馮美利 唐龍祥 孫程旭 李杰
摘 要 為了給香水椰子的施肥管理提供科學依據(jù),以香水椰子果實為材料,研究果實發(fā)育過程中外果皮、中果皮、內(nèi)果皮和果肉(固體胚乳)中N、P、K、Ca、Mg 5種營養(yǎng)元素的含量、分布與吸收規(guī)律。結(jié)果表明:(1)5種營養(yǎng)元素含量均隨著果實的發(fā)育總體呈遞減規(guī)律(內(nèi)果皮中Mg含量相反),但元素的吸收累積總量則相反;(2)在1~6個月果齡時,N、P主要分布在內(nèi)果皮,K主要分布在中果皮和內(nèi)果皮;7~10個月果齡時,N、P、K主要分布在果肉;Ca主要分布在中果皮;Mg主要分布在內(nèi)果皮;(3)5種元素在4個部位均以K含量最高,其次為N含量,而P、Ca、Mg含量在不同發(fā)育階段排序不同;(4)營養(yǎng)元素的分布累積與各部位的生物量大小、元素本身的含量和特性密切相關(guān)。
關(guān)鍵詞 香水椰子;果實發(fā)育;營養(yǎng)元素;分布規(guī)律
中圖分類號 S667.4 文獻標識碼 A
香水椰子原產(chǎn)泰國,是綠矮椰子品種中的一個特異變種,不僅具有矮種椰子早產(chǎn)、高產(chǎn)的優(yōu)良特性,而且其椰果的水和肉具有特別怡人的香味,椰水香甜,嫩椰肉軟而滑,入口回味無窮,是用于鮮飲的優(yōu)良椰子品種[1-3]。有關(guān)香水椰子的研究,國外研究了在不同營養(yǎng)條件下其韌皮部的N、P、K等元素含量及其相關(guān)性,不同成熟度椰子水和肉可溶性固形物,pH值、總糖等含量及其變化[4-6]。中國自引種試種以來(1998年中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院椰子研究所在農(nóng)業(yè)部“948”項目資助下,引進一批香水椰子種果及種苗,經(jīng)過多年試種,于2010年通過海南省農(nóng)作物品種審定委員會認定,命名為“文椰4號”[2,7]),對香水椰子的生物學特性、栽培技術(shù)、寒害落裂果情況及相關(guān)的營養(yǎng)含量等方面作了觀察和研究[3,8-11],其中在營養(yǎng)元素方面,馮美利等[12]對不成熟度的葉片進行了N、P、K測定分析,王萍等[13]和李艷等[14-15]對8個月的嫩果椰水、椰肉及成熟果實的外果皮進行了K、Na、Ca、Mg等元素含量測定與分析。但有關(guān)香水椰子果實的外果皮、中果皮、內(nèi)果皮和果肉在整個發(fā)育過程營養(yǎng)元素含量及其變化研究尚未見系統(tǒng)報道。目前,果樹的營養(yǎng)診斷基本上是利用葉片分析技術(shù),極少利用果實,而果實是栽培的目的和最終利用產(chǎn)品,同時果實中營養(yǎng)元素的水平在一定程度上也是樹體營養(yǎng)狀況的反映,也直接影響果樹的產(chǎn)量和品質(zhì),在甜柿、金光杏梅、楊梅、柚等果樹中已有報道[16-19]。本試驗以香水椰子為對象,研究果實發(fā)育過程中N、P、K、Ca、Mg元素含量的變化及果實不同部位的營養(yǎng)水平狀況,以期為香水椰子的生產(chǎn)管理、合理施肥及其產(chǎn)品開發(fā)利用等提供依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 材料
試驗于2009~2010年進行,供試材料取于海南省文昌市中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院椰子研究所科研基地。選擇8 a生大小、生長趨于一致的15株椰子樹為試材,5株為1個小區(qū),3次重復(fù)。從開花授粉完后進行掛牌,授粉完后1個月開始采樣,每隔1個月采樣一次,每小區(qū)采正常椰果5~15個(隨著果實增大,逐步減少采樣量)。采樣后馬上帶回實驗室分別測定各部分鮮、干重(1個月齡測全果,下同),果實橫圍和縱圍,然后在105 ℃殺青20 min后在70 ℃烘干,稱其干重,粉碎后用封口袋裝好,以待養(yǎng)分測定。
1.2 方法
分別用托盤稱和電子天平稱量測定果實濕干重。參照李酉開[20]常規(guī)方法測定,N--半微量定氮蒸餾法;P--鉬銻抗比色法;K、Ca、Mg--用原子吸收分光光度計測定。
1.3 數(shù)據(jù)處理
采用Microsoft Excel 2003對所獲數(shù)據(jù)進行計算與作圖;參照唐啟義等[21]用DPSv7.05軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 椰果發(fā)育過程果實大小與干物質(zhì)量的變化
由圖1可見,香水椰子果實發(fā)育過程中,果實橫圍和縱圍隨著時間的遞增先增大后減小,其中快速生長期均在4~7個月果齡,8個月齡時最大,之后緩慢減小。由圖2可見,外果皮、內(nèi)果皮和果肉的干物質(zhì)均隨著時間的遞增而遞增,其中5~8個月齡為外果皮迅速增長期;6~11個月齡為內(nèi)果皮和果肉迅速增長期;中果皮在9個月齡前隨著時間的遞增而遞增,其中4~7個月齡時為迅速增長期,9個月齡后稍有下降。
相關(guān)分析表明,香水椰子果實生長過程中各果齡果圍(以橫圍分析)與單果總干重、外果皮干重、中果皮干重和內(nèi)果皮干重均呈極顯著正相關(guān)(r總干重=0.860**,r外果皮=0.919**,r中果皮=0.965**,r內(nèi)果皮=0.713**,p<0.01,總干重n=12,外果皮、中果皮和內(nèi)果皮n=11,果肉n=7,下文同),但果圍與果肉的相關(guān)性不顯著,這是因為果肉在6個月齡時才開始生長,而此時果圍已經(jīng)接近最大值。
由以上分析與結(jié)合劉立云等[2],邱維美等[22]和潘衍慶等[23]對椰子果實的發(fā)育階段劃分及用途,將香水椰子的果實發(fā)育分成3個時期:Ⅰ期:從雌花授粉至6個月果齡為幼果期,主要是外果皮和中果皮的發(fā)育和生長,它們迅速增厚和增大;Ⅱ期:7~10個月果齡為嫩果期,以鮮飲食用為主;Ⅲ期:11~12個月果齡為老果期,也是果實成熟期,以加工及育苗為主。后2個時期主要是內(nèi)果皮和果肉的發(fā)育和生長。
2.2 椰果發(fā)育過程中營養(yǎng)元素含量的變化與分布
由圖3可見,香水椰子果實各部位中N、P、K、Ca和Mg的含量都隨著果實的發(fā)育總體呈遞減規(guī)律(內(nèi)果皮的Mg含量有上升趨勢)。尤其是在6~7個月齡減少幅度較大,這可能與此時期正好是果肉開始生長與內(nèi)果皮硬度大幅度增加有關(guān)。相關(guān)性分析結(jié)果表明,N及中果皮中K、Mg,內(nèi)果皮中P,果肉中P、K、Mg與果齡均達極顯著負相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為r外N=-0.888**,r中N=-0.937**,r內(nèi)N=
-0.929**,r肉N=-0.767**,r中K=-0.873**,r中Mg=-0.789**,r內(nèi)P=-0.930**,r肉P=-0.773**,r肉K=-0.913**,r肉Mg=
-0.908**,其他相關(guān)性不顯著。
果實在不同部位及在不同發(fā)育階段(果齡),5種營養(yǎng)元素含量及變化不同,其中N含量在幼果期(1~6個月齡)大小依次為:內(nèi)果皮>果肉>外果皮>中果皮,在嫩果期(7~10個月齡)和老果期(11~12個月齡)為:果肉>外果皮>中果皮>內(nèi)果皮;P含量在幼果期為:內(nèi)果皮>果肉>中果皮>外果皮;K含量在嫩果期(7~9個月齡)為:果肉>內(nèi)果皮>中果皮>外果皮,在老果期為:內(nèi)果皮>外果皮>果肉>中果皮;Mg含量在幼果期和嫩果期均為:內(nèi)果皮>果肉>中果皮>外果皮;Ca含量在果實整個發(fā)育期變化不大,且含量大小始終保持:中果皮>外果皮>內(nèi)果皮>果肉,與這些部位的發(fā)育順序相一致,這可能與Ca在植物體內(nèi)的移動性相對較差有關(guān)[24-26]。
結(jié)果還發(fā)現(xiàn),香水椰子果實中各部位在各個發(fā)育階段均以K含量最高,其次為N含量,而P、Ca、Mg含量的高低則在不同部位和不同發(fā)育階段排序不同,其中外果皮和中果皮在嫩果后期至老果期為:Ca>P>Mg;內(nèi)果皮在嫩果期為:Mg>P>Ca,老果期為Mg>Ca>P;果肉在整個發(fā)育過程均為:Mg>P>Ca。
2.3 椰果發(fā)育過程中營養(yǎng)元素的累積規(guī)律
由表1可見,香水椰子果實在整個生長發(fā)育期間,5種營養(yǎng)元素的累積量總體上隨著時間的延長而增加,且其增長速率在4個月齡前均較平緩,在5~6個月齡時均迅速增加,其中在6個月果齡時,Ca和Mg的增長速率達到頂峰,單月增長速率分別為21.48%和20.09%,此期N和K的增長速率也達次峰期;P的長速率頂峰出現(xiàn)在9個月果齡,為17.66%;N和K的增長速率頂峰均出現(xiàn)在11個月果齡,分別為17.00%和19.86%。5種元素的累積量與果實發(fā)育過程中總干物質(zhì)的變化相似,表明果實發(fā)育有利于營養(yǎng)元素的吸收,反之元素的吸收又促進果實進一步發(fā)育,這與相關(guān)報道相一致[17,27-28]。相關(guān)性分析表明,果實全生育期5個營養(yǎng)元素累積量與果實干物質(zhì)之間均達到極顯著的正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為rN=0.983**,rP=0.996**,rK=0.978**,rCa=0.981**,rMg=0.998**(n=12)。
3 討論與結(jié)論
在果實整個發(fā)育期,不同部位中5種元素的含量在一定時期內(nèi)均出現(xiàn)下降的情況,尤其是內(nèi)果皮中N、P、K含量隨著果實的膨大下降幅度較大,但單果中同期元素含量的累積量仍呈遞增趨勢,這可能是這些元素的吸收不能同步趕上果實干物質(zhì)的增長量,從而產(chǎn)生了“稀釋效應(yīng)”[16-18,27]。在5種營養(yǎng)元素的單果累積量中,只有K元素累積過程出現(xiàn)負增長情況,由于本研究未測定椰子水中的營養(yǎng)元素含量,據(jù)K具有很強的移動性及嫩果椰子水中K含量較高[13],認為K在7個月齡時的增長速率出現(xiàn)負值可能是K元素流入椰水所致,這還有待進一步研究。以上分析認為香水椰子果實營養(yǎng)元素的分布累積與各部位的生物量大小、元素本身的含量和特性密切相關(guān)。
椰子果實發(fā)育成熟與葉片成熟度有一定的相關(guān)性,葉片成熟度越大,果齡也越大。筆者之前對香水椰子的葉片中N、P、K含量測定結(jié)果表明,3種養(yǎng)分含量在葉片中從大到小依次為N>K>P,且隨著葉片成熟度的增加總體顯下降趨勢[12]。本研究結(jié)果表明,香水椰子果實中各部位均以K含量最高,其次為N含量,5種營養(yǎng)元素含量均隨著果實的發(fā)育總體呈下降趨勢(內(nèi)果皮中Mg含量相反)??梢?,不同營養(yǎng)元素在不同器官的含量也不同,而養(yǎng)分含量的變化是因為樹體生長中心已轉(zhuǎn)移至果實發(fā)育上,且不同果實發(fā)育階段養(yǎng)分含量也不同[5,15],本研究結(jié)果與董志國等[29]對椰子中果皮K、Ca、Mg含量變化規(guī)律相一致,與李艷等[14-15]研究的相近果齡中嫩果椰肉和老果外果皮的K、Ca、Mg含量結(jié)果大致相同,但李艷等[14-15]僅對果實的單一部位及特定的生長階段進行研究,而本試驗對果實的整個發(fā)育過程中4個主要部位同時進行系統(tǒng)研究,對了解果實在整個發(fā)育過程中營養(yǎng)元素的含量、分布與吸收累積規(guī)律更全面,可為施肥管理提供較好的理論依據(jù)。
果實中營養(yǎng)元素的月累積量可反映出果實生長發(fā)育各階段對營養(yǎng)元素的需求,是指導(dǎo)果園適時施肥的理論依據(jù)。從本結(jié)果看,香水椰子果實N、K、Ca和Mg的累積量較大的時期總體上均為6個月果齡和11~12個月果齡。6個月果齡正好是果肉開始形成期,也是果實發(fā)育的快速膨大期與較易出現(xiàn)裂果時期[30],因此,香水椰子的壯果肥應(yīng)在5個月果齡時施,以提高其作為嫩果鮮飲食用時的營養(yǎng)狀況和品質(zhì),同時可增強果實硬度,提高其抗寒、抗裂性。若作為老果加工或育苗時,除了在5個月果齡時施肥外,還應(yīng)在10個月果齡時再施一次,確保果實的良好生長。
參考文獻
[1] 陳思婷, 覃偉權(quán). 嫩果型椰子品種及其栽培技術(shù)[J]. 中國南方果樹, 2005, 34(6): 49-50.
[2] 劉立云, 馮美利, 唐龍祥. 海南嫩果椰子產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展對策[J]. 中國果業(yè)信息, 2006, 23(6): 11-13.
[3] 黃麗云, 范海闊, 李 杰, 等.香水椰子的生物學特性及其栽培技術(shù)[J]. 中國南方果樹, 2007, 36(4): 25-26.
[4] Chongpraditnun P, Limsmuthchaiporn P, Hattori H, et al. Nutrient concentrations of phloem sap of aromatic coconut grown under various nutrient conditions[M]. Plant Nutrition, Netherlands: Kluwer Academic Publishers, 2001: 232-233.
[5] Puchakawimol P, Jangchud K, Wuttijumnong P, et al. Effect of burning process on qualities of aromatic coconut water and coconut meat[C]. Proceedings of 43rd Kasetsart University Annual Conference, Bangkok: Thailand, 2005: 586-593.
[6] Puchakawimo P, Jangchud K. Study on the quality changes of aromatic coconut at different maturity[C]. Proceedings of 41st Kasetsart University Annual Conference, Bangkok: Thailand, 2003: 166-174.
[7] 范海闊, 馮美利, 黃麗云, 等. 椰子新品種 “文椰4號” [J]. 園藝學報, 2011, 38(4): 803-804
[8] 馮美利, 曾 鵬, 李 杰. 香水椰子開花結(jié)果習性觀察[J]. 西南農(nóng)業(yè)學報, 2010, 23(6): 1 922-1 926.
[9] 馮美利, 劉立云, 李 杰. 海南椰子寒害落(裂)果調(diào)查初報[J]. 中國南方果樹, 2008(5): 49-50.
[10] 馮美利, 李 杰, 曾 鵬, 等. 香水椰子裂果率與氣候因子的通徑分析[J]. 熱帶作物學報, 2010, 31(11): 2 164-2 166.
[11] 劉立云, 李 艷, 唐龍祥, 等. 椰肉氨基酸測定與營養(yǎng)評價[J]. 熱帶作物學報, 2013, 34(9): 1 803-1 806.
[12] 馮美利, 劉立云, 曾 鵬, 等.不同成熟度椰子葉片N、 P、 K含量及其變化規(guī)律[J]. 江西農(nóng)業(yè)學報, 2009, 21(12): 64-65.
[13] 王 萍, 劉立云, 董志國, 等. 不同品種嫩果椰水主要品質(zhì)性狀、 礦質(zhì)元素含量分析[J]. 果樹學報, 2008, 25(4): 601-603.
[14] 李 艷, 王 萍, 陳思婷, 等. 4個品種椰子嫩果椰肉主要礦質(zhì)元素含量分析[J]. 熱帶作物學報, 2012, 33(1): 46-49
[15] 李 艷, 鄭亞軍, 劉立云, 等. 椰子果皮中營養(yǎng)元素的測定及其種間差異分析[J]. 熱帶作物學報, 2009, 30(8): 1 153-1 156.
[16] 劉 勇, 劉善軍, 霍光華, 等. 甜柿果實發(fā)育期間礦質(zhì)元素和營養(yǎng)成分變化[J]. 江西農(nóng)業(yè)大學學報, 2000, 22(2): 265-270.
[17] 高啟明, 李 疆, 張傳來, 等. 金光杏梅果實生長發(fā)育期間幾種礦質(zhì)元素含量的變化[J]. 果樹學報, 2005, 22(4): 331-334.
[18] 林旗華, 鐘秋珍, 張澤煌. 楊梅果實發(fā)育期主要營養(yǎng)元素含量動態(tài)變化[J]. 福建農(nóng)業(yè)學報, 2013, 28(10): 971-975.
[19] 陳麗璇, 陳 淳, 陳 菲, 等. 西施柚果發(fā)育過程中金屬營養(yǎng)元素生理研究[J]. 熱帶作物學報, 2011, 32(10): 1 809-1 814.
[20] 李酉開. 土壤農(nóng)業(yè)化學常規(guī)分析方法[M]. 北京: 科學出版社, 1984: 273-282.
[21] 唐啟義, 馮明光. DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)第2版[M]. 北京: 科學出版社, 2001.
[22] 邱維美, 梁 焱, 陳 華, 等. 椰果發(fā)育規(guī)律研究[J]. 林業(yè)科技, 2002, 30(3): 4-6.
[23] 潘衍慶.中國熱帶作物栽培學[M]. 北京: 中國農(nóng)業(yè)出版社, 1998: 323-397.
[24] 馬建軍, 于鳳鳴, 張立彬, 等. 野生歐李果實發(fā)育期不同葉位葉片中主要礦質(zhì)元素含量的變化[J]. 果樹學報, 2010, 27(1): 34-38.
[25] 劉劍鋒, 彭抒昂, 程云清. 梨果各部分(皮、 肉、 核)鈣運轉(zhuǎn)動態(tài)的研究初報[J]. 廣西植物, 2007, 27(2): 240-243.
[26] 馬建軍, 王同坤, 齊永順, 等. 赤霞珠葡萄生長期礦質(zhì)營養(yǎng)元素的含量變化[J]. 河北科技師范學院學報, 2007, 21(1): 8-12.
[27] 陳麗璇, 劉福平, 蔡曉東, 等. 檸檬柚果實發(fā)育過程中金屬營養(yǎng)元素含量變化及活性氧代謝研究[J]. 園藝學報, 2010, 37(12): 1 893-1 900.
[28] 肖家欣, 嚴 翔, 彭抒昂, 等. 贛南華盛頓臍橙果實發(fā)育中幾種礦質(zhì)營養(yǎng)含量動態(tài)的研[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報, 2008, 16(1): 134-138.
[29] 董志國, 李 艷, 王 萍. 椰子中果皮K、 Ca、 Na、 Mg含量變化規(guī)律研究[J]. 江西農(nóng)業(yè)學報, 2011, 23(12): 38-40.
[30] 馮美利, 李 杰, 曾 鵬, 等. 香水椰子裂果規(guī)律初探[J]. 中國園藝文摘, 2009(3): 25-26.
責任編輯:黃 艷