油茶果實發育期葉片和果實中主要礦質元素含量變化

嚴江勤，姚小華，曹永慶，任華東，束慶龍

（1.中國林業科學研究院 亞熱帶林業研究所，浙江 富陽 311400；2.安徽農業大學 林學與園林學院，安徽 合肥 230036）

油茶果實發育期葉片和果實中主要礦質元素含量變化

嚴江勤1，姚小華1，曹永慶1，任華東1，束慶龍2

（1.中國林業科學研究院 亞熱帶林業研究所，浙江 富陽 311400；2.安徽農業大學 林學與園林學院，安徽 合肥 230036）

為給油茶果實發育期內油茶樹體的營養管理提供理論依據，以7年生油茶良種長林 4 號、長林 53號和長林 40 號為試材，測定并分析了果實發育期油茶葉片和果實中各種礦質養分含量的變化趨勢及其相關性和品種間的差異性。結果表明：葉片和果實中各礦質元素含量不同品種間存在差異，同一品種的葉片和果實中的主要礦質元素含量間也顯著不同。隨著果實生長發育，葉片中的氮、磷、鉀元素含量表現出先降后升的變化趨勢，錳元素含量總體呈上升趨勢；果實中的氮、磷元素含量均呈下降趨勢，而鉀元素含量卻呈上升趨勢但其變化幅度較小。相關性分析結果表明，葉片與果實中各種礦質元素含量的變化無明顯相關性，而果實果皮與種子中各種礦質元素含量間的相關性較強，其中3個品種果實果皮與種子中的鉀元素含量均呈極顯著負相關，其相關系數分別為－0.663、－0.869、－0.895。

油茶；葉片；果實；礦質元素；相關性；差異性

油茶Camellia oleiferaAbel.是我國南方主要的木本食用油料樹種[1]。植物體內除含有大量有機物質外，還含有主要由礦質元素組成的無機物質，它們對植物的生命活動有著非常重要的作用[2]。油茶秋花秋實、抱籽懷胎，雖然能夠自然生長，但如果養分不足，會造成樹體生長緩慢、結果量下降，出現明顯的大小年現象，養分對油茶營養生長、產量的影響顯著[3-4]。了解油茶對礦質元素的需求規律，對于油茶的科學施肥及提升油茶栽培水平均有重要意義。目前，有關研究者對蘋果Malus pumilaMill.、黃金梨Pyrus pyrifoliaNakai、棗樹Zizyphus jujuba、錐栗Castanea henryi(Skan) Rehd.et Wils.、野生歐李Cerasus humilis(Bge.) Sok.等果樹[5-9]果實發育期礦質元素含量的動態變化規律都有廣泛的研究，其研究結果為果實發育期樹體營養管理提供了科學依據。但是，有關油茶該方面的研究報道卻相對較少，僅見到初步探討該時期主要營養物質含量變化規律的幾篇報道[10-12]。曹永慶等人[13-14]對休眠期、抽梢期、果實發育期、成熟期四個時期油茶整株對氮、磷、鉀、錳元素的年吸收和積累規律進行了研究，但對特定時期葉片和果實中礦質元素含量的動態變化規律還缺乏深入的研究。為此，本研究以長林4號、長林53號、長林40號這3個品種油茶為試材，在果實發育期內定期測定了葉片與果實中各種礦質元素的含量，分析了油茶葉片和果實對礦質養分的需求特征和葉片和果實以及果皮與種子中各種礦質元素間的相關性及品種間的差異性，以期為油茶樹體養分的科學調控和高效施肥提供理論依據與實踐指導。

1 材料和方法

1.1 實驗材料

試驗于2013年在浙江省金華市東方紅林場中國林業科學研究院亞熱帶林業研究所的油茶基地進行。選取國家審定的普通油茶良種長林4號、40號、53號這3個品種7年生嫁接苗為試驗材料，每個品種選取長勢一致、無病蟲害的植株，在其上取樣，3次重復。

1.2 實驗方法

從油茶油脂開始形成到果實成熟采收期間，分別于7月20日、8月5日、8月20日、9月5日、9月20日、10月10日、10月20日取樣。每次于每個品種的樹冠中部外層取葉片30片、果實15～20個，3次重復。

礦質元素的測定：取樣后立即將葉片與果實樣品置于105 ℃條件下殺青15 min，然后于65 ℃下烘干至恒重，干樣用于礦質元素分析。用FOSS凱氏定氮儀測定樣品中的全氮含量，用鉬銻抗比色法測定全磷含量，以火焰分光光度計測定鉀元素含量，用原子吸收分光光度法測定錳元素含量[15]。

1.3 數據處理

采用Excel2003和SPSS軟件進行數據統計與分析。

2 結果與分析

2.1 果實發育期內3個品種油茶葉片中氮、磷、鉀、錳含量的變化情況

2.1.1 葉片氮含量的變化情況

果實發育期內3個品種油茶葉片中氮元素含量的變化情況如圖1A所示。由圖1A可知，各品種油茶葉片中氮素含量間的差異較小。隨著果實的生長發育，10月10日前長林4號和長林53號葉片中的氮含量有下降趨勢，與果實發育初期相比分別下降了6.85%和7.84%，長林40號葉片中的氮含量呈上升趨勢，與果實發育初期相比上升了4.95%。10月10日后3個品種葉片中的氮含量總體均呈上升趨勢，與長林40號相比，長林4號和長林53號的上升幅度均較大。

2.1.2 葉片磷含量的變化情況

果實發育期內3個品種油茶葉片中磷元素含量的變化情況如圖1B所示。由圖1B可知，各品種油茶葉片中的磷含量間存在顯著差異，長林53號葉片中的磷含量最高，其次是長林4號，而長林40號葉片中的磷含量最低。與葉片氮含量的變化趨勢類似，長林4號和長林53號葉片中的磷含量在10月10日前均呈下降趨勢，與果實發育初期相比分別下降了4.99%和8.48%；10月10日后其含量呈上升趨勢，分別上升了18.84%和27.99%。在油茶果實發育過程中，長林40號葉片中的磷含量總體呈上升趨勢，如7月20日測得的長林40號葉片中的磷含量為0.58 g·kg－1，而10月20日葉片中的磷含量為0.77 g·kg－1，相比上升了33.42%。

2.1.3 葉片鉀含量的變化情況

果實發育期內3個品種油茶葉片中鉀元素含量的變化情況如圖1C所示。由圖1C可知，各品種油茶葉片中的鉀含量間存在差異，長林53號和長林40號葉片中的鉀含量均較高，而長林4號的較低。10月10日前各品種葉片的鉀含量均呈下降趨勢，如7月20日測得的長林4號、長林53號、長林40號油茶葉片中的鉀含量分別為4.06、4.99、4.55 g·kg－1，10月10日測得的長林4號、長林53號、長林40號油茶葉片中的鉀含量分別為2.70、4.00、4.22 g·kg－1，分別下降了33.54%、19.94%、7.36%。油茶葉片中的鉀含量在10月10日后呈上升趨勢，與葉片氮、磷含量的變化趨勢類似，長林4號、長林53號油茶葉片鉀素含量的上升幅度均較大，而長林40號葉片鉀素含量的變化則較平穩。

2.1.4 葉片錳含量的變化情況

果實發育期內3個品種油茶葉片中錳元素含量的變化情況如圖1D所示。由圖1D可知，3個品種油茶葉片中的錳含量之間具有明顯的差異，長林53號葉片中的錳含量顯著高于長林4號和長林40號，且長林4號和長林40號葉片中的錳含量相當，如7月20日測得的長林53號葉片中的錳含量為1 426.00 mg·kg－1，而長林4號和長林40號的分別為599和547 mg·kg－1。在油茶果實發育階段中，各品種油茶葉片中錳含量的上升趨勢均不明顯。

圖1 果實發育期不同品種油茶葉片中氮、磷、鉀、錳元素含量的變化情況Fig. 1 Changes of nitrogen, phosphorous, potassium, and manganese contents in different varieties of C. oleifera leaves at fruit development period

2.2 果實發育期3個品種油茶果實果皮與種子中氮、磷、鉀、錳含量的變化情況

2.2.1 果實氮含量的變化情況

果實發育期內3個品種油茶果實果皮與種子中氮元素含量的變化情況如圖2A所示。由圖2A可知，果實種子中的氮含量顯著高于果皮中的氮含量，不同品種油茶果實中的氮含量存在明顯的差異，如7月20日測得的長林4號、長林53號、長林40號種子中的氮含量分別為14.15、10.85、8.29 g·kg－1，其果皮中的氮含量分別為3.95、4.77、2.83 g·kg－1。隨著果實的生長發育，長林4號和長林53號種子中的氮含量均呈下降趨勢，而長林40號種子中氮含量的下降趨勢并不明顯；且長林4號的含量變化幅度最大，其含量下降了34.84%，長林53號的其次，下降了25.35%，長林40號的含量變化幅度最小，僅下降了5.76%。與果實種子中氮含量的變化趨勢不同，果皮中的氮含量，僅有長林4號呈現出下降趨勢，而長林53號和長林40號均有上升趨勢。

2.2.2 果實磷含量的變化情況

果實發育期內3個品種油茶果實果皮與種子中磷元素含量的變化情況如圖2B所示。與果皮相比，油茶種子中的磷含量較高，不同品種果實中磷含量的差異不顯著。隨著油茶果實的生長發育，3個品種果實種子中的磷含量均有下降趨勢，其中長林4號磷含量的變化幅度最大，其含量下降了30.06%，而長林53號和長林40號分別下降了16.94%和26.27%。長林53號和長林4號果皮中的磷含量均有下降趨勢，而長林40號果皮中的磷含量則有上升趨勢，但其變化幅度較小，3個品種果皮中的磷含量間并無明顯差異。

2.2.3 果實鉀含量的變化情況

果實發育期內3個品種油茶果實果皮與種子中鉀元素含量的變化情況如圖2C所示。由圖2C可知，不同品種油茶果實中鉀元素含量間的差異顯著。在油茶果實發育過程中，種子中的鉀含量呈下降趨勢，而果皮中的鉀含量則有上升趨勢；在果實發育前期，種子中的鉀含量較高，而在果實發育后期，果皮中的鉀含量較高。如7月20日長林4號、長林53號和長林40號種子中的鉀含量分別為12.8、8.36、9.94 g·kg－1，10月 20日種子中的鉀含量分別為5.85、6.00、5.45 g·kg－1，其鉀含量分別下降了54.30%、28.13%、45.17%，而在整個果實發育過程中，長林4號、長林53號和長林40號果皮中鉀含量的變化幅度均較大，其含量分別上升了183.30%、110.54%、134.68%。

2.2.4 果實錳含量的變化情況

油茶果皮中的錳元素含量高于種子中的錳元素含量，不同品種油茶果實中錳元素含量的差異顯著，如圖2D所示。與油茶葉片中錳含量的變化趨勢一致，長林53號果實中的錳含量最高，長林4號和長林40號果實中的錳含量均較低，且其含量較為接近。隨著油茶果實的生長發育，長林4號、長林53號和長林40號種子中的錳含量均呈下降趨勢，其含量分別下降了48.09%、34.72%、18.80%；而3個品種果皮中的錳含量則均呈上升趨勢，且長林4號的上升幅度最大，其含量上升了108.41%，長林53號和長林40號分別上升了4.9%和58.70%。

圖2 果實發育期不同品種油茶果實中氮、磷、鉀、錳元素含量的變化情況Fig.2 Changes of nitrogen, phosphorous, potassium, and manganese contents in different varieties of C. oleifera fruits at fruit development period

2.3 果實發育期油茶葉片與果實中氮、磷、鉀、錳含量間的相關性分析

2.3.1 果實發育期油茶葉片與果實中氮、磷、鉀、錳含量的相關性分析

果實發育期內3個品種油茶葉片與果實中氮、磷、鉀、錳含量間的相關性分析結果見表1。由表1可知，在油茶果實發育期內，3個品種油茶葉片和果實中各種礦質元素含量間表現出不同的相關性。長林4號，葉片中的氮含量與果實中的鉀含量間呈顯著正相關，其相關系數為0.502；葉片中的磷含量與果實中的鉀含量間呈極顯著正相關，其相關系數為0.782；葉片中的鉀、錳含量與果實中的錳含量間均呈顯著負相關，其相關系數分別為－0.478和－0.537。長林53號，葉片中的氮、磷含量與果實中的鉀含量間均呈顯著正相關，其相關系數分別為0.480和0.475，而與果實中的錳含量間均呈極顯著負相關，其相關系數分別為－0.578、－0.621。長林40號，葉片中的氮含量與果實中的鉀含量間呈顯著負相關，其相關系數為－0.446；葉片中的磷含量與果實中的錳含量間呈極顯著負相關，其相關系數為－0.627。

2.3.2 果實發育期油茶果實果皮與種子中氮、磷、鉀、錳含量間的相關性分析

果實發育期3個品種油茶果實果皮與種子中氮、磷、鉀、錳含量間的相關性分析結果見表2。由表2可知，長林40號油茶果實，其種子中的氮含量與果皮中的磷、錳含量間均呈顯著負相關，其相關系數分別為－0.534和－0.437，與果皮中的鉀含量間呈極顯著負相關，其相關系數為－0.713。僅有長林53號種子中的磷含量與果皮中的磷、鉀含量間均呈極顯著正相關，其相關系數分別為0.626和0.721，其種子中的磷含量與果皮中的錳含量間呈顯著正相關，其相關系數為0.540。長林4號、長林53號和長林40號的種子與果皮中的鉀含量間均呈極顯著負相關，其相關系數分別為－0.663、－0.869、－0.895。長林4號種子中的鉀含量與果皮中的錳含量間呈極顯著負相關，其相關系數為－0.859。長林53號種子中鉀元素與果皮中錳元素含量間呈顯著負相關，其相關系數為－0.478。種子與果皮中錳元素含量僅在長林4號中表現出了極顯著的負相關，其相關系數為－0.857。

表1 果實發育期3個品種油茶葉片與果實中氮、磷、鉀、錳含量間的相關性分析結果?Table 1 Result of correlation analysis of nitrogen, phosphorous, potassium, and manganese contents in leaves and fruits of three C. oleifera varieties at fruit development period

表2 果實發育期3個品種油茶果實果皮與種子中氮、磷、鉀、錳含量間的相關性分析結果Table 2 Result of correlation analysis of nitrogen, phosphorous, potassium, and manganese contents in peels and seedsof three C. oleifera varieties at fruit development period

2.4 果實發育期不同品種油茶葉片和果實中氮、磷、鉀、錳含量的差異比較

果實發育期3個品種油茶果實中氮、磷、鉀元素含量均高于葉片，僅錳元素含量低于葉片。不同品種各礦質元素含量間存在顯著差異。如長林53號葉片中的氮含量顯著高于長林40號，其錳含量顯著高于長林4號和長林40號，葉片中的磷含量3個品種間均存在顯著差異，長林53號和長林40號葉片中的鉀含量顯著高于長林4號。長林4號和長林53號果實中的氮和磷含量均顯著高于長林40號，長林53號和長林40號果實中的鉀含量均顯著低于長林4號，3個品種果實中的錳含量間存在顯著差異，詳見表3。

3 結論與討論

油茶葉片中各種礦質元素含量在果實發育期內呈現出一定的動態變化規律性。果實成熟期之前，長林4號、長林53號葉片中氮、磷、鉀元素含量均呈下降趨勢，這可能因為此期葉片要為果實生長發育提供各種礦質元素[16]，說明萌芽前保證樹體的氮、磷、鉀元素含量是滿足油茶葉片和果實生長發育的必要條件[17]，而長林40號氮元素和磷元素含量均存在小幅上升趨勢，這可能與品種的差異有關。果實成熟采收期（10月20日），3個品種葉片中的氮、磷、鉀元素含量均有上升趨勢，因為葉片要通過吸收礦質元素而積累養分。而油茶葉片中錳元素含量在果實發育的各個階段總體上呈小幅上升的變化趨勢，相關研究結果也表明，錳元素在茶樹體內的移動性較差[18]。

表3 果實發育期3個品種油茶葉片和果實中氮、磷、鉀、錳含量間的差異比較結果?Table 3 Result of multiple comparisons of nitrogen, phosphorous, potassium, and manganese contents in leaves and fruits of three C. oleifera varieties at fruit development period

油茶果實種子中的氮元素和磷元素含量均顯著高于油茶果皮。果實發育前期，種子中的鉀元素含量高于果皮；果實發育后期，果皮中的鉀含量較高。種子中的氮、磷、鉀元素含量均呈下降趨勢，果皮中的氮、磷元素含量的變化幅度均較小，而鉀元素含量卻呈上升趨勢。果皮中的錳元素含量比種子中的高，且種子中的錳含量呈下降趨勢，而果皮中的錳含量卻大幅上升，這一測定結果與前期相關研究結果一致[12]。

長林4號油茶葉片與果實中的錳元素含量間呈顯著負相關，說明葉片與果實對錳元素的吸收有競爭作用。僅有長林53號油茶果皮和種子中的磷元素含量間表現出極顯著的正相關，說明其種子與果皮中的磷元素有協同作用。3個品種油茶果皮和種子中的鉀元素含量間均呈極顯著負相關，這可能由于種子中的鉀元素向果皮轉移，從而促進了油脂的合成[12]。長林4號果皮與種子中的錳元素含量間呈極顯著負相關，說明兩者存在拮抗作用。

油茶果實發育期葉片中的氮元素含量最高，鉀元素其次，磷元素和錳元素含量均較低。3個品種果實中的大量元素氮、磷、鉀含量均高于葉片，僅錳元素含量低于葉片，且與葉片不同的是，果實中的鉀元素含量最高，氮元素含量其次，磷元素和錳元素的含量均較低。這一結果說明，此期果實生長需要大量的礦質元素，有關研究結果也表明，充足的鉀素能有效促進油茶果徑和果高的生長，是影響油茶產量的重要因素之一[19]。雖然微量元素錳含量的變化幅度較小，但生產上也應重視微肥的施用。

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Changes of main mineral element contents in leaves and fruits ofCamellia oleiferaduring fruit development

YAN Jiang-qin1, YAO Xiao-hua1, CAO Yong-qing1, REN Hua-dong1, SHU Qing-long2
(1.Research Institute of Subtropical Forestry, Chinese Academy of Forestry, Fuyang 311400, Zhejiang, China;2. College of Forestry and Gardening, Anhui Agricultural University, Hefei 230036, Anhui, China)

In order to provided a theoretical basis for nutrient management ofCamellia oleiferatree body during fruit development period, the seven-year-oldC. oleiferavarieties of ‘Changlin 4’, ‘Changlin 53’ and ‘Changlin 40’ were used as materials, contents of various mineral elements in leaves and fruits ofC. oleiferaduring fruit development were determined, and their change trends, relationship and differences were analyzed. The results showed that the contents of the mineral elements in leaves and fruits were different among different varieties, and the contents of main mineral elements in leaves and fruits of a clone also showed significant differences. The contents of nitrogen, phosphorous, and potassium in leaves were decreased and then increased with fruit growth and development, while manganese content kept the rising trend as a whole. The contents of nitrogen and phosphorous in fruits showed a downward trend, while the potassium content showed at slight rising trend. The results of correlation analysis showed that the changes of mineral element contents in leaves and fruits had no significant relationship, but those in peels and seeds had close relationship,and the potassium contents in peels and seeds of three varieties had very significant negative relationship, and the correlation coefficients were － 0.663, － 0.869 and － 0.895, respectively.

Camellia oleifera; leaf; fruit; mineral element; correlation; difference

10.14067/j.cnki.1003-8981.2015.03.004 http: //qks.csuft.edu.cn

2014-10-21

林業公益性行業科研專項“紅壤丘陵區經濟林生態經營關鍵技術研究”（201104052）；浙江省創新團隊項目“油茶山地高效培育和地力提升技術研究”（2011R50030）。

嚴江勤，碩士研究生。

曹永慶，助理研究員。E-mail：caoyq1981@163.com

嚴江勤,姚小華,曹永慶,等.油茶果實發育期葉片和果實中主要礦質元素含量變化[J].經濟林研究,2015,33(3):20－25.

S606＋.2；S794.4

A

1003—8981(2015)03—0020—06

[本文編校：伍敏濤]