不同砧木對石硤龍眼生長量及礦質元素含量的影響

李建光，郭棟梁，韓冬梅，李 榮，潘學文

（農業部南亞熱帶果樹生物學與遺傳資源利用重點實驗室/廣東省農科院果樹研究所，廣東 廣州 510640）

不同砧木對石硤龍眼生長量及礦質元素含量的影響

李建光，郭棟梁，韓冬梅，李 榮，潘學文

（農業部南亞熱帶果樹生物學與遺傳資源利用重點實驗室/廣東省農科院果樹研究所，廣東 廣州 510640）

以石硤龍眼為接穗，研究不同砧木對石硤龍眼生長及葉片礦質元素含量的影響。結果表明，不同砧木對石硤龍眼的生長量有明顯的影響，以沙梨木、頂圓和賜合種為砧木的龍眼生長勢較旺盛，以公媽本、蜀冠、后巷本、烏龍嶺、新滘烏圓為砧木的龍眼生長量較小。不同砧木對石硤龍眼葉片礦質元素含量有不同的影響，以沙梨木作砧木的龍眼葉片Ca、Mg含量較高，以東壁、新滘烏圓作砧木的龍眼葉片Fe、Mn、Cu含量較高，以賜合種作砧木的龍眼葉片Zn、B含量較高，以頂圓作砧木的龍眼葉片P含量較高，說明砧木對植株葉片主要礦質營養的代謝有顯著影響。利用逐步回歸方法，初步建立了石硤嫁接苗生長量評估預測模型。

龍眼；砧木；品種；生長量；礦質元素

果樹砧木對接穗的農藝學、生物學性狀都具有重要影響，并通過影響接穗進而直接影響果園的經濟效益，如果樹樹勢、產量、果樹適應性和抗性、果實品質等。不同砧木與接穗的組合方式多種多樣，砧穗間存在復雜的相互調控，其影響到植株礦質營養的吸收利用、激素的運輸和表現作用、同化物的形成積累和運輸、植株的形態等方面。不同砧木對接穗生長及養分吸收的影響已有較多報道，但大多集中在蘋果和柑橘等果樹上［1-7］，砂梨［8］和葡萄［9］也有較多報道。龍眼栽培種苗的選擇從實生苗、圈枝苗到現在普遍采用嫁接苗，砧木大多選擇大核品種，缺乏砧穗之間相互影響的系統研究。不同砧木對龍眼接穗生長有不同的影響，其中最直接的影響就是砧穗的親和性，不親和具體表現為樹干上的嫁接口上下大小不一致、生長緩慢、生長勢較弱。目前，對龍眼砧木的研究大多針對嫁接成活率、砧穗親和性等方面［10-13］。陳秀萍等［10］研究認為，以赤殼、水南1號為砧木的青殼寶圓苗木生長最旺，其次是福眼砧；徐寧等［14］認為四季蜜高接在大烏圓上生長快、生長量較大。然而，不同砧木對龍眼礦質元素含量的影響未見有報道，本試驗通過比較不同砧木上石硤的生長量以及葉片礦質元素含量的變化差異，探索不同砧木對石硤生長的影響以及不同砧穗組合對養分的吸收規律，為石硤龍眼適宜砧木的選擇及優化營養診斷提供參考依據。

1 材料與方法

供試龍眼接穗品種均為石硤；砧木品種分別為公媽本、蜀冠、水南1號、東壁、后巷本、烏龍嶺、沙梨木、大烏圓、賜合種、水漲、赤殼、頂圓、華路廣眼、新滘烏圓，各砧木品種種子采自廣東省農科院果樹研究所的龍眼種質資源圃。2012年8月播種，2014年3月嫁接石硤品種，同年12月23～24日調查各砧木品種嫁接苗的生長量，包括離地面15 cm高度苗木粗度（砧粗）、接穗基部粗度（穗粗）、嫁接口以上梢長（梢長），同時采集葉片測定礦質元素含量。選取第2片復葉下的第2或第3片葉，每個砧木品種40片葉，帶回實驗室待用。

葉片依次經自來水、0.1%中性洗滌劑溶液、自來水、0.2%HCl溶液、蒸餾水、去離子水洗滌，洗滌時不得搓揉葉子，總清洗時間不超過2 min，以減少養分損失，葉片在網袋內控干水分后，105℃殺青20 min，70℃烘干，冷卻后用高速萬能粉碎機粉碎，過60目篩，用密封袋保存于干燥器中待測。稱取干燥后的樣品0.5 g（精確到0.0001 g）置于消煮管中，加入10 mL濃HNO3浸泡過夜，第2天用濃HNO3-HCLO3法消解，消解時將消解爐溫度控制在170～180℃，待消解液透明澄清并剩下1 mL左右時，向消解液中加入10～15 mL超純水，沸騰3～5 min，冷卻后定容，用電感耦合等離子體發射光譜儀測定P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn、B的含量，全N含量采用凱氏定氮法測定。

運用SPSS 19.0軟件對所有測定指標進行統計分析，主要運用因子分析、多元線性回歸分析、系統聚類分析、Duncan多重比較等方法。

2 結果與分析

2.1 不同砧木對石硤龍眼植株生長量的影響

采用因子分析法簡化砧粗、穗粗和梢長等石硤生長量描述指標。通過主成分分析，從砧粗、穗粗和梢長3個指標中提取到一個公因子，初始特征值為2.594，方差貢獻率為86.459%，說明提取的公因子能很好地解釋原有變量；軟件系統自動計算并輸出各品種因子得分值F′，根據公式Y1=0.86459F′計算出每個砧木品種的綜合評分值，再依據其對所有品種開展聚類分析。從表1可以看出，14種龍眼植株的砧粗在9.255～13.467 mm之間、平均11.115 mm。根據植株的生長量指標可以將不同砧木分成3類，其中公媽本、蜀冠、后巷本、烏龍嶺、新滘烏圓5個砧木植株聚為第1類，其生長量評分在-1.185～-0.411；水南1號、東壁、大烏圓、水漲、赤殼和華路廣眼6個砧木植株聚為第2類，其生長量評分在-0.117～0.396；沙梨木、賜合種和頂圓3個砧木植株聚為第3類，其生長量評分為0.962～1.444。第1類砧木植株的生長量較小，其砧木的平均粗度為10.098 mm，接穗的平均粗度為7.363 mm、平均長度為46.303 cm；第2類砧木植株的生長量居中，其砧木的平均粗度為11.299 mm，接穗的平均粗度為8.163 mm、平均長度為59.259 cm；第3類砧木的植株生長量最大，其砧木的平均粗度為12.442 mm，接穗的平均粗度為9.024 mm、平均長度為69.093 cm。第3類砧木植株的砧木平均粗度較第2類砧木高出10.1%，較第1類砧木高出23.2%；接穗的平均粗度較第2類砧木高10.5%，較第1類砧木高22.5%；接穗的平均長度較第2類砧木高16.5%，較第1類砧木高49.2%?？梢?，第3類砧木品種對石硤龍眼植株的生長較為有利，其植株的生長量明顯高于其他砧木品種。

表1 不同砧木石硤龍眼生長量比較與評分分類

2.2 不同砧木對石硤龍眼葉片礦質元素的影響

由表2可知，不同砧木的龍眼葉片礦質元素含量不一。運用因子分析法對10種礦質元素指標進行統計分析發現，N元素的公因子方差較低、只有0.536，因此分析時剔除N元素，對剩余9個元素進行因子分析，依據公因子初始特征值大于1.0的提取要求，得到4個公因子F1～F4，其特征值、旋轉后的方差貢獻率和累積貢獻率見表3，4個公因子的累計方差貢獻率為82.692%、大于80%，解釋效果較好。各因子選取載荷值絕對值大于0.700的指標作為解釋變量。

因子1（25.274%）的方差貢獻率為25.274%，解釋變量包括Fe、Mn、Cu等3種微量元素；因子2的方差貢獻率為23.494%，包括Ca、Mg等中量元素；因子3的方差貢獻率為18.933%，包括Zn、B等品質元素；因子4的方差貢獻率為14.931%，包括大量元素P。公因子方差貢獻率是其權重，體現了各因子在評價中的作用大小，可見份量最重的是因子1。

在因子分析的同時，軟件系統自動計算并輸出各品種4個因子得分值F1～F4，并依據其進行系統聚類，結果如表4。14個品種分成4類，大部分品種歸為第1類，各個因子得分較為分散，分類特征不是特別明顯，說明這些砧木品種對石硤龍眼礦質元素含量的影響不突出，其中沙梨木品種的因子2得分最高，說明Ca、Mg含量較高；東壁、新滘烏圓聚為第2類，因子1得分較高，表現為Fe、Mn、Cu含量較高；賜合種為第3類，因子3得分較高，表現為Zn、B含量較高；頂圓為第4類，因子4得分最高，其特征為P含量最高。選取各分類中具有代表性的砧木品種進行差異顯著性分析，結果發現因子分析的結果與多重比較分析相一致，各類品種之間差異顯著（表2）。第一類砧木品種中沙梨木的因子2得分高，主要來源于Mg元素含量的差異；東壁和新滘烏圓歸為第2類，因子1的得分較高，但是Fe、Mn、Cu含量在兩個品種中對因子1的貢獻是不同的，東壁的因子1高主要歸因于Mn、Cu元素含量的差異，新滘烏圓的因子1高主要來源于Fe元素含量的差異；賜合種歸為第3類，因子3得分較高，主要來源于B元素含量的差異；頂圓歸為第4類，其差異分析結果與因子分析一致。

表2 不同砧木石硤龍眼葉片礦質元素含量

表3 4個公因子的初始特征值、方差貢獻率、累積方差貢獻率及各變量在不同因子中的載荷值

表4 不同砧木石硤龍眼礦質元素因子得分及其聚類結果

2.3 石硤龍眼生長量與礦質元素含量之間的回歸關系

以石硤葉片各礦質元素含量為自變量（X）、生長量綜合評分為因變量（Y1）進行回歸分析，得到兩個有效模型，根據線性關系顯著性差異，選擇第2個模型：Y預測=-6.919+0.003X鎂+5.127X鉀，其R2為0.795，P值為0，Mg、K與石硤生長量綜合評分的偏相關系數為0.853、0.772（表5），將各指標值代入模型計算得到Y預測，其與Y綜合評分呈極顯著相關（0.892**，P＜0.01），說明該模型比較可靠。

表5 石硤生長量綜合評分預測模型回歸系數

3 結論與討論

本試驗結果表明，不同砧木對接穗石硤龍眼的生長有不同的影響，以沙梨木、頂圓、賜合種作砧木的生長量較大，說明以這3個品種作砧木有利于石硤生長，這與肖艷等［12］在研究不同砧木對儲良龍眼的生長影響中的結論“以沙梨木作砧木生長量最大，其次是大烏圓”［11］一致。陳秀萍等［10］在對青殼寶圓的研究中發現，以赤殼、水南1號為砧木的苗木生長最旺，其次是福眼砧。而以龍荔作為砧木對立冬本有顯著的矮化作用，在本試驗中生長量較小的砧木品種中，是否存在矮化砧木，值得進一步觀察研究。王海寧等［14］認為，不同砧木嫁接的富士蘋果幼樹的相對生長量大小與根系相對生長量相一致，不同根系吸收無機營養的能力不同，可能是砧木對接穗生長影響的作用因素，今后可以對龍眼不同砧木的根系展開研究。

不同砧木對石硤龍眼礦質元素含量有不同影響，沙梨木作砧木的Ca、Mg含量較高，東壁、新滘烏圓作砧木的Fe、Mn、Cu含量較高，賜合種作砧木的Zn、B含量較高，頂圓作砧木的P含量較高，說明砧木對植株葉片主要礦質營養的代謝有顯著影響，這與前人在蘋果［1］、橙［4］、檸檬［6］、砂梨［8］等樹種上的研究結果一致。張秀芝等［1］發現，矮化砧蘋果葉片的P、K、Ca和Cu含量均高于喬化砧，但其他礦質元素含量均低于喬化砧。姜淑苓等［15］在梨矮化砧對早金香梨的影響研究中發現，中矮1號、82-5矮化中間砧能促進嫁接樹對礦質元素尤其是Fe的吸收，而中矮2號矮化中間砧作用相反，需增施肥料加以改善。周開兵等［4］認為砧木基本上不影響臍橙葉片N、P、K、Mg、Mn含量的年變化，但明顯影響葉片Ca、Fe、Zn含量的年變化；在同一個生長期，不同砧木對葉片養分含量有明顯影響。因此，今后還需開展龍眼不同砧木對葉片礦質元素含量年變化研究，以期更準確地反映砧木對接穗礦質元素含量的影響。

通過建立多元線性回歸方程，可以對未知樣本的功能特性進行預測，達到評估未知樣本的目的［16-17］。運用該方法，本研究得到一個利用葉片礦質元素對石硤龍眼生長量綜合評價的預測模型，篩選出Mg、K兩個指標，對本研究的14個砧木品種而言，通過模型計算的預測值與實際評估值之間關系極顯著，具有較好的一致性。因為本文只是在苗期對不同砧木對石硤的礦質元素影響開展研究，而影響植物生長的因素還有很多，包括溫度、光照、水分和生長物質等，在后續研究中可以將這些因素逐一吸收進來，以期得到變量解釋程度更高、預測更準確的數學模型。由于本試驗僅在苗期對石硤龍眼葉片的礦質元素進行了初步測定，今后還需要進一步加強大田條件下不同砧木對石硤生長及礦質元素的影響研究，同時研究其對產量和品質的影響，為科學篩選龍眼優良砧木資源奠定基礎，結合土壤的營養診斷分析，進而為科學施肥提供參考依據。

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（責任編輯 張輝玲）

Effects of different rootstocks on growth and contents of mineral elements in leaf of ‘Shixia’ longan

LI Jian-guang，GUO Dong-liang，HAN Dong-mei，LI Rong，PAN Xue-wen
（Key Laboratory of South Subtropical Fruit Biology and Genetics Resource Utilization，Ministry of Agriculture / Fruit Tree Research Institute，Guangdong Academy of Agricultural Sciences，Guangzhou 510640，China）

In this study，we reseached the influences of different rootstocks on growth and contents of mineral elements in leaf of “Shixia” longan.The results showed that the growth of ‘Shixia’ longan was significantly affected by rootstock.The longan plants with ‘Shalimu’，‘Dingyuan’ and ‘Cihezhong’ cultivar as rootstock had larger growth than the longan plant with ‘Gongmaben’，‘Shuguan’，‘Houxiangben’，‘Wulongling’，‘Xinjiaowuyuan’ as rootstock.We also found that the mineral elements contents in ‘Shixai’ longan leaf were affected by different rootstocks.The Ca，Mg contents in leaf with ‘Shalimu’as rootstock was higher than another cultivars as rootstock；The Fe，Mn，Cu contents in leaf with ‘Dongbi’ and ‘Xinjiaowuyuan’ as rootstock was higher than another cultivars as rootstock；The Zn，B contents in leaf with‘Cihezhong’as rootstock was higher than another cultivars as rootstock；The P content in leaf with ‘Dingyuan’as rootstock was higher than another cultivars as rootstock.The results indicated that rootstock obviously affected the main mineral elements metabolism.The‘Shixia’ longan growth evaluation model was established using stepwise regression method.

longan；rootstock；cultivar；growth；mineral element

S667.2

A

1004-874X（2016）12-0012-06

10.16768/j.issn.1004-874X.2016.12.003

2016-08-26

廣東省科技發展專項資金（2016A020210032）

李建光（1969-），男，副研究員，E-mail：550777196@qq.com

潘學文（1960-），男，研究員， E-mail：panxuewen0000@163.com

李建光，郭棟梁，韓冬梅，等.不同砧木對石硤龍眼生長量及礦質元素含量的影響［J］.廣東農業科學，2016，43（12）：12-17.