纸皮和晚丰扁桃叶片矿质元素测定与分析

纸皮和晚丰扁桃叶片矿质元素测定与分析

杏仁又名巴旦姆，属于蔷薇科和李子属的杏仁核植物。它是世界著名的干果和珍贵的经济树种，具有重要的营养价值。新疆喀什地区是中国扁桃的唯一主产区,栽培面积已达6.7万hm2。根据叶片分析指导科学施肥已成为果树生产的重要手段之一,美国加州科研人员分析了扁桃矿质元素的年周期变化,并提出了叶片营养诊断矿质元素的范围和最佳叶片采集诊断时期,但新疆扁桃产区的施肥技术主要采用经验施肥,与美国等发达国家的精准施肥技术存在巨大差距。国内对阿月浑子、核桃、香梨、野生欧李、猕猴桃、枇杷等多种果树叶片矿质元素的年周期变化规律进行了研究报道,而关于扁桃叶片矿质元素的动态变化,国内只研究了扁桃幼果发育期的变化,年周期变化规律的研究未见报道。本试验拟对新疆的2个主栽扁桃品种矿质元素年周期动态变化进行研究,旨在了解其吸收和运转规律,为扁桃的营养诊断和合理施肥提供依据。1材料和方法1.1试验地区立地条件试验设在莎车县阿热勒乡14村的扁桃园内(N38°21′37.1″,E77°17′11.5″)。土壤质地为沙壤土,其理化性状为pH7.9、有机质128g/kg、碱解氮69.4mg/kg、有效磷5.1mg/kg、速效钾176mg/kg。试验所在地属暖温带大陆性干旱气候,四季分明,气候干燥,日照长,蒸发量大,昼夜温差大。年平均气温11.4℃,日较差12~15℃。≥0℃积温4606℃,≥5℃积温4519℃,≥10℃积温4219℃。年日照时数2965h,占全年日照时数的67%,是中国日照较长的地区之一。大地封冻期一般从11月中上旬到第2年3月中上旬结束。1.2叶片采集方法供试材料为新疆当地主栽早熟品种纸皮(当地8月1日左右成熟)和当地主栽晚熟品种晚丰(当地8月15日左右成熟),2001年定植,株行距3m×7m,中等树势,给予较好管理。试验前每品种各选定15株长势较一致的树作取样植株(5株一个小区,3次重复),于2012年4—9月每隔10~15d采集叶片1次,第1次采集叶片的时间为扁桃新梢第1片幼叶完全展开时,最后1次叶片采集时间为果实采收后1个月,共采集12次。采集方法为:每次在每株采样树的东西南北4个方向各取发育枝中部成熟健康的叶片(含叶柄)20片,每重复取混合叶100片。采下的叶片迅速带回实验室,自来水→w=0.1%中性洗涤剂液→2次自来水→3次蒸馏水→2次去离子水漂洗后,于105℃恒温杀青20min,再在80℃下烘干至恒量,用不锈钢粉碎机粉碎,放阴凉干燥处保存,待测。1.3种元素的测定测定方法参照段云峰等的方法,略有改动。具体为N采用凯氏定氮法(待测液采用浓H2SO4并添加K2SO4和CuSO4消化);P用钒钼黄比色法,B采用姜黄素-草酸比色法,K、Ca、Fe、Mg、Zn、Mn、Cu采用原子吸收分光光度法(岛津AA-6800型原子吸收光谱仪)测定,以上9种元素的待测母液采用干灰化法一次制备(样品→碳化→灰化→HCl溶解定容)。统计分析采用软件DPS9.50和EXCEL完成。2结果与分析2.1叶片wp变化由图1可见,2个扁桃品种叶片w(N)变化趋势基本相同,总体处于逐渐下降趋势。在生长季节初期w(N)最高(4月20日),纸皮为38.75g/kg,晚丰为42.68g/kg;以后随着新梢生长、叶面积增大和果实发育,叶片w(N)迅速下降,9月1日(果实采收后15~30d)达到最低值,纸皮为17.39g/kg,晚丰为15.50g/kg;进入9月份后(9月1日-15日)叶片w(N)又出现小幅度的回升。在叶片的年度变化中,6月15日-7月1日叶片中w(N)相对平稳,纸皮平均为23.28g/kg,晚丰为25.12g/kg。2个扁桃品种叶片w(P)变化趋势与N素相似,幼叶w(P)较高(4月20日),纸皮为3.77g/kg,晚丰为3.60g/kg;之后随叶龄的增加呈下降趋势,果实成熟期叶片w(P)降到最低值,纸皮为1.14g/kg(8月1日),晚丰为1.00g/kg(8月15日),在果实采收后叶片w(P)也出现小幅度回升。在叶片的年度变化中,6月15日-7月15日叶片w(P)相对平稳,纸皮平均为1.37g/kg,晚丰为1.50g/kg。2.2叶片的年周期变化由图2可见,2个扁桃品种叶片w(K)变化趋势基本相同,总体呈先上升后下降再上升的趋势。在幼叶时叶片w(K)较低(4月20日),纸皮为21.89g/kg,晚丰为25.07g/kg;然后随着新梢生长,叶片w(K)逐步增加,到5月20日达全年的最大值,纸皮为25.84g/kg,晚丰为26.70g/kg;而后随着果实的发育成熟,到9月1日(果实采收后15~30d)达到最低值,纸皮为8.49g/kg,晚丰为11.75g/kg;进入9月份后(9月1日-15日),叶片w(K)又出现大幅度回升。在叶片的年度变化中,6月15日-7月15日叶片w(K)相对平稳,纸皮平均为21.46g/kg,晚丰为24.67g/kg。2个扁桃品种叶片w(B)变化趋势相同,总体呈平稳上升的趋势,幼叶w(B)较高(4月20日),纸皮为43.90mg/kg,晚丰为46.80mg/kg;之后随叶龄的增加而小幅度下降(5月20日),后又逐渐上升,出现了一个小高峰,纸皮出现的时间为7月15日(54.36mg/kg),晚丰出现的时间为8月1日(58.33mg/kg),后在9月15日出现了叶片w(B)的最大值,纸皮为69.67mg/kg,晚丰为63.29mg/kg;在叶片的年周期变化中,6月1日-7月1日叶片w(B)相对平稳。纸皮平均为50.13mg/kg,晚丰为51.95mg/kg。2.3叶片的生长ca由图3可见,2个扁桃品种叶片w(Ca)于7月15日前呈先升高后降低的变化趋势,高峰出现在6月1日,纸皮为14.21g/kg,晚丰为10.98g/kg;7月15日后,变化无规律。在6月15日-7月15日,叶片w(Ca)处在相对平稳期,纸皮平均为10.27g/kg,晚丰为8.02g/kg。2个扁桃品种叶片w(Mg)除幼叶质量分数值略低外,其他时期变化不显著,整体表现较为平稳,纸皮在7.75g/kg左右小幅波动,晚丰在7.68g/kg左右小幅波动。2.4叶片wzn特征由图4可见,2个扁桃品种叶片w(Zn)变化总体都呈逐渐下降趋势。幼叶w(Zn)最高(4月20日),纸皮为46.36mg/kg,晚丰为48.78mg/kg;到8月15日(果实成熟采收期)达到最低值,纸皮为10.99mg/kg,晚丰为8.03mg/kg;果实采收后(8月15日-9月15日)叶片w(Zn)又出现小幅回升。在叶片的年周期变化中,6月1日-7月15日叶片w(Zn)相对平稳,纸皮平均为24.94mg/kg,晚丰为30.53mg/kg。2个扁桃品种叶片w(Fe)总体呈先升高后降低再为平稳的变化规律,叶片w(Fe)最高值2个品种出现的时间不同,纸皮出现在5月20日(292.66mg/kg),晚丰出现在5月10日(289.37mg/kg);6月1日后,叶片中w(Fe)变化趋于平稳,纸皮在167.37mg/kg左右波动,晚丰在153.23mg/kg左右波动。2.5纸皮wmn和wcu的测定由图5可见,扁桃叶片w(Mn)和w(Cu)整体变化趋势相同,2个品种均呈波动上升趋势。扁桃叶片w(Mn)和w(Cu)的最小值均出现在幼叶期(4月20号),此时纸皮中w(Mn)和w(Cu)分别为15.43mg/kg和6.00mg/kg,晚丰w(Mn)和w(Cu)分别为14.04mg/kg和5.97mg/kg;w(Mn)和w(Cu)的最大值均出现在果实采收后1个月左右(9月15日),此时纸皮w(Mn)和w(Cu)分别为41.77mg/kg和11.55mg/kg,晚丰w(Mn)和w(Cu)分别为30.53mg/kg和10.41mg/kg。另外,叶片w(Mn)平稳的时期较短,为6月15日-7月1日,这一时期纸皮平均为27.47mg/kg,晚丰为22.62mg/kg,而叶片w(Cu)平稳的时期较长,从5月10日到9月1日,这一时期纸皮在7.73mg/kg左右变化,而晚丰在7.66mg/kg左右变化。2.6元素关性分析对扁桃叶片10种矿质元素质量分数做相关性分析发现,10种矿质元素的w间存在一定程度的相关性(表1),且2个品种元素间的相关性基本趋于一致,大都表现为N、P、Zn三种元素间极显著正相关,B、Mn、Cu三种元素间显著正相关;Mg和N、P、Zn间极显著负相关,B和N、K间、N和Ca、Cu间,Zn和Cu间显著负相关,其他元素间(尤其是Fe)的相关性不明显。3对于不同品种及元素间的相关性分析叶片既是地下运输来矿质营养的贮存库,又是果实生长发育所需矿质营养的供给源,它的矿质元素质量分数变化规律在一定程度上反映了树体对矿质营养的需求特性。本试验结果与阿月浑子、核桃、香梨、野生欧李、猕猴桃、枇杷等树种上的研究结果有明显的不同,说明,叶片内各矿质元素的年周期变化规律因树种的差异而不同。另外,本试验中纸皮和晚丰2个品种叶片矿质元素质量分数的年周期变化虽然呈现一致性,但品种间的质量分数不同,年周期变化峰值出现的早晚也略有差异,这可能与供试的品种特性(纸皮属早熟品种,晚丰属晚熟品种)有关。在本试验中,各元素都有相对较为稳定的时期,综合各元素变化规律发现,扁桃叶片在6月15日-7月1日各矿质元素的质量分数都表现相对稳定,是采集叶片进行叶营养诊断的最佳时期。这与美国扁桃采集叶片进行叶营养诊断的时期(7月)不同,可能和新疆扁桃与美国扁桃分处不同的品种类群有关(新疆扁桃属中亚品种类群,美国扁桃属地中海品种类群)。扁桃叶片矿质营养的变化与果实发育密切相关,本试验发现,4月20日-6月1日是扁桃叶片元素质量分数变化最为剧烈的时期,而此时期正是扁桃果实迅速膨大期,这一时期果实的生长量占到果实总生长量的90%左右,说明这一时期是扁桃全年追肥的最关键时期,但具体的施肥种类和施肥量,还需要更进一步的研究。另外,果树在采收后根系处于快速生长期,叶片光合能力明显提高,用于增加光合产物积累贮藏养分