼猴桃[Actinidia deliciosa (A. Chev.) C. F. Liang et A. R. Ferguson]和中華獼猴桃(A. chinensis Planch.)為主,湖北省農業科學院果樹茶葉研究所選育的金農(A. chinensis cv. Golden dragon)獼猴桃是黃肉、無毛、早熟的優質中華獼猴桃品種,近年來得到了廣大消費者的青睞。然而由于栽培技術還不成熟,影響了果實品質正常發揮,嚴重制約了此品種的推廣。礦質營養元素是果樹產量形成和果實品質提高的物質基礎,礦質營養元素的含量分析旨在探討與校正樹體營養水平的變化趨勢,而葉片分析是當今較成熟的果樹營養診斷方法。目前,雖然獼猴桃營養診斷的研究進展很快[1-6],但關于不同發育時期葉片礦質營養元素與果實品質的關系研究較少。本研究通過分析金農獼猴桃不同生長時期葉片礦質營養元素含量的變化動態及其與果實品質的關系,以期為生產上進一步改善金農獼猴桃的果實品質提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地基本情況

試驗在2010年進行,試驗材料來自湖北省農業科學院果樹茶葉研究所獼猴桃園,品種為金農,選擇樹勢強健的成年結果樹;試驗地土壤pH為5.5,堿解氮含量93.6 mg/kg,速效磷含量105.6 mg/kg,速效鉀含量129.3 mg/kg。

1.2 試驗方法

試驗選取樹勢比較一致的金農結果樹15株,3次重復,每次采樣選擇同一株樹作為采樣樹,采樣時間分別為5月6日、6月6日、7月6日、8月6日、9月6日、10月10日,共6次。每次在每株采樣樹的東西南北四個方向各取發育枝中部成熟健康的葉片(含葉柄),每重復混合葉80片。

采下的葉片迅速帶回實驗室,用自來水—0.1%洗滌劑溶液—自來水—自來水-0.2%鹽酸溶液—去離子水—去離子水—去離子水系列漂洗后,于105 ℃恒溫殺青20 min,再在80 ℃條件下烘干至恒重,用不銹鋼粉碎機粉碎,放陰涼干燥處保存。

葉片全N含量用堿解擴散法測定[7];葉片全P和B元素含量用分光光度法測定[7];葉片的K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn等元素含量用原子吸收法測定[8](TAS-986型原子吸收分光光度計);葉片的Cl元素含量用硝酸銀滴定法測定[9];并對所有礦質營養元素年變化動態與金農果實的單果重、可溶性固形物含量、維生素C含量、可溶性總糖含量、可滴定酸含量、糖酸比等品質指標進行相關性比較。

2 結果與分析

2.1 獼猴桃葉片礦質營養元素含量的年變化動態

2.1.1 獼猴桃葉片大量礦質營養元素含量的年變化動態 獼猴桃葉片大量礦質營養元素含量的年變化動態見圖1,圖1顯示,獼猴桃葉片內N、K、Ca元素含量的年變化幅度較大,P、Mg元素含量的年變化幅度較小。N和K元素含量呈“V”型變化,在5月6日至8月6日期間一直呈下降趨勢,到8月6日,N、K元素含量最低,但在8月6日后呈上升趨勢。N元素在5月6日~6月6日下降幅度較小,6月6日~8月6日下降幅度較大,可能是由于此階段的果實處在迅速生長期,葉片中大量的礦質營養元素被轉運到果實中造成的。8月6日~10月10日葉片的N元素含量回升,可能是因為獼猴桃在8~9月處于果實成熟期,9月份采果后葉片中的礦質營養元素開始積累而形成的。P元素含量在整個生長期內變化幅度較小,基本趨于穩定。而K元素含量在整個生長期內變化幅度較大,其中在5月6日~8月6日急速下降,8月6日后迅速回升。Ca元素含量的變化趨勢與N、K相反,5月6日~8月6日緩慢上升,8月6日后迅速下降。Mg元素含量的變化幅度較小,整個生長期內變化趨勢平緩。

2.1.2 獼猴桃葉片微量礦質營養元素含量的年變化動態 獼猴桃葉片微量礦質營養元素含量的年變化動態如圖2和圖3所示,從圖2和圖3可見,獼猴桃葉片的Zn、Cu、Fe、Mn、B元素含量變化較大,Cl元素含量的變化幅度較小。Zn元素含量在5月6日~6月6日處于下降趨勢,不過6月6日~8月6日回升,但8月6日升到最高峰后又開始下降,后期一直處于下降趨勢。Cu元素含量在5月6日~6月6日變化不大,6月6日后開始上升,到7月6日達到最高峰,7月6日~10月10日處于下降趨勢。Fe元素含量在整個生長季節一直處于下降趨勢,其中以5月的下降速度較快,6月6日以后下降速度較慢。Mn元素含量在5~6月變化不大,7月6日以后開始上升,以后呈交替升降變化,在8月6日達最高峰。B元素含量的變化總體呈上升趨勢,在5月6日~7月6日一直是上升,7月6日后下降,8月6日達最低點,以后又開始回升,10月10日達最高峰。Cl元素含量在整個生長季節變化幅度不大,變化趨勢平緩。

2.2 獼猴桃葉片礦質營養元素含量與果實品質的關系

2.2.1 獼猴桃葉片礦質營養元素含量與果實單果重的關系 獼猴桃葉片礦質營養元素含量與果實單果重的關系見表1,從表1可見,N元素與果實單果重多數呈正相關,但相關性不顯著;P元素在9月6日與果實單果重呈顯著負相關,相關系數為-0.996 6,而其他時間呈正相關,但相關性不顯著;K元素與果實單果重呈正相關,6月6日與7月6日的相關性分別為極顯著和顯著正相關,相關系數分別為0.999 9和0.995 3,因此可認為,提高葉片的含K量有利于提高果實的單果重;葉片中的Ca、Mg、Fe元素與果實單果重的相關性不顯著,Mg、Fe元素與果實單果重以負相關為主;Mn元素在10月10日與果實單果重呈顯著正相關,相關系數為0.996 8;Zn、Cu、Cl元素與果實單果重大多數呈正相關,但相關性不顯著;B元素與果實單果重以負相關為多,但相關性不顯著。

2.2.2 獼猴桃葉片礦質營養元素含量與果實可溶性固形物含量的關系 獼猴桃葉片礦質營養元素含量與果實可溶性固形物含量的關系如表2,從表2可知,P、K、Mn、Zn元素與果實可溶性固形物含量大都呈負相關,其中10月10日的P和K元素、7月6日的Zn元素與果實可溶性固形物含量均呈顯著的負相關,相關系數分別為-0.998 5、-0.996 4、-0.996 9;Mg、Fe、Cu、B元素與果實可溶性固形物含量大都呈正相關關系,其中7月6日的Mg元素與果實可溶性固形物含量的相關性極顯著,相關系數為0.999 5,8月6日的B和Mg元素與果實可溶性固形物含量呈顯著的正相關,相關系數分別為0.998 3,0.995 6;Ca元素在10月10日與果實可溶性固形物含量呈顯著的正相關,相關系數為0.996 5,其他的相關性不顯著;N和Cl元素與果實可溶性固形物含量的相關性不顯著。

2.2.3 獼猴桃葉片礦質營養元素含量與果實維生素C含量的關系 獼猴桃葉片礦質營養元素含量與果實維生素C含量的關系見表3,從表3可知,N、Cl、Fe和Cu、Mn元素與果實維生素C含量的相關性不顯著;P、K、Mn、Zn元素與果實維生素C含量大都呈負相關,其中10月10日的P、K元素和7月6日的Zn元素與果實維生素C含量呈顯著的負相關,相關系數分別為-0.998 1、-0.995 9、-0.996 5;Mg、Fe、Cu、B元素與果實維生素C含量大都呈正相關,其中8月6日的Mg和B元素與果實維生素C含量呈顯著的正相關,相關系數分別為0.996 2、0.997 9,

7月6日的Mg元素與果實維生素C含量呈極顯著的正相關,相關系數為0.999 3;Ca元素在10月10日與果實維生素C含量呈顯著的正相關,相關系數為0.995 9,其他的相關性不顯著。

2.2.4 獼猴桃葉片礦質營養元素含量與果實可溶性總糖含量的關系 獼猴桃葉片礦質營養元素含量與果實可溶性總糖含量的關系見表4,從表4可見,葉片的N、Ca、Mg、Fe、Cu、Cl、B元素與果實可溶性總糖含量大多呈正相關,P、K、Zn元素與果實可溶性總糖含量大多呈負相關。在所測元素中,9月6日的Cl元素與果實可溶性總糖含量呈極顯著的正相關,相關系數為0.999 8,其他的相關性不顯著。

2.2.5 獼猴桃葉片礦質營養元素含量與果實可滴定酸含量的關系 獼猴桃葉片礦質營養元素含量與果實可滴定酸含量的關系見表5,從表5可見,葉片的N、P、K、Ca、Mn、Zn、Cl元素與果實可滴定酸含量大多數呈負相關,其中5月6日的Ca、Zn元素與果實可滴定酸含量呈顯著的負相關,相關系數分別為-0.995 3、-0.998 6,10月10日的Cl元素與果實可滴定酸含量的相關性為極顯著負相關,相關系數為-0.999 9;Mg、Fe、Cu、B元素與果實可滴定酸含量大多數呈正相關,其中10月10日的Cu元素與果實可滴定酸含量呈顯著的正相關,相關系數為0.998 8;其他的相關性不顯著。

2.2.6 獼猴桃葉片礦質營養元素含量與果實糖酸比的關系 獼猴桃葉片礦質營養元素含量與果實糖酸比的關系見表6,從表6可見,葉片的N、Ca、Mg、Mn、Cu、Cl、B元素與果實糖酸比大多數呈正相關;P、K、Fe、Zn元素與果實糖酸比大多數呈負相關;N、P、K、Ca、Fe、Zn元素與果實糖酸比的相關性不顯著。7月6日的Cl元素和10月10日的B元素與果實糖酸比呈極顯著的正相關,相關系數分別為0.999 2和0.999 8;10月10日的Mg元素、5月6日的Cu、Cl元素與果實糖酸比的正相關顯著,相關系數分別為0.998 3、0.995 6、0.998 4;9月6日的Mn元素與果實糖酸比呈極顯著的負相關,相關系數為-0.999 9;其他的相關性不顯著。

3 小結與討論

3.1 獼猴桃葉片礦質營養元素含量年變化趨勢

從獼猴桃葉片礦質營養元素含量的變化來看,N、K、Ca、Zn、Cu、Fe、Mn、B元素含量在整個試驗期的內變化幅度較大,P、Mg和Cl元素含量變化幅度較小,不同的元素含量都有其相對較為穩定的時期。

試驗結果表明,葉片的N、K、Cl元素含量變化趨勢與前人的研究結果相似[1],從N、K元素含量在8月前總體呈下降趨勢,到8月后逐漸回升,這可能是因為8月前是獼猴桃果實單果重增加較快的時期,葉片中大量的元素供給了果實生長,這與本研究中K元素與果實單果重可呈顯著性正相關的結果相一致。N、P、K均屬于韌皮部可移動元素,在植物體內能夠從較老的器官不斷地向幼嫩器官與生長部位轉移,因此植物體內的營養狀況比較容易在葉片中得到反映,說明葉片中的礦質營養元素含量變化較為活躍[10],不過試驗中葉片的P元素含量低,變化趨勢不大,這可能與取樣果園土壤缺磷有關,因此該試驗園應增加磷肥的施用量。雖然葉片的含磷量低,但并沒有出現缺磷癥狀,說明適應低磷環境是獼猴桃的一種生態適應特性[10]。Ca元素含量的變化趨勢與N、K元素相反,Ca元素含量在5月以后到8月初呈上升狀態,8月初達最高值,以后下降,這一變化趨勢與前人研究結果是相似的[11]。與新西蘭建立的獼猴桃葉片Ca元素的適量范圍相比[12],試驗中的葉片Ca元素含量較低,這可能與Ca元素在植物體內的移動性差有關,因此即使土壤中的有效Ca元素含量高,也不一定能夠及時提供給葉片和果實,然而Ca元素與獼猴桃的貯藏性能有關聯[13];因此為了提高果實的貯藏性,可以考慮在營養期噴施葉面鈣肥。Mg元素含量的變化幅度較小,這里就不必評述。微量元素中Cu和Fe元素含量總體上呈下降趨勢,并且Fe元素的變化幅度較大,Cu元素的變化幅度較小;B和Mn元素含量總體上呈上升趨勢。Zn元素含量是升降交替性變化,這一點與陳竹君等[1]的研究結果相似。試驗中B元素含量的變化幅度較大,除在7~8月間略有下降之外,其他時期一直處于上升趨勢。與秦美獼猴桃葉片的營養狀況標準值比較[3],試驗園中的金農獼猴桃葉片一直處于低硼狀態,不過沒有出現缺硼現象。因此,要及時增加硼肥施用量,以免出現果實缺硼現象,進而影響果實的品質。

3.2 獼猴桃葉片礦質營養元素含量與果實品質的關系

在獼猴桃葉片礦質營養元素含量與果實單果重方面,K和Mn元素與果實單果重正相關性顯著,其中6、7月的葉片K元素含量對果實單果重的影響最大,此結果與董燕等[14]的研究結果一致,因此,在一定范圍內,要保證此時期葉片有充足的含鉀量,以利于提高果實的大小。在果實可溶性固形物含量方面,不同時期N元素與果實可溶性固形物含量的相關性不同,P、K、Zn元素與果實可溶性固形物含量的負相關性顯著,Mg、Ca、B元素與果實可溶性固形物含量的正相關性顯著,因此過多的P、K、Zn元素不利于果實可溶性固形物含量的提高,而適量提高Mg、Ca、B元素的含量可提高果實的可溶性固形物含量。P、K、Zn元素與果實維生素C含量的負相關性顯著,這一點與魯劍巍等對柑橘的研究結果不同[15],這可能與樹種、土壤不同有關。Ca、Mg、B元素與果實維生素C含量的正相關性顯著,N元素對果實維生素C含量的影響不大。P、K、Zn元素與果實可溶性總糖含量多呈負相關,N、Mg、Ca、B元素與可溶性總糖含量多呈正相關,這與本研究中礦質營養元素含量與果實可溶性固形物含量的關系相類似,Cl元素在9月6日與果實可溶性總糖含量的正相關性極顯著。而10月10日的Cl和Cu元素與果實可滴定酸含量分別達到了極顯著負相關和顯著正相關,5月6日Ca和Zn元素與果實可滴定酸含量的負相關性顯著。從獼猴桃葉片礦質營養元素含量與果實糖酸比的關系來看,N、P、K元素與果實糖酸比的相關性不顯著;Ca和Mg元素與糖酸比多呈正相關,且10月10日的Mg元素與果實糖酸比達到了顯著正相關,微量元素中的Cu、Cl、B元素與果實糖酸比正相關性顯著或極顯著。

研究發現,獼猴桃葉片礦質營養元素含量與果實品質的關系不是固定不變的,生長時期不同,樹體礦質營養的分配中心不同,葉片礦質營養元素的含量也會受到影響,因而不同時期葉片的礦質營養元素含量與果實品質的關系就會發生相應地變化。葉片營養診斷應該抓住對果實品質影響最大的關鍵時期,而不同礦質營養元素含量的診斷時期是不同的。本研究認為,葉片N元素的適宜診斷時期為7~9月;P、Ca、Cu元素適宜診斷時期為10月,K、Mg、Zn元素的適宜診斷時期為7~8月,Mn元素的適宜診斷時期為9~10月,Cl元素的適宜診斷時期為7~10月,B元素的適宜診斷時期為8月,而Fe元素的診斷在全年均可。

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