葉面噴施鎂肥對妃子笑荔枝果皮著色及鉀鈣鎂含量的影響

王展 李世軍 袁孟玲 周開兵

摘要：【目的】探討葉面噴施鎂肥對妃子笑荔枝果皮著色及其鉀、鈣、鎂含量的影響，為制定妃子笑荔枝合理施肥技術措施提供參考依據。【方法】以妃子笑荔枝成年樹（16年生）為試材，在生理落果剛結束時葉面噴施鎂肥，以噴清水為對照（CK），測定果皮色度角、花色素苷和葉綠素含量、果肉糖含量、果皮鉀、鈣、鎂全量及水溶性含量，并進行相關性分析。【結果】葉面噴施鎂肥后可促進果皮花色素苷積累而使荔枝果皮提前著色，可顯著提高果皮水溶性鈣、全鎂和水溶性鎂含量（P<0.05，下同）。噴施鎂肥處理和CK的果皮全鉀含量與水溶性鈣含量、水溶性鉀含量與全鎂含量、水溶性鉀含量與全鈣含量、全鎂含量與全鈣含量的線性偏相關系數均達顯著水平；噴施鎂肥處理的果皮全鈣含量與水溶性鈣含量的線性偏相關系數差異顯著。在果皮發育著色過程中，噴施鎂肥處理和CK的果皮全鈣、水溶性鈣、全鎂和水溶性鎂含量與花色素苷含量間的一元指數函數均呈顯著正相關；果皮鈣含量與鎂含量存在相互增益效應。【結論】妃子笑荔枝葉面噴施鎂肥可提高果皮鈣和鎂含量，顯著促進果皮花色素苷積累，促進果皮提前著色，克服果皮滯綠現象，可在生產上推廣應用。

關鍵詞： 妃子笑荔枝；鎂肥；果皮著色；鉀；鈣；鎂

中圖分類號： S667.1 文獻標志碼：A 文章編號：2095-1191（2017）05-0854-07

Effects of magnesium foliar application on pericarp coloring of Litchi chinensis Sonn. cv. Feizixiao and contents of potassium，calcium and magnesium in pericarp

WANG Zhan， LI Shi-jun， YUAN Meng-ling， ZHOU Kai-bing *

（College of Horticulture and Landscape Architecture， Hainan University， Haikou 570228， China）

Abstract：【Objective】The experiment was conducted to study the effects of magnesium（Mg） foliar application on pericarp coloring and contents of potassium（K）， calcium（Ca） and Mg in pericarp， and provided references for reasonable fertilization measures of Litchi chinensis Sonn. cv. Feizixiao. 【Method】Adult trees of Litchi chinensis Sonn. cv Feizixiao（16-year-old） were used as materials. After physiological fruit-falling period， the trees were sprayed with Mg fertilizer， in parallel with clean water for control（CK）. Hue angle， anthocyanin content， chlorophyll content， sugar content in flesh， total K， total Ca， total Mg， water soluble K， water soluble Ca and water soluble Mg in pericarp were recorded and correlation analysis was conducted. 【Result】Mg foliar fertilizer application promoted the coloration of pericarp in advance by promoting accumulation of anthocyanin in pericarp， and significantly increased contents of water soluble Ca， total Mg and water soluble Mg（P<0.05， the same below）. Linear partial correlation coefficient between total K and water soluble Ca， between water soluble K and total Mg， between water soluble K and total Ca， and between total Mg and total Ca in pericarp reached significant level in spraying Mg fertilizer treatment and CK. There was significant difference between total Ca content and water soluble Ca content in linear partial correlation coefficient in spraying Mg fertilizer treatment. During pericarp coloring， unary exponential functions between total Ca， water soluble Ca， total Mg， water soluble Mg in pericarp between anthocyanin content in both Mg spraying treatment and CK were positive correlated. There was mutual gain effects between Ca content and Mg content in pericarp. 【Conclusion】Mg foliar application can increase anthocyanin accumulation of L. chinensis Sonn. cv. Feizixiao pericarp by increasing the contents of Ca and Mg， promote the coloration of pericarp in advance and overcome stay-green problem. Therefore， it can be promoted in actual planting.

Key words： Litchi chinensis Sonn. cv. Feizixiao； magnesium fertilizer； pericarp coloring； potassium； calcium； magnesium

0 引言

【研究意義】妃子笑荔枝（Litchi chinensis Sonn. cv. Feizixiao）為海南省重要的早中熟荔枝主栽品種，當前栽種中存在果皮著色轉紅與果肉風味變佳發育不同步的現象，果肉含糖量最高時果皮尚未完全轉紅（即滯綠現象），果面全紅時果肉含糖量已下降（即退糖現象）（王惠聰等，2002；張銳等，2014；蘇陽和周曉超，2015）。荔枝果皮著色表現為果皮花色素苷含量升高，葉綠素含量下降（王家保等，2006；周開兵等，2007；張銳等，2013），可通過調節其果皮色素代謝實現果皮著色和果肉風味發育同步。因此，探討噴施鎂肥對妃子笑荔枝果皮著色及鉀、鈣、鎂含量的影響，對指導制定妃子笑荔枝合理施肥技術措施及高產栽培技術創新具有重要意義。【前人研究進展】陳大成等（1999）研究發現，對妃子笑荔枝進行套袋處理，可緩解果皮滯綠，但會抑制果皮花色素苷的合成，除去袋子后抑制消除。李平等（1999）研究認為，妃子笑荔枝盛花后50 d是調控其果皮著色的關鍵時期，且光敏素、增糖劑、蔗糖等9種化學調控劑均可顯著提高其花青苷合成能力，促使妃子笑荔枝提前著色。陳詩文等（2010）研究表明，Mg2+可增加紅掌盛花期的花色素苷含量，調節花色；也有研究表明，鎂肥可提高葡萄中的花色素苷含量（汪建妹等，2007；Sinilal et al.，2011）。周曉超等（2015）研究表明，對妃子笑荔枝噴施葉面鎂、鉀和鈣肥，可改善果皮著色，并引起果肉可溶性糖含量的變化，從而促進妃子笑荔枝果皮色澤和果肉含糖量同步發育；其中，葉面噴鎂肥可克服果皮滯綠現象。【本研究切入點】目前，有關荔枝葉面補充鎂營養克服果皮滯綠問題及其對鉀、鈣、鎂代謝方面影響的研究鮮見報道。【擬解決的關鍵問題】以MgCl2溶液噴施妃子笑荔枝成年樹，研究鎂肥對妃子笑荔枝果皮著色及鉀鈣鎂含量動態變化的影響，以期為研究荔枝果皮礦質元素含量和相關性及為妃子笑荔枝施肥技術優化打下理論基礎。

1 材料與方法

1. 1 試驗地點概況

試驗地點位于海南省海口市瓊山區譚文鎮荔枝園，地處東經110°11′～110°41′、北緯19°32′～20°05′，海拔2.5～200.0 m，屬熱帶海洋氣候，年平均氣溫23.8 ℃，年平均日照1752 h，年平均降水量1724.5 mm，雨季一般集中在8～10月；土壤為肥沃的磚紅壤，其有效鎂含量143.64±4.13 mg/kg。

1. 2 試驗材料

供試樹為大丁香荔枝砧嫁接16年生樹，生長勢一致，無任何不良表現。MgCl2為廣東光華科技股份有限公司生產的六水合氯化鎂（MgCl2·6H2O≥98.0%）。

1. 3 試驗方法

1. 3. 1 試驗設計 依據MgCl2在果樹上用于葉面噴肥時的常用濃度及預試驗結果，設置葉面噴施1.5%（m/v）MgCl2溶液（噴施鎂肥）及噴施清水（CK）處理，以單株為小區，5次重復，共計10株。生理落果結束后（假種皮完全包被種子時，約花后40 d），在2015年5月2日和9日的上午9：00～10：00進行葉面噴肥處理。

1. 3. 2 取樣及樣品處理 2015年5月2日，在每株樹樹冠外圍中部選5個大小基本一致的果實作為每次取樣的標準果，并掛牌標記，此后采樣均采集與其平均果徑一致的樣果。從果實開始膨大時開始到果皮全紅時為止，即5月2日、5日、9日、12日、16日、19日、23日和26日各取樣1次，其中2015年5月2日和9日在葉面噴肥處理之前取樣，每次取樣30個/株。在田間測定果皮色澤指標，將果皮和果肉及時分離并分別用液氮速凍，帶回實驗室儲存于-80 ℃超低溫冰箱中備用。

1. 3. 3 指標觀測 采用Minolta CR2300型全自動測色色差計（日本東京柯能卡美能達公司生產）在田間及時測定果皮色差指標a（紅綠偏差）、b（藍黃偏差），換算出色度角（h），h=tan-1（b/a），以每株樣樹30個樣果果皮觀測值的平均值作為該重復觀測值。其中，h值越小表示果皮綜合色澤越紅。果皮花色素苷含量采用Pirie和Mullins（1976）、張昭其等（2003）的方法測定；果皮葉綠素含量采用改良Arnon法（Arnon，1949）測定；果肉可溶性糖含量采用蒽酮比色法（翁雪成和袁紅，2007）測定。測定以上各指標時，每株樣樹（重復）制備3個測樣，取其平均值作為該株樣樹的觀測值。用自來水沖洗果皮至無明顯污漬殘留，再用去離子水漂洗2～3次，放入烘箱，在110 ℃下殺青15 min，接著在65 ℃下烘干至恒重（重量差值小于0.2 mg）。取出樣品，研磨成粉，過60目篩后放入封口塑料袋，編號并保存在干燥器中。取0.05 g樣品粉末，溶解于1 mol/L純鹽酸（12 mol/L）并振蕩過夜，用于全鉀、鈣和鎂含量的測定；另取0.10 g樣品粉末，溶于去離子水并震蕩過夜，用于水溶性鉀、鈣和鎂含量的測定。過濾樣品溶液并定容至25 mL，收集濾液。采用原子吸收分光光度法，使用NOVAA400P原子吸收分光光度計（德國耶拿公司生產）測定果皮3種礦質元素的全量和水溶性含量，3次重復。

1. 4 統計分析

使用SAS 9.1.3對試驗數據進行分析；采用ANOVA對各指標的動態變化進行差異顯著性分析；采用t檢驗分析相同時間不同處理的指標間的差異顯著性；采用CORR過程對荔枝果皮鉀、鈣、鎂水溶性含量及全量進行多元線性偏相關分析；采用REG過程對花色素苷及葉綠素含量與鉀鈣鎂含量進行一元指數函數回歸（相關）分析。

2 結果與分析

2. 1 妃子笑荔枝果肉糖含量、果皮顏色及色素含量的動態變化

由圖1可看出，噴施鎂肥處理和CK的果肉可溶性糖含量呈上升—下降—上升—下降的波動變化趨勢，且均于5月23日達峰值，此后下降，出現退糖現象。由方差分析結果可知，噴施鎂肥處理與CK無顯著差異（P>0.05，下同），說明噴施鎂肥對妃子笑荔枝果肉的可溶性糖含量無不良影響。

由圖2可看出，在荔枝果皮著色過程中，噴施鎂肥處理和CK的h均呈相似的下降趨勢。噴施鎂肥處理荔枝果皮的h在5月2～26日持續下降，并于5月26日降至最低；CK的h在5月16日后顯著持續下降，并于5月26日達最低值；5月19日噴施鎂肥處理的h小于5月26日的CK，且5月16～26日噴施鎂肥處理的h顯著低于CK（P<0.05，下同），表明噴施鎂肥可使荔枝果皮著色提前，且比CK更加紅艷。

由圖3可看出，噴施鎂肥處理和CK的果皮花色素苷含量均呈上升趨勢。噴施鎂肥處理的果皮花色素苷含量在5月23日上升到峰值，CK在5月26日升至最高值，表明噴施鎂肥可使妃子笑荔枝果皮的花色素苷含量提前達到飽和狀態。由方差分析結果可知，5月16～26日，噴施鎂肥處理的果皮花色素苷含量顯著高于CK。由圖3還可看出，噴施鎂肥處理和CK的果皮葉綠素含量均呈下降趨勢。二者在5月9日之前無顯著變化，之后持續下降，并均于5月26日達最低值；噴施鎂肥處理和CK的果皮葉綠素含量始終無顯著差異。綜上所述，噴施鎂肥處理通過促進果皮花色素苷積累而促進果皮提前轉紅。

2. 2 妃子笑荔枝果皮全鉀和水溶性鉀含量的動態變化

由圖4可看出，在果實的生長發育過程中，噴施鎂肥處理與CK的果皮全鉀含量均表現為先下降后上升再下降的變化趨勢。5月2～16日，噴施鎂肥處理與CK均下降，至5月16日降到最低；5月16～19日均上升；5月19～26日均又再次下降。由方差分析結果可知，在5月9日、12日和19日，噴施鎂肥處理的荔枝果皮全鉀含量顯著高于CK。可見，噴施鎂肥處理表現出提高果皮全鉀含量的趨勢。

由圖5可看出，噴施鎂肥處理和CK的果皮水溶性鉀含量均呈先上升后下降再上升的總體變化趨勢。5月2～12日上升，12日之后下降，19日再上升。除5月2日、16日及26日外，噴施鎂肥處理和CK無顯著差異。

2. 3 妃子笑荔枝果皮全鈣和水溶性鈣含量的動態變化

由圖6可看出，噴施鎂肥處理和CK的果皮全鈣含量均呈先上升后下降的變化趨勢。5月2～19日均呈上升趨勢，并于5月19日達最高值；5月23～26日均下降。由方差分析結果可知，噴施鎂肥處理和CK的果皮全鈣含量無顯著差異。

由圖7可看出，在荔枝果皮著色過程中，噴施鎂肥處理和CK的水溶性鈣含量均呈下降—上升—下降—上升的總體變化趨勢。5月9日之前，噴施鎂肥處理和CK的水溶性鈣含量均呈下降趨勢，之后有所上升，至5月12日出現一個峰值后下降；噴施鎂肥處理的水溶性鈣含量在5月16日再次上升，19日后下降，于23日達最低值，此后再次上升；而CK的水溶性鈣含量在5月12～19日持續下降并于19日達最低值，之后上升。由方差分析結果可知，5月16～26日噴施鎂肥處理的水溶性鈣含量顯著高于CK，說明噴施鎂肥處理表現出提高果皮水溶性鈣含量的趨勢。

2. 4 妃子笑荔枝果皮全鎂和水溶性鎂含量的動態變化

由圖8可看出，在荔枝果皮著色過程中，噴施鎂肥處理和CK的果皮全鎂含量呈先上升后下降的總體變化趨勢。5月12日前呈上升趨勢，5月12～16日略有下降，5月16～19日再次上升，5月19日以后均呈下降趨勢。由方差分析結果可知，除5月2日之外，噴施鎂肥處理均顯著高于CK，說明噴施鎂肥處理可提高果皮全鎂含量。

由圖9可看出，噴施鎂肥處理和CK的水溶性鎂含量均呈先上升后下降再上升的變化趨勢。5月2～16日呈上升趨勢，于16日達最大值，5月16～23日呈下降趨勢；5月23～26日二者均有所上升。由方差分析可知，5月12日前噴施鎂肥處理與CK無顯著差異；5月12～26日，噴施鎂肥處理均顯著高于CK。由此可得出，噴施鎂肥處理可在果皮著色發育過程的中后期提高果皮水溶性鎂含量。

2. 5 妃子笑荔枝果皮鉀、鈣、鎂全量與水溶性鉀、鈣、鎂含量間的多元線性偏相關性分析結果

由表1可看出，噴施鎂肥處理的全鉀與水溶性鈣、水溶性鉀與全鎂、水溶性鉀與全鈣、全鎂與全鈣、全鈣與水溶性鈣含量間的線性偏相關系數均達顯著水平。由表2可知，CK的全鉀與水溶性鈣、水溶性鉀與全鎂、水溶性鉀與全鈣、全鎂與全鈣含量間的線性偏相關系數也達顯著水平。說明果皮中鈣與鎂間存在相關性，同時施鎂肥基本上不改變果皮鎂和鈣含量間的線性偏相關性。

2. 6 妃子笑荔枝果皮色素含量與果皮鉀鈣鎂含量的一元指數函數相關性分析結果

在果皮著色發育的過程中，分別對果皮花色素苷和葉綠素含量與3種果皮礦質元素的全量和水溶性含量進行一元指數函數相關性分析，發現僅噴施鎂肥處理和CK的全鈣、水溶性鈣、全鎂和水溶性鎂含量與花色素苷含量呈正相關一元指數函數相關（表3）。說明果皮提高鈣和鎂含量均可促進果皮花色素苷積累，進而促進果皮著色，也進一步說明果皮鈣和鎂對果皮著色存在相互增益效應。

3 討論

本研究結果表明，噴施鎂肥可通過促進妃子笑荔枝果皮花色素苷積累而使果皮提前著色，同時可顯著提高果皮水溶性鈣、全鎂和水溶性鎂含量。鉀、鈣、鎂含量間的多元線性偏相關性分析結果及一元指數函數相關性分析結果均表明，果皮鈣含量與鎂含量存在相互增益效應，可共同促進花色素苷含量積累。噴施鎂肥可促進果皮花色素苷積累，在諸多觀賞植物及水果著色的研究中均已有報道。Shaked-Sachray等（2002）研究表明，Mg（NO3）2溶液能延緩紫苑屬植物花蕾花色素苷的分解；陳詩文等（2010）的研究結果也顯示，2 mmol/L的Mg2+溶液可增加紅掌盛花期的花色素苷含量；同時，Mg2+可通過阻止花色素苷降解，以增加紅葡萄漿果細胞懸浮液的花色素苷含量（Sinilal et al.，2011）；高丹等（2015）研究發現，葉面混合噴施鈣鎂肥能促進三月紅荔枝果皮提前著色。本研究結果與前人研究一致。

此外，有報道指出植物中的Mg2+等離子與花青素間的鰲合作用可使有色花色基元離子更加穩定，并呈現紅色（Mazza and Miniati，1993；Grotewold，2006；Tanaka et al.，2008）。同時，Mg2+可改變液泡微環境，從而穩定新生成的色素，并提高觀賞植物、樹葉及果實中的色素含量（Oren-Shamir et al. 2003；Ada et al.， 2007）。本研究結果證實，在妃子笑荔枝果皮中Mg2+可增加花色素苷的積累，進而使果皮提前著色變紅。

本研究結果顯示，果皮鎂含量與鈣含量表現出相互增益效應，與Sleper（1977）對高羊茅的研究結果基本一致，與梁子俊（1990）、楊苞梅等（2014）對妃子笑荔枝葉片中鈣含量與鎂含量呈顯著正相關的研究結果相符。

4 結論

在妃子笑荔枝生理落果結束后葉面噴施鎂肥，其果皮中鈣與鎂含量存在相互增益效應，可促進果皮花色苷積累，進而促進果皮提前著色，克服果皮滯綠現象，可在生產上推廣應用。

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（責任編輯 鄧慧靈）