桑树新梢微量元素的空间分布研究

王 谢 张建华

(四川省农业科学院土壤肥料研究所，四川成都 610066)

桑树新梢微量元素的空间分布研究

王 谢 张建华

(四川省农业科学院土壤肥料研究所，四川成都 610066)

为探明新生桑枝中的铁(Fe)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)、硫(S)、硼(B)、钼(Mo)和氯(Cl)等8种微量元素的分布格局。以农桑14号为研究材料，在雾化栽培的条件下研究枝条中8种微量元素对枝条粗细和空间位置的响应情况。结果表明：枝条的Cu、Zn、Mn、S、Mo和Cl含量对空间位置无显著的响应，而枝条的Fe含量表现为中部>基部>上部的趋势，B含量则表现为基部>中部>顶部的趋势。桑枝粗细对新梢的Cu、Fe和S含量无显著影响，枝条的Zn、Mn含量表现为中枝>粗枝>细枝，Mo含量表现为枝条越粗含量越高，B含量表现为细枝>粗枝>中枝，Cl含量则表现为中枝>细枝>粗枝。这些微量元素在枝条上的空间分布的差异暗示了桑枝剪伐后追肥的重点。

桑树；枝条；微量元素；相关性分析；分布

桑树是一种具有较高经济价值、社会价值和生态价值的多年生木本植物，是养蚕的唯一饲料树种[1]。作为树冠的重要组成部分，枝条的生理活性直接决定着树冠的形态和功能，影响着树木的光合作用和养分的运转[2]。桑园枝条管理的主要方式是剪伐，且形式多样，如以无干密植的冬伐为例，就存在从枝条基部剪伐和剪去稍端部分2种剪伐形式[3]。剪伐的这种差异主要是依据枝条自身的空间格局。同时，鉴于枝条剪伐会带走一定量的微量元素，因此研究了解桑枝养分的空间分布格局及其对桑枝粗细的响应情况，可为高产优质桑树栽培进行合理施肥提供科学参考。此外，桑枝是桑树无性繁殖的重要材料，了解不同部位桑枝的养分分布，还能为桑树无性繁育的枝条选择提供一定的参考。为了查明桑树新梢微量元素的空间分布情况，我们应用雾化栽培技术对枝条中8种微量元素对枝条粗细和空间位置的响应情况进行了研究，现将试验结果报告如下。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 试验地点 试验地位于四川省农业科学院土壤肥料研究所网室大棚(30.61 °N，104.11 °E，海拔491 m)。

1.1.2 供试桑苗 农桑14号桑树品种的2年生实生苗,供试桑苗基径不等，介于0.25～0.68 cm之间，共126株，由云南省鹤庆县茶桑果药站提供。

1.1.3 试验设施 全自动桑苗雾化栽培系统，共14套，每套系统包含9个单株培养箱，由四川省农业科学院土壤肥料研究所提供。

1.2 试验方法

1.2.1 供试桑树的处理 将2年生农桑14号实生苗的枝条生长长度>30 cm的部分截断，余下的作为主干于2016年4月15日开始，将供试桑苗根际残留的土壤洗尽后置于雾化栽培箱内进行雾化栽培，雾化栽培系统的使用和桑树雾化栽培的营养液按照《桑树智能雾化栽培系统概述》[4]中的参数和规则执行，共栽培126株。在桑苗的雾化栽培过程中，只保留主干上的1条新生桑枝。若这条新生桑枝上出现花芽，需立即去除，以确保桑苗吸收的营养几乎都用于生产新生桑枝上的枝和叶。由于利用雾化栽培技术可控制养分供给基本一致，因而可以认为新生桑枝的粗细差异是由植株个体的内在差异所造成的，而非环境差异的影响，桑树新生枝条上的养分分配策略即反映出了其内在的分配策略。此外，在试验过程中，网室大棚内严禁施用各种农药和叶面肥。

1.2.2 样品的选择与划分 从桑苗雾化栽培开始(2016年4月15日)到桑枝采收(2016年5月30日)历时45 d。采集样品时，仅保留符合条件的目标植株(没有出现任何病虫害胁迫、叶片凋落、畸形叶、枝条内二级分支等情况)。根据栽培45 d后新生枝条离基部3 cm处的直径(D)，将桑枝划分为粗枝(D>7.00 mm)、中枝(4.00 mm

1.2.3 测试项目与方法 将采集的所有供试桑苗的新鲜枝条先按照桑枝粗细等级，再按照桑枝的部位混合后分装，3个重复，共计采集样品27袋。样品带回实验室后，检测其铁(Fe)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)、硫(S)、硼(B)、钼(Mo)和氯(Cl)的含量。桑枝中Fe、Mn、Cu、Zn、B含量的测定参考《DB53/T 288—2009 食品中铅、砷、铁、钙、锌、铝、钠、镁、硼、锰、铜、钡、钛、锶、锡、镉、铬、钒含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法》[5]进行。桑枝中S的含量参考《GB/T 5009.92—2003食品中钙的测定》[6]进行前处理后，再采用比浊法[7]进行测定。桑枝中Mo的含量参考《DB 5009.268—2016 食品中多元素的测定》[8]中《第一法 电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)》进行测定。桑枝中Cl含量的测定参考《YC/T 53—2001 烟草及烟草制品 氯含量的测定 电位滴定法》[9]进行。

1.2.4 数据处理与分析 通过对样品测试数据的方差分析和LSD多重比较来表征枝条中Fe、Mn、Cu、Zn、S、B、Mo和Cl的含量对桑枝粗细和空间位置的响应情况，数据分析基于软件R project 3.1.1。

2 结果与分析

2.1 桑枝新梢微量元素对空间位置的响应情况

从表1可以看出，桑枝新梢的Cu、Zn、Mn、S、Mo和Cl含量对空间位置的响应不显著(P>0.05)，仅Fe和B具有显著的空间差异(P<0.05)。从表2可以看出，枝条的Fe含量表现为中部>基部>顶部的趋势，而B含量则表现为基部>中部>顶部的趋势。枝条中部的Fe含量为353.11±65.24 mg/kg，分别是基部和顶部的1.26倍和1.37倍；枝条基部的B含量为51.72±15.62 mg/kg，分别是中部和顶部的1.09倍和1.51倍。

表1 枝条微量元素含量对空间位置和桑枝粗细的响应情况的方差分析

微量元素空间位置桑枝粗细F(2,18)值P值F(2,18)值P值Cu2.950.072.230.13Zn1.080.365.92<0.05Fe4.68<0.051.030.37Mn2.250.1311.01<0.01S2.510.103.330.05B7.51<0.0512.41<0.01Mo2.260.135.19<0.05Cl2.570.1011.24<0.01

表2 枝条微量元素含量对空间位置和桑枝粗细的响应情况的多重比较结果

微量元素空间位置桑枝粗细基部中部顶部粗枝中枝细枝Cu/(mg/kg)3.90±1.14a3.70±0.54a3.07±0.58a3.72±0.64A3.12±0.62A3.82±1.11AZn/(mg/kg)11.62±4.45a11.90±1.57a13.29±2.45a12.99±2.53A13.91±2.46A9.91±2.77BFe/(mg/kg)279.44±79.86ab353.11±65.24a256.89±63.36b272.44±70.39A297.33±88.04A319.67±79.9AMn/(mg/kg)105.48±57.93a108.51±31.65a132.87±24.50a130.11±25.51A139.11±24.62A77.63±41.56BS/%0.05±0.01a0.04±0.01a0.05±0.01a0.05±0.01A0.04±0.01A0.04±0.01AB/(mg/kg)51.72±15.62a47.61±11.95ab34.24±14.11b47.17±15.39A31.68±7.51B54.73±13.04AMo/(mg/kg)0.72±0.23a0.54±0.40a0.81±0.30a0.93±0.27A0.60±0.29AB0.55±0.30BCl/%0.18±100.00a0.20±0.02a0.19±0.02a0.17±0.01B0.20±0.02A0.19±0.01A

相同的小写字母表示在空间位置上差异不显著，不同的小写字母则表示差异显著(P<0.05)；相同的大写字母表示在不同枝条粗细上差异不显著，不同的大写字母则表示差异显著(P<0.05)。

2.2 桑枝新梢微量元素对枝条粗细的响应情况

从表1和表2可以看出，桑枝粗细对新梢的Cu、Fe和S含量无显著影响(P>0.05)，而对Zn、Mn、B、Mo和Cl含量有显著的影响(P<0.05)。其中，枝条的Zn、Mn含量表现为中枝>粗枝>细枝，粗枝的Zn含量为12.99±2.53 mg/kg，分别是中枝和细枝含量的0.93倍和1.31倍；粗枝的Mn含量为130.11±25.51 mg/kg，分别是中枝和细枝含量的0.94倍和1.68倍。Mo含量表现为枝条越粗含量越高，粗枝的Mo含量为0.93±0.27 mg/kg，分别是中枝和细枝含量的1.55倍和1.69倍。而B含量表现为细枝与粗枝高于中枝，粗枝的B含量为47.17±15.39 mg/kg，是中枝含量的1.49倍，却比细枝含量低13.81%；Cl含量则表现为中枝>细枝>粗枝，粗枝的Cl含量为0.17%，分别比中枝和细枝的含量低0.03和0.02个百分点。

2.3 桑枝微量元素之间的协同和拮抗

从表3可以看出，桑枝中B和Cu、Mn和Zn、S和Mo、Cl和Fe之间存在显著的正相关，其相关系数分别为0.40、0.91、0.50和0.47，暗示它们可能存在协同关系。桑枝中B和Zn、B和Mn、Fe和Mo、Fe和S、Cl和S、Cl和Mo之间存在显著的负相关，其相关系数分别为-0.64、-0.57、-0.64、-0.50、-0.54和-0.64，暗示它们可能存在拮抗关系。

表3 枝条各微量元素含量之间的相关性

微量元素CuZnFeMnSBMoClCuZn-0.06Fe0.30-0.18Mn-0.210.91**-0.13S-0.090.19-0.50**0.20B0.40*-0.64**0.33-0.57**-0.13Mo-0.050.10-0.64**0.170.50**-0.17Cl-0.12-0.200.47*-0.23-0.54**-0.17-0.64**

*表示相关检验为显著(P<0.05)；**表示相关检验为极显著(P<0.01)。

3 讨论

当枝条全部剪伐掉时，应根据剪伐掉的桑树枝条带走的微量元素量的多少给予补给。在大田生产条件下，疏枝后成熟桑枝的基径多超过1 cm，不仅比本研究中有限养分供应下45 d培育的桑树新稍粗，还积累了更多的养分资源。本研究发现较粗的桑枝Zn、Mn、Mo和B含量较高，因此，在枝条剪伐时，必然有较多的Zn、Mn、Mo和B元素流失。故而，我们认为在大田生产中剪枝后因地制宜地追施一定量的Zn肥、Mn肥、Mo肥和B肥有助于土壤资源的可持续利用和提升桑叶品质。同时还应考虑枝条中Mn和Zn的协同关系，以及B和Zn、B和Mn的拮抗关系，适当增加B肥的供应。

此外，杜伟等[10]在用育71-1和湖桑32号做扦插试验时发现，不同部位插穗的生根率和生根数量均为中部枝条>下部枝条>上部枝条，结合本文中部桑枝Fe含量最高的结果，推测桑枝的Fe含量可能影响枝条扦插时的生根率和生根数量，但由于桑树品种的差异，不同桑树品种枝条发根再生能力的差异较大[11]，该推测有待今后进一步研究证实。

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2017-04-29;接受日期：2017-06-16

现代农业产业技术体系建设专项(编号 CARS-22)；四川省财政创新能力提升专项青年基金项目(编号 2016QNJJ-015)。

信息：王谢(1987—)，男，四川雅安，博士，助理研究员。 Tel：028-84784147，E-mail:wangxiechangde@hotmail.com

信息：张建华(1965—)，男，四川眉山，研究员。 Tel：028-84784147，E-mail:zjhu-11@163.com

S888.5

B

1007-0982(2017)03-0001-04