劉萌萌，曾燕如，江建斌，韓炯，喻衛(wèi)武

（浙江農(nóng)林大學(xué)亞熱帶森林培育國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地，浙江臨安 311300）

香榧生長(zhǎng)期葉片和種子中礦質(zhì)元素動(dòng)態(tài)變化研究

劉萌萌，曾燕如，江建斌，韓炯，喻衛(wèi)武

（浙江農(nóng)林大學(xué)亞熱帶森林培育國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地，浙江臨安 311300）

為了探討香榧Torreyagrandis‘Merrillii'生長(zhǎng)期葉片營(yíng)養(yǎng)狀況與果實(shí)營(yíng)養(yǎng)狀況的關(guān)系，對(duì)香榧在種子速生期和充實(shí)期葉片和種子中8種礦質(zhì)元素進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。結(jié)果表明：①香榧葉片中氮、磷、鉀在種子膨大初期下降幅度較大，分別為26.5%，23.1%和36.2%；種子中氮、磷的下降幅度分別為15.4%和8.3%，鉀元素呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。②葉片中鈣、錳、銅在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中均呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，香榧葉片中鎂元素一直呈現(xiàn)下降趨勢(shì)；在種子中這4種元素呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì)。③葉片中磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)與種子中鈣、鋅和錳質(zhì)量分?jǐn)?shù)均存在顯著的正相關(guān)關(guān)系（P＜0.05），而葉片中鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)與種子中磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)存在極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系（P＜0.01）。由此推斷：種子進(jìn)入速生期前應(yīng)適當(dāng)增施氮肥、磷肥和鈣肥，7月中旬適當(dāng)補(bǔ)施鉀肥，種子采收后補(bǔ)施鎂肥，并重視磷肥和微肥的配合施用，對(duì)香榧產(chǎn)量和質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生積極影響。圖6表1參17

經(jīng)濟(jì)林學(xué)；香榧；葉片；種子；礦質(zhì)元素；動(dòng)態(tài)變化

香榧Torreyagrandis‘Merrillii'是中國(guó)特有的珍貴多用途經(jīng)濟(jì)干果樹(shù)種，其發(fā)源地和主產(chǎn)區(qū)在浙江省會(huì)稽山區(qū)［1］。香榧營(yíng)養(yǎng)豐富，風(fēng)味獨(dú)特，為干果中的珍品［2］。由于資源少，產(chǎn)品供不應(yīng)求，成為目前經(jīng)濟(jì)價(jià)值和栽培效益最高的樹(shù)種之一。礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育、果實(shí)產(chǎn)量的形成和品質(zhì)的改善有重大影響［3-4］，營(yíng)養(yǎng)與施肥作為生產(chǎn)上的調(diào)控手段，已成為改善果樹(shù)產(chǎn)量和品質(zhì)的主要途徑之一［5-6］。葉片元素分析作為對(duì)植物體進(jìn)行礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)研究的一種基本手段［7-8］，也是一種較為成熟的果樹(shù)營(yíng)養(yǎng)診斷法［9］，目前，對(duì)香榧葉片營(yíng)養(yǎng)及林地土壤養(yǎng)分變化已有研究［10-12］，但針對(duì)香榧種子速生期和充實(shí)期（5-9月），香榧葉片及種子中礦質(zhì)元素動(dòng)態(tài)變化的研究尚無(wú)報(bào)道，生產(chǎn)管理中的施肥環(huán)節(jié)也缺乏理論基礎(chǔ)，普遍存在盲目施肥的現(xiàn)象。本研究通過(guò)測(cè)定香榧種子速生期和充實(shí)期內(nèi)葉片及種子中礦物質(zhì)元素的動(dòng)態(tài)變化，了解香榧種子發(fā)育期內(nèi)礦質(zhì)元素變化情況，為香榧科學(xué)施肥提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)于2012年在香榧主產(chǎn)區(qū)浙江省嵊州市谷來(lái)鎮(zhèn)進(jìn)行。谷來(lái)鎮(zhèn)位于浙江省嵊州市西北部，是典型的山區(qū)小鎮(zhèn)，全鎮(zhèn)擁有735 hm2省級(jí)香榧森林食品基地，地理坐標(biāo)為29°35′N(xiāo)，120°49′E，亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，年平均氣溫為16.4℃，7月最熱（平均所溫為28.6℃），1月最冷（平均溫度為4.2℃），年平均降水量為1 446.8 mm，年平均日照時(shí)數(shù)1 988 h，無(wú)霜期為235 d。土壤類(lèi)型為不同母質(zhì)的紅黃壤，緩坡地帶多為次生黃壤。林地肥料以復(fù)合肥為主，配施農(nóng)家肥。研究的香榧樹(shù)齡（2+10）a（砧木為2年生榧樹(shù)，嫁接后生長(zhǎng)10 a），樹(shù)體生長(zhǎng)正常，并已進(jìn)入結(jié)果期。

1.2 方法

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，5株·小區(qū)-1，重復(fù)3次。從2012年5月15日開(kāi)始，1個(gè)月采樣1次，至2012年12月20日止，共取8次樣。隨機(jī)摘取香榧樹(shù)冠中部東、南、西、北方向1年生枝條1～2個(gè)，采枝條4～8個(gè)·株-1，剪下枝條上的葉片裝袋帶回實(shí)驗(yàn)室。種子采集在種子完全從苞片先端伸出（5月中下旬）開(kāi)始，15 d采集1次，共采集7次。

樣品帶回實(shí)驗(yàn)室后依次用自來(lái)水和蒸餾水沖洗干凈，再用去離子水沖洗，并用濾紙干燥。105℃殺青30 min，并于65℃烘干至恒量。將樣品粉碎并混合均勻后備用。待測(cè)樣品用硫酸-過(guò)氧化氫（H2SO4-H2O2）聯(lián)合消煮液進(jìn)行消煮。氮用凱氏定氮法測(cè)定；磷用鉬藍(lán)比色法測(cè)定；鉀、鈣、鎂、銅、錳、鋅等用原子吸收分光光度法測(cè)定［13］。所得數(shù)據(jù)用SAS 9.2進(jìn)行簡(jiǎn)單相關(guān)分析和單因素方差分析，采用最小顯著差數(shù)法（LSD法）進(jìn)行平均數(shù)間的多重比較，Excel 2007作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 香榧生長(zhǎng)期葉片中礦質(zhì)元素的變化

2.1.1 香榧葉片中大量元素動(dòng)態(tài)變化及差異香榧生長(zhǎng)期葉片中氮、磷、鉀元素變化見(jiàn)圖1。3種元素均在5月份最高，然后呈現(xiàn)出不同的動(dòng)態(tài)變化，其變化與香榧種子的生長(zhǎng)發(fā)育（5-9月）及雌花芽分化（9月以后）的周期有關(guān)。氮元素在5-12月下降幅度為21.4%，而5-6月下降幅度為26.5%。這是因?yàn)?月香榧種子開(kāi)始生長(zhǎng)膨大，葉片中氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)在種子膨大初期有所下降，供應(yīng)給種子生長(zhǎng)；7-8月種子充實(shí)后處于內(nèi)部物質(zhì)旺盛轉(zhuǎn)化期，直至9月種子成熟及后續(xù)3個(gè)月，葉片中的氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)相對(duì)穩(wěn)定。磷元素從種子膨大初期至12月一直呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，總的下降幅度為52.4%，其中5-6月下降23.1%。種子充實(shí)及物質(zhì)轉(zhuǎn)化期至種子成熟，葉片中磷元素相對(duì)穩(wěn)定，種子成熟后葉片中磷元素又呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，至12月降為最低點(diǎn)。葉片中鉀在5-6月下降幅度為36.2%，6-7月葉片中的鉀有所增加；7-12月，葉片鉀有所波動(dòng)，但相對(duì)穩(wěn)定，變幅不大。從5月中旬至12月，葉片中的鉀下降幅度為29.6%。9月種子采收后，氮元素變化不大，磷、鉀元素均有下降，尤其是鉀元素。在植物的幼嫩部分或旺盛生長(zhǎng)部分，如芽、幼葉、根尖都含有大量鉀，而雌球花冬季分化［2］，葉片中流失的鉀元素主要供應(yīng)雌花芽的分化。

2.1.2 香榧葉片中中量元素動(dòng)態(tài)變化及差異香榧生長(zhǎng)期葉片中鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化見(jiàn)圖2。因?yàn)殁}是較難移動(dòng)的元素［14］，所以隨著時(shí)間推移，鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)不斷升高。香榧葉片中的鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)從2012年5-11月大致呈上升趨勢(shì)，5月中旬葉片中鈣處于整個(gè)年周期的最低水平；11-12月有小幅下降，此時(shí)是花芽分化期及根系旺盛生長(zhǎng)期。葉片中鎂質(zhì)量分?jǐn)?shù)在整個(gè)生長(zhǎng)周期有小幅波動(dòng)，總體呈下降趨勢(shì)（圖2）。種子采收后是香榧的花芽分化期，9月種子采后1個(gè)月葉片中鎂元素下降明顯，隨后緩慢下降，此時(shí)葉片中的鎂有可能供應(yīng)花芽分化。

圖1 香榧葉片中氮、磷和鉀元素的動(dòng)態(tài)變化Figure 1 Changes of N，P and K contents in leaves of Torreya grandis‘Merrillii'

圖2 香榧葉片中鈣、鎂元素的動(dòng)態(tài)變化Figure 2 Changes of Ca and Mg contents in leaves of Torreya grandis‘Merrillii'

2.1.3 香榧葉片中微量元素動(dòng)態(tài)變化及差異葉片中錳元素的變化（圖3），5月初較低（55.41 mg·kg-1），6月中旬開(kāi)始快速上升，至11月中旬達(dá)到最大值（126.04 mg·kg-1），隨后有所回落。葉片中銅元素的變化在種子體積速生期至種子發(fā)育成熟期總體上先呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，后又急劇下降，種子采摘后10-12月葉片中銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持相對(duì)穩(wěn)定。葉片中鋅質(zhì)量分?jǐn)?shù)從5-6月，由26.02 mg·kg-1下降為17.15 mg·kg-1，降幅為34.1%，隨后葉片中鋅質(zhì)量分?jǐn)?shù)至10月中旬呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。

2.2 香榧種子中礦質(zhì)元素的變化

2.2.1 香榧種子中大量元素的動(dòng)態(tài)變化香榧種子大量元素中鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，其次為氮和磷（圖4）。鉀元素在種子的速生期和充實(shí)期一直處于積累狀態(tài)，而氮元素在速生期出現(xiàn)流失現(xiàn)象，后又不斷積累，磷元素在種子的速生期和充實(shí)期始終處于一個(gè)較為平緩的過(guò)程，前后變化不明顯。

圖3 香榧葉片中錳、銅、鋅元素的動(dòng)態(tài)變化Figure 3 Changes of Mn，Cu and Zn contents in leaves of Torreya grandis‘Merrillii'

圖4 香榧種子中氮、磷、鉀元素的動(dòng)態(tài)變化Figure 4 Changes of N，P and K contents in Torreya grandis‘Merrillii'fruits

2.2.2 香榧種子中中量元素的動(dòng)態(tài)變化香榧種子中鈣、鎂質(zhì)量分?jǐn)?shù)在速生期和充實(shí)期變化趨勢(shì)相似（圖5），5-7月均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，鈣元素在7月降為最低點(diǎn)，降幅為64.4%，8月后達(dá)到平穩(wěn)狀態(tài)；鎂元素至8月降為最低點(diǎn)，降幅為37.9%，后又有所回升，在整個(gè)過(guò)程中鎂質(zhì)量分?jǐn)?shù)一直高于鈣元質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

2.2.3 香榧種子中微量元素的動(dòng)態(tài)變化香榧種子中鋅質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于銅、錳（圖6），鋅質(zhì)量分?jǐn)?shù)在種子充實(shí)期呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，與葉片中鋅元素的積累趨勢(shì)，從一個(gè)方面說(shuō)明種子中鋅的主要積累時(shí)期在緩生期（第1年4月至第2年5月），錳質(zhì)量分?jǐn)?shù)在種子整個(gè)充實(shí)期呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，降幅為77.3%，銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)則前后變化不明顯。

圖5 香榧種子中鈣、鎂元素的動(dòng)態(tài)變化Figure 5 Changes of Ga，Mg contents in Torreya grandis‘Merrillii'fruits

圖6 香榧種子中錳、銅和鋅元素的動(dòng)態(tài)變化Figure 6 Changes of Mn，Cu and Zn contents in Torreya grandis‘Merrillii'fruits

2.3 香榧葉片和種子中元素的相關(guān)分析

在種子的速生期和充實(shí)期的5個(gè)月中，香榧葉片和種子中礦質(zhì)元素之間的相關(guān)分析見(jiàn)表1。相關(guān)分析結(jié)果顯示：葉子和果實(shí)中的相同元素之間雖然存在一定的相關(guān)性，但并不顯著，而葉子中磷元素與果實(shí)中鈣、鎂、錳存在著顯著的相關(guān)性（P＜0.05）。葉子中銅元素與果實(shí)中鋅、錳也存在著顯著的相關(guān)性（P＜0.05）。

表1 香榧葉片和種子中礦質(zhì)元素之間的相關(guān)系數(shù)Table 1 Correlation ofmineral elements between leaves and fruits in Torreya grandis‘Merrillii'

3 討論

從本研究結(jié)果來(lái)看：氮、磷2種元素，無(wú)論葉子還是種子在5-6月均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，且葉子中下降更為明顯，這與張春苗［10］研究結(jié)果一致。葉片中氮、磷2種元素在果實(shí)膨大期下降后又呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。而鉀元素，葉子中下降幅度較大，但在種子中呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，說(shuō)明在種子速生期開(kāi)始之前，3-4月應(yīng)該相應(yīng)追施氮、磷、鉀肥料，特別是氮、磷2種肥料。

隨著種子體積膨大的結(jié)束，果殼的逐漸形成，種子進(jìn)入內(nèi)部充實(shí)期，7月中旬后種子中鉀元素增加速率變大，而葉子中鉀元素繼續(xù)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，說(shuō)明在7月應(yīng)適當(dāng)補(bǔ)充鉀肥，以保證葉子和種子對(duì)鉀肥的需求。

楊光等［15］報(bào)道：木瓜Chaenomelessinensis葉片中鈣、鎂質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化很相似，即都在波動(dòng)中呈上升趨勢(shì)。解紅恩［16］研究表明：山核桃Caryacathayensis果葉中鈣、鎂質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化規(guī)律相似。本研究表明：香榧葉片和種子中鎂質(zhì)量分?jǐn)?shù)均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，說(shuō)明在種子速生期和充實(shí)期無(wú)需施入鎂肥，但按照“歸還學(xué)說(shuō)”，應(yīng)考慮在種子采摘后，增加鎂肥，保證幼果在緩生期對(duì)鎂肥的需求。與葉片中鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)一直呈上升的趨勢(shì)相反，種子中鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)在8月中旬前一直呈下降趨勢(shì)，后期略有上升，說(shuō)明在種子進(jìn)入速生期，應(yīng)該適當(dāng)增施鈣肥。

對(duì)于錳元素，僅香榧林地土壤研究有所報(bào)道，香榧林地不缺錳［17］，其他尚未見(jiàn)報(bào)道，而且葉片中錳質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，銅、鋅質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低。但在種子中鋅質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，銅、錳質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低，說(shuō)明葉片中鋅、錳質(zhì)量分?jǐn)?shù)與種子中鋅、錳質(zhì)量分?jǐn)?shù)無(wú)直接相關(guān)性，在進(jìn)行葉營(yíng)養(yǎng)診斷時(shí)應(yīng)加以考慮。

相關(guān)分析的結(jié)果表明：香榧葉片中磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)與種子中鈣、鋅和錳質(zhì)量分?jǐn)?shù)均存在顯著的正相關(guān)關(guān)系；葉片中鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)與種子中磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)存在極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，與鎂、錳存在顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系；葉片中的銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)與種子中鋅、錳質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，與鈣和鎂存在著顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系；同樣葉片中錳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)與種子中磷元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)存在著顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系。鑒于香榧葉片與種子中不同元素間的協(xié)同或者拮抗作用，特別是磷肥與微量元素鋅、錳之間存在顯著的正相關(guān)，在施肥時(shí)應(yīng)該注意各種礦質(zhì)元素用量的協(xié)調(diào)，保證香榧樹(shù)體營(yíng)養(yǎng)均衡，植株健康，提高產(chǎn)量的同時(shí)，避免香榧種子中重金屬超標(biāo)。由此推斷：種子進(jìn)入速生期前應(yīng)適當(dāng)增施氮肥、磷肥和鈣肥，7月中旬適當(dāng)補(bǔ)施鉀肥，種子采收后補(bǔ)施鎂肥，并重視磷肥和微肥的配合施用，對(duì)香榧產(chǎn)量和質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生積極影響。

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Mineral elements in leaves and seeds of Torreya grandis‘Merrillii'during seed development

LIU Mengmeng，ZENG Yanru，JIANG Jianbin，HAN Jiong，YUWeiwu
（The Nurturing Station for the State Key Laboratory of Subtropical Silviculture，Zhejiang A&F University，Lin'an 311300，Zhejiang，China）

To explore the relationship between leaf and seed nutrients of Torreya grandis‘Merrillii'，eight mineral elements（N，P，K，Ca，Mn，Cu，Mg，and Zn）were quantified.Then，analysis of their dynamic changes during fast growth and seed filling was conducted using a correlation analysis.Results at the early stage when seeds enlarged showed 1）decreases in the leaves for N（26.5%），P（23.1%），and K（36.2%）；decreases in the seeds for N（15.4%）and P（8.3%）；and an increase in the seeds for K.2）In leaves，Ca，Mn，and Cu increased，but Mg decreased；whereas in the seeds at first they decreased but later increased.3）In fruits，Ca，Zn，and Mn were significantly and positively correlated（r=0.906，0.924，0.924，P＜0.05）to P in leaves；whereas，P in seedswas significantly and negatively correlated（r=-0.960，P＜0.01）to Ca in leaves. Therefore，to have a positive impact on yield and quality of T.grandis‘Merrillii'，before the fast growth of seeds，more N，P，and Ca fertilizer should be applied；in mid-July，K fertilizer should be added；post-harvest，Mg fertilizer should be applied；and a combined application ofmicroelements and P fertilizer should be added during seed development.［Ch，6 fig.1 tab.17 ref.］

cash forestry；Torreyagrandis‘Merrillii'；leaf；seed；mineral element；dynamic variation

S664.5；S718.3

A

2095-0756（2014）05-0724-06

2013-12-10；

2014-03-20

浙江省科技廳果品團(tuán)隊(duì)建設(shè)項(xiàng)目（2009R50033-7）；浙江省大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)計(jì)劃（新苗人才計(jì)劃）項(xiàng)目（2012R412048）

劉萌萌，從事經(jīng)濟(jì)林培育與利用研究。E-mail：mengmengcpt@163.com。通信作者：喻衛(wèi)武，高級(jí)實(shí)驗(yàn)師，從事經(jīng)濟(jì)林培育與利用研究。E-mail：yww888@zafu.edu.cn