土壤养分与澳洲坚果果实内含物间的相关性分析

郑树芳，许鹏，谭秋锦，陈海生，王文林，莫庆道，贺鹏，李海碧

摘 要：為了探究澳洲坚果桂热1号种植基地土壤养分与果实内含物之间的相关性，为种植基地科学施肥、提高肥料利用效率提供参考依据。采集广西崇左龙州县、南宁横县、梧州岑溪市3个澳洲坚果种植基地土壤与果实样品，测定土壤养分（全磷、全钙、锌、铁和硒）与果实内含物（钾、钙、镁、铁、锌、磷、硒、可溶性糖、蛋白质、脂肪和氨基酸总量）指标，采用相关性分析方法，筛选影响果实品质的主要土壤养分因子。结果发现，龙州基地全磷含量属于高水平（0.86 g/kg），其余基地属于低水平（0.23～0.30 g/kg）;3个基地土壤锌含量都达到很高水平（32.2～177 mg/kg）;龙州基地铁含量属于中水平（7.67%），其余基地属于低水平（2.92%～3.16%）。龙州和横县基地均属于富硒土壤（0.84～0.86 mg/kg）。不同基地果实钾含量为370～475 mg/100g，钙含量为42.1～57.5 mg/100g，镁含量为93.3～106.3 mg/100g，铁含量为14.0～18.7 mg/kg，锌含量为10.9～12.4 mg/kg，磷含量为151～206 mg/100g，硒含量为0.09～0.23 mg/kg，可溶性糖含量为2.78～3.08 g/100g，蛋白质含量为8.69～9.33 g/100g，脂肪含量为69.6～83.1 g/100g，氨基酸总量为7.98～8.44 g/100g。其中，龙州基地钙、铁、硒、蛋白质、脂肪和氨基酸总量最高，其余的果实品质指标都是横县基地最高，岑溪基地的果实品质指标都是最低或者居中。果实中蛋白质含量与土壤养分中全磷含量呈极显著正相关（r = 1.000），与土壤中全钙、锌和铁含量也达到显著正相关（r = 0.998 - 0.999）;果实中可溶性糖含量与土壤中硒含量呈极显著负相关（r = -1.000）;果实中氨基酸总量与土壤中硒含量相关系数（0.990）较高;果实中脂肪与土壤中全磷、全钙、锌和铁含量相关系数（0.911-0.933不等）也较高。土壤养分与果实矿质元素含量没有显著的相关性，澳洲坚果果实中的可溶性糖和氨基酸总量主要受土壤硒含量的影响，蛋白质和脂肪主要受土壤全磷、全钙、锌、铁的影响。

关键词：澳洲坚果;土壤养分;果实品质;相关性分析

中图分类号：S667                    文献标志码：A

Correlation between Soil Nutrients and Fruit

Contents of Macadamia

ZHENG Shufang，XU Peng，TAN Qiujin，CHEN Haisheng，

WANG Wenlin，MO Qingdao，HE Peng，LI Haibi

（Guangxi South Subtropical Agricultural Science Research Institute，

Chongzuo， Guangxi 532415， China）

Abstract： We explored the relationship between soil nutrients and fruit contents of macadamia Guire 1 to provide reference for scientific fertilization and improving fertilizer utilization efficiency in macadamia planting base. The samples of soil and fruit were collected from the macadamia planting base in Longzhou， Hnegxian and Cenxi. Soil nutrients （P， Ca， Zn， Fe and Se） and fruit contents （K， Ca， Mg， Fe， Zn， P， Se， soluble sugar， protein， fat and amino acid） were measured， and the key factors affecting fruit quality were screened by correlation analysis. Results showed that the soil total P content in Longzhou base was high（0.86 g/kg）， while that in other bases was low（0.23～0.30 g/kg）. The soil zinc contents in the three bases were very high（32.2～177 mg/kg）. The soil Fe content in Longzhou base was at the medium level （7.67%）， while that in the other bases was at the low level（2.92%～3.16%）. Soils in Longzhou and Hengxian bases were rich in Se（0.84～0.86 mg/kg）. In the fruits from different bases， the content of K was 370 ～ 475 mg/100g， Ca was 42.1 ～ 57.5 mg/100g， Mg was 93.3 ～ 106.3 mg/100g， Fe was 14.0 ～ 18.7 mg/kg， Zn was 10.9 ～ 12.4 mg/kg， P was 151 ～ 206 mg/kg， Se was 0.09 ～ 0.23 mg/kg， soluble sugar was 2.78 ～ 3.08 g/100g， protein was 8.69 ～ 9.33 g/100g， fat was 69.6 ～ 83.1 g/100g， and total amino acid was 7.98 ～ 8.44 g/100g. Among them， the total amounts of Ca， Fe， Se， protein， fat and amino acid were the highest in fruits from Longzhou base， the contents of K， Mg， Zn， P， soluble sugar were the highest in fruits from Hengxian base， and the indexes in fruits from Cenxi base were the lowest or middle. The protein content in fruit was positively correlated with the total P content （r = 1.000）， and the contents of Ca， Zn and Fe （r = 0.998-1.000） in soil. The soluble sugar content in fruit was negatively correlated with the Se content in soil （r = -1.000）. The correlation coefficient between total amino acid content in fruit and Se content in soil was higher （0.990）. The correlation coefficient between the fat in fruit and the contents of total P， Ca， Zn and Fe in soil was also higher （0.91-0.933）. There was no significant correlation between soil nutrients and mineral element content in fruit. The contents of soluble sugar and amino acid in fruit were mainly affected by Se in soil， and protein and fat were mainly affected by K， Ca， Zn and Fe in soil.

Key words： Macadamia; soil nutrient; fruit quality; correlation analysis

澳洲坚果（Macadamia spp.）系山龙眼科（Proteaceae）澳洲坚果属（Lacadamia F. Muell.）多年生常绿果树，原产于澳大利亚昆士兰东南部和新南威尔士东北部沿岸的亚热带雨林地区[1-2]。澳洲堅果具有很高的营养价值，果仁香味独特、质地细腻，味美可口[3]，经济价值高，在国际市场上极受青睐，被誉为“坚果之王” [4]。我国首次引种澳洲坚果于1910年，商业性种植在20世纪80年代才开始[5]，澳洲坚果的主产地在云南[6]和广西[7]两省，此外，广东、海南、福建、四川[8]、贵州等省区均有少量种植。目前，广西区内澳洲坚果种植总面积约为2.5万hm2，以‘桂热1号为主栽品种占60%～70%，该品种由广西南亚热带农业科学研究所选育，具有早结丰产、适应性强等特点[9]，2018年获广西林木良种认定。土壤养分直接影响到果树的生长、果实品质及产量等，研究发现其存在显著相关性[10-11]。为了探明土壤养分与果实品质的相关影响，前人在柑橘[12]、猕猴桃[13]等果树上开展了较多的研究。徐慧等[14]指出苹果品质受土壤矿质元素的协同调控。张强等[15]指出土壤养分可影响富士苹果的果实品质。易晓曈[16]分析土壤pH、有机质和碱解氮、速效磷等10种元素对沃柑果实品质的影响。国内澳洲坚果研究主要有丰产栽培[17]、施肥研究[18]，育种性状[19]等方面，对土壤养分与果实品质的相关性研究报道甚少。谭秋锦等[9]研究分析了土壤pH值、有机碳、全氮、全磷、全钾与澳洲坚果果实中蛋白质、脂肪、油酸、棕榈油酸、二十碳烯酸的影响。本文在前期研究的基础上通过对3个澳洲坚果种植基地土壤养分（全磷、全钙、锌、铁和硒）与果实内含物（钾、钙、镁、铁、锌、磷、硒、可溶性糖、蛋白质、脂肪和氨基酸总量）进行取样分析，运用相关关系分析方法，找出影响果实品质的主要土壤养分因子，以期为指导澳洲坚果种植基地生产高品质果实、科学施肥及栽培管理提供理论依据。因此，研究土壤养分与果实品质间的相关关系，找出影响果实品质的主要土壤养分因子，对澳洲坚果种植基地科学施肥、生产优质高产的果实具有重要意义。

1 材料和方法

1.1 材料

以3个澳洲坚果种植基地土壤和成熟期澳洲坚果桂热1号果实为试材。基地种植密度为5 m×6 m，每个点选取长宽20×30 m ，面积600 m2，20株树，果实采集中间6株树果实为测试样品。

1.2 基地概况

澳洲坚果种植基地基本情况见表1。基地位于广西壮族自治区三个不同的市区，都属于低海拔地区，经纬度相差不大。

1.3 试验方法及样品采集

土壤样品：2017年9月10日收果后，于3个澳洲坚果种植基地分别取样，取样时把枯枝落叶层去掉，每个基地采用5点取样法采集20～30 cm土层土壤，将每5个点的土样（1 kg）组成混合土样（5 kg），将土样装入塑封袋带回实验室，自然风干，用四分法取土样1 kg，过2 mm的筛，保存于干燥器中，以备测定分析之用。

果实样品：2018年8月28日，果实成熟时，从树东南西北中方向采摘生长健康、无病害果实样品500g，2株混合组成一个果样，带回实验室，脱皮后将壳果放至60 ℃的烘箱烘干，当果仁含水量降至（1.5%±0.5）时取出破壳，以备果实品质测定之用。

1.4 测定方法

土壤测定：全磷参照LY/T 1232-2015《森林土壤全磷的测定》[20]，全钙、铁和硒参照HJ/T 166-2004《土壤环境监测技术规范》测定[21]，锌参照GB/T 17138-1997《土壤质量铜、锌的测定》[22]。

果实内含物测定：钾、镁、钙、磷、铁、锌以及蛋白质、脂肪、可溶性糖、氨基酸总量、硒含量等测定均参照国家标准方法[23-28]。

1.5 数据处理与分析

采用Excel 2010进行数据整理，采用SPSS 19.0进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同澳洲坚果种植基地土壤养分状况分析

澳洲坚果种植基地土壤养分基本情况见表2。从表2可看出，不同种植基地之间土壤养分含量差异较大，龙州基地养分显著高于其它基地。根据全国第二次土壤普查养分分级标准[29]，龙州基地全磷含量属于三级（高）水平，岑溪基地和横县基地属于五级（低）水平;三个基地土壤锌含量都达到一级（很高）水平;龙州基地铁含量属于三级（中）水平，岑溪基地和横州基地属于四级（低）水平。根据《富硒土壤硒含量要求》（DB41/T1871-2019）标准[30]，龙州基地和横县基地均属于富硒土壤。

2.2 澳洲坚果果实品质分析

从表3可以看出，不同基地果实钾含量为370～475 mg/100 g，钙含量为42.1～57.5 mg/100 g，镁含量为93.3～106.3 mg/100 g，铁含量为14.0～18.7 mg/kg，锌含量为10.9～12.4 mg/kg，磷含量为151～206 mg/100 g，硒含量为0.09～0.23 mg/kg，可溶性糖含量为2.78～3.08 g/100 g，蛋白质含量为8.69～9.33 g/100 g，脂肪含量为69.6～83.1 g/100 g，氨基酸总量为7.98～8.44 g/100 g。其中，龙州基地钙、铁、硒、蛋白质、脂肪和氨基酸总量最高，其中铁、硒、蛋白质、脂肪含量显著高于岑溪基地，横县基地果实钾、磷、可溶性糖显著高于其它基地，岑溪基地的果实品质指标大部分都是最低。

2.3 土壤养分与果实品质指标相关性分析

从表4可看出，土壤养分之间全磷含量与全钙、锌、铁含量呈显著正相关（P<0.05），全钙含量与锌含量呈显著正相关（P<0.05），铁含量与全钙、锌含量呈极显著正相关（P<0.01），硒含量与其他元素之间相关系数不大。

不同土壤养分与果实品质和营养元素之间存在较大的相关系数差异。由表5可知，土壤养分与果实矿质元素含量没有显著的相关性。果实中蛋白质含量与土壤养分中全磷含量呈極显著正相关（r = 1.000），与土壤中全钙、锌和铁含量也达到显著正相关（r = 0.998～0.999）;果实中可溶性糖含量与土壤中硒含量呈极显著负相关（r = -1.000）;果实中氨基酸总量与土壤中硒含量相关系数（r = 0.990）较高;果实中脂肪与土壤中全磷、全钙、锌和铁含量相关系数（r = 0.911～0.933不等）也较高。

3 结论与讨论

本研究结果表明不同土壤养分因子之间存在着显著或极显著相关关系，可见土壤养分之间存在不同程度的协同与拮抗作用。澳洲坚果果实中的可溶性糖和氨基酸总量主要受土壤硒含量的影响，蛋白质和脂肪主要受土壤全磷、全钙、锌、铁的影响。果实中可溶性糖含量与土壤中硒含量呈极显著负相关，氨基酸总量与土壤中硒含量相关系数较高，蛋白质含量与土壤养分中全磷含量呈极显著正相关，与土壤中全钙、锌和铁含量也达到显著正相关，脂肪与土壤中全磷、全钙、锌和铁含量相关系数也较高。

贺鹏[31]通过对广西区内2个澳洲坚果主栽品种桂热1号、695颗果仁中的脂肪、总糖、蛋白质、氨基酸等多个营养成分的含量进行检测，发现蛋白质在6.09 g/100g以上，总糖在1.83 g/100g以上，脂肪在74.2 g/100g以上。杜丽清[32]对中国热带农业科学院南亚热带作物研究所提供澳洲坚果果仁矿物元素进行分析，结果显示K为436.48±96.1 mg/100g、P为152.55±17.0 mg/100g、Mg为88.09±11.3 mg/100g、Ca为33.06±7.96 mg/100g、Zn为10.5±2.17 mg/100g、Fe为2.28±0.25 mg/100g。本研究所测试的果仁品质指标均在此范围内（表3），说明3个试验基地的果实均属于正常范围。谭秋锦[9]对桂西南澳洲坚果基地的土壤养分因子pH值、有机碳、全氮、全磷、全钾与澳洲坚果果实中蛋白质、脂肪、油酸、棕榈油酸、二十碳烯酸的分析，结果表明澳洲坚果果实中的脂肪和蛋白质主要受土壤全氮、全磷和pH值的影响，与本研究结果一致。本试验中土壤中硒含量与果实中可溶性糖含量呈极显著负相关（r = - 1.000），与果实中氨基酸总量相关系数（r =0.990）较高。郑树芳[33]研究表明外源有机硒素对果仁品质有一定的改善作用，可提高脂肪、可溶性糖含量以及产量。由于硒在土壤中以多种形态存在，全硒含量高的土壤有效硒含量不一定高[34]，而作为外源的有机硒素容易被作物吸收，提高品质。土壤养分与果实品质间的关系较为复杂，就土壤养分来说，与土壤微生物、理化性质有一定的关系，就果实品质而言，它与光、热、水分等条件也有关系[35]。这在一定程度上为研究两者的关系增加了难度，要平衡果园土壤养分的含量，使之在澳洲坚果的果实品质和营养元素的形成中发挥最佳效果还有待进一步研究。

参考文献

[1]      孙光明.澳大利亚的澳洲坚果业[J].世界农业，1999，246（10）：41-42.

[2]      贺熙勇，倪书邦.世界澳洲坚果种质资源与育种概况[J].中国南方果树，2008，37（2）：34- 38.

[3]      刘建福，黄莉.澳洲坚果的营养价值及其开发利用[J].中国食物与营养，2005，2：25-26.

[4]      贺熙勇，陶亮，柳觐，等.世界澳洲坚果产业概况及发展趋势[J]. 中国南方果树，2015，44（4）：151-155.

[5]      陆超忠，肖邦森，孙光明，等.澳洲坚果优质高效栽培技术[M]. 北京：中国农业出版社，2000：1-4，27.

[6]      贺熙勇，倪书邦，陈丽兰，等.一些澳洲坚果品种在云南的早期表现[J]. 云南热作科技，2002，25（3）：1-8.

[7]     莫庆道，覃振师，赵大宣，等.澳洲坚果新品种——桂热1号[J]. 广西热带农业，2007（6）：8-9.

[8]     刘晓，陈建.攀西地区12个澳洲坚果品种的产量和品质分析及适应性评价[J].中国南方果树，2006，35（2）：33-34.

[9]     谭秋锦，王文林，何铣扬，等.土壤养分对澳洲坚果果实品质的影响[J]. 经济林研究，2017， 35（3）：219-223.

[10]    Fallahi E， Simons B R. Interrelations among leaf and fruit mineral nutrients and fruit quality in‘Deliciousapples[J]. Journal of Tree Fruit Production， 1996，1（1）： 15-25.

[11]    Chaudhary D R， Arup G S. Soil characteristics and mineral nutrient in wild jatropha population of India[J].Communications in Soil Science and Plant Analysis， 2008， 25（9）： 1476-1485.

[12]    Pestana M， Beja P， Correia P J， et al. Relationships between nutrient composition of flowers and fruit quality in orange trees grown incalcareous soil[J].Tree Physiology， 2005， 25（6）： 761-767.

[13]    刘科鹏，黄春辉，冷建华，等.猕猴桃园土壤养分与果实品质的多元分析[J]. 果树学报，2012，29（6）：1047-1051.

[14]   徐慧，陈欣欣，王永章，等.‘富士苹果果实矿质元素与品质指标的相关性与通径分析[J].中国农学通报，2014，30（25）：116-121.

[15]    张强，李民吉，周贝贝，等.两大优势产区‘富士苹果园土壤养分与果实品质关系的多变量分析[J]. 应用生态学报，2017，28 （1）：105- 114.

[16]    易晓曈.  桂南柑橘园土壤与树体养分状况及对沃柑品质的影响[D].重庆：西南大学，2019.

[17]    王一承，曾辉，张汉周，等.不同施肥方式对澳洲坚果产量的影响[J]. 安徽农业科学，2011，39（3）：1439-1440.

[18]    余贵湘，卢靖，陈伟，等.澳洲坚果施肥试验[J].江苏农业科学，2013，41（3）：136-138.

[19]    谭秋锦，王文林，韦媛荣，等.澳洲坚果种质果实产量相关性状的多样性分析[J]. 果树学报，2019，36（12）：1630-1637.

[20]   中华人民共和国国家林业总局. 森林土壤全磷的测定LY/T 1232—2015[S]. 北京：中国农业出版社，2015.

[21]   中华人民共和国国家环境保护总局.土壤环境监测技术规范HJ/T 166-2004[S].北京：中国农业出版社，2004.

[22]   中华人民共和国国家环境保护局、国家技术监督局.土壤质量 铜、锌的测定 火焰原子吸收分光光度法GB/T 17138-1997[S].北京：中国标准出版社，1997.

[23]   中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会，国家食品药品监督管理总局.食品安全国家标准食品中多元素的测定GB 5009.268- 2016[S].北京：中国标准出版社，2016.

[24]   中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会，国家食品药品监督管理总局.食品安全国家标准食品中蛋白质的测定GB 5009.5-2016[S].北京：中国标准出版社，2016.

[25]   中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会，国家食品药品监督管理总局.食品安全国家标准食品中脂肪的测定GB5009.6-2016[S].北京：中国标准出版社，2016.

[26]   中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会，国家食品药品监督管理总局.食品安全国家标准食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖的测定GB5009.8-2016[S].北京：中国标准出版社，2016.

[27]   中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会，国家食品药品监督管理总局.食品安全国家标准食品中氨基酸的测定GB5009.124- 2016[S].北京：中国标准出版社，2016.

[28]   中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会，国家食品药品监督管理总局.食品安全国家标准食品中硒的测定GB5009.93-2017[S].北京：中国标准出版社，2017.

[29]   广东土壤普查办公室.广东土壤[M].北京：科学出版社，1993.

[30]   河南省市场监督管理局. 富硒土壤硒含量要求DB41/T1871-2019[S]. 郑州：河南省市场监督管理，2019.

[31]   贺鹏.澳洲坚果果实品质综合评价[C].中国热带作物学会、西北农林科技大学. 2019年全国热带作物学术年会论文集. 中国热带作物学会、西北农林科技大学：中国热带作物学会，2019：298.

[32]   杜丽清，邹明宏，曾辉，等.澳洲坚果果仁营养成分分析[J]. 营养学报，2010，32（1）：95- 96.

[33]   郑树芳，许鹏，谭秋锦，等.外源硒肥对澳洲坚果硒含量及产量的影响[J].安徽农业科學，2019，47（18）：155-156.

[34]   安梦鱼.富硒土壤硒形态转化的主要影响因子及对作物吸收的研究[D]. 福州：福建农林大学，2017.

[35]   哈地尔·依沙克，马合木提· 阿不来提，木合塔尔·扎热，等.骏枣果园土壤养分对果实品质的影响[J]. 西北林学院学报，2017，32（6）：140-144.