滇西地区土壤矿质元素和红泡刺藤果实矿质元素相关关系研究

马前涛 杨燕清 李银凤 宋志姣

（保山学院资源环境学院，云南 保山 678000）

红泡刺藤（Rubus niveus）是蔷薇科（Rusaceae），悬钩子属（RubusL.）的落叶灌木。茎直立、有腺毛，其叶序互生，边缘有小锯齿；花两性，花序为聚伞状；果时宿存；花颜色为白色或红色；果实为聚合果，花期4−5月，果期6−7月[1]，植株耐旱，耐贫瘠。红泡刺藤的果实具有一定的营养价值，可以进行食用，果实产量高，味道好，品质高；红泡刺藤的根、叶均可入药，具有祛风除湿、解毒止痢的功效，可用于治风湿痹痛、筋脉拘挛、肌肤麻木不仁诸症，也可用于脾胃受寒之泻痢不止等[2]。

目前，国内还未进行过对红泡刺藤元素含量和土壤元素含量测定的相关研究，但在国内外将植物果实与土壤元素关系作为植物研的究途径已有较多成果[3−12]，通过对植物自身各部分元素含量以及植物周围土壤元素含量及其理化性质的探究及分析可以为很多植物研究提供理论数据。

鉴于国内外对红泡刺藤矿质元素含量和土壤矿质元素含量的相关关系尚缺乏相关研究，而且人工引种的重要前提之一是充分了解和掌握土壤元素与果实之间的关系。因此，以滇西地区的红泡刺藤果实矿质元素及其生长的土壤为研究对象，进行土壤矿质元素含量的测定和果实矿质元素的测定，并分析土壤中矿质元素含量和果实中矿质元素含量的相关性，探究矿质元素对红泡刺藤果实矿质元素含量的影响，从而筛选出影响滇西地区红泡刺藤果实矿质元素含量的土壤矿质元素因子，为红泡刺藤的栽培、综合资源推广及开发利用提供一定的科学依据。

1 材料和方法

1.1 数据的来源

本实验用的土壤和果实采自滇西地区的保山市隆阳区、腾冲市、大理州剑川县以及德宏州芒市。于2019年6月−9月，在对上述地区进行实地踏勘的基础上，选取了6个种源地进行样地调查，随机设置5 m×5 m样地11块（见表1）。

表1 红泡刺藤样地调查信息

1.2 样品的采集

1.2.1 土壤样品

用环刀在样方一条斜对角线的上、中、下三个点分别取距地表0～10 cm和0～20 cm处两份土壤样品，每个样方共取六份土，密封、包装、编号，共采集了11个样地的土壤样品66个。

带回实验室后，将每个样地的六份土壤混合均匀后，用四分法取约500g土壤，作为一个样品。用烘箱烘干（在105℃烘干，并计算出样品水分含量），粉碎机粉碎，过20目筛子，装样品袋编号保存备用。

1.2.2 果实样品采集

红泡刺藤果实按常规的采样和分析方法[13]，在每株采样树东、南、西、北4个方向上各采集成熟度和大小相对一致的新鲜果实10～20个，每个样地共采集果实80～120个左右。果实采样并编号后，带回实验室冷冻保存备用。

1.3 矿质元素测定方法

称取各土壤样品适量，用微波消解法消解后，用Agilent 710ICP−OES电感耦合等离子体原子发射光谱仪测定各土壤样品中Ca、K、Mg、Na、Mn、Zn、Cu元素含量[6，14−15]。

称取样品适量，用同样的方法测定红泡刺藤中K、Ca、Mg、Na、Mn、Zn、Cu元素含量[6]。

1.4 数据处理与分析

用Excel 2017对数据进行预处理，用SPSS16.0软件进行相关分析和多元线性回归分析。

2 结果与分析

2.1 滇西地区红泡刺藤土壤和果实中矿质元素含量分析

云南滇西地区11个样地红泡刺藤土壤和果实中矿质元素含量测定结果（见表2）显示，各样地土壤中矿质元素K、Ca、Mg、Na、Mn、Zn、Cu含量平均值分别为 4 172.09、3 138.15、3 669.95、44.30、277.74、101.09 和 23.34 μg/g；果实中矿质元素 K、Ca、Mg、Na、Mn、Zn、Cu 含量分别为 2 856.09、1 612.39、1 300.21、46.83、240.22、34.49和10.01 μg/g；土壤中Ca、Mn、Cu元素含量的变异系数比果实中相对较高，说明不同红泡刺藤土壤中这些矿质元素的差异较大。而各样地红泡刺藤果实中K、Mg、Na、Zn的变异系数比其对应的土壤矿物质元素相对较高，说明不同红泡刺藤果实中这些微量元素的差异较大。

表2 红泡刺藤土壤和果实中主要矿质元素含量

2.2 红泡刺藤土壤和果实中矿质元素间相关性

表3显示，土壤K含量与果实K含量呈极显著正相关，相关系数为0.697**；土壤Mn含量与果实K含量呈显著正相关，相关系数为0.587*；土壤Ca含量与果实K含量呈显著正相关，相关系数为0.819*，与果实Ca含量呈显著正相关，相关系数为0.615*，与果实Mg呈显著正相关，相关系数为0.702*；土壤Zn与果实Zn呈极显著负相关，相关系数为−0.72**；土壤Cu与果实Cu呈显著正相关，相关系数为0.175*；土壤K与果实Ca、Mg、Na、Mn、Zn、Cu都均无显著相关性；土壤Ca与果实Na、Mn、Zn、Cu均无显著相关性；土壤Mg、Na与果实K、Ca、Mg、Na、Mn、Zn、Cu均无显著相关性；土壤Mn与果实Ca、Mg、Na、Mn、Zn、Cu均无显著相关性；土壤Zn与果实Ca、Mg、Na、Mn、Cu均无显著相关性。

表3 土壤元素与果实元素相关关系分析

总体上看，土壤中Ca、K、Na、Mn含量与果实矿质元素基本呈正相关关系，特别是Ca、K、Mn元素含量与部分果实矿质元素含量呈显著正相关关系，说明土壤Ca、K、Mn元素能够较好地输送到果实中供其利用生长，提高果实矿质元素含量；土壤中Mg、Zn、Cu含量与果实矿质元素含量之间大部分呈负相关关系，这说明果实矿质元素的缺乏并非土壤中的Mg、Zn、Cu元素的缺乏所致，可以通过改善土壤其他条件（如pH，通气状况等）来增加果实的吸收。

3 结论与讨论

果实矿质营养水平影响果树生长发育、产量及品质[14−15]，还与果树病害、生长素代谢等有密切关系[15]。本研究对滇西地区红泡刺藤果实矿质元素含量与土壤矿质元素含量之间的相关性进行分析，相关系数在0.5以上的达12项，说明土壤矿质元素含量与红泡刺藤果实矿质元素含量之间存在较强的相关性。土壤K含量与果实K含量、土壤Mn含量与果实K含量、土壤Ca含量与果实K、Ca、Mg含量，均呈显著或极显著正相关。K、Ca、Mg是植物生长发育的必需大量元素，属于有益元素，适当增加土壤Ca、K、Mn含量，对于生长富含K、Ca、Mg的红泡刺藤具有重要作用；土壤Zn含量与果实中的Zn呈极显著负相关，因此为了兼顾树体生长和果实矿质养分含量，应适当控制微量元素Zn的施用量。白永超等[3]的研究表明，提高果实K、Ca、Mg、Fe、Mn含量，减少果实Zn元素含量是提高笃斯越橘果实品质的重要措施。滇西地区红泡刺藤的矿质元素的研究结果与之相似，可以利用土壤Ca、K、Na、Mn矿质元素营养诊断技术来一定程度上反应红泡刺藤果实矿质元素水平，从而调控红泡刺藤果实品质。

在土壤矿质元素含量与果实矿质元素含量简单相关性分析中可以发现，果实与土壤中同种矿质营养的相关性复杂，有时土壤中某矿质元素含量低时果实含量反而较高，反之亦然，说明果实矿质元素含量受土壤中矿质元素含量的综合作用。

土壤矿质元素是果实生长过程中矿质营养元素的源头[16]，因此研究红泡刺藤土壤矿物质元素与果实对应矿质元素之间的相关关系，可以更好地把握红泡刺藤土壤中矿物质元素对果实矿物质元素的影响。然而，红泡刺藤果实矿质元素与土壤矿质元素间的相关性比较复杂，仅用简单的相关性分析不能客观地反映土壤和果实间矿质元素的关系。为更好地得出红泡刺藤果实矿质元素与土壤矿质元素间的相互关系，在未来研究中，还需借助多元统计分析方法进一步研究其相关性，从而对红泡刺藤的引种栽培、综合资源推广及开发利用提供一定的理论和现实依据。