棗在裂果關(guān)鍵期果皮、果肉中主要礦質(zhì)元素的含量特點

李春燕，盧桂賓，劉 和，郭曉東，劉英翠，王新平

（1.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所，果樹種質(zhì)創(chuàng)制和利用山西省重點實驗室，山西太原030031；2.山西省林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西太原030009；3.山西省林業(yè)科學(xué)研究院，山西太原030012）

棗原產(chǎn)于我國，因其耐性強、易管理、營養(yǎng)價值高已成為我國重要的經(jīng)濟作物，棗裂果嚴(yán)重是生產(chǎn)上亟待解決的問題。礦質(zhì)營養(yǎng)是果樹生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)形成的物質(zhì)基礎(chǔ)，對增加果實抗裂性和改善棗果品質(zhì)起著極其重要的作用。目前，有關(guān)裂果的研究多集中在棗、蘋果、甜櫻桃、荔枝、橙子、柑橘等果樹上[1-9]，有關(guān)果樹裂果與礦質(zhì)營養(yǎng)的研究較多[3-5]，但針對棗果皮、果肉中礦質(zhì)營養(yǎng)元素的研究并不多見[10]，對裂果關(guān)鍵期棗果皮、果肉中礦質(zhì)營養(yǎng)的研究未見報道。而棗裂果一般發(fā)生在著色期到脆熟期，所以重點對著色期和脆熟期棗果皮和果肉中礦質(zhì)營養(yǎng)元素特點進行研究對進一步探討棗裂果機制、提高棗果抗裂性具有重要的意義。

本研究以較易裂果的駿棗和木棗、較抗裂果的團棗和板棗為試材，測定了著色期和脆熟期果皮和果肉中主要礦質(zhì)營養(yǎng)元素的含量，分析了不同裂果性棗在著色期和脆熟期果皮、果肉中主要礦質(zhì)營養(yǎng)元素的含量變化和差異，旨在為探討裂果機制和提高棗果品質(zhì)提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試材料為生長發(fā)育良好、樹勢相對一致、無病蟲害的4 年生嫁接植株，品種包括較易裂果的駿棗和團棗、較抗裂果的木棗和板棗，砧木都是壺瓶棗。

1.2 試驗設(shè)計

試驗在山西省林業(yè)廳苗圃和山西省林業(yè)科學(xué)院重點實驗室進行。選取2 年生棗股抽生的棗吊上發(fā)育正常的果實，分別于著色期（9 月6 日）和脆熟期（9 月21 日）采取果樣，每次每株隨機采20～25 個果實。果樣采集后立即置于冰壺中（4～5 ℃），迅速帶回實驗室進行處理，樣品用自來水沖洗后，再用無離子水清洗，先用刀把果皮削下，盡量少帶果肉，然后用不銹鋼刀切碎，置于烘箱中，在105 ℃下殺酶15 min，然后在75 ℃下烘干，用不銹鋼粉碎機粉碎樣品，置于干燥器內(nèi)（測定前再次烘干）。用于測定果皮、果肉中K、Ca、Fe、Mn、Cu 元素的含量。本試驗試材為順序排列，3 株為一小區(qū)，設(shè)3 次重復(fù)。

1.3 測定項目及方法

礦質(zhì)元素含量采用原子吸收分光光度計法[11]進行測定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Excel 與SPSS 統(tǒng)計軟件進行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同裂果性棗品種在裂果關(guān)鍵期果皮和果肉中K 元素含量的特點

K 元素可促進果實膨大和成熟，對增強果實抗逆性和改善果實品質(zhì)具有重要的作用[12-13]。從表1可以看出，在脆熟期，抗裂果品種果肉中K 元素含量大于或顯著大于易裂果品種，研究表明，果實生長后期K 元素適當(dāng)可減少裂果，但含量過高也會引起裂果[5]，可能是因為K 與Ca 元素存在拮抗作用，過高的K 含量抑制了對Ca 元素的吸收。

表1 結(jié)果還顯示，4 個棗品種在著色期果肉中K 元素含量均高于或顯著高于果皮中的含量；4 個品種從著色期到脆熟期，棗果皮、果肉中K 元素含量均有顯著增加。

表1 不同裂果性棗品種在著色期和脆熟期果皮和果肉中K 元素含量的特點 mg/kg

2.2 不同裂果性棗品種在裂果關(guān)鍵期果皮和果肉中Ca 元素含量的特點

Ca 是細胞壁的重要組成成分，是與裂果關(guān)系尤為密切的礦質(zhì)元素，可以增加果皮的機械強度，增強膜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，還可通過Ca 調(diào)蛋白（CAM）調(diào)節(jié)酶的活性，從而促進果實生長發(fā)育，增強果實抗裂性[11-13]。在荔枝[6，14-15]、臍橙[16]、棗[5，10]上的研究表明，抗裂果的品種果實中Ca 含量較多。表2 結(jié)果顯示，在著色期，抗裂果品種果皮和果肉中Ca 元素的含量均大于或顯著大于易裂果品種，這與曹一博等[17]的研究結(jié)果一致，在脆熟期則相反，均小于或顯著小于易裂果品種。從表2 還可以看出，在著色期，除了團棗，其他3 個棗品種果肉中Ca 元素含量均高于或顯著高于果皮中的含量，在脆熟期結(jié)果則相反，即4 個棗品種果皮中的Ca 元素含量較高，且均顯著高于果肉中的含量；從著色期到脆熟期，4 個品種棗果皮中Ca 元素含量均有所增加或顯著增加，除團棗外，其他3 個品種果肉中Ca 元素含量均顯著減少。

表2 不同裂果性棗品種在著色期和脆熟期果皮和果肉中Ca 元素含量的特點 mg/kg

2.3 不同裂果性棗品種在裂果關(guān)鍵期果皮和果肉中Fe 元素含量的特點

Fe 元素是植物需要量最大的必需微量元素，對葉綠素形成具有重要的作用，還參與植物的光合作用、呼吸作用、固氮作用及硝酸鹽還原中的電子傳遞等，以促進樹體生長發(fā)育，提高抗性。由表3 可知，在著色期，抗裂果品種果皮和果肉中Fe 元素的含量均大于或顯著大于易裂果品種；在脆熟期抗裂果品種果皮中Fe 元素的含量小于或顯著小于易裂果品種。從著色期到脆熟期，除了駿棗的果皮，4 個品種棗果皮、果肉中Fe 元素含量均有所減少或顯著減少。

表3 不同裂果性棗品種在著色期和脆熟期果皮和果肉中Fe 元素含量的特點 mg/kg

2.4 不同裂果性棗品種在裂果關(guān)鍵期果皮和果肉中Mn 元素含量的特點

Mn 元素與果樹的光合作用密切相關(guān)，又是多種酶的組成成分和活化劑，能夠促進碳水化合物和氮的代謝。由表4 可知，在著色期和脆熟期，較抗裂品種與易抗裂品種果皮、果肉中Mn 元素含量表現(xiàn)不一致，無論在著色期還是脆熟期，大多品種（著色期的木棗除外）果皮中Mn 元素含量均高于或顯著高于果肉中的含量；從著色期到脆熟期，除了木棗的果皮，4 個品種棗果皮、果肉中Mn 元素含量均有所減少或顯著減少。

表4 不同裂果性棗品種在著色期和脆熟期果皮和果肉中Mn 元素的含量 mg/kg

2.5 不同裂果性棗品種在裂果關(guān)鍵期果皮和果肉 中Cu 元素含量的特點

表5 不同裂果性棗品種在著色期和脆熟期果皮和果肉中Cu 元素含量的特點 mg/kg

在植物體內(nèi)，Cu 作為末端氧化酶組分與光合鏈中電子傳遞的組分，在光合作用、脂肪酸與蛋白質(zhì)代謝中具有重要功能。由表5 可知，在著色期和脆熟期，抗裂果品種與易裂果品種果皮、果肉中Cu元素含量表現(xiàn)不一致，在著色期，4 個棗品種果皮中Cu 元素含量均高于或顯著高于果肉中的含量；在脆熟期，果皮、果肉中Cu 元素含量差異不顯著。從著色期到脆熟期，4 個品種棗果皮中Cu 元素含量均有所減少或顯著減少。

3 結(jié)論與討論

礦質(zhì)元素是影響棗裂果的重要因素之一，與裂果有關(guān)的礦質(zhì)元素有K、N、B、Ca、Mg，其中，K、Ca元素與裂果的關(guān)系尤為密切[2-4]。有研究表明，缺Ca容易造成裂果[12-13]，和易裂果品種相比，抗裂果品種的葉片和果實中Ca 元素含量較高[5，17]，噴含Ca 制劑可顯著降低裂果率[18-20]；在果實生長后期，K 元素含量缺乏或過高以及N、B 元素含量過量和Ca、Mg元素含量偏低，均會引起裂果[2，5]。本研究表明，與易裂果品種相比，抗裂果品種果皮、果肉中主要礦質(zhì)元素含量在著色期和脆熟期表現(xiàn)并不一致，在著色期，果皮、果肉中Ca、Fe 元素含量較高，而在脆熟期，果皮及果肉中Ca 含量、果皮中Fe 元素含量則較低，說明在不同的裂果關(guān)鍵期，棗果皮、果肉中Ca、Fe 元素含量與裂果的相關(guān)性也不同。植物體中的各種礦質(zhì)元素相互影響，有些元素之間具有協(xié)同或拮抗作用[12]。因此認(rèn)為，在關(guān)鍵時期關(guān)鍵部位關(guān)鍵元素缺乏或過量導(dǎo)致礦質(zhì)元素失衡是造成棗裂果的主要原因之一，從礦質(zhì)營養(yǎng)平衡角度研究Ca對裂果的影響機制有著重要的意義。

本研究表明，在著色期和脆熟期，4 個棗品種K、Mn、Cu 元素含量在果皮和果肉中表現(xiàn)一致，Ca、Fe 元素含量則表現(xiàn)不一致，即K 元素在著色期和脆熟期均是果肉中含量較高，Mn、Cu 元素在著色期和脆熟期均是果皮中含量較高，而Ca、Fe 元素含量在著色期果肉中含量較高，在脆熟期則是果皮中含量較高。有關(guān)棗果皮、果肉中礦質(zhì)元素的報道較少，錢立龍等[10]研究表明，在駿棗果實各發(fā)育階段，果肉中各礦質(zhì)元素的含量均高于果皮。有關(guān)棗果在裂果關(guān)鍵期果皮、果肉中各礦質(zhì)元素含量仍有待進一步研究探討。

本研究結(jié)果還表明，在著色期，大多數(shù)品種果肉中K、Ca 含量均高于或顯著高于果皮中的含量，而在脆熟期，則是果皮中含量較高。說明從著色期到脆熟期，果皮中K、Ca 元素積累速度比果肉快。