油茶果实发育期叶片和果实中主要矿质元素含量变化

严江勤，姚小华，曹永庆，任华东，束庆龙

（1.中国林业科学研究院 亚热带林业研究所，浙江 富阳 311400；2.安徽农业大学 林学与园林学院，安徽 合肥 230036）

油茶果实发育期叶片和果实中主要矿质元素含量变化

严江勤1，姚小华1，曹永庆1，任华东1，束庆龙2

（1.中国林业科学研究院 亚热带林业研究所，浙江 富阳 311400；2.安徽农业大学 林学与园林学院，安徽 合肥 230036）

为给油茶果实发育期内油茶树体的营养管理提供理论依据，以7年生油茶良种长林 4 号、长林 53号和长林 40 号为试材，测定并分析了果实发育期油茶叶片和果实中各种矿质养分含量的变化趋势及其相关性和品种间的差异性。结果表明：叶片和果实中各矿质元素含量不同品种间存在差异，同一品种的叶片和果实中的主要矿质元素含量间也显著不同。随着果实生长发育，叶片中的氮、磷、钾元素含量表现出先降后升的变化趋势，锰元素含量总体呈上升趋势；果实中的氮、磷元素含量均呈下降趋势，而钾元素含量却呈上升趋势但其变化幅度较小。相关性分析结果表明，叶片与果实中各种矿质元素含量的变化无明显相关性，而果实果皮与种子中各种矿质元素含量间的相关性较强，其中3个品种果实果皮与种子中的钾元素含量均呈极显著负相关，其相关系数分别为－0.663、－0.869、－0.895。

油茶；叶片；果实；矿质元素；相关性；差异性

油茶Camellia oleiferaAbel.是我国南方主要的木本食用油料树种[1]。植物体内除含有大量有机物质外，还含有主要由矿质元素组成的无机物质，它们对植物的生命活动有着非常重要的作用[2]。油茶秋花秋实、抱籽怀胎，虽然能够自然生长，但如果养分不足，会造成树体生长缓慢、结果量下降，出现明显的大小年现象，养分对油茶营养生长、产量的影响显著[3-4]。了解油茶对矿质元素的需求规律，对于油茶的科学施肥及提升油茶栽培水平均有重要意义。目前，有关研究者对苹果Malus pumilaMill.、黄金梨Pyrus pyrifoliaNakai、枣树Zizyphus jujuba、锥栗Castanea henryi(Skan) Rehd.et Wils.、野生欧李Cerasus humilis(Bge.) Sok.等果树[5-9]果实发育期矿质元素含量的动态变化规律都有广泛的研究，其研究结果为果实发育期树体营养管理提供了科学依据。但是，有关油茶该方面的研究报道却相对较少，仅见到初步探讨该时期主要营养物质含量变化规律的几篇报道[10-12]。曹永庆等人[13-14]对休眠期、抽梢期、果实发育期、成熟期四个时期油茶整株对氮、磷、钾、锰元素的年吸收和积累规律进行了研究，但对特定时期叶片和果实中矿质元素含量的动态变化规律还缺乏深入的研究。为此，本研究以长林4号、长林53号、长林40号这3个品种油茶为试材，在果实发育期内定期测定了叶片与果实中各种矿质元素的含量，分析了油茶叶片和果实对矿质养分的需求特征和叶片和果实以及果皮与种子中各种矿质元素间的相关性及品种间的差异性，以期为油茶树体养分的科学调控和高效施肥提供理论依据与实践指导。

1 材料和方法

1.1 实验材料

试验于2013年在浙江省金华市东方红林场中国林业科学研究院亚热带林业研究所的油茶基地进行。选取国家审定的普通油茶良种长林4号、40号、53号这3个品种7年生嫁接苗为试验材料，每个品种选取长势一致、无病虫害的植株，在其上取样，3次重复。

1.2 实验方法

从油茶油脂开始形成到果实成熟采收期间，分别于7月20日、8月5日、8月20日、9月5日、9月20日、10月10日、10月20日取样。每次于每个品种的树冠中部外层取叶片30片、果实15～20个，3次重复。

矿质元素的测定：取样后立即将叶片与果实样品置于105 ℃条件下杀青15 min，然后于65 ℃下烘干至恒重，干样用于矿质元素分析。用FOSS凯氏定氮仪测定样品中的全氮含量，用钼锑抗比色法测定全磷含量，以火焰分光光度计测定钾元素含量，用原子吸收分光光度法测定锰元素含量[15]。

1.3 数据处理

采用Excel2003和SPSS软件进行数据统计与分析。

2 结果与分析

2.1 果实发育期内3个品种油茶叶片中氮、磷、钾、锰含量的变化情况

2.1.1 叶片氮含量的变化情况

果实发育期内3个品种油茶叶片中氮元素含量的变化情况如图1A所示。由图1A可知，各品种油茶叶片中氮素含量间的差异较小。随着果实的生长发育，10月10日前长林4号和长林53号叶片中的氮含量有下降趋势，与果实发育初期相比分别下降了6.85%和7.84%，长林40号叶片中的氮含量呈上升趋势，与果实发育初期相比上升了4.95%。10月10日后3个品种叶片中的氮含量总体均呈上升趋势，与长林40号相比，长林4号和长林53号的上升幅度均较大。

2.1.2 叶片磷含量的变化情况

果实发育期内3个品种油茶叶片中磷元素含量的变化情况如图1B所示。由图1B可知，各品种油茶叶片中的磷含量间存在显著差异，长林53号叶片中的磷含量最高，其次是长林4号，而长林40号叶片中的磷含量最低。与叶片氮含量的变化趋势类似，长林4号和长林53号叶片中的磷含量在10月10日前均呈下降趋势，与果实发育初期相比分别下降了4.99%和8.48%；10月10日后其含量呈上升趋势，分别上升了18.84%和27.99%。在油茶果实发育过程中，长林40号叶片中的磷含量总体呈上升趋势，如7月20日测得的长林40号叶片中的磷含量为0.58 g·kg－1，而10月20日叶片中的磷含量为0.77 g·kg－1，相比上升了33.42%。

2.1.3 叶片钾含量的变化情况

果实发育期内3个品种油茶叶片中钾元素含量的变化情况如图1C所示。由图1C可知，各品种油茶叶片中的钾含量间存在差异，长林53号和长林40号叶片中的钾含量均较高，而长林4号的较低。10月10日前各品种叶片的钾含量均呈下降趋势，如7月20日测得的长林4号、长林53号、长林40号油茶叶片中的钾含量分别为4.06、4.99、4.55 g·kg－1，10月10日测得的长林4号、长林53号、长林40号油茶叶片中的钾含量分别为2.70、4.00、4.22 g·kg－1，分别下降了33.54%、19.94%、7.36%。油茶叶片中的钾含量在10月10日后呈上升趋势，与叶片氮、磷含量的变化趋势类似，长林4号、长林53号油茶叶片钾素含量的上升幅度均较大，而长林40号叶片钾素含量的变化则较平稳。

2.1.4 叶片锰含量的变化情况

果实发育期内3个品种油茶叶片中锰元素含量的变化情况如图1D所示。由图1D可知，3个品种油茶叶片中的锰含量之间具有明显的差异，长林53号叶片中的锰含量显著高于长林4号和长林40号，且长林4号和长林40号叶片中的锰含量相当，如7月20日测得的长林53号叶片中的锰含量为1 426.00 mg·kg－1，而长林4号和长林40号的分别为599和547 mg·kg－1。在油茶果实发育阶段中，各品种油茶叶片中锰含量的上升趋势均不明显。

图1 果实发育期不同品种油茶叶片中氮、磷、钾、锰元素含量的变化情况Fig. 1 Changes of nitrogen, phosphorous, potassium, and manganese contents in different varieties of C. oleifera leaves at fruit development period

2.2 果实发育期3个品种油茶果实果皮与种子中氮、磷、钾、锰含量的变化情况

2.2.1 果实氮含量的变化情况

果实发育期内3个品种油茶果实果皮与种子中氮元素含量的变化情况如图2A所示。由图2A可知，果实种子中的氮含量显著高于果皮中的氮含量，不同品种油茶果实中的氮含量存在明显的差异，如7月20日测得的长林4号、长林53号、长林40号种子中的氮含量分别为14.15、10.85、8.29 g·kg－1，其果皮中的氮含量分别为3.95、4.77、2.83 g·kg－1。随着果实的生长发育，长林4号和长林53号种子中的氮含量均呈下降趋势，而长林40号种子中氮含量的下降趋势并不明显；且长林4号的含量变化幅度最大，其含量下降了34.84%，长林53号的其次，下降了25.35%，长林40号的含量变化幅度最小，仅下降了5.76%。与果实种子中氮含量的变化趋势不同，果皮中的氮含量，仅有长林4号呈现出下降趋势，而长林53号和长林40号均有上升趋势。

2.2.2 果实磷含量的变化情况

果实发育期内3个品种油茶果实果皮与种子中磷元素含量的变化情况如图2B所示。与果皮相比，油茶种子中的磷含量较高，不同品种果实中磷含量的差异不显著。随着油茶果实的生长发育，3个品种果实种子中的磷含量均有下降趋势，其中长林4号磷含量的变化幅度最大，其含量下降了30.06%，而长林53号和长林40号分别下降了16.94%和26.27%。长林53号和长林4号果皮中的磷含量均有下降趋势，而长林40号果皮中的磷含量则有上升趋势，但其变化幅度较小，3个品种果皮中的磷含量间并无明显差异。

2.2.3 果实钾含量的变化情况

果实发育期内3个品种油茶果实果皮与种子中钾元素含量的变化情况如图2C所示。由图2C可知，不同品种油茶果实中钾元素含量间的差异显著。在油茶果实发育过程中，种子中的钾含量呈下降趋势，而果皮中的钾含量则有上升趋势；在果实发育前期，种子中的钾含量较高，而在果实发育后期，果皮中的钾含量较高。如7月20日长林4号、长林53号和长林40号种子中的钾含量分别为12.8、8.36、9.94 g·kg－1，10月 20日种子中的钾含量分别为5.85、6.00、5.45 g·kg－1，其钾含量分别下降了54.30%、28.13%、45.17%，而在整个果实发育过程中，长林4号、长林53号和长林40号果皮中钾含量的变化幅度均较大，其含量分别上升了183.30%、110.54%、134.68%。

2.2.4 果实锰含量的变化情况

油茶果皮中的锰元素含量高于种子中的锰元素含量，不同品种油茶果实中锰元素含量的差异显著，如图2D所示。与油茶叶片中锰含量的变化趋势一致，长林53号果实中的锰含量最高，长林4号和长林40号果实中的锰含量均较低，且其含量较为接近。随着油茶果实的生长发育，长林4号、长林53号和长林40号种子中的锰含量均呈下降趋势，其含量分别下降了48.09%、34.72%、18.80%；而3个品种果皮中的锰含量则均呈上升趋势，且长林4号的上升幅度最大，其含量上升了108.41%，长林53号和长林40号分别上升了4.9%和58.70%。

图2 果实发育期不同品种油茶果实中氮、磷、钾、锰元素含量的变化情况Fig.2 Changes of nitrogen, phosphorous, potassium, and manganese contents in different varieties of C. oleifera fruits at fruit development period

2.3 果实发育期油茶叶片与果实中氮、磷、钾、锰含量间的相关性分析

2.3.1 果实发育期油茶叶片与果实中氮、磷、钾、锰含量的相关性分析

果实发育期内3个品种油茶叶片与果实中氮、磷、钾、锰含量间的相关性分析结果见表1。由表1可知，在油茶果实发育期内，3个品种油茶叶片和果实中各种矿质元素含量间表现出不同的相关性。长林4号，叶片中的氮含量与果实中的钾含量间呈显著正相关，其相关系数为0.502；叶片中的磷含量与果实中的钾含量间呈极显著正相关，其相关系数为0.782；叶片中的钾、锰含量与果实中的锰含量间均呈显著负相关，其相关系数分别为－0.478和－0.537。长林53号，叶片中的氮、磷含量与果实中的钾含量间均呈显著正相关，其相关系数分别为0.480和0.475，而与果实中的锰含量间均呈极显著负相关，其相关系数分别为－0.578、－0.621。长林40号，叶片中的氮含量与果实中的钾含量间呈显著负相关，其相关系数为－0.446；叶片中的磷含量与果实中的锰含量间呈极显著负相关，其相关系数为－0.627。

2.3.2 果实发育期油茶果实果皮与种子中氮、磷、钾、锰含量间的相关性分析

果实发育期3个品种油茶果实果皮与种子中氮、磷、钾、锰含量间的相关性分析结果见表2。由表2可知，长林40号油茶果实，其种子中的氮含量与果皮中的磷、锰含量间均呈显著负相关，其相关系数分别为－0.534和－0.437，与果皮中的钾含量间呈极显著负相关，其相关系数为－0.713。仅有长林53号种子中的磷含量与果皮中的磷、钾含量间均呈极显著正相关，其相关系数分别为0.626和0.721，其种子中的磷含量与果皮中的锰含量间呈显著正相关，其相关系数为0.540。长林4号、长林53号和长林40号的种子与果皮中的钾含量间均呈极显著负相关，其相关系数分别为－0.663、－0.869、－0.895。长林4号种子中的钾含量与果皮中的锰含量间呈极显著负相关，其相关系数为－0.859。长林53号种子中钾元素与果皮中锰元素含量间呈显著负相关，其相关系数为－0.478。种子与果皮中锰元素含量仅在长林4号中表现出了极显著的负相关，其相关系数为－0.857。

表1 果实发育期3个品种油茶叶片与果实中氮、磷、钾、锰含量间的相关性分析结果†Table 1 Result of correlation analysis of nitrogen, phosphorous, potassium, and manganese contents in leaves and fruits of three C. oleifera varieties at fruit development period

表2 果实发育期3个品种油茶果实果皮与种子中氮、磷、钾、锰含量间的相关性分析结果Table 2 Result of correlation analysis of nitrogen, phosphorous, potassium, and manganese contents in peels and seedsof three C. oleifera varieties at fruit development period

2.4 果实发育期不同品种油茶叶片和果实中氮、磷、钾、锰含量的差异比较

果实发育期3个品种油茶果实中氮、磷、钾元素含量均高于叶片，仅锰元素含量低于叶片。不同品种各矿质元素含量间存在显著差异。如长林53号叶片中的氮含量显著高于长林40号，其锰含量显著高于长林4号和长林40号，叶片中的磷含量3个品种间均存在显著差异，长林53号和长林40号叶片中的钾含量显著高于长林4号。长林4号和长林53号果实中的氮和磷含量均显著高于长林40号，长林53号和长林40号果实中的钾含量均显著低于长林4号，3个品种果实中的锰含量间存在显著差异，详见表3。

3 结论与讨论

油茶叶片中各种矿质元素含量在果实发育期内呈现出一定的动态变化规律性。果实成熟期之前，长林4号、长林53号叶片中氮、磷、钾元素含量均呈下降趋势，这可能因为此期叶片要为果实生长发育提供各种矿质元素[16]，说明萌芽前保证树体的氮、磷、钾元素含量是满足油茶叶片和果实生长发育的必要条件[17]，而长林40号氮元素和磷元素含量均存在小幅上升趋势，这可能与品种的差异有关。果实成熟采收期（10月20日），3个品种叶片中的氮、磷、钾元素含量均有上升趋势，因为叶片要通过吸收矿质元素而积累养分。而油茶叶片中锰元素含量在果实发育的各个阶段总体上呈小幅上升的变化趋势，相关研究结果也表明，锰元素在茶树体内的移动性较差[18]。

表3 果实发育期3个品种油茶叶片和果实中氮、磷、钾、锰含量间的差异比较结果†Table 3 Result of multiple comparisons of nitrogen, phosphorous, potassium, and manganese contents in leaves and fruits of three C. oleifera varieties at fruit development period

油茶果实种子中的氮元素和磷元素含量均显著高于油茶果皮。果实发育前期，种子中的钾元素含量高于果皮；果实发育后期，果皮中的钾含量较高。种子中的氮、磷、钾元素含量均呈下降趋势，果皮中的氮、磷元素含量的变化幅度均较小，而钾元素含量却呈上升趋势。果皮中的锰元素含量比种子中的高，且种子中的锰含量呈下降趋势，而果皮中的锰含量却大幅上升，这一测定结果与前期相关研究结果一致[12]。

长林4号油茶叶片与果实中的锰元素含量间呈显著负相关，说明叶片与果实对锰元素的吸收有竞争作用。仅有长林53号油茶果皮和种子中的磷元素含量间表现出极显著的正相关，说明其种子与果皮中的磷元素有协同作用。3个品种油茶果皮和种子中的钾元素含量间均呈极显著负相关，这可能由于种子中的钾元素向果皮转移，从而促进了油脂的合成[12]。长林4号果皮与种子中的锰元素含量间呈极显著负相关，说明两者存在拮抗作用。

油茶果实发育期叶片中的氮元素含量最高，钾元素其次，磷元素和锰元素含量均较低。3个品种果实中的大量元素氮、磷、钾含量均高于叶片，仅锰元素含量低于叶片，且与叶片不同的是，果实中的钾元素含量最高，氮元素含量其次，磷元素和锰元素的含量均较低。这一结果说明，此期果实生长需要大量的矿质元素，有关研究结果也表明，充足的钾素能有效促进油茶果径和果高的生长，是影响油茶产量的重要因素之一[19]。虽然微量元素锰含量的变化幅度较小，但生产上也应重视微肥的施用。

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Changes of main mineral element contents in leaves and fruits ofCamellia oleiferaduring fruit development

YAN Jiang-qin1, YAO Xiao-hua1, CAO Yong-qing1, REN Hua-dong1, SHU Qing-long2
(1.Research Institute of Subtropical Forestry, Chinese Academy of Forestry, Fuyang 311400, Zhejiang, China;2. College of Forestry and Gardening, Anhui Agricultural University, Hefei 230036, Anhui, China)

In order to provided a theoretical basis for nutrient management ofCamellia oleiferatree body during fruit development period, the seven-year-oldC. oleiferavarieties of ‘Changlin 4’, ‘Changlin 53’ and ‘Changlin 40’ were used as materials, contents of various mineral elements in leaves and fruits ofC. oleiferaduring fruit development were determined, and their change trends, relationship and differences were analyzed. The results showed that the contents of the mineral elements in leaves and fruits were different among different varieties, and the contents of main mineral elements in leaves and fruits of a clone also showed significant differences. The contents of nitrogen, phosphorous, and potassium in leaves were decreased and then increased with fruit growth and development, while manganese content kept the rising trend as a whole. The contents of nitrogen and phosphorous in fruits showed a downward trend, while the potassium content showed at slight rising trend. The results of correlation analysis showed that the changes of mineral element contents in leaves and fruits had no significant relationship, but those in peels and seeds had close relationship,and the potassium contents in peels and seeds of three varieties had very significant negative relationship, and the correlation coefficients were － 0.663, － 0.869 and － 0.895, respectively.

Camellia oleifera; leaf; fruit; mineral element; correlation; difference

10.14067/j.cnki.1003-8981.2015.03.004 http: //qks.csuft.edu.cn

2014-10-21

林业公益性行业科研专项“红壤丘陵区经济林生态经营关键技术研究”（201104052）；浙江省创新团队项目“油茶山地高效培育和地力提升技术研究”（2011R50030）。

严江勤，硕士研究生。

曹永庆，助理研究员。E-mail：caoyq1981@163.com

严江勤,姚小华,曹永庆,等.油茶果实发育期叶片和果实中主要矿质元素含量变化[J].经济林研究,2015,33(3):20－25.

S606＋.2；S794.4

A

1003—8981(2015)03—0020—06

[本文编校：伍敏涛]