蘋果樹各器官中鈣素分布研究

1、附件4蘋果樹各器官中鈣素分布研究樊紅柱，同延安（西北農(nóng)林科技大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院，陜西 楊陵 712100）摘要 對(duì)幼果期富士蘋果樹不同器官的生物量、鈣含量及鈣吸收量進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，植株生物量為10.19 kg，骨干枝的干重最大，果樹新生器官（果實(shí)、葉片和春梢）中葉片干重相對(duì)較高，在同一土層中，根干重隨根直徑減小而減小，蘋果樹根系結(jié)構(gòu)組成中，以直徑1.05.0 的根為主；地上部各器官含水量總的趨勢(shì)是幼嫩器官高于成齡器官，根系含水量特點(diǎn)為在同一土層中，根的直徑越小，其含水量反而越高，直徑相同的根，含水量隨土層深度增加而增加；蘋果樹各器官的鈣含量及鈣吸收量有較大差異，果樹鈣貯藏器官主要是骨干枝

2、和直徑1.05.0 的根。關(guān)鍵詞 蘋果樹；器官；鈣素營(yíng)養(yǎng)；分布 鈣是植物體內(nèi)重要的必需元素，其對(duì)植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和生理功能有著十分重要的作用。鈣素在果樹礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)中占有重要的地位1。Barrelage2的研究認(rèn)為，鈣對(duì)蘋果品質(zhì)的影響遠(yuǎn)比N 、P、 K和Mg都重要，許多果樹的生理失調(diào)與缺鈣密切相關(guān)。果實(shí)缺鈣可導(dǎo)致許多采前或儲(chǔ)藏期生理性病害36，如苦痘病、水心病和痘斑病等，給果樹生產(chǎn)造成很大經(jīng)濟(jì)損失。Wilkinson7觀察到蘋果果實(shí)鈣積累分兩個(gè)階段：（1）主要為細(xì)胞分裂期，時(shí)間短，鈣含量迅速增加；（2）細(xì)胞膨大期和果實(shí)成熟期，此時(shí)吸收速度較慢。多數(shù)學(xué)者8，9報(bào)道認(rèn)為，蘋果果實(shí)吸收鈣主要發(fā)生在第一階段

3、，其特點(diǎn)是鈣在果實(shí)中的含量迅速增加，約占果實(shí)中總鈣量的80 %90 %；而在第二階段，鈣吸收的速度較慢，以至最后完全停止。對(duì)鈣素的吸收、運(yùn)輸與分配以及果樹補(bǔ)鈣措施已經(jīng)有了較多的報(bào)道1012，由于果樹是多年生經(jīng)濟(jì)作物，研究不同器官中鈣的分布比較困難，迄今這方面的研究報(bào)道相對(duì)較少。本文對(duì)幼果期富士蘋果樹不同器官的生物量、鈣含量及鈣吸收量進(jìn)行了研究，旨在初步探索蘋果樹不同器官鈣素吸收及分配規(guī)律，對(duì)果樹鈣素營(yíng)養(yǎng)分析、指導(dǎo)施肥具有重要的理論和實(shí)踐意義。1 材料與方法 試材取自陜西省蘋果優(yōu)生區(qū)岐山縣，果園中心位置位于東經(jīng)107º3445"，北緯34º2825"；矮化

4、富士蘋果樹（9年生），栽培密度2 m× 3 m，果園土壤類型為塿土，地勢(shì)平坦，可灌溉。2004-04-30（幼果期）在園中選擇3株株型相似、自由紡錘形生長(zhǎng)結(jié)果正常的蘋果樹；地上部按果實(shí)、葉片、春梢 、1年枝、2年枝、多年枝、主干、中央干、骨干枝各器官肢解；根系距主干半徑100 cm范圍內(nèi)，深0100 cm，每20 cm為一層，各層按直收稿日期 2005-08-02基金項(xiàng)目 PPI/PPIC資助項(xiàng)目；農(nóng)業(yè)部948重大引進(jìn)項(xiàng)目作者簡(jiǎn)介 樊紅柱（1978-），男，陜西藍(lán)田人，在讀碩士，主要從事果樹營(yíng)養(yǎng)研究。通訊作者 同延安（1956-)，男，陜西華縣人，教授，博士，博士生導(dǎo)師，主要從事氮素

5、的土壤化學(xué)與植物營(yíng)養(yǎng)的研究與應(yīng)用。 E-mail: tongyanan 徑5.0、1.05.0、0.51.0和0.5 cm4個(gè)級(jí)別分別采樣。稱量各器官鮮重、取樣、烘干后粉碎備用。植株樣品在100105 溫度下殺酶15 min，然后在7080 溫度下烘干至恒重。鈣含量用HNO3-HClO4消解后等離子光譜儀測(cè)定。各器官鈣吸收量y與鈣含量c的關(guān)系為：y=cw，式中w為各器官生物量。文中數(shù)據(jù)都采用EXCEL和SAS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。 2 結(jié)果與分析2.1 蘋果樹地上部各器官的干重、鈣含量與鈣量表1蘋果樹不同器官干重、鈣含量與鈣量的統(tǒng)計(jì)Table 1 Statistics of dry weight，

6、concentration and uptake of calcium in different organs of apple tree器官organs干重(kg)Dry weight占總干重百分比(%)Ratio含水量(g·kg-1)Water content鈣含量(g·kg-1) Concentration 鈣量(g)Uptake占總鈣量百分比(%)Ratio 果實(shí)Fruits0.05d0.68862.27.82cd0.36d0.70葉片Leaves0.73bc9.97722.79.23bc6.77bc13.18春梢Spring shoots0.10d1.37748.

7、116.66a1.75d3.411年枝One year branch0.14cd1.91615.89.02bc1.22d2.372年枝Two year branch0.20cd2.73577.810.31b2.11cd4.11多年枝Limb1.18b16.12525.48.85bc10.59ab20.61骨干枝Scaffold1.83a25.00513.36.74de12.38a24.09主干Trunk1.79a24.45487.15.18f9.31ab18.12中央干Central leader1.30ab17.76519.85.42ef6.89bc13.41注：不同字母表示差異顯著（P0.

8、05），下同。Note: values followed by different letters in the column are significant at P0.05，the same as follows.由表1可見，幼果期富士蘋果樹地上部分各器官干重變化較大，部分器官間達(dá)顯著差異水平。地上部總干重為7.32 ，平均含水量為619.1 g·-1。 骨干枝的干重在各器官中排第一，主干、中央干的干重次之。新生器官（果實(shí)、葉片和春梢）、枝（1年枝、2年枝、多年枝和骨干枝）和干（主干和中央干）的干重分別為：0.88、3.35和3.09 ，占地上部總干重的百分比分別為：12.02

9、%、45.77 %和42.21 %。在果樹新生器官中葉片干重相對(duì)較高，占新生器官總干重的80 %以上。蘋果樹各器官含水量總的趨勢(shì)是幼嫩器官高于成齡器官。在各器官含水量中，果實(shí)的含水量最高，含水量最低的器官為主干。富士蘋果樹地上部分各器官鈣含量在5.1816.66 g·-1范圍內(nèi)變化。春梢的鈣含量為各器官之首，主干的鈣含量最低，這可能與果樹對(duì)鈣素的吸收和運(yùn)輸有關(guān)。地上部枝、干的鈣含量順序?yàn)椋?年枝1年枝多年枝骨干枝中央干主干，表明蘋果樹各器官對(duì)鈣素的吸收能力存在差異。春梢與果實(shí)、葉片間鈣含量差異顯著，但果實(shí)與葉片的鈣含量差異不顯著。1年枝、2年枝和多年枝間差異不顯著。幼果期富士蘋果樹地

10、上部鈣吸收總量為51.38 g。新生器官、枝和干的鈣吸收量分別為：8.88、26.30和16.20 g；分別占鈣吸收總量的17.29 %、51.18 %和31.53 %。在蘋果樹新生器官中葉片鈣吸收量較多，為6.77 g；骨干枝的鈣吸收量在各器官中最高，達(dá)12.38 g。 2.2 蘋果樹根系鈣含量與鈣吸收量表2蘋果樹根系中鈣含量與鈣量Table 2 Concentration and uptake of calcium in roots of apple tree深度() Depths根直徑() Diameter干重(kg)Dry weight占總干重百分比(%)Ratio含水量(g·

11、;kg-1)Water content鈣含量(g·kg-1) Concentration鈣量(g)Uptake占總鈣量百分比(%)Ratio0205.01.00a34.84504.06.60e6.67b29.111.05.00.04bc1.39514.810.87abcd0.39d1.700.51.00.02c0.70531.511.18abcd0.21d0.920.50.01c0.35579.510.35abcd0.12d0.5220401.05.01.05a36.59539.08.74abcde8.76a38.240.51.00.04bc1.39550.09.71abcd0.40

12、d1.750.50.03c1.05584.08.56abcde0.24d1.0540601.05.00.30b10.45574.48.33cde2.30c10.040.51.00.08bc2.79576.59.01abcde0.71d3.100.50.03bc1.05592.011.71a0.38d1.6660801.05.00.10bc3.48589.610.26abcd0.96cd4.190.51.00.04bc1.39597.610.25abcd0.43d1.880.50.02c0.70616.58.46bcde0.18d0.79801001.05.00.06bc2.09622.011.

13、64ab0.68d2.970.51.00.04bc1.39623.011.43abc0.41d1.790.50.01c0.35635.48.07de0.07d0.31由表2 可知，在同一土層中，根干重隨根直徑減小而減小。在0100 土層中，各層根的干重占根系生物量的比例分別為：37.28 %、39.03 %、14.29 %、5.57 %和3.83 %。蘋果樹90 %以上的根分布在060 土層中，所以該層是果園水肥管理的主要層次。根直徑5.0、1.05.0、0.51.0和0.5 的干重分別占根系生物量的34.84 %、54.00 %、7.66 %和3.50 %。表明蘋果樹根系結(jié)構(gòu)組成中，以直徑1

14、.05.0 的根為主，且主要集中分布在2040 土層中。雖然直徑5.0 根的干重占根系干重比例較大，但僅存在于020 土層中。蘋果樹根系含水量特點(diǎn)為在同一土層中，根的直徑越小，其含水量反而越高；直徑相同的根，含水量隨土層深度增加而增加。根系中的鈣含量差異不顯著。富士蘋果樹根系鈣吸收總量為22.91 g。其中直徑5.0根的鈣吸收量為6.67 g，占根系鈣吸收總量的29.11 %；直徑1.05.0根的鈣吸收量為13.09 g，占57.14 %；直徑為0.51.0和0.5根的鈣吸收量分別為：2.16和0.99 g，占根系鈣吸收總量的9.44 %和4.33 %。在0100 土層中，各土層根的鈣吸收量分

15、別為：7.39、9.40、3.39、1.57和1.16 g，分別占根系鈣吸收總量的32.25 %、41.04 %、14.80 %、6.86 %和5.07 %。表明蘋果樹的根系鈣素主要貯藏器官是直徑1.05.0 的根，且集中在2040 土層中。 3 結(jié)論與討論 對(duì)幼果期富士蘋果樹各器官的生物量、鈣含量和鈣吸收量進(jìn)行研究。蘋果樹干重為10.19 kg，地上部和根系的干重分別為7.32 和2.87 。骨干枝的干重在各器官中排第一，果樹新生器官中葉片干重相對(duì)較高；在同一土層中，根干重隨根直徑減小而減小，這與薛進(jìn)軍等13的報(bào)道一致，果樹根系結(jié)構(gòu)組成中，以直徑1.05.0 的根為主，且主要集中分布在204

16、0 土層中，所以果園土壤管理的主要土層為060 ； 各器官含水量總的趨勢(shì)是幼嫩器官高于成齡器官，在各器官含水量中，果實(shí)的含水量最高， 達(dá)862.2 g·kg-1；富士蘋果樹各器官對(duì)鈣素的吸收和貯藏能力存在差異，幼果期蘋果樹鈣吸收量為74.29 g，地上部鈣吸收量顯著高于根系，研究還發(fā)現(xiàn)，蘋果樹鈣素主要貯藏器官是骨干枝和直徑1.05.0 的根。此外，本試驗(yàn)雖然定量的描述了蘋果樹各器官鈣素吸收量，但吸收的鈣分別來自樹體本身貯藏和根系從土壤中新吸收的鈣量還不清楚，需進(jìn)一步試驗(yàn)研究證明。 參考文獻(xiàn)1 謝玉明，易干軍,張秋明. 鈣在果樹生理代謝中的作用，果樹學(xué)報(bào)J，2003，20（5）：369

17、-3732 Barrelage WL Comparisons of Calcium Chloride ,Calcium Phophate, and a calcium Chelate as Foliar Sprays for Mcintosh apple trees,J, Amer, Soc, Hort, 1985 110(6): 768-7893 白昌華，田世平. 果樹鈣素營(yíng)養(yǎng)研究J. 果樹科學(xué)，1989，6（2）：121-124. 4 龔云池.鴨梨黑心病與鈣素營(yíng)養(yǎng)J. 園藝學(xué)報(bào)，1986，13（3）：145-149 5 李寶江，林桂榮，劉鳳君. 礦質(zhì)元素含量與蘋果風(fēng)味品質(zhì)及耐貯性的關(guān)系J.

18、 果樹學(xué)報(bào)，1995，12（3）：141-145 6 張承林. 果實(shí)品質(zhì)與鈣素營(yíng)養(yǎng)J. 果樹科學(xué)，1996，13（2）：119-123.7 Wilkinson BC. Mineral composition of apples. Ì X:Uptake of calcium by the fruit J. Sci. Food Agri. 1968, 19: 646-6478 彭抒昂，巖堀修. 梨果實(shí)發(fā)育中Ca2+果肉細(xì)胞的定位及變化研究J，園藝學(xué)報(bào)，2001，28（6）：497-5039 Jones HC. Calcium uptake by developing apple frui

19、ts: Additional studies on Fruit Calcium Balance J. Hort. Sci.1989,61(2):171-17910 張新生，熊學(xué)林，周衛(wèi)，等. 蘋果鈣素營(yíng)養(yǎng)研究進(jìn)展J. 土壤肥料，1999（4）：3-6. 11 劉秀春. 落葉果樹的鈣素營(yíng)養(yǎng)J. 北方果樹，2004,3(2)：4-5. 12 張鳳敏，宮美英. 果樹鈣素營(yíng)養(yǎng)淺析J. 山西果樹, 2001,11(4):30-31.13 薛進(jìn)軍，楊青琴，王秀茹，等. 鐵及其它礦質(zhì)元素在蘋果樹不同器官中的分布J. 廣西農(nóng)業(yè)生物科學(xué)，2003，22（1）：16-20Study of calcium dist

20、ribution in different organs of apple treeFAN Hong-zhu, TONG Yan-an (College of Resources Environment, Northwest Sci-tech University of Agriculture and Forestry, Yangling, Shaanxi 712100, China)Abstract: Red Fuji apple trees were used as material in the experiment. The biomass, the calcium content a

21、nd the calcium absorbing capacity in different organs of young fruit Fuji apple tree were studied in this paper. The result showed that the biomass of an adult tree was 10.19 kg. The dry weight of scaffold was the heaviest. In the newborn organs (fruits, leaves and spring shoots) of the tree, the dry weight of the leaves was highest. The