馮立娟+尹燕雷+楊雪梅+唐海霞+程云+李英朋

摘要：本研究以我國4個主栽石榴品種為試材，對其葉片中N、P、K、Ca、Mg、Fe、Cu、Zn、Mn 9種礦質(zhì)元素含量的變化及相關(guān)性進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，不同石榴品種發(fā)育期葉片中N、P、Cu、Zn呈先降后升再降的變化趨勢，K先降低后升高，Ca逐漸升高，Mg和Mn均先升高后降低，F(xiàn)e呈先升后降再升的變化趨勢；‘淮北紅皮甜N、P、Ca含量最高，‘四川大紅甜K、Mg、Zn含量最高，‘大青皮甜Fe、Mn含量最高，‘凈皮甜Cu含量最高；相關(guān)分析表明，供試品種N、P、K之間存在增效作用，Ca、Mg、Fe、Zn、Mn對N、P、K存在不同程度的拮抗作用。

關(guān)鍵詞：石榴；葉片；礦質(zhì)元素；動態(tài)變化；相關(guān)性

中圖分類號：S665.4 文獻(xiàn)標(biāo)識號：A文章編號：1001-4942（2018）01-0045-05

Abstract The mineral element contents of N，P，K，Ca，Mg，F(xiàn)e，Cu，Zn and Mn in leaves and their correlations were analyzed with four major pomegranate cultivars in China. The results showed that the contents of N， P， Cu and Zn showed the tendency of decreasing at first， ascending later and then decreasing； the K content decreased at first and then increasing； the Ca content increased gradually； the Mg and Mn contents increased at first and then decreased； the Fe content showed the tendency of increasing firstly， then decreased， finally increased. The contents of N， P and Ca were the highest in ‘Huaibei Hongpitian leaves； the K， Mg and Zn contents were the highest in ‘Sichuan Dahongtian leaves； ‘Daqingpitian had the highest contents of Fe and Mn； the Cu content was the highest in ‘Jingpitian leaves.The correlation analysis results indicated that there were synergy effects between N， P and K in pomegranate leaves， and Ca，Mg，F(xiàn)e，Cu，Zn and Mn had different antagonistic effects on N， P and K.

Keywords Pomegranate； Leaf； Mineral element； Dynamic variation； Correlation

石榴（Punica granatum L.）屬石榴科（Punicaceae）石榴屬（Punica）落葉灌木或小喬木，果實富含生物活性物質(zhì)，因其本身具有諸多保健功能，發(fā)展前景廣闊[1，2]。葉片礦質(zhì)營養(yǎng)診斷能夠反映果樹的營養(yǎng)狀況，可為平衡施肥提供科學(xué)依據(jù)，有利于實現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)[3]。因此，研究不同石榴品種發(fā)育期葉片中礦質(zhì)元素含量的動態(tài)變化，對指導(dǎo)石榴園合理施肥、實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)具有重要的理論和實踐意義。

前人已在蘋果[4，5]、核桃[6]、扁桃[7]、板栗[8]等果樹上進(jìn)行了葉片礦質(zhì)營養(yǎng)動態(tài)變化的相關(guān)研究，并對石榴果實不同部位礦質(zhì)元素含量差異[9]、果實礦質(zhì)元素含量變化及相關(guān)性[10，11]等方面也做過相關(guān)報道。我國石榴主產(chǎn)區(qū)主要集中在山東、安徽、四川、河南、新疆、陜西、河北等地，梁瀛等[12]分析了新疆石榴品種‘皮亞曼葉片主要礦質(zhì)元素含量的變化，但關(guān)于其它主產(chǎn)區(qū)主栽石榴品種發(fā)育期葉片礦質(zhì)元素含量動態(tài)變化方面的研究尚未見報道。因此，本研究以我國4個主栽石榴品種為試材，分析其發(fā)育期葉片中N、P、K、Ca、Mg、Fe、Cu、Zn、Mn 9種礦質(zhì)元素含量的變化規(guī)律及相關(guān)性，了解礦質(zhì)營養(yǎng)在石榴樹體的積累特性，以期為石榴園科學(xué)施肥提供理論依據(jù)，促進(jìn)我國石榴產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試材為我國主栽石榴品種‘大青皮甜、‘淮北紅皮甜、‘凈皮甜、‘四川大紅甜，均定植于山東省果樹研究所萬吉山基地，常規(guī)管理。各品種選擇植株健壯、長勢一致的5年生樹10株作為取樣樹。

1.2 試驗儀器

福斯Kjeltec 8200 自動凱氏定氮儀，福斯分析儀器公司產(chǎn)品；GE Ultrospec 2100 pro型紫外/可見光分光光度計，英國通用電氣醫(yī)療集團(tuán)生命科學(xué)部產(chǎn)品；FP640火焰光度計，上海精密科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品；TAS-990型原子吸收分光光度計，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司產(chǎn)品。

1.3 試驗方法

于盛花期后60、70、80、90、100、110、120、130 d，選取樹冠外圍枝條上第3～7節(jié)的功能葉。采后迅速帶回實驗室用自來水沖洗，再用去離子水沖洗，紗布吸干水分，置于烘箱中105℃殺青30 min后，于60℃烘干至恒重備用。烘干后經(jīng)粉碎過60目篩后備用。

準(zhǔn)確稱取0.2 g葉片樣品，置于消煮管，加入少量超純水潤濕樣品，加入5 mL濃H2SO4浸泡過夜，第2天按H2SO4-H2O2法進(jìn)行消煮，待消解液透明澄清，冷卻后移入100 mL容量瓶定容[3]。利用凱氏定氮法測定全N含量，鉬藍(lán)比色法測定全P含量，火焰光度法測定全K含量，原子吸收法測定Ca、Mg、Mn、Fe、Zn 、Cu含量。各采樣時期樣品均做3次重復(fù)，測定結(jié)果取平均值。endprint

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2007制圖，用SPSS 19.0軟件進(jìn)行單因素方差分析和相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同石榴品種葉片中N、P、K含量變化

不同石榴品種葉片中N含量隨發(fā)育天數(shù)的增加呈先降后升再降的變化趨勢?！笄嗥ぬ?、‘淮北紅皮甜和‘四川大紅甜葉片N含量均在花后60、100 d出現(xiàn)峰值，‘凈皮甜則在花后60、110 d出現(xiàn)峰值。取樣期內(nèi)各品種葉片N最高含量為：‘淮北紅皮甜>‘凈皮甜>‘四川大紅甜>‘大青皮甜，其中‘淮北紅皮甜葉片N最高含量（20.83 g·kg-1）是‘大青皮甜（18.96 g·kg-1）的1.10倍（圖1）。

不同石榴品種葉片中P含量呈先降后升再降的變化趨勢，均在花后60、110 d出現(xiàn)峰值。各品種葉片P最高含量在1.25～1.48 g·kg-1范圍內(nèi)，‘淮北紅皮甜含量最高，‘大青皮甜含量最低（圖1）。

不同石榴品種葉片中K含量呈先降低后升高的變化趨勢，分別在花后60、130 d出現(xiàn)峰值，100 d時最低。整個采樣期內(nèi)，各品種葉片中K含量在4.95～11.09 g·kg-1范圍內(nèi)，其中‘四川大紅甜葉片中K含量最高（圖1）。

2.2 不同石榴品種葉片中Ca、Mg含量變化

供試石榴品種葉片中Ca含量呈逐漸升高的變化趨勢，在花后130 d出現(xiàn)峰值，60 d時最低。各品種葉片中Ca含量在0.97～3.12 g·kg-1范圍內(nèi)變化，130 d時‘淮北紅皮甜含量最高（圖2）。

不同石榴品種葉片中Mg含量呈先升高后降低的變化趨勢，在花后 100 d時出現(xiàn)峰值。整個采樣期，各品種葉片中Mg含量在2.34～2.94 g·kg-1范圍內(nèi)變化，100 d時‘四川大紅甜葉片中Mg含量最高，為2.94 g·kg-1（圖2）。

2.3 不同石榴品種葉片中Fe、Cu含量變化

不同石榴品種葉片中Fe含量隨發(fā)育天數(shù)的增加呈先升后降再升的變化趨勢，均在花后100 d時出現(xiàn)峰值。整個采樣期，各品種葉片中Fe含量在21.56～47.09 mg·kg-1范圍內(nèi)變化，其中Fe最高含量排序為‘大青皮甜>‘凈皮甜>‘四川大紅甜>‘淮北紅皮甜（圖3）。

各品種葉片中Cu含量呈先降后升再降的變化趨勢?！笄嗥ぬ鸷汀幢奔t皮甜葉片中Cu含量均在花后 90 d時出現(xiàn)峰值，‘凈皮甜和‘四川大紅甜均在花后100 d時出現(xiàn)峰值?！畠羝ぬ鹑~片中Cu含量峰值最高，為9.37 mg·kg-1（圖3）。

2.4 不同石榴品種發(fā)育期葉片中Zn、Mn含量變化

不同石榴品種葉片中Zn含量隨發(fā)育天數(shù)的增加呈先降后升再降的變化趨勢。整個采樣期，供試品種葉片中Zn含量在35.89～96.92 mg·kg-1范圍內(nèi)變化，其中‘大青皮甜在花后100 d時Zn含量出現(xiàn)峰值，‘淮北紅皮甜、‘凈皮甜、‘四川大紅甜則在花后110 d時出現(xiàn)峰值，‘四川大紅甜Zn含量峰值最高，‘淮北紅皮甜Zn含量峰值最低（圖4）。

各品種采樣期葉片中Mn含量呈先升高后降低的變化趨勢，均在花后100 d時出現(xiàn)峰值，‘大青皮甜葉片中Mn含量最高，為95.29 mg·kg-1，‘四川大紅甜含量最低，為37.79 mg·kg-1（圖4）。

2.5 相關(guān)性分析

如表1所示，不同石榴品種葉片中各礦質(zhì)元素間存在不同的相關(guān)性。N和P極顯著正相關(guān)，P和K顯著正相關(guān)，N和K正相關(guān)但不顯著，這說明，N、P、K彼此間存在不同程度的增效作用。N、P與Ca顯著負(fù)相關(guān)，P與Fe顯著負(fù)相關(guān)。K與Fe極顯著負(fù)相關(guān)，與Zn、Mn顯著負(fù)相關(guān)。Mg與Cu、Mn極顯著正相關(guān)，F(xiàn)e與Zn顯著正相關(guān)，Cu與Mn顯著正相關(guān)。Ca、Mg、Fe、Cu、Zn、Mn與N、P、K均呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)程度不同，這說明，Ca、Mg、Fe、Cu、Zn、Mn對N、P、K均存在不同程度的拮抗作用。

3 討論與結(jié)論

N、P、K 是果樹生長發(fā)育生命周期中必需的大量元素，是果樹生長的重要物質(zhì)基礎(chǔ)[13]。本試驗結(jié)果表明，不同石榴品種發(fā)育期葉片中N、P、K含量最大值均出現(xiàn)在花后60 d左右，此時功能葉發(fā)育成熟，樹體葉幕基本建成，葉片營養(yǎng)狀況良好，而后三者含量下降，可能是由于葉片干物質(zhì)增加的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這些元素進(jìn)入葉片的速度[14]。發(fā)育后期，干物質(zhì)大量積累，光合產(chǎn)物由葉片運到果實，導(dǎo)致葉片中N、P含量降低。葉片K含量在花后100 d開始增加，說明果實發(fā)育后期應(yīng)配施鉀肥，這與四季柚[15]上的研究結(jié)果一致。不同石榴品種葉片中Ca含量隨發(fā)育天數(shù)的增加逐漸增加，這與Ca是不可移動元素，其含量隨葉齡增長逐漸增加[16]的結(jié)論一致。供試品種發(fā)育期葉片中Mg含量先升高后降低，前期升高可能與葉面積擴(kuò)張、葉綠素含量升高有關(guān)，后新葉大量抽生，使易移動Mg元素從老葉向新葉轉(zhuǎn)移而含量降低[14]。

本研究結(jié)果表明，不同石榴品種發(fā)育期葉片中Fe呈先升后降再升的變化趨勢，Zn、Cu呈先降再升后降的變化趨勢，這與核桃[17]上的研究結(jié)果一致。相關(guān)分析表明，石榴葉片中N與Ca顯著負(fù)相關(guān)，P與Ca、Fe顯著負(fù)相關(guān)，Mg與Mn顯著正相關(guān)，這與梨棗[18]上的研究結(jié)果一致。石榴葉片N、P、K間存在不同程度的增效作用，Ca、Mg、Fe、Cu、Zn、Mn對N、P、K存在不同程度的拮抗作用。

不同石榴品種發(fā)育期葉片中各礦質(zhì)元素間存在含量差異性?！幢奔t皮甜葉片中N、P、Ca含量最高，‘四川大紅甜葉片中K、Mg、Zn含量最高，‘大青皮甜葉片中Fe和Mn含量最高，‘凈皮甜葉片中Cu含量最高。石榴生產(chǎn)管理中，可根據(jù)每個品種各發(fā)育期礦質(zhì)元素含量的差異，制定合理的施肥方案，促進(jìn)其高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。endprint

參 考 文 獻(xiàn)：

[1] 馮立娟， 尹燕雷， 楊雪梅， 等. 石榴果實發(fā)育期果皮褐變及相關(guān)酶活性變化[J]. 核農(nóng)學(xué)報， 2017， 31（4）： 821-827.

[2] Masci A， Coccia A， Lendaro E， et al. Evaluation of different extraction methods from pomegranate whole fruit or peels and the antioxidant and antiproliferative activity of the polyphenolic fraction[J]. Food Chemistry， 2016， 202： 59-69.

[3] 張晨光， 趙德英， 袁繼存， 等. ‘富士蘋果幼樹葉片內(nèi)源激素與礦質(zhì)營養(yǎng)年動態(tài)變化分析[J]. 果樹學(xué)報， 2017， 34（3）： 303-311.

[4] 王冬梅， 劉志， 王穎達(dá)， 等. 3個蘋果品種葉片礦質(zhì)營養(yǎng)變化及其相關(guān)性研究[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報， 2015， 31（4）：113-118.

[5] 范元廣， 李壯， 李敏，等. 遼西紅富士蘋果葉片礦質(zhì)營養(yǎng)分析及診斷研究[J]. 中國果樹， 2014（3）： 20-25.

[6] 劉茂橋， 潘學(xué)軍， 張文娥， 等. 鐵核桃葉片主要礦質(zhì)營養(yǎng)元素含量與生育期動態(tài)變化特征[J]. 云南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）， 2016， 38（1）： 162-170.

[7] 楊波， 車玉紅， 徐葉挺， 等. 不同扁桃品種花和葉片礦質(zhì)營養(yǎng)元素含量分析[J]. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2013， 50（3）：466-470.

[8] 鄭瑞杰， 王德永， 雷鳴，等. 日本栗葉片礦質(zhì)營養(yǎng)元素含量年動態(tài)變化的研究[J]. 西北林學(xué)院學(xué)報， 2008，23（4）：14-17.

[9] Fawole O A， Opara U L. Composition of trace and major minerals in different parts of pomegranate （Punica granatum） fruit cultivars[J]. British Food Journal， 2012， 114（11）：1518-1532.

[10]Mirdehghan S H， Rahemi M. Seasonal changes of mineral nutrients and phenolics in pomegranate （Punica granatum L.） fruit [J]. Scientia Horticulturae， 2007， 111（2）：120-127.

[11]楊雪梅， 尹燕雷， 馮立娟， 等. 石榴果實發(fā)育期內(nèi)6 種礦質(zhì)元素含量變化[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2017， 49（1）： 59-64.

[12]梁瀛， 孔婷婷， 岳朝陽， 等. 和田石榴葉片主要礦質(zhì)元素含量變化分析[J]. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報， 2015， 28（6）： 2661-2665.

[13]楊波， 車玉紅， 徐葉挺， 等. 外源N、P、K肥對扁桃葉片礦質(zhì)營養(yǎng)元素含量的影響[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報， 2014， 30（4）：127-131.

[14]袁紫倩， 楊先裕， 凌驊， 等. 薄殼山核桃‘馬漢葉片主要礦質(zhì)營養(yǎng)元素生育期動態(tài)變化特征[J]. 西北植物學(xué)報， 2014， 34（7）：1443-1449.

[15]陳巍， 郭秀珠， 黃品湖，等. 四季柚生育期葉片和果實中礦質(zhì)元素含量變化的研究[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報， 2013， 19（3）： 664-669.

[16]謝玉明， 易干軍， 張秋明. 鈣在果樹生理代謝中的作用[J]. 果樹學(xué)報， 2003， 20（5）：369-373.

[17]冀愛青， 朱超， 彭功波， 等. 不同早實核桃品種葉片礦質(zhì)元素含量變化及其與產(chǎn)量的關(guān)系[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報， 2013， 19（5）： 1234-1240.

[18]張彤彤， 徐福利， 汪有科， 等. 施用氮磷鉀對密植梨棗生長與葉片養(yǎng)分季節(jié)動態(tài)的影響[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報， 2012， 18（1）：241-248.endprint