楊 霞，朱佳敏，趙玉雪，楊小紅

（貴州省核桃研究所，貴陽 550005）

0 引言

榛子為榛科(Corylaceae)榛屬(Corylus L.)植物，貴州地區(qū)的野生榛子資源豐富，分布于貴州西部及西南部，主要分布在興仁、普安、安龍、盤縣、威寧等地區(qū)[1]。貴州榛子的品種有：藏刺榛(C.ferox Wall.var.thibetica(Batal.)Franch)、滇 榛 (C.yunnanensis A.Camus)、川榛(C.kweichowensis Hu)、華榛(C.chinensis Franch.)和披針葉榛(C.fargesii Schneid.)[2-4]，其中以華榛和川榛為主。榛子作為四大堅果之一，具有極強(qiáng)的食用及藥用價值，榛子果實的營養(yǎng)成分與土壤肥力有著密切關(guān)系，目前有文獻(xiàn)報道了榛子產(chǎn)量與種植年限、土壤成分及葉片的關(guān)系[5-6]，也有文獻(xiàn)報道了榛子果實營養(yǎng)成分含量及果實特征主成分分析[7-9]。但是榛子果實品質(zhì)指標(biāo)與果實、土壤及葉片礦質(zhì)元素的相關(guān)研究未見報道。針對貴州華榛的生長狀況不明的情況，為了進(jìn)一步了解野生華榛的生長狀況及養(yǎng)分含量，本研究對盤州市華榛的果實養(yǎng)分、土壤及葉片的礦質(zhì)元素等指標(biāo)進(jìn)行了測定，并采用相關(guān)分析法和通徑分析法對其相關(guān)性進(jìn)行分析，明確其養(yǎng)分需求及礦質(zhì)元素的相關(guān)性。通過對野生華榛果實、土壤、葉片的營養(yǎng)成分、礦質(zhì)元素的測定及相關(guān)性分析，可以為貴州省野生華榛資源的開發(fā)、種植提供一定的理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗地及品種

實驗材料于2019年9—10月取自貴州盤州市娘娘山淤泥鄉(xiāng)，該地屬喀斯特高原山地地貌，26°1'52″—26°5'56″N，104°50'39″—104°51'15″E，海拔1606～2252m。選取長勢一致，樹齡10～15年的樹進(jìn)行取樣，各個地區(qū)設(shè)置3個取樣地，每個樣地取樣6株樹。

1.2 樣品采集

1.2.1 土壤樣品在每株采樣樹的樹冠外緣線下東、南、西、北方向上分別確定4個點(diǎn)，取距地表0～40cm的土樣，除去植物殘體及礫石等雜物，將土壤混合均勻后，用四分法取約1000 g土壤，作為一個樣品，帶回實驗室自然風(fēng)干，粉碎研磨，過60目尼龍篩，保存在密封袋中備用。

1.2.2 葉片樣品 在每株采樣樹樹冠中部外圍選長勢中庸的營養(yǎng)春梢，取頂端往下的第2片或第3片葉，東、南、西、北方向均勻采樣，每株樹采集20片左右，帶回實驗室經(jīng)70℃烘干至恒重，粉碎研磨，過60目網(wǎng)篩，貯于密封袋中備用。

1.2.3 榛子樣品 在每株土壤采樣樹東、南、西、北方向上各采集成熟度和大小相對一致的新鮮果實，每個樣地點(diǎn)共采集果實50個左右，標(biāo)記好帶回實驗室，晾曬后人工去殼得到榛仁，存放于-4℃冷庫中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3 測定指標(biāo)及方法

1.3.1 礦質(zhì)元素測定 土壤、葉片和果實的礦質(zhì)元素參照林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)LY/T 1270—1999《森林土壤分析方法》進(jìn)行測定。

1.3.2 果實的營養(yǎng)成分測定 蛋白質(zhì)根據(jù)GB 5009.5—2016中的凱氏定氮法測定；粗脂肪根據(jù)GB 5009.6—2016中的索氏抽提法測定；脂肪酸根據(jù)JY/T 021—1996《分析型氣相色譜通則》和GB/T 14488.1—2008《植物油料含量測定》進(jìn)行測定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，采用SPSS19.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性及通徑分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 榛子果實、葉片和土壤的礦質(zhì)元素分析

榛子果園土壤、葉片和果實中礦質(zhì)元素含量測定結(jié)果如表1～3所示，華榛土壤為偏酸性，平均PH 6.08，有機(jī)質(zhì)含量為26.59 g/kg。華榛果園土壤中大量元素全氮、全磷、全鉀、水解氮、有效磷和速效鉀分別為2.26g/kg、1.55g/kg、23.48g/kg、82.24mg/kg、9.59mg/kg、260.97 mg/kg；微量元素交換性鈣、交換性鎂、有效鐵、有效鋅、有效錳和有效銅分別為12.23 g/kg、8.03 g/kg、3.44 mg/kg、1.72 mg/kg、3.05 mg/kg、0.91 mg/kg。

表1 榛子土壤礦質(zhì)元素測定結(jié)果

表2 榛子葉片礦質(zhì)元素測定結(jié)果

表3 榛子果實礦質(zhì)元素測定結(jié)果

華榛葉片中大量元素氮、磷、鉀分別為5.77 g/kg、0.65 g/kg、11.42 g/kg；微量元素中鈣、鎂、鐵、銅、錳、鋅分別為 1.67 g/kg、2.86 g/kg、148.45 mg/kg、89.42 mg/kg、1122.14 mg/kg、16.10 mg/kg。

華榛果實中平均單果重為1.85 g，平均果仁重0.72 g，平均出仁率為38.91%，平均蛋白質(zhì)含量為18.52 g/100g。果實中大量元素氮、磷、鉀的含量分別為16.84 g/kg、1.45 g/kg、11.47 g/kg；微量元素鈣、鎂、鐵、銅、錳、鋅分別為2.38 g/kg、3.33 g/kg、73.69 mg/kg、229.50 mg/kg、330.91 mg/kg、124.71 mg/kg。

2.2 榛子果實脂肪酸組成含量分析

對華榛果實的脂肪酸組成含量進(jìn)行了測定，結(jié)果如表4，華榛的脂肪酸組成主要為油酸、亞油酸、硬脂酸，棕櫚酸和棕櫚油酸含量均未檢測出。粗脂肪含量為39.88%，飽和脂肪酸含量為7.04%，不飽和脂肪酸占總脂肪酸含量為87.62%，由此可見其不飽和脂肪酸含量較高。

表4 榛子果實脂肪酸組成含量(g/100g)

2.3 果實品質(zhì)與果實、土壤及葉片中礦質(zhì)元素相關(guān)性分析

對榛子果實的單果重、蛋白質(zhì)含量、粗脂肪含量與果實、土壤及葉片中礦質(zhì)元素進(jìn)行了相關(guān)性分析，結(jié)果如表5～6所示。由表5可知，華榛果實各項品質(zhì)與葉片中的礦質(zhì)元素相關(guān)性不大，果實蛋白質(zhì)與果實中錳元素為顯著負(fù)相關(guān)，果實中粗脂肪含量與土壤中的有效磷為極顯著負(fù)相關(guān)。

表5 華榛果實品質(zhì)與果實、土壤及葉片中礦質(zhì)元素的相關(guān)性分析

2.4 果實礦質(zhì)元素與土壤、葉片中礦質(zhì)元素的相關(guān)性分析

分別做華榛果實與果實、土壤、葉片中礦質(zhì)元素的相關(guān)性分析，結(jié)果如表6～7。表6顯示，華榛果實中的磷和鈣呈顯著負(fù)相關(guān)，鐵和鋅呈顯著負(fù)相關(guān)；果實中K和土壤中的全P呈極顯著正相關(guān)，果實中的Cu和土壤中Mg呈顯著正相關(guān)，果實中Zn和土壤中Fe呈顯著負(fù)相關(guān)；果實中的N和葉片中的K呈顯著正相關(guān)，果實中的Ca和葉片中的Mg、Fe呈顯著正相關(guān)。表7顯示，葉片中的Ca與土壤中的Fe呈顯著正相關(guān)。

表6 華榛果實礦質(zhì)元素與土壤、葉片礦質(zhì)元素的相關(guān)性分析

表7 華榛葉片礦質(zhì)元素與土壤礦質(zhì)元素的相關(guān)性分析

綜上可知，華榛果實與葉片礦質(zhì)元素的相關(guān)性比果實與土壤的相關(guān)性更強(qiáng)，而華榛葉片與土壤的相關(guān)性較弱，說明在華榛果實生長過程中，葉片礦質(zhì)元素含量豐缺狀況可以更好地反映果實礦質(zhì)元素含量的豐缺狀況，因此，可以利用葉片礦質(zhì)元素營養(yǎng)診斷技術(shù)來明確華榛樹體礦質(zhì)元素水平。由于葉片、土壤及果實中礦質(zhì)元素間相關(guān)性比較復(fù)雜，僅用簡單的相關(guān)性分析不能客觀地反映他們之間的關(guān)系，為更好地得出他們與果實品質(zhì)指標(biāo)之間的關(guān)系，以下將借助通徑分析進(jìn)一步研究。

2.5 通徑分析

設(shè)N、P、K、Ca、Mg、Fe、Cu、Zn、Mn分別為x1、x2、x3、x4、x5、x6、x7、x8、x9，單果重、蛋白質(zhì)、粗脂肪分別為Y1、Y2、Y3。用通徑分析方法研究x對y的作用，結(jié)果如表8～16所示，顯示了果實、土壤、葉片中礦質(zhì)元素對果實品質(zhì)指標(biāo)的影響。

2.5.1 果實礦質(zhì)元素與品質(zhì)指標(biāo)的通徑分析表8所示，果實中的N(x1)、P(x2)、K(x3)、Mn(x9)對果實的單果重有影響。通徑系數(shù)的絕對值大小反映了各礦質(zhì)元素對果實品質(zhì)的影響大小。各礦質(zhì)元素對單果重直接貢獻(xiàn)大小 依 次 為 ：N(1.302)＞K(-1.104)＞ Mn(-0.861)＞P(0.207)。其中N和P對單果重的直接貢獻(xiàn)為正值，K和Mn對單果重的直接貢獻(xiàn)為負(fù)值。果實礦質(zhì)元素除了能直接作用引起果實品質(zhì)變化外，還可以通過與其相關(guān)的其他自變量間接引起果實品質(zhì)的變化（以間接通徑系數(shù)進(jìn)行衡量）。N對單果重的間接作用最大(-1.134)，其次為K(1.013)，P對單果重的間接作用為-0.416，Mn的間接作用最弱(0.021)。因此，果實中的N對單果重的影響最大，K次之，P和Mn對單果重的影響最小。

表8 單果重與果實礦質(zhì)元素的通徑分析

表9所示，果實中N(x1)、P(x2)、K(x3)、Mn(x9)對果實的蛋白質(zhì)含量有影響。各礦質(zhì)元素對蛋白質(zhì)含量的直接作用為負(fù)值，直接貢獻(xiàn)大小依次為：Mn(-0.941)＞K(-0.347)＞ P(-0.268)＞ N(0.207)。P對蛋白質(zhì)的間接作用最大(0.387)，其次為N(-0.183)，K對蛋白質(zhì)的間接作用為-0.416，Mn的間接作用最弱(0.041)。由此可見，Mn對果實蛋白質(zhì)的直接影響最大，通過其他元素而影響蛋白質(zhì)的作用最小。

表9 蛋白質(zhì)與果實礦質(zhì)元素的通徑分析

表10所示，果實中N(x1)、P(x2)、K(x3)、Mn(x9)對果實的粗脂肪含量有影響。各礦質(zhì)元素對粗脂肪含量的直接作用為負(fù)值，直接貢獻(xiàn)大小依次為：N(-2.597)＞P(-2.102)＞K(1.903)＞Mn(-0.567)。N對粗脂肪的間接作用最大(2.979)，其次為K(-1.675)，P對粗脂肪的間接作用為1.425，Mn的間接作用最弱(0.334)。由此可見，N對果實粗脂肪的作用最大，Mn對果實粗脂肪的作用最小。

表10 粗脂肪與果實礦質(zhì)元素的通徑分析

2.5.2 土壤礦質(zhì)元素與品質(zhì)指標(biāo)的通徑分析 表11所示，土壤中的P(x2)、Mg(x5)、Fe(x6)、Mn(x9)對果實的單果重有影響。各礦質(zhì)元素對單果重直接貢獻(xiàn)大小依次為：Mg(-0.832)＞ Mn(0.516)＞ P(-0.498)＞ Fe(-0.163)。其中Mn對單果重的直接貢獻(xiàn)為正值，Mg、P、Fe對單果重的直接貢獻(xiàn)為負(fù)值。Fe對單果重的間接作用最大(-1.152)，其次為Mn(0.629)，Mg對單果重的間接作用為-0.201，P的間接作用最弱(0.101)。因此，土壤中的Mg對單果重的直接影響最大，而Fe對單果重的間接影響最大。

表11 單果重與土壤礦質(zhì)元素的通徑分析

表 12所示，土壤中的 P(x2)、Mg(x5)、Fe(x6)、Mn(x9)對果實的蛋白質(zhì)有影響。各礦質(zhì)元素對蛋白質(zhì)直接貢獻(xiàn)大小依次為：Mg(-0.877)＞ P(-0.825)＞ Mn(0.380)＞Fe(0.235)。其中Mn和Fe對蛋白質(zhì)含量的直接貢獻(xiàn)為正值，Mg、P對蛋白質(zhì)的直接貢獻(xiàn)為負(fù)值。Mn對蛋白質(zhì)的間接作用最大Mn(-0.996)，其次為Fe(-0.449)，Mg對蛋白質(zhì)的間接作用為0.241，P的間接作用最弱(0.116)。土壤中Mg對果實中蛋白質(zhì)的直接作用最大，Mn對果實中蛋白質(zhì)的間接作用最大。

表12 蛋白質(zhì)與土壤礦質(zhì)元素的通徑分析

表 13所示，土壤中的 P(x2)、Mg(x5)、Fe(x6)、Mn(x9)對果實的粗脂肪有影響。各礦質(zhì)元素對粗脂肪直接貢獻(xiàn)大小依次為：Mn(-0.787)＞ Fe(-0.715)＞ P(-0.332)＞Mg(-0.223)。其中Mn和Fe對粗脂肪含量的直接貢獻(xiàn)為正值，Mg、P對粗脂肪的直接貢獻(xiàn)為負(fù)值。Mn對粗脂肪的間接作用最大Mn(0.564)，其次為P對粗脂肪的間接作用為0.511，第三是Fe(0.369)，Mg的間接作用最弱(0.068)。因此，土壤中Mn對果實粗脂肪的直接作用和間接作用影響都最大。

表13 粗脂肪與土壤礦質(zhì)元素的通徑分析

2.5.3 葉片礦質(zhì)元素與品質(zhì)指標(biāo)的通徑分析 表14所示，葉片中的 P(x2)、Mg(x5)、Zn(x8)、Mn(x9)對果實的單果重有影響。各礦質(zhì)元素對單果重直接貢獻(xiàn)大小依次為：P(1.101)＞ Mn(0.891)＞ Mg(0.281)＞ Zn(0.041)。各元素對單果重的直接貢獻(xiàn)均為正值。各元素對單果重的間接作用皆為負(fù)值，M對單果重的間接作用最大(-0.738)，其次為Zn(-0.594)，Mn對單果重的間接作用為-0.486，P的間接作用最弱(-0.383)。因此，葉片中的P對單果重主要為直接作用，Mg對單果重主要為間接作用。

表14 單果重與葉片礦質(zhì)元素的通徑分析

表 15所示，葉片中的P(x2)、Mg(x5)、Zn(x8)、Mn(x9)對果實的蛋白質(zhì)有影響。各礦質(zhì)元素對蛋白質(zhì)直接貢獻(xiàn)大小依次為：Mn(0.976)＞P(0.617)＞ Zn(-0.055)＞ Mg(0.027)。各元素對蛋白質(zhì)的直接貢獻(xiàn)均為正值。各元素對蛋白質(zhì)的間接作用皆為負(fù)值，Mg對蛋白質(zhì)的間接作用最大(-0.664)，其次為Zn(-0.647)，P對蛋白質(zhì)的間接作用為-0.298，Mn的間接作用最弱(-0.175)。因此，葉片中的Mn和Mg對果實蛋白質(zhì)的作用主要為直接作用，Zn對蛋白質(zhì)主要為間接作用。

表15 蛋白質(zhì)與葉片礦質(zhì)元素的通徑分析

表16所示，葉片中的P(x2)、Mg(x5)、Zn(x8)、Mn(x9)對果實的粗脂肪有影響。各礦質(zhì)元素對粗脂肪直接貢獻(xiàn)大小依次為：Zn(1.167)＞ Mn(1.326)＞ P(0.798)＞Mg(0.353)。各元素對粗脂肪的直接貢獻(xiàn)均為正值。各元素對粗脂肪的間接作用皆為負(fù)值，Mn對粗脂肪的間接作用最大(-0.996)，其次為P(-0.843)，Zn對粗脂肪的間接作用為-0.697，Mg的間接作用最弱(-0.215)。Zn對果實粗脂肪的作用主要為直接作用，Mn對粗脂肪既有直接作用，也有間接作用（Mn通過Zn對粗脂肪進(jìn)行作用）。

表16 粗脂肪與葉片礦質(zhì)元素的通徑分析

3 結(jié)論

盤州市野生華榛土壤PH呈弱酸性。按照《全國土壤養(yǎng)分含量分級標(biāo)準(zhǔn)表》分級，土壤中大量元素含量皆處于中等偏上級別，而按照《全國土壤有效微量元素微量元素分級指標(biāo)》，土壤中微量元素除有效Zn外，皆處于中等偏低的級別。由于葉片營養(yǎng)分級標(biāo)準(zhǔn)尚未確定，所以無法進(jìn)行確定的葉片礦質(zhì)元素營養(yǎng)診斷，但根據(jù)其他果樹的葉片營養(yǎng)分級進(jìn)行參考判定[10-11]，可以得知華榛葉片中大量元素k含量較高；微量元素Fe、Cu、Mn、Zn含量較高。華榛果實的出仁率較低，這是由于野生華榛果殼較厚導(dǎo)致[12]。果實主要營養(yǎng)成分是蛋白質(zhì)和粗脂肪，蛋白質(zhì)含量為18.52%，粗脂肪含量為39.88%，其不飽和脂肪酸占總脂肪酸含量較高(87.62%)。在本研究中，應(yīng)用簡單相關(guān)分析判斷的礦質(zhì)元素相關(guān)性與應(yīng)用通徑分析的方法篩選出的影響果實品質(zhì)的土壤、葉片、果實礦質(zhì)元素存在較大差異，說明不同礦質(zhì)元素間存在相互作用，很多礦質(zhì)元素是通過其他礦質(zhì)元素一起對果實品質(zhì)調(diào)節(jié)，這與在其他果樹上研究結(jié)果一致[12-14]。

4 討論

本研究通徑分析結(jié)果也表明，華榛果實中的N對單果重和粗脂肪的影響較大，Mn對果實蛋白質(zhì)的影響較大。土壤中的Mg對單果重和蛋白質(zhì)的影響較大，Mn對果實的蛋白質(zhì)和粗脂肪也有一定影響。葉片中的P和Mg對單果重有一定影響，而Mn對果實的各項指標(biāo)皆有一定影響。綜上，無論是果實、葉片還是土壤中的Mn元素，都與果實品質(zhì)有一定的相關(guān)性，說明Mn元素是影響華榛果實品質(zhì)的重要元素。植物體內(nèi)的Mn元素是光合作用、氮素代謝、植物體內(nèi)氧化還原反應(yīng)的重要元素，可以促進(jìn)氨基酸和蛋白質(zhì)的合成[15]。Mn元素還能協(xié)助其他礦質(zhì)元素一起提高葉片的光合速率、促進(jìn)花芽分化、提高坐果率等[16]。因此，在華榛栽培過程中，可以通過葉片和土壤礦質(zhì)元素診斷分析，對植株Mn元素含量進(jìn)行科學(xué)合理地調(diào)控，進(jìn)而提高華榛果實品質(zhì)。而果實中的N、土壤中的Mg、葉片中的P和Mg元素對于果實品質(zhì)均有較大影響，因此在栽培中，適當(dāng)調(diào)整N、Mg、P元素對于提高果實品質(zhì)具有重要意義。