叶面喷施镁肥对妃子笑荔枝果皮着色及钾钙镁含量的影响

王展 李世军 袁孟玲 周开兵

摘要：【目的】探討叶面喷施镁肥对妃子笑荔枝果皮着色及其钾、钙、镁含量的影响，为制定妃子笑荔枝合理施肥技术措施提供参考依据。【方法】以妃子笑荔枝成年树（16年生）为试材，在生理落果刚结束时叶面喷施镁肥，以喷清水为对照（CK），测定果皮色度角、花色素苷和叶绿素含量、果肉糖含量、果皮钾、钙、镁全量及水溶性含量，并进行相关性分析。【结果】叶面喷施镁肥后可促进果皮花色素苷积累而使荔枝果皮提前着色，可显著提高果皮水溶性钙、全镁和水溶性镁含量（P<0.05，下同）。喷施镁肥处理和CK的果皮全钾含量与水溶性钙含量、水溶性钾含量与全镁含量、水溶性钾含量与全钙含量、全镁含量与全钙含量的线性偏相关系数均达显著水平；喷施镁肥处理的果皮全钙含量与水溶性钙含量的线性偏相关系数差异显著。在果皮发育着色过程中，喷施镁肥处理和CK的果皮全钙、水溶性钙、全镁和水溶性镁含量与花色素苷含量间的一元指数函数均呈显著正相关；果皮钙含量与镁含量存在相互增益效应。【结论】妃子笑荔枝叶面喷施镁肥可提高果皮钙和镁含量，显著促进果皮花色素苷积累，促进果皮提前着色，克服果皮滞绿现象，可在生产上推广应用。

关键词： 妃子笑荔枝；镁肥；果皮着色；钾；钙；镁

中图分类号： S667.1 文献标志码：A 文章编号：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

【研究意义】妃子笑荔枝（Litchi chinensis Sonn. cv. Feizixiao）为海南省重要的早中熟荔枝主栽品种，当前栽种中存在果皮着色转红与果肉风味变佳发育不同步的现象，果肉含糖量最高时果皮尚未完全转红（即滞绿现象），果面全红时果肉含糖量已下降（即退糖现象）（王惠聪等，2002；张锐等，2014；苏阳和周晓超，2015）。荔枝果皮着色表现为果皮花色素苷含量升高，叶绿素含量下降（王家保等，2006；周开兵等，2007；张锐等，2013），可通过调节其果皮色素代谢实现果皮着色和果肉風味发育同步。因此，探讨喷施镁肥对妃子笑荔枝果皮着色及钾、钙、镁含量的影响，对指导制定妃子笑荔枝合理施肥技术措施及高产栽培技术创新具有重要意义。【前人研究进展】陈大成等（1999）研究发现，对妃子笑荔枝进行套袋处理，可缓解果皮滞绿，但会抑制果皮花色素苷的合成，除去袋子后抑制消除。李平等（1999）研究认为，妃子笑荔枝盛花后50 d是调控其果皮着色的关键时期，且光敏素、增糖剂、蔗糖等9种化学调控剂均可显著提高其花青苷合成能力，促使妃子笑荔枝提前着色。陈诗文等（2010）研究表明，Mg2+可增加红掌盛花期的花色素苷含量，调节花色；也有研究表明，镁肥可提高葡萄中的花色素苷含量（汪建妹等，2007；Sinilal et al.，2011）。周晓超等（2015）研究表明，对妃子笑荔枝喷施叶面镁、钾和钙肥，可改善果皮着色，并引起果肉可溶性糖含量的变化，从而促进妃子笑荔枝果皮色泽和果肉含糖量同步发育；其中，叶面喷镁肥可克服果皮滞绿现象。【本研究切入点】目前，有关荔枝叶面补充镁营养克服果皮滞绿问题及其对钾、钙、镁代谢方面影响的研究鲜见报道。【拟解决的关键问题】以MgCl2溶液喷施妃子笑荔枝成年树，研究镁肥对妃子笑荔枝果皮着色及钾钙镁含量动态变化的影响，以期为研究荔枝果皮矿质元素含量和相关性及为妃子笑荔枝施肥技术优化打下理论基础。

1 材料与方法

1. 1 试验地点概况

试验地点位于海南省海口市琼山区谭文镇荔枝园，地处东经110°11′～110°41′、北纬19°32′～20°05′，海拔2.5～200.0 m，属热带海洋气候，年平均气温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；土壤为肥沃的砖红壤，其有效镁含量143.64±4.13 mg/kg。

1. 2 试验材料

供试树为大丁香荔枝砧嫁接16年生树，生长势一致，无任何不良表现。MgCl2为广东光华科技股份有限公司生产的六水合氯化镁（MgCl2·6H2O≥98.0%）。

1. 3 试验方法

1. 3. 1 试验设计 依据MgCl2在果树上用于叶面喷肥时的常用浓度及预试验结果，设置叶面喷施1.5%（m/v）MgCl2溶液（喷施镁肥）及喷施清水（CK）处理，以单株为小区，5次重复，共计10株。生理落果结束后（假种皮完全包被种子时，约花后40 d），在2015年5月2日和9日的上午9：00～10：00进行叶面喷肥处理。

1. 3. 2 取样及样品处理 2015年5月2日，在每株树树冠外围中部选5个大小基本一致的果实作为每次取样的标准果，并挂牌标记，此后采样均采集与其平均果径一致的样果。从果实开始膨大时开始到果皮全红时为止，即5月2日、5日、9日、12日、16日、19日、23日和26日各取样1次，其中2015年5月2日和9日在叶面喷肥处理之前取样，每次取样30个/株。在田间测定果皮色泽指标，将果皮和果肉及时分离并分别用液氮速冻，带回实验室储存于-80 ℃超低温冰箱中备用。

1. 3. 3 指标观测 采用Minolta CR2300型全自动测色色差计（日本东京柯能卡美能达公司生产）在田间及时测定果皮色差指标a（红绿偏差）、b（蓝黄偏差），换算出色度角（h），h=tan-1（b/a），以每株样树30个样果果皮观测值的平均值作为该重复观测值。其中，h值越小表示果皮综合色泽越红。果皮花色素苷含量采用Pirie和Mullins（1976）、张昭其等（2003）的方法测定；果皮叶绿素含量采用改良Arnon法（Arnon，1949）测定；果肉可溶性糖含量采用蒽酮比色法（翁雪成和袁红，2007）测定。测定以上各指标时，每株样树（重复）制备3个测样，取其平均值作为该株样树的观测值。用自来水冲洗果皮至无明显污渍残留，再用去离子水漂洗2～3次，放入烘箱，在110 ℃下杀青15 min，接着在65 ℃下烘干至恒重（重量差值小于0.2 mg）。取出样品，研磨成粉，过60目筛后放入封口塑料袋，编号并保存在干燥器中。取0.05 g样品粉末，溶解于1 mol/L纯盐酸（12 mol/L）并振荡过夜，用于全钾、钙和镁含量的测定；另取0.10 g样品粉末，溶于去离子水并震荡过夜，用于水溶性钾、钙和镁含量的测定。过滤样品溶液并定容至25 mL，收集滤液。采用原子吸收分光光度法，使用NOVAA400P原子吸收分光光度计（德国耶拿公司生产）测定果皮3种矿质元素的全量和水溶性含量，3次重复。

1. 4 统计分析

使用SAS 9.1.3对试验数据进行分析；采用ANOVA对各指标的动态变化进行差异显著性分析；采用t检验分析相同时间不同处理的指标间的差异显著性；采用CORR过程对荔枝果皮钾、钙、镁水溶性含量及全量进行多元线性偏相关分析；采用REG过程对花色素苷及叶绿素含量与钾钙镁含量进行一元指数函数回归（相关）分析。

2 结果与分析

2. 1 妃子笑荔枝果肉糖含量、果皮颜色及色素含量的动态变化

由图1可看出，喷施镁肥处理和CK的果肉可溶性糖含量呈上升—下降—上升—下降的波动变化趋势，且均于5月23日达峰值，此后下降，出现退糖现象。由方差分析结果可知，喷施镁肥处理与CK无显著差异（P>0.05，下同），说明喷施镁肥对妃子笑荔枝果肉的可溶性糖含量无不良影响。

由图2可看出，在荔枝果皮着色过程中，喷施镁肥处理和CK的h均呈相似的下降趋势。喷施镁肥处理荔枝果皮的h在5月2～26日持续下降，并于5月26日降至最低；CK的h在5月16日后显著持续下降，并于5月26日达最低值；5月19日喷施镁肥处理的h小于5月26日的CK，且5月16～26日喷施镁肥处理的h显著低于CK（P<0.05，下同），表明喷施镁肥可使荔枝果皮着色提前，且比CK更加红艳。

由图3可看出，喷施镁肥处理和CK的果皮花色素苷含量均呈上升趋势。喷施镁肥处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，表明喷施镁肥可使妃子笑荔枝果皮的花色素苷含量提前达到饱和状态。由方差分析结果可知，5月16～26日，喷施镁肥处理的果皮花色素苷含量显著高于CK。由图3还可看出，喷施镁肥处理和CK的果皮叶绿素含量均呈下降趋势。二者在5月9日之前无显著变化，之后持续下降，并均于5月26日达最低值；喷施镁肥处理和CK的果皮叶绿素含量始终无显著差异。综上所述，喷施镁肥处理通过促进果皮花色素苷积累而促进果皮提前转红。

2. 2 妃子笑荔枝果皮全钾和水溶性钾含量的动态变化

由图4可看出，在果实的生长发育过程中，喷施镁肥处理与CK的果皮全钾含量均表现为先下降后上升再下降的变化趋势。5月2～16日，喷施镁肥处理与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。由方差分析结果可知，在5月9日、12日和19日，喷施镁肥处理的荔枝果皮全钾含量显著高于CK。可见，喷施镁肥处理表现出提高果皮全钾含量的趋势。

由图5可看出，喷施镁肥处理和CK的果皮水溶性钾含量均呈先上升后下降再上升的总体变化趋势。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，喷施镁肥处理和CK无显著差异。

2. 3 妃子笑荔枝果皮全钙和水溶性钙含量的动态变化

由图6可看出，喷施镁肥处理和CK的果皮全钙含量均呈先上升后下降的变化趋势。5月2～19日均呈上升趋势，并于5月19日达最高值；5月23～26日均下降。由方差分析结果可知，喷施镁肥处理和CK的果皮全钙含量无显著差异。

由图7可看出，在荔枝果皮着色过程中，喷施镁肥处理和CK的水溶性钙含量均呈下降—上升—下降—上升的总体变化趋势。5月9日之前，喷施镁肥处理和CK的水溶性钙含量均呈下降趋势，之后有所上升，至5月12日出现一个峰值后下降；喷施镁肥处理的水溶性钙含量在5月16日再次上升，19日后下降，于23日达最低值，此后再次上升；而CK的水溶性钙含量在5月12～19日持续下降并于19日达最低值，之后上升。由方差分析结果可知，5月16～26日喷施镁肥处理的水溶性钙含量显著高于CK，說明喷施镁肥处理表现出提高果皮水溶性钙含量的趋势。

2. 4 妃子笑荔枝果皮全镁和水溶性镁含量的动态变化

由图8可看出，在荔枝果皮着色过程中，喷施镁肥处理和CK的果皮全镁含量呈先上升后下降的总体变化趋势。5月12日前呈上升趋势，5月12～16日略有下降，5月16～19日再次上升，5月19日以后均呈下降趋势。由方差分析结果可知，除5月2日之外，喷施镁肥处理均显著高于CK，说明喷施镁肥处理可提高果皮全镁含量。

由图9可看出，喷施镁肥处理和CK的水溶性镁含量均呈先上升后下降再上升的变化趋势。5月2～16日呈上升趋势，于16日达最大值，5月16～23日呈下降趋势；5月23～26日二者均有所上升。由方差分析可知，5月12日前喷施镁肥处理与CK无显著差异；5月12～26日，喷施镁肥处理均显著高于CK。由此可得出，喷施镁肥处理可在果皮着色发育过程的中后期提高果皮水溶性镁含量。

2. 5 妃子笑荔枝果皮钾、钙、镁全量与水溶性钾、钙、镁含量间的多元线性偏相关性分析结果

由表1可看出，喷施镁肥处理的全钾与水溶性钙、水溶性钾与全镁、水溶性钾与全钙、全镁与全钙、全钙与水溶性钙含量间的线性偏相关系数均达显著水平。由表2可知，CK的全钾与水溶性钙、水溶性钾与全镁、水溶性钾与全钙、全镁与全钙含量间的线性偏相关系数也达显著水平。说明果皮中钙与镁间存在相关性，同时施镁肥基本上不改变果皮镁和钙含量间的线性偏相关性。

2. 6 妃子笑荔枝果皮色素含量与果皮钾钙镁含量的一元指数函数相关性分析结果

在果皮着色发育的过程中，分别对果皮花色素苷和叶绿素含量与3种果皮矿质元素的全量和水溶性含量进行一元指数函数相关性分析，发现仅喷施镁肥处理和CK的全钙、水溶性钙、全镁和水溶性镁含量与花色素苷含量呈正相关一元指数函数相关（表3）。说明果皮提高钙和镁含量均可促进果皮花色素苷积累，进而促进果皮着色，也进一步说明果皮钙和镁对果皮着色存在相互增益效应。

3 讨论

本研究结果表明，喷施镁肥可通过促进妃子笑荔枝果皮花色素苷积累而使果皮提前着色，同时可显著提高果皮水溶性钙、全镁和水溶性镁含量。钾、钙、镁含量间的多元线性偏相关性分析结果及一元指数函数相关性分析结果均表明，果皮钙含量与镁含量存在相互增益效应，可共同促进花色素苷含量积累。喷施镁肥可促进果皮花色素苷积累，在诸多观赏植物及水果着色的研究中均已有报道。Shaked-Sachray等（2002）研究表明，Mg（NO3）2溶液能延缓紫苑属植物花蕾花色素苷的分解；陈诗文等（2010）的研究结果也显示，2 mmol/L的Mg2+溶液可增加红掌盛花期的花色素苷含量；同时，Mg2+可通过阻止花色素苷降解，以增加红葡萄浆果细胞悬浮液的花色素苷含量（Sinilal et al.，2011）；高丹等（2015）研究发现，叶面混合喷施钙镁肥能促进三月红荔枝果皮提前着色。本研究结果与前人研究一致。

此外，有报道指出植物中的Mg2+等离子与花青素间的鳌合作用可使有色花色基元离子更加稳定，并呈现红色（Mazza and Miniati，1993；Grotewold，2006；Tanaka et al.，2008）。同时，Mg2+可改变液泡微环境，从而稳定新生成的色素，并提高观赏植物、树叶及果实中的色素含量（Oren-Shamir et al. 2003；Ada et al.， 2007）。本研究结果证实，在妃子笑荔枝果皮中Mg2+可增加花色素苷的积累，进而使果皮提前着色变红。

本研究结果显示，果皮镁含量与钙含量表现出相互增益效应，与Sleper（1977）对高羊茅的研究结果基本一致，与梁子俊（1990）、杨苞梅等（2014）对妃子笑荔枝叶片中钙含量与镁含量呈显著正相关的研究结果相符。

4 结论

在妃子笑荔枝生理落果结束后叶面喷施镁肥，其果皮中钙与镁含量存在相互增益效应，可促进果皮花色苷积累，进而促进果皮提前着色，克服果皮滞绿现象，可在生产上推广应用。

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（責任编辑 邓慧灵）