棗樹根中主要礦質營養元素的年周期變化規律

,, ,,英翠

(1.山西省農業科學院果樹研究所，山西 太原 030031；2.山西省林業職業技術學院，山西 太原 030009；3.山西省林業科學研究院，山西 太原 030012)

棗(Zizyphus.jujubaMill)原產于我國，人工栽培歷史悠久，其種質資源豐富。棗樹耐性強，易管理，棗果營養價值高，已成為我國的一種重要經濟作物。礦質營養是果樹生長發育、產量和品質形成的物質基礎,對果樹生理代謝和果樹生長結果起著極其重要的作用。根是植物吸收礦質的主要器官，根中礦質營養的供養直接影響著地上部分的生長發育。對于礦質營養元素變化規律的研究多集中在枝、葉、果器官上，在根上的研究較少。本試驗以木棗、團棗為試材，研究了棗根中主要礦質營養元素的年周期變化規律，旨在明確棗根中主要礦質營養特點，為改進栽培技術，提高果實品質，提供科學的理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗設計與材料

試驗在山西省林業廳苗圃和山西省林科院重點實驗室進行。選擇生長發育良好、樹勢相對一致、無病蟲害的4年生嫁接木棗(Z.jujubaMill,MuZao)、團棗(Z.jujubaMill,TuanZao)植株，砧木都是壺瓶棗(Z.jujubaMill,HupingZao)。從萌芽期(4月10日)—初花期(5月10日)—盛花期(6月10日)—生理落果期(7月10日)—熟前速長期(8月10日)—著色期(9月10日)—落葉期(10月10日)，每隔1月采1次樣，測定根中鉀、鈣、鐵、錳、銅元素的含量。

本試驗試材為順序排列，3株為1小區，設3次重復。

1.2 樣品的采集

在距主干50 cm處挖溝取樣(溝深80～100 cm)，從東、南、西、北4個不同方位采集側根。

1.3 測定方法

根樣采集后立即置于冰壺中(4～5 ℃)，迅速帶回實驗室進行處理，樣品用自來水沖洗后，再用去離子水清洗。洗凈后的樣品置于烘箱中，在105 ℃下殺酶15 min，然后在75 ℃下烘干。用不銹鋼粉碎機粉碎樣品，置于干燥器內備用。測定前再次烘干。

礦質元素用原子吸收分光光度計法[1]測定。

1.4 數據計算與處理

數據采用Excel與DPS統計軟件進行分析。

2 結果與分析

棗根中主要礦質營養元素含量年周期變化規律，見圖1。

2.1 鉀元素的年周期變化規律

木棗、團棗根中鉀元素含量的年周期變化規律基本相似。從萌芽期到初花期，棗根中鉀元素含量上升，初花期達最高，兩品種值都為11 750.0 mg/kg，之后陡然下降至最低，值分別為木棗1 662.5 mg/kg，團棗2 262.5 mg/kg。盛花期之后，團棗上升又下降，而木棗呈“升、降、升”變化。鉀元素是易移動的元素，主要集中在生命活動旺盛的部位[2]，從萌芽期到初花期，樹體生命活動逐漸加快，促進了根系對土壤中鉀元素的吸收，故根中鉀元素含量不斷增長。從初花期開始，鉀元素含量陡然下降，這可能是隨著樹體地上部分的生長發育，對鉀元素的需求逐漸增加，根中鉀元素的輸出大于吸收的緣故。

整個生長期內，團棗根中鉀元素含量都高于木棗，生理落果期、熟前速長期、著色期兩品種差異達顯著水平。

2.2 鈣元素的年周期變化規律

兩個品種根中鈣元素含量年周期變化趨勢基本一致。萌芽期，團棗、木棗根中鈣元素含量開始上升，到初花期達第1個峰值，之后，兩個品種變化有所差異：團棗下降至盛花期達最低值(9 765.63 mg/kg)，之后逐漸上升至落葉期，并達最高值(12 942.71 mg/kg)；而木棗下降至熟前速長期達最低值(11 125.00 mg/kg),之后和團棗變化相似，上升至落葉期達最高值(15 189.63 mg/kg)?？v觀整個生長期，著色期—落葉期上升幅度較大，其原因可能是隨著熟前速長期的開始，果皮開始增厚，而鈣與細胞壁中的果膠結合形成鈣鹽，參與細胞壁合成并維持其穩定[2]，從而促進根對土壤中鈣元素的吸收，引起根中鈣元素含量增多。

在整個年周期中，木棗根中鈣元素含量均高于團棗，且除盛花期差異不顯著外，其他時期差異都達極顯著水平。

2.3 鐵元素的年周期變化規律

兩個品種棗根中鐵元素含量年周期變化趨勢一致，從萌芽期—初花期—生理落果期—熟前速長期—落葉期，呈“降，升，降，升”變化且變化幅度較大，初花期—生理落果期和熟前速長期—著色期都有大幅上升。兩品種最高、最低值出現時期一致，分別在落葉期和初花期。鐵是合成葉綠素所必需的元素，它在光合電子傳遞中起著重要的作用，初花期—生理落果期棗果在迅速膨大，促使樹體的光合作用加快，從而促進根對鐵的吸收，引起根中鐵元素含量上升。鐵也是細胞色素的輔基[2]，因此隨著棗果開始著色，根對土壤中鐵元素的吸收也隨之增加，從而引起根中鐵元素含量上升。

整個年周期，除萌芽期外，團棗根中鐵元素含量都顯著高于木棗。

2.4 錳元素的年周期變化規律

木棗、團棗根中錳元素含量變化規律大致相似。萌芽期—初花期—生理落果期均先降后升，并在生理落果期達到峰值，分別為木棗39.38 mg/kg，團棗 53.33 mg/kg。之后，兩品種變化有所差異：團棗從生理落果期—熟前速長期—著色期—落葉期，變化趨勢為“降，升，降”；而木棗從生理落果期—著色期—落葉期，變化趨勢為“降，升”。兩品種最低值出現時期一致，均在初花期，而且團棗比木棗值僅小0.17 mg/kg。錳和光合、呼吸密切相關[2]，初花期—生理落果期，根中錳元素含量增多可能與鐵元素相同，即棗果膨大，樹體光合作用加快，促進了根對錳元素的吸收。

除初花期、盛花期和熟前速長期外，團棗根中鐵元素含量都高于木棗，且初花期兩品種鐵元素含量差異不顯著。

2.5 銅元素的年周期變化規律

團棗、木棗根中銅元素含量變化比較一致，呈“N”形。從萌芽期—生理落果期，棗根中銅元素含量均呈上升趨勢，到生理落果期達最高值，分別為木棗17.81 mg/kg，團棗13.75 mg/kg。從生理落果期開始，棗根中銅元素含量下降，到熟前速長期又開始回升，直至落葉期。兩品種最低值出現時期不一致，團棗出現在熟前速長期，值為4.69 mg/kg，木棗出現在萌芽期，值為6.67 mg/kg。銅參與光合電子傳遞，對光合有重要作用[2]，所以萌芽期—生理落果期隨著樹葉的抽生與生長，光合作用加快，從而促進根中銅元素含量的升高。銅在呼吸的氧化還原中起重要作用，隨著果實的逐漸成熟，呼吸作用加快，樹體對鐵需求增多，從而加快根系對鐵元素的吸收。

圖1 棗根中主要礦質營養元素年周期含量的變化

在整個年周期中，木棗根中銅元素含量均高于團棗，且僅初花期差異不顯著外，其他時期都達極顯著水平。

3 結論與討論

本研究表明，從萌芽期至落葉期，木棗、團棗根中各主要礦質元素含量年周期代謝規律基本一致，鉀總體呈折線下降趨勢，初花期是個轉擇點，之前上升，之后下降；鈣和鐵元素年周期變化規律相似，大體呈折線上升趨勢，在熟前速長期后均呈上升趨勢,這與前人研究結果基本一致[4]，而錳、銅年周期變化規律相似，基本呈單峰曲線，生理落果期是個轉擇點，之前上升，之后下降。

在整個生長周期內，木棗根中鈣、銅元素含量大多時期均顯著高于團棗，而團棗根中鉀、鐵元素含量均顯著高于木棗。根中某種礦質元素含量低，并不能說明樹體對此元素的需求少，也有可能是根對枝、葉等器官的輸出大于吸收的緣故，所以，生產上主要通過葉片診斷、土壤診斷、觀察診斷指導施肥[5]。