枣树各器官中主要矿质营养元素相关性研究

卢桂宾,李春燕

(山西省林业科学研究院,山西 太原 030012)

枣(Zizyphus jujuba M ill.)原产于中国,人工栽培历史悠久,种质资源丰富。枣树耐性强,易管理,枣果营养价值高,已成为我国的一种重要经济作物。

矿质营养是果树生长发育、产量和品质形成的物质基础,对果树生理代谢和果树生长结果起着极其重要的作用。枣树器官中各矿质营养元素不是孤立存在的,一种元素含量的变化必然会引起其他元素含量的次级变化。植物体内矿质营养之间的相关关系,比单个元素的绝对含量更稳定。有关果树各器官中矿质营养元素相关性的研究报道很少,关于枣树的更是少见。因此,研究枣树各器官中矿质营养元素之间的相关关系,对于揭示元素的生物功能和果树的生理、生态特征具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 试验材料与设计

试验材料为生长发育良好、树势相对一致、无病虫害的 8年生嫁接骏枣(Z.ju juba M ill,Junzao)、木枣 (Z.jujuba M ill,M uzao)、团枣 (Z.jujuba Mill,Tuanzao)3个品种,砧木都是壶瓶枣 (Z.ju juba M ill,Hupingzao)。 试验于 2006年 4月至 2006年12月在山西省林业厅实验苗圃和山西省林科院重点实验室进行。试材按顺序排列,3株为 1小区,每小区设 3次重复。2006年 7月 23日至 2006年 9月21日,每隔半月采 1次根、枝、叶、果,测定其钾、钙、铁、锰、铜元素的含量。

1.2 样品的采集

1 )侧根的采集。距主干 50 cm处挖深 80 cm～100 cm的沟,从东、西、南、北 4个方位采集侧根。

2 )枝条的采集。选取 2年生～ 3年生二次枝,取树冠东、西、南、北 4个方位枝条,每次各采集1枝。

3)叶片的采集。选取 2年生～ 3年生永久性二次枝的第 3节～第 4节枣股抽生的枣吊上的第 3片～第 5片叶,每次每株采集 50片叶。

4 )果实的采集。选取 2年生枣股抽生的枣吊上发育正常的果实,每次每株随机采集 20个～25个果实。

1.3 测定方法

试样采集后 ,立即置于冰壶中 (4°C～ 5°C),迅速带回实验室进行处理。样品用自来水冲洗后,用0.2%的盐酸浸洗 30 s,再用去离子水清洗(果实需用不锈钢刀切碎,果皮、果肉需分开测定,用刀把果皮削下,尽量少带果肉)。将洗净后的样品置于烘箱中,在 105°C下杀酶 15min,然后在 75°C下烘干,用不锈钢粉碎机粉碎样品,置于干燥器内备用。测定前需再次烘干。

矿质元素用原子吸收分光光度计法[1]测定。

2 结果与分析

2.1 枣根中主要矿质营养元素间的相关性

根据测定结果对枣树根中主要矿质营养元素间的相关性进行了分析,结果见表1。

表1 枣根中主要矿质元素间的相关性分析

从表1可以看出,枣根中钾元素和大量元素钙呈正相关,而和微量元素铁、锰、铜均呈负相关。钙与铁呈正相关,且骏枣达显著水平。3个品种的钙与微量元素锰、铜的相关性有正有负,且相关系数都较小。微量元素铁、锰、铜相互间均呈正相关,其中:骏枣根中锰与铜达极显著水平,团枣达显著水平。

2.2 枣枝中主要矿质营养元素间的相关性

根据测定结果对枣枝中主要矿质营养元素间的相关性进行了分析,结果见表2。

表2 枣枝中主要矿质元素间的相关性分析

从表2可知,枣枝中各元素间相关规律不明显,钾和锰,钙和铜,铁与锰、铜,锰与铜都呈正相关,钾与铜呈负相关,对于其他元素间的相关性,3个供试品种的正负表现不一致。通过显著性分析得出:骏枣枝中的钾和钙呈极显著负相关,铁与锰呈显著正相关,锰与铜呈极显著正相关。木枣枝中的钙与锰呈显著正相关,团枣枝中的铁与铜呈极显著正相关。

2.3 枣叶中主要矿质营养元素间的相关性

根据测定结果对枣叶中主要矿质营养元素间的相关性进行了分析,结果见表3。

表3 枣叶中主要矿质元素间的相关性分析

宋艳波[2]对骏枣和梨枣叶片中矿质营养元素的相关性进行了研究,得出:枣树叶片中70%的主要矿质营养元素的相关系数达显著或极显著水平。而从表3发现,枣叶中元素间的相关系数都偏小,即相关性较小,说明枣树叶片中矿质元素的相关性在品种间有所差异。钾和锰,钙和铁、锰,铁和铜均呈正相关,钾和铜呈负相关,对于其他元素间的相关性,3个枣品种正负不一致。显著性分析表明:骏枣叶中的钙与铁呈显著正相关,木枣叶中钙与铜呈显著负相关。

2.4 枣果中主要矿质营养元素间的相关性

根据测定结果对枣果中主要矿质营养元素间的相关性进行了分析,结果见表4。

表4 枣果中主要矿质元素间的相关性分析

表4分析表明:枣果实中各元素间呈正相关的居多,且呈负相关的元素相关系数很小。3个供试品种的枣果实中 5种元素间存在明显的相关性,钾与铜,钙与锰、铜,锰与铜的相关性,品种间表现一致,均呈正相关。钙与铁、钾,钾与锰,铁与锰、铜的相关性,品种间表现有所差异,骏枣与团枣为正相关,而木枣为负相关;骏枣与木枣果实中的钾与铁呈负相关,而团枣呈正相关。

显著性分析显示:枣果实中钙与锰元素正相关性显著,其中:骏枣、木枣为显著水平,团枣达极显著水平,这点与刘长乐[3]对新郑大枣果实中矿质元素的富集能力的研究结果一致。钙与铜元素为正相关,骏枣、团枣都达显著水平,而木枣相关性不显著,但相关系数也较大。锰与铜也为正相关,骏枣、团枣都达极显著水平,木枣相关性不显著,但相关系数也较大。其余元素间相关性都不显著。上述说明枣果实中钙、锰、铜 3种元素间的代谢密切相关。

3 结论与讨论

1 )与其他器官相比,3个品种的枣果实中元素间相关性的正负和显著性表现较为一致,其中:钙与锰呈显著正相关。

2 )根、枝、叶、果中锰和铜相关系数都较大,且为正相关,骏枣的都达极显著水平。锰是光合放氧复合体的主要成员,是形成叶绿体和维持叶绿体正常结构的必需元素,也是许多酶(如某些转移磷酸酶和三羧酸循环中的柠檬酸脱氢酶、草酰琥珀酸脱氢酶、α-铜戊二酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶、柠檬酸合成酶等)的活化剂。铜为多酚氧化酶、抗坏血酸氢化酶、漆酶的成分,在呼吸的氧化还原过程中起重要作用,他也是质蓝素的成分,参与光合电子的传递,故对光合作用也有重要影响[4]。上述说明锰和铜在植物呼吸、光合作用中都具有重要作用,他们互相促进,互为增效关系。

3 )果树方面,有关矿质营养元素相关性的研究较少,枣树上的更是少见,而且研究对象多是叶片,对其他器官的研究很少。植物体内养分之间相互作用的产生是因为一种养分在其功能部位上与另一种养分竞争以便与活性部位相结合,一种养分能代替另一种养分或一种养分是另一种养分同化或代谢过程所必需的,这种养分之间的相互作用较根部离子吸收时各种养分的拮抗或增效作用要复杂得多。多数学者认为,发生在植物体内的养分之间的相互作用可能是由于一种养分影响到了另一种养分的吸收、运转或功能,但是这种养分之间的相互作用对植物生长发育的意义还有待进一步研究[5]。

[1] 仝月澳,周厚基.果树营养诊断法 [M].北京:农业出版社,1982:58-90.

[2] 宋艳波,杨佩芳 ,李六林,等.枣树年周期中叶片矿质元素含量动态变化及其相关性研究[J].山西农业大学学报,2006(4):340-341,390.

[3] 刘长乐,汤喜梅,崔军磊.新郑大枣矿质元素研究 [J].安徽农业科学,2008,36(24):10 419,10 438.

[4] 王 忠主编.植物生理学 [M].北京:中国农业出版社,2000:88-89.

[5] 王晓宇.设施早黑宝葡萄矿质营养代谢及其相关性研究 [D].太谷:山西农业大学,2005.