不同土壤条件下灰枣叶片与果实营养品质的相关性

哈地尔·依沙克，木合塔尔·扎热，马合木提·阿不来提，吴正保，史彦江

(新疆林科院经济林研究所，乌鲁木齐 830063)

0 引 言

【研究意义】枣(ZizyphusjujubeMill.)为鼠李科(Rhamnaceae)枣属(ZizyphusMill.)植物，原产于中国[1]，是在新疆干旱半干旱地区发展节水型林果业中并有经济效益和生态效益的首选良种[2]。据2013年新疆统计年签[3]，新疆红枣种植面积已达473 672 hm2，总产量为1 453 977 t，约占我国红枣总面积的近1/3。由于部分枣园科学管理技术水平较低，影响红枣产量和品质。研究养分与果实品质间的内在关系对制定红枣科学施肥技术研究具有生产实际意义。【前人研究进展】目前有关灰枣开花生物学特性[4-6]、抗寒能力[7]、光合特性[8]、贮藏加工[9,10]、肥力效应[11-16]等。【本研究切入点】关于不同土壤条件下其叶片营养成分含量与果实营养成分和果实品质间的相关性方面的研究尚未见报道。研究不同土壤条件(沙土、沙壤土和粘土)下，成龄灰枣树果实膨大期叶片营养成分与果实成熟期果实营养成分和品质之间的相关性。【拟解决的关键问题】以阿克苏地区成龄灰枣树作为研究对象，在沙土、沙壤土和粘土土壤条件下，测定灰枣叶片和果实的主要营养成分和果实品质，研究三种土壤中成龄灰枣树叶片营养成分与果实营养成分和果实品质间的相关性，为灰枣生产中的科学施肥提供理论指导。

1 材料与方法

1.1 材 料

试验材料为10年生(盛果期)的灰枣，位于阿克苏市周边枣园。阿克苏市地处欧亚大陆深处(N39°30～41°27，E79°39～82°01)，远离海洋，降水稀少，蒸发量大，气候干燥，无霜期较长，具有典型的暖温带大陆性干旱气候特征。全年日照时数2 505～3 136 h，平均日照时数2 809 h，年平均气温在10.8℃，极端最高气温达40.7℃，极端最低气温为-27.6℃，日平均温度大于10℃的天数有197 d，年平均≥10℃稳定积温达3 953℃，≥15℃稳定积温达3 299℃，≥20℃稳定积温达1 857℃，无霜期最长可达295 d。

1.2 方 法

1.2.1 试验设计

选择树龄为10年生(盛果期)，树势中庸，树体健康，产量适中，病虫害较少，以常规水肥管理为主的沙土、沙壤土和粘土三种土壤类型(国际制土壤质地分级标准)灰枣园作为试验园，每种土壤类型枣园面积至少为6 670 m2(10亩)，每块试验园以“S”型选定10株代表株(10个重复)，并在每株代表株树干上喷红漆和挂牌标记。

1.2.2 取样

叶样采集：在8月15～20日，分别摘取每处理代表树东西南北、中部、内膛及顶部等6个部分的功能叶共150片，将采回的叶样分别装入网套用蒸馏水清洗3遍，放置晾干处将叶片表面的水分风干，然后每株树的叶样装入牛皮纸信封，叶片置于烘干箱在105℃下杀青30 min，80℃下烘干至恒重，将烘干好的叶样放入无锈钢粉碎机分碎并装入塑料密封袋备用测定叶片中养分含量的测定。

果样采集：在10月10～15日，分别摘取树冠不同部位的果样每株50个，将采回的果样分别装入网套用蒸馏水清洗3遍，放置晾干处将果实表面的水分风干，将水分晾干好的果样放入牛皮纸信封置于烘干箱在50℃下烘干至恒重，不锈钢粉碎机粉碎并装入塑料密封袋备用，测定叶片中养分含量。

1.2.3 指标测定

叶样和果样养分含量均采用常规分析法测定[17]。磷(P)采用HCIO4—H2SO4分解，磷钼蓝吸光光度法；钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)均采用HF-HClO4分解，原子吸收法。

果实品质指标的测定参照《果树营养诊断法》[18]和《食品成分分析手册》[19]。VC含量采用2、4二硝基苯肼法测定；可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定；可滴定酸含量采用NaOH滴定法测定；可溶性固形物含量采用折光仪测定，果实品质指标均采用干重中的含量。

1.3 数据处理

试验所有数据用SPSS 16.0统计软件进行单因素方差分析，用SigmaPlot 12.0作图。图表中不同土壤类型相同指标中的不同大写字母表示在P<0.01水平上有显著差异，不同小写字母表示在P<0.05水平上有显著差异。

2 结果与分析

2.1 不同土壤条件下灰枣果实膨大期叶片营养成分

研究表明，果实膨大期的灰枣叶片P、K、Ca和Mg含量因土壤类型不同而有差异。在沙壤土和粘土中生长的灰枣叶片P含量极显著高于沙土，而沙壤土与粘土中生长灰枣叶片P含量间差异不显著(图1A)。三种土壤灰枣园中，沙壤土叶片K含量最高，为(37.385±2.478) g/kg，其次为沙土叶片，粘土叶片中K含量最低，三种土壤叶片K含量间均有极显著差异(图1B)。沙土枣园枣树叶片Ca含量极显著高于沙壤土和粘土枣园枣树叶片Ca含量，分别高4.773和5.390 g/kg，而沙壤土与粘土枣园枣树叶片Ca含量间无显著差异(图1C)。三种土壤类型枣园枣树叶片Mg含量间均有极显著差异，其中粘土枣园枣树叶片Mg含量最高，为(7.125±0.484) g/kg，沙土枣园枣树叶片Mg含量次之，沙壤土枣园枣树叶片Mg含量最低，为(4.746±0.282) g/kg(图1D)。图1

图1 不同土壤条件下灰枣果实膨大期叶片营养成分
Fig.1 Nutrition content in leaf of Huizao at fruit swelling period under different soil type condition

2.2 不同土壤条件下的灰枣果实营养成分

研究表明，不同土壤类型果实成熟期的灰枣果实P、K、Ca和Mg含量表现出不同的差异。在粘土中国灰枣果实P含量和K含量均极显著高于沙土和沙壤土，P分别高0.334、0.398 g/kg，K分别高1.406、1.789 g/kg，而沙土与沙壤土中生长灰枣果实P含量间差异不显著(图2A、图2B)。三种土壤类型枣园枣树果实Ca含量间均有极显著差异，其中沙壤土枣园枣树果实Ca含量最高，为(0.654±0.043) g/kg，粘土枣园枣树果实Ca含量为第二，值为(0.542±0.050) g/kg，沙土枣园枣树果实Ca含量最低(0.332±0.098) g/kg(图2C)。粘土枣园枣树果实Mg含量极显著高于沙壤土和沙土枣园枣树果实Mg含量，分别高0.086、0.126 g/kg，沙壤土果实Mg含量与沙土果实Mg含量间也有显著差异(图2D)。图2

图2 不同土壤条件下的果实成熟期灰枣果实营养成分
Fig.2 Nutrition content in fruit of Huizao at fruit matured stage under different soil type condition

2.3 不同土壤条件下的灰枣果实品质

研究表明，三种土壤类型果实中VC含量间均有极显著差异，其中粘土果实中VC含量最高，值为(15.182±2.763) mg/100 g，沙壤土果实中VC含量为第二，沙土果实中VC含量最低。三种土壤类型灰枣园中，沙壤土果实中可滴定酸含量最高，值为(0.107±0.006)%，与粘土果实中可滴定酸含量有显著差异，与沙土果实中可滴定酸含量间有极显著差异。粘土果实中可溶性糖含量与沙土果实中可溶性糖含量间差异不显著，沙壤土果实中可溶性糖含量极显著低于粘土和沙土果实中可溶性糖含量。三种土壤类型灰枣园中，沙土果实中的糖酸比最高，值为795.956±76.409，与粘土果实相比有显著差异，而与沙壤土果实相比有极显著差异，粘土果实中的糖酸比与沙壤土果实相比有显著差异。粘土果实中的可溶性固形物含量与沙土果实中的可溶性固形物含量间无显著差异，而这两种土壤果实中的可溶性固形物含量极显著高于沙壤土，分别高7.627%、6.627%。表1

表1 不同土壤条件下的灰枣果实品质
Table 1 Fruit quality of Huizao under different soil type condition

土壤类型Soil typeVC含量VC (mg/100g)可滴定酸含量Titratable acid (%)可溶性糖含量Soluble sugar (%)糖酸比S/A可溶性固形物含量Soluble solids (%)沙土 Sandy5.530±1.035 Cc0.089±0.008 Bc69.875±3.701 Aa795.956±76.409 Aa70.179±3.696 Aa沙壤土 Sandy loam10.237±1.248 Bb0.107±0.006 Aa63.250±2.899 Bb593.159±46.420 Bc63.552±2.901 Bb粘土 Clay15.182±2.763 Aa0.099±0.011 ABb70.875±3.230 Aa725.167±95.195 Ab71.179±3.233 Aa

注：表中不同大写字母代表同一果实品质指标在不同土壤类型间差异在0.01水平显著；不同小写字母代表同一果实品质指标在不同土壤类型间差异在0.05水平显著

Note: Different capital letters mean values significant different among same fruit quality index in different soil type at 0.01 levels; Different small letters mean values significant different among same fruit quality index in different soil type at 0.05 levels

2.4 不同土壤条件下灰枣叶片营养与果实营养和果实品质间的相关性

研究表明，3种土壤条件下的灰枣叶片P含量与其果实中K、Ca、Mg、VC、可溶性糖含量、糖酸比和可溶性固形物含量间均有正相关性，而与枣果中P和可滴定酸含量间均有负相关性，其中沙壤土和粘土灰枣果中VC含量与其叶片中P含量间的正相关性均达极显著水平，相关系数(R2)分别为0.928和0.869。沙土枣果K和VC含量，沙壤土枣果中Ca、Mg、可溶性糖和可溶性固形物含量，粘土枣果中Mg含量与其叶片中的P含量间的正相关性均达显著水平，沙土枣果中P和可滴定酸含量，粘土枣果中P含量与其叶片中P含量间的负相关性均达显著水平。3种土壤条件下的灰枣果实中P、Mg、VC和糖酸比与其叶片中的K含量间均有正相关性，其余果实指标与叶片中的K含量间均有负相关性，其中沙土和沙壤土枣果中VC含量与其叶片中K含量间的正相关性均达极显著水平，沙壤土枣果中P含量与其叶片K含量间的正相关性达显著水平。3种不同土壤条件下的灰枣叶片中Ca含量与其果实中的P、K、Mg、VC和可滴定酸含量间均有正相关性，其中沙土灰枣果实中K含量及粘土灰枣果实中P和VC含量与其叶片中Ca含量间的正相关性均达显著水平，沙壤土灰枣果实中VC含量与其叶片中Ca含量的间的正相关性达极显著水平；3种土壤条件下的灰枣果实中Ca、可溶性糖、糖酸比和可溶性固形物含量与其叶片中Ca含量间均有负相关性，但均未达显著水平。3种不同土壤条件下的灰枣叶片中Mg含量与其果实中的P、K、Ca、VC和可滴定酸含量间均有正相关性，与果实中的其余指标间均有负相关性，沙土果实中的K含量，沙壤土果实中的P和可滴定酸含量以及粘土果实中的VC含量与其叶片中Mg含量间的正相关性均达显著水平，且沙壤土果实中的糖酸比和粘土果实中的Mg含量与其果实中Mg含量间的负相关性均也达显著水平。表2

3 讨 论

营养元素是果树各器官内有机化合物的重要组成成分，是有机物质合成的原料，会直接或间接的影响着果实内的新陈代谢活动及有机物质的累积，对果实口感风味的形成起着重要作用[20]。果树所吸收的矿质营养基本上都来自于土壤，这些营养元素的协调、均衡供应是土壤地质的重要内涵，也是保证果树优质高效的关键。研究证明，土壤营养成分含量与树体各器官营养成分含量间存在着一定的相关性[1,21]，其中叶片营养含量状况在一定程度上能够表示土壤肥力状况的高低[22]。研究结果表示，三种土壤类型的叶片和果实中P、K、Ca和Mg含量间存在一定差异，其中沙土灰枣叶片中的Ca含量为最高，但是其果实中的Ca含量为最低，可能是由于沙土中Ca元素首先用于前形成的叶片，而后形成的果实没有足够的Ca元素，加上Ca元素本身是难移矿质元素，叶片中Ca元素也无法用于果实的形成；沙壤土灰枣叶片中K含量最高，其果实中的K含量较低，这可能因红枣对K营养的需求量较高，到果实营养临界期(约在果实膨大期)土壤中的有效K含量无法满足果实的需求量；粘土灰枣叶片和果实中的P和Mg含量均最高，说明粘土枣园P和Mg肥的施用量足够灰枣生长发育。通过相关性分析得知，三种土壤中，沙土和粘土灰枣叶片P与果实P含量间的负相关性均达显著水平，说明这两种土壤下多根据土壤情况施用P肥能够缓解果实和叶片间的营养竞争，沙壤土和粘土灰枣叶片中P与果实Mg含量间的正相关性也均达显著水平，可能是由于P和Mg间的拮抗作用而造成的；沙壤土灰枣叶片K含量与其果实P含量间的正相关性也达显著水平，这可能因为K与P间的协助作用导致叶片中P含量的提高，从而在一定程度上影响果实P含量；沙土灰枣叶片Ca含量与其果实K含量，粘土灰枣叶片Ca含量与其果实P含量间也均有显著正相关性，这说明叶片中Ca含量的提高可能协助增加果实中K和P含量；沙土灰枣叶片中Mg与其叶片K含量及沙壤土灰枣叶片Mg含量与其果实P含量间的正相关性也均达显著水平，可能是由于矿质营养间的协助作用或拮抗作用而造成的。灰枣叶片(代谢源)是制造养料，并向其它器官提供营养物质的部位或器官，而果实(代谢库)是消耗养料或储藏养料的器官，它们间存在着相互促进和相互制约的关系，果树生长发育过程中，源库关系在动态变化中相互协调取得平衡，是果树获得高产优质的基础。张林等[23]研究发现，温州蜜柑果实品质与其土壤和叶片养分状况有一定的关系，果树营养状况一定程度上其叶片营养成分含量的高低也影响着果实品质，此结果在苹果[22]、梨[21]、枣[16]和猕猴桃[24]等果树上的研究中均被证明。研究结果可见，虽然3种土壤类型条件下灰枣果实中VC、可滴定酸、可溶性糖、可溶性固形物含量上均存在一定的差异，但各果实品质指标与叶片矿质营养间的相关性基本相似，果实VC含量与其叶片P、K、Ca和Mg间均有正相关性，其中与P间的相关性均达显著水平，此结果与魏敏等[24]在甜瓜上及刘科鹏等[25]在猕猴桃上所得到的研究结果一致；果实可滴定酸含量与其叶片P和K间有负相关性，与叶片Ca和Mg含量间有正相关性，此结果与路超等[26]在苹果上的试验结果以及张林等[23]在温州蜜柑上的试验结果基本相符；果实中可溶性糖含量和可溶性固形物含量与其叶片中P含量间有正相关性，与K、Ca和Mg含量间有负相关性，此结果与刘科鹏等[25]在猕猴桃上的试验结果有所差异。

由于营养元素间存在着协同与拮抗作用，叶片营养成分含量与果实营养成分含量和果实品质间的关系错综复杂，灰枣叶片营养成分含量与果实营养成分含量在时空上的协助和拮抗作用有待进一步研究。

4 结 论

虽然3种土壤条件下的灰枣和果实中矿质营养含量以及果实品质指标间有较大的差异，但叶片P、K、Ca和Mg含量与果实中P、K、Ca、Mg、VC、可溶性糖、可滴定酸和可溶性固形物含量间的相关性基本相似，叶片P含量与果实K、Ca、Mg、VC、可溶性糖含量、糖酸比和可溶性固形物含量间均有正相关性，而与枣果中P和可滴定酸含量间均有负相关性；叶片K含量与果实P、Mg、VC含量和糖酸比间均有正相关性，与果实K、Ca、可滴定酸、可溶性糖和可溶性固形物含量间均有负相关性；叶片中Ca含量与与其果实中的P、K、Mg、VC和可滴定酸含量间均有正相关性，其余指标间均有负相关性；叶片中Mg含量与其果实中的P、K、Ca、VC和可滴定酸含量间均有正相关性，而与果实Mg、可溶性糖含量、糖酸比和可溶性固形物含量含量间均有负相关性。