王宇航　趙致　劉紅昌　李園園　楊玉寧

摘 要：探索白木通果實(shí)不同生育時(shí)期植株不同部位礦質(zhì)元素變化特性和相關(guān)性，為白木通栽培及科學(xué)施肥提供參考。采用凱氏定氮法測(cè)定白木通果實(shí)不同生育時(shí)期嫩莖、葉片和果實(shí)中的全氮含量，使用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀測(cè)定P、K、Ca等11種礦質(zhì)元素含量，利用顯著性、動(dòng)態(tài)變化和相關(guān)性分析等分析方法，對(duì)白木通果實(shí)不同生育時(shí)期嫩莖、葉片和果實(shí)中的不同礦質(zhì)元素含量及變化特性進(jìn)行比較分析。在白木通果實(shí)形成的整個(gè)周期中，葉片中N、Mg、Al、Ca、Fe、Mn和B元素含量較高，果實(shí)中P、K、Cu、Na、Fe、B和Zn元素含量較高，嫩莖中各元素相對(duì)較低。在植株各部位中，N 和K含量先下降后上升，Ca含量剛好相反，F(xiàn)e、Al和Mn 含量呈現(xiàn)波動(dòng)性變化，而P、Mg、Na、Cu、Zn 和 B 含量總體變化相對(duì)平穩(wěn)。相關(guān)性分析結(jié)果表明，在白木通莖、葉和果中，除了果實(shí)中K元素外，N、P、K間含量均表現(xiàn)出極顯著正相關(guān)，N、P、K含量與Ca含量均呈現(xiàn)出不同程度的負(fù)相關(guān);嫩莖中N、P、Ca、Fe元素和對(duì)應(yīng)的葉片中礦質(zhì)元素含量呈顯著正相關(guān)。白木通果實(shí)發(fā)育形成期不同部位礦質(zhì)元素含量差異明顯，具有規(guī)律性的動(dòng)態(tài)變化。在白木通施肥過(guò)程中，基肥中控制Ca、Mg、Mn含量有利于植株對(duì)N、P和K的吸收，可通過(guò)增施葉面肥來(lái)提高葉片中 Na、Cu、Zn 元素的含量，在果實(shí)膨大期追施Mg、Fe、Mn等肥料可促進(jìn)果實(shí)發(fā)育。

關(guān)鍵詞：白木通;礦質(zhì)元素;含量變化;相關(guān)性

中圖分類號(hào)：S-3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1008-0457（2020）06-0067-07國(guó)際DOI編碼：10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2020.06.012

Abstract：To explore the characteristics and correlation of mineral elements in different parts of plant at the different growth stages of Akebia trifoliate， and provide a reference for the cultivation and scientific fertilization of A.trifoliate. The total nitrogen contents in young stems， leaves and fruits of A.trifoliate formation were analyzed by using Kjeldahl method， and the contents of 11 mineral elements such as P， K， Ca were detected using an inductively coupled plasma emission spectrometer. Analysis methods such as significance， dynamic change and correlation analysis were used to compare and analyze the content and change characteristics at different mineral elements in the young stems， leaves and fruits of A.trifoliate during its formation. The results showed that during the whole period of fruit formation of A.trifoliate， the content of N， Mg， Al， Ca， Fe， Mn and B in the leaves was higher， and the content of P， K， Cu， Na， Fe， B and Zn in the fruit was higher， but each element in the young stem was relatively lower. In each part of the plant， the contents of N and K first decreased and then increased. However， the contents of Ca was just the opposite， the contents of Fe， Al， and Mn fluctuated， while the contents of P， Mg， Na， Cu， Zn， and B changed relatively stablely. Correlation analysis showed that， in addition to the K element in the fruit， the contents of N， P and K in A.trifoliate stem， leaves， and fruit showed a very significant positive correlation， and N， P， K contents and Ca contents all showed negative correlations.There was a significant positive correlation in N， P， Ca， Fe between in the tender stem and in the corresponding leaves. The content of mineral elements in different parts of the A.trifoliate fruit during the development period was significantly differen， with regular dynamic changes. Thus， during the fertilization process of A.trifoliate， controlling the content of Ca， Mg， and Mn in the base fertilizer is beneficial to the absorption of N， P， and K by the plant. Increasing the application of foliar fertilizer helps to increase the content of Na， Cu， Zn in the leaves. Applying fertilizers such as Mg， Fe， Mn during fruit expansion can promote fruit development.

Keywords：Akebia trifoliate;mineral element; content changes;correlations

白木通[Akebia trifoliata （Thunb.） Koidz.var.australis （Diels） Rehd.]為木通科（Lardizabalaceae）木通屬（Akebia Decne）植物木通（Akebia quinata）的亞種，其果實(shí)、莖、葉、根均可入藥，性寒、味苦，具疏肝理氣、活血止痛、散結(jié)利尿等功效，主要用于脘脅脹痛、痛經(jīng)閉經(jīng)、小便不利等癥[1-3]。礦質(zhì)元素對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育、果實(shí)形成及產(chǎn)量和品質(zhì)具有直接的影響，研究白木通果實(shí)不同生育時(shí)期植株不同部位礦質(zhì)元素的積累特性，明確植株不同部位礦質(zhì)元素需求狀況，從而為白木通種植合理施肥奠定理論基礎(chǔ)。白木通、三葉木通和木通果實(shí)中均含有K、Ca、Na、Mg、Fe、Zn、Mn、Cu等8種礦質(zhì)元素，且白木通果實(shí)富集礦質(zhì)元素的能力較強(qiáng)，這種特性使白木通的藥用價(jià)值可能高于其他兩種植物[4];野生三葉木通中也含有上述8種礦質(zhì)元素，但對(duì)礦質(zhì)元素的富集能力低于人工栽培的三葉木通[5]。從現(xiàn)有文獻(xiàn)報(bào)道來(lái)看，關(guān)于木通礦質(zhì)元素的研究只涉及單個(gè)器官或微量元素，本試驗(yàn)對(duì)白木通果實(shí)不同生育時(shí)期嫩莖、葉片和果實(shí)中的12種礦質(zhì)元素積累特性進(jìn)行系統(tǒng)性研究，并分析各礦質(zhì)元素間的相關(guān)性，旨在全面了解白木通果實(shí)不同生育時(shí)期植株不同營(yíng)養(yǎng)部位礦質(zhì)元素積累特性，為白木通種植合理施肥提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料經(jīng)貴州大學(xué)植物鑒定中心鑒定為木通科木通屬植物白木通[Akebia trifoliata（Thunb.）Koidz.var.australis（Diels）Rehd.]，于2014年12月種植于貴州省黎平縣中潮鎮(zhèn)。選取長(zhǎng)勢(shì)基本一致的白木通植株掛牌標(biāo)記，每10株為1小區(qū)，共6個(gè)小區(qū)，重復(fù)3次。于2018年4月10日開(kāi)始第一次取樣，以后每隔30d取樣1次，9月15日為最后一次取樣。木通物候期分為萌芽期2月下旬，初花期2月底，盛花期3月上旬，幼果期4月下旬至5月上旬，果實(shí)膨大期5月上旬至8月下旬，果實(shí)成熟期在9月中旬[6]。

1.2 主要儀器與試劑

凱氏定氮儀（SKD-100）、電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（Optima8100）。P、K、Ca、Mg、Na、Fe、Al、Cu、Mn、Zn、B 元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（批號(hào)：GBS04-17XX-2004，購(gòu)自國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心），乙醇、硫酸、硝酸等為分析純。

1.3 取樣及檢測(cè)

隨機(jī)選取整株嫩莖、當(dāng)年生新鮮葉片和果實(shí)的 1/3量作為檢測(cè)樣品，果實(shí)在植株穩(wěn)定掛果后（5月份）開(kāi)始采集，每次取樣將每個(gè)小區(qū)樣品混合成 1份嫩莖樣品、1份葉片樣品和1份果實(shí)樣品，3次重復(fù)。將供試樣品置105℃烘箱中殺青30min，然后在65℃烘干至恒重，粉碎，過(guò)三號(hào)篩。N元素含量采用凱氏定氮法，其他礦質(zhì)元素含量采用等離子發(fā)射光譜儀測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel2010和SPSS23.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理及相關(guān)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 白木通植株不同部位礦質(zhì)元素含量比較

葉片中N、Mg、Al、Ca、Mn元素含量極顯著高于果實(shí)和嫩莖，果實(shí)中N元素含量極顯著高于嫩莖，果實(shí)與嫩莖中Mg、Al元素含量差異不顯著，嫩莖中Ca、Mn元素含量極顯著高于果實(shí)。果實(shí)中P元素含量顯著高于葉片，果實(shí)和葉片中P元素含量極顯著高于嫩莖;由于白木通果實(shí)中含有種子，該結(jié)果符合P含量在植物中種子>葉片>莖稈的一般規(guī)律[7]。果實(shí)中K、Cu、Na、Zn元素含量極顯著高于嫩莖和葉片，葉片與嫩莖中K、Cu元素含量無(wú)顯著差異，葉片中Na元素含量顯著高于嫩莖，葉片中Zn元素含量極顯著高于嫩莖。葉片和果實(shí)中Fe、B元素含量差異不顯著，兩者中Fe、B元素含量均極顯著高于嫩莖（表1）。

2.2 白木通不同部位礦質(zhì)元素含量的動(dòng)態(tài)變化

2.2.1 不同部位大量元素和Na元素含量動(dòng)態(tài)變化

在植株各部位中，N和K含量變化整體趨勢(shì)一致，呈現(xiàn)出先下降后上升的趨勢(shì);N含量在果實(shí)中有下降趨勢(shì)，可能是土壤環(huán)境和供氮水平不足導(dǎo)致的;K作為品質(zhì)元素，在果實(shí)中的含量始終高于嫩莖和葉片，說(shuō)明果實(shí)對(duì)K元素需求較高。Ca含量在植株嫩莖和葉片中的變化表現(xiàn)一致，從4月10日一直上升到8月11日并達(dá)到最大值11.06g/kg（嫩莖）和42.04g/kg（葉片），從8月11日至9月15日，Ca含量在嫩莖中顯著（P<0.05，下同）降低，在葉片中下降極顯著（P<0.01，下同）;在果實(shí)中，Ca含量從5月12日至6月10日上升極顯著，隨后直至果實(shí)成熟Ca含量變化均不顯著。P、Mg和Na含量在植株各部位中總體變化相對(duì)平穩(wěn)，各部位P含量最大值均出現(xiàn)在生育初期，分別為1.63g/kg（嫩莖）和2.37g/kg（葉片）和2.47g/kg（果實(shí)）;嫩莖中Na含量從7月13日至9月15日上升顯著，葉片中Na含量從8月11日至9月15日上升極顯著（圖1）。

2.2.2 不同部位微量元素和Al元素含量動(dòng)態(tài)變化

在植株各部位中，F(xiàn)e含量呈現(xiàn)波動(dòng)性變化，嫩莖和葉片中的Fe含量呈現(xiàn)先上升后下降再上升的“S”型趨勢(shì)，并且含量變化時(shí)間點(diǎn)十分相似，F(xiàn)e常參與葉綠素的合成，這也是幼嫩的葉片和綠莖在生育初期Fe含量較高的原因;Fe含量在果實(shí)中反復(fù)波動(dòng)，F(xiàn)e含量在6月10日達(dá)到峰值（177.99mg/kg），下降至7月13日后再次開(kāi)始上升，在升高到8月11日后又開(kāi)始降低。Al含量在植株體內(nèi)變化幅度較大，在嫩莖中，Al含量上升5月12日后開(kāi)始下降，直至8月11日開(kāi)始再次上升，并在9月15日達(dá)到峰值，含量為442.75mg/kg;葉片中Al含量升高6月10日后開(kāi)始下降，經(jīng)歷短暫的降低后在7月13日再次上升，直到9月15日達(dá)到峰值（700.25mg/kg）;果實(shí)中Al含量從5月12日一直降低至7月13日，并在7月13日后出現(xiàn)最低值（218.31mg/kg），隨后上升至8月11日，達(dá)到峰值（421.41mg/kg）后迅速下降。不同部位中Mn含量變化差異較大，嫩莖中Mn含量波動(dòng)性較大，從4月10日下降至5月12日后迅速上升，到7月13日開(kāi)始下降;葉片中的Mn含量變化為先升后降，在6月10日達(dá)到峰值（733.81mg/kg）后一直下降，從8月11日至9月15日，Mn含量顯著下降; 在果實(shí)中，Mn含量呈緩慢上升趨勢(shì)，差異不顯著。Cu、Zn和B含量在整個(gè)果實(shí)形成過(guò)程中整體變化相對(duì)平穩(wěn)，僅在8月11日至9月15日期間，葉片中Cu和Zn含量表現(xiàn)出極顯著的下降趨勢(shì)（圖2）。

2.3 白木通植株不同部位礦質(zhì)元素含量相關(guān)性分析

2.3.1 嫩莖中礦質(zhì)元素含量相關(guān)性

在嫩莖中，N、P、K間含量表現(xiàn)出極顯著正相關(guān);Ca含量與N、P、K含量呈現(xiàn)極顯著負(fù)相關(guān)，與Mn含量呈現(xiàn)顯著正相關(guān);Cu含量與N、P、K含量呈現(xiàn)顯著正相關(guān);Mn含量與N、P含量呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān);B含量與N含量呈現(xiàn)顯著正相關(guān)，與Ca、Mn含量呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)?？梢哉J(rèn)為N、P、K之間存在增效作用，Ca和Mn對(duì)N、P和K存在一定的拮抗作用（表2）。

2.3.2 葉片中礦質(zhì)元素含量相關(guān)性

葉片中N、P、K間含量呈現(xiàn)極顯著正相關(guān);Ca含量與N、P、K含量呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān);Mg含量與N、K含量呈現(xiàn)極顯著負(fù)相關(guān)，與P含量呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān);Na、Cu、Zn之間含量表現(xiàn)出極顯著正相關(guān);Mn含量與N、K含量呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)，與P含量呈現(xiàn)極顯著負(fù)相關(guān)。說(shuō)明N、P、K之間存在增效作用，Ca、Mg、Mn對(duì)N、P和K均存在一定的拮抗作用;Na、Cu、Zn之間也存在一定增效作用（表3）。

2.3.3 果實(shí)中礦質(zhì)元素含量相關(guān)性

果實(shí)中N與P含量呈現(xiàn)極顯著正相關(guān)，與Mn含量呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān);Ca含量與Cu含量呈現(xiàn)顯著正相關(guān);Mg含量與P含量呈現(xiàn)顯著正相關(guān)。說(shuō)明在果實(shí)中各元素含量之間相關(guān)性較小（表4）。

2.3.4 白木通植株不同部位間礦質(zhì)元素含量相關(guān)性

嫩莖中N、P、Ca、Fe和對(duì)應(yīng)的葉片中礦質(zhì)元素含量呈顯著正相關(guān)，嫩莖中K元素與葉片中K元素含量呈極顯著正相關(guān);嫩莖中K、Ca元素和對(duì)應(yīng)的果實(shí)中礦質(zhì)元素含量呈顯著正相關(guān)，嫩莖中Mg元素與果實(shí)中Mg元素含量呈極顯著負(fù)相關(guān)，嫩莖中Na、Cu元素和果實(shí)中Na、Cu元素含量呈顯著負(fù)相關(guān);葉片與果實(shí)間未檢測(cè)出相關(guān)性（表5）。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

在果樹生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，不同部位中的礦質(zhì)元素對(duì)其細(xì)胞生長(zhǎng)發(fā)育起到不同程度的調(diào)節(jié)作用，各元素在不同生長(zhǎng)期內(nèi)含量的動(dòng)態(tài)變化相互影響[8]。在白木通中，莖、葉、果的生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)不同礦質(zhì)元素的需求和吸收存在差異，但也表現(xiàn)出一些共有的規(guī)律：在白木通嫩莖、葉片和果實(shí)中，N和K元素在盛花期、幼果期含量較高，隨后開(kāi)始降低，到果實(shí)成熟期時(shí)再次上升;K元素在果實(shí)中含量始終高于其他元素，這與木通、三葉木通的結(jié)論一致[4]。在葉片中，Ca元素的含量遠(yuǎn)高于除N以外的其他10種元素，這個(gè)結(jié)果與三葉木通中藤莖的情況相似[5]。酥梨果實(shí)對(duì)鈣的積累主要發(fā)生在幼果期，并隨著果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育而降低[9]，白木通果實(shí)發(fā)育與此一致，主要是由于幼果的蒸騰作用比老果強(qiáng)，更多的鈣會(huì)轉(zhuǎn)運(yùn)到幼果中。Cu元素含量變化在不同部位表現(xiàn)不同，在嫩莖和葉片中，Cu元素含量呈現(xiàn)為先降后升的趨勢(shì)，在果實(shí)中Cu元素出現(xiàn)先升后降的趨勢(shì);Cu元素參與植物呼吸作用、影響植株葉片中葉綠素的形成[7]，在果實(shí)膨大期，果實(shí)快速成長(zhǎng)需要大量營(yíng)養(yǎng)，葉片中Cu元素含量迅速上升，保證了植株的光合作用。

白木通植株不同部位中礦質(zhì)元素相關(guān)性分析表明，N、P、K元素在嫩莖、葉片和果實(shí)中均表現(xiàn)出正相關(guān)，而Ca、Mg、Mn等元素與N、P、K普遍存在負(fù)相關(guān)。其中葉片中Na、Cu、Zn之間極顯著正相關(guān)，K元素與葉片光能吸收有關(guān)[11]，Na+作為功能元素具有代替K+營(yíng)養(yǎng)的作用[12]，Cu元素與葉綠素的形成有關(guān)[13]，Zn元素參與葉綠素的生成[14]，在白木通的光合作用中，Na、Cu、Zn之間可能存在一定的協(xié)同作用。

3.2 討論

本試驗(yàn)研究了白木通果實(shí)不同生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期，不同部位礦質(zhì)元素含量變化，論文研究結(jié)果對(duì)指導(dǎo)白木通施肥具有一定的參考作用。在白木通生長(zhǎng)初期，為保證嫩莖和葉片的正常生長(zhǎng)，基肥中應(yīng)盡可能少地施入Ca、Mg、Mn等抑制植株吸收N、P和K的肥料;在幼果期施入適量的Ca，能夠促進(jìn)果實(shí)蒸騰作用，幫助果實(shí)對(duì)Ca的吸收;三葉木通果實(shí)屬于高鉀磷鎂、富含鐵錳等元素的保健水果[16]，在果實(shí)膨大期追施Mg、Fe、Mn等肥料有利于果實(shí)發(fā)育，同時(shí)可以通過(guò)增施葉面肥來(lái)提高葉片中Na、Cu、Zn元素的含量以保證光合作用的正常運(yùn)行，促進(jìn)植株對(duì)不同營(yíng)養(yǎng)元素的吸收，實(shí)現(xiàn)白木通高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)。在白木通實(shí)際生長(zhǎng)中，不同部位礦質(zhì)元素含量變化與施肥量、土壤養(yǎng)分、光照等諸多因素有關(guān)，對(duì)白木通內(nèi)部營(yíng)養(yǎng)變化的了解，還有待更深入和系統(tǒng)的研究。

參 考 文 獻(xiàn)：

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