全 文 ：·园林花卉·植物 北方园艺２０１２（１３）：８６～８８
第一作者简介：马晓（１９８０－），女，硕士，讲师，现主要从事园林植物
与观赏园艺研究工作。Ｅ－ｍａｉｌ：ｍａｘｉａｏ７２０＠１６３．ｃｏｍ．
责任作者：张冬梅（１９７０－），女，博士，研究员，高级工程师，现主要
从事林木遗传育种工作。Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｄｍ０５１２＠ｓｏｈｕ．ｃｏｍ．
收稿日期：２０１２－０３－２６
生态因子及矿质元素对红花槭叶片色素含量的影响
马 晓１，陈 刚２，张 冬 梅３
（１．河南职业技术学院 环境艺术工程系，河南 郑州４５００４６；２．郑州师范学院 生命科学系，河南 郑州４５００４４；
３．上海市园林科学研究所，上海２００２３２）
摘 要：分别对不同时期红花槭叶片中的色素含量及矿质元素（包括全Ｎ、全Ｐ、全Ｋ、全Ｃｕ、
全Ｆｅ、全Ｚｎ）的含量进行了测定，并分析了生态因子（温度、湿度等）对红花槭叶片色素含量的影
响以及它们之间的相关性。结果表明：花色素苷含量在红花槭变色期大幅增加，是导致其变色的
主要色素；大量元素含量７～９月变化相对稳定，是进行叶分析的最佳时期；花色素苷与全Ｐ、全
Ｆｅ、全Ｚｎ和昼夜温差呈显著正相关，有计划地提高Ｐ和Ｆｅ、Ｚｎ的施入量以及加大温差，可以促进
花色素苷的形成。
关键词：红花槭；色素含量；生态因子；矿质营养
中图分类号：Ｓ ７９２．３５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１－０００９（２０１２）１３－００８６－０３
红花槭（Ａｃｅｒ ｒｕｂｒｕｍ）产自北美东部地区。幼枝红
色；叶掌状３～５裂，宽约１０ｃｍ，叶表面暗绿色，叶背覆
有白粉，秋叶黄色、琥珀色或火红色，为优良的秋季色叶
植物，有极高的观赏价值。选育后的红花槭有很多栽培
品种，叶色鲜亮，变色期较长，如：‘Ｏｃｔｏｂｅｒ ｇｌｏｒｙ’、‘Ｒｅｄ
Ｓｕｎｓｅｔ’、‘Ａｕｔｕｍ Ｆｌａｍｅ’等。现以表现良好的红花槭
‘Ｒｅｄ Ｓｕｎｓｅｔ’品种为材料，对其色素含量和矿质元素的
动态变化进行分析，分析环境因子对叶片呈色规律的影
响，为红花槭的栽培、生产和园林应用提供科学依据。
１ 材料与方法
１．１ 试验材料
供试树种为２００４年４月从加拿大引种的５ａ生红
花槭（Ａｃｅｒ ｒｕｂｒｕｍ‘Ｒｅｄ Ｓｕｎｓｅｔ’），胸径６ｃｍ左右，高
６．５～１０．０ｍ。定植密度２．５ｍ×３．０ｍ，灌溉条件良好。
１．２ 样品采集
从展叶开始采样，每月采样１次；１１月处于变色关
键期，叶中各元素含量变化较快，改为每周采样１次。
于晴天早上９：００～１０：００，分东、西、南、北４个方向选取
树冠外围当年生枝中部叶，每次取６株树采样，组成混
合样品，采后立即放入冰盒保存。将样品放入含０．１％
洗涤剂的清水中快速洗去灰尘，然后用去离子水冲洗３
次，备用［１］。
１．３ 分析方法
花色素苷采用０．１ｍｏｌ／Ｌ ＨＣｌ浸提；叶绿素和类胡
萝卜素用８０％丙酮浸提［２］；全Ｎ采用凯氏定氮法测定；
全Ｐ用矾钼黄比色法；全Ｋ用火焰光度法；全Ｆｅ、全Ｚｎ
和全Ｃｕ用原子吸收法测定［３］。
所有图表均采用ＳＰＳＳ １０．０处理。
２ 结果与分析
２．１ 色素含量的动态变化
由图１可知，Ａ．ｒｕｂｒｕｍ ‘Ｒｅｄ Ｓｕｎｓｅｔ’花色素苷在
萌芽初期含量较高，为０．２５ｍｇ／ｇ ＦＷ，随着叶片逐渐展
开含量有所下降，在６～１１月间含量维持在较低的水平；
１１月以后花色素苷含量急剧上升，１１月２９日叶片中花
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｅｆｅｃｔｓ ｏｆ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｍｕｌｃｈｅｓ ｏｎ ｇｒｅｅｎ－ｂｅｌｔ ｓｏｉｌ ｔｈａｔ ｃｏｖｅｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｒｅｅ ｂａｒｋ，ｏｒｇａｎｉｃ ｇａｒｄｅｎ ｗａｓｔｅ ａｎｄ ｗａｔｅｒ
ｐｅｒｍｅａｂｌｅ ｂｒｉｃｋ ａｎｄ ｗｅｅｄ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｇｒｅｅｎ－ｂｅｌｔ ｓｏｉｌ ｃｏｖｅｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｒｅｅ ｂａｒｋ ａｎｄ ｏｒｇａｎｉｃ
ｇａｒｄｅｎ ｗａｓｔｅ ｃｏｕｌｄ ｒｅｇｕｌａｔｅ ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｃｏｎｓｅｒｖｅｄ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ａｎｄ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｔｈｅ ｆｅｒｔｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓｏｉｌ，ｗｉｔｈ ｔｈｅ
ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｍｕｌｃｈｅｓ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ，ｔｈｅ ｅｆｅｃｔｓ ｂｅｃａｍｅ ｌａｒｇｅｒ．Ｔｈｅ ｃｏｖｅｒｉｎｇ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｐｅｒｍｅａｂｌｅ ｂｒｉｃｋ ｃｏｕｌｄ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｐＨ
ａｎｄ ｓｏｉｌ ｂｕｌｋ ｄｅｎｓｉｔｙ．Ｔｈｅ ｗｅｅｄｓ ｗｅｒｅ ｃｏｎｔｒｏｌｅｄ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｇｒｅｅｎ－ｂｅｌｔ ｓｏｉｌ ｃｏｖｅｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｍｕｌｃｈｅｓ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｇｒｅｅｎ－ｂｅｌｔ ｓｏｉｌ；ｔｒｅｅ ｂａｒｋ；ｏｒｇａｎｉｃ ｇａｒｄｅｎ ｗａｓｔｅ；ｗａｔｅｒ ｐｅｒｍｅａｂｌｅ ｂｒｉｃｋ；ｗｅｅｄ
６８
北方园艺２０１２（１３）：８６～８８ 植物·园林花卉·
色素苷含量达到１．３４ｍｇ／ｇ ＦＷ，涨幅达４３６％。总叶绿
素含量的变化趋势为展叶初期及旺盛生长期含量增加
很快，在６月达到最高，为２．８７ｍｇ／ｇ ＦＷ，之后叶绿素含
量逐渐下降，在变色期含量急剧下降直至趋于０。类胡
萝卜素总的变化趋势是５～６月含量逐渐上升，在６月达
到最高，为１．０４ｍｇ／ｇ ＦＷ，而后逐渐下降。
图１ 叶中色素含量的动态变化
Ｆｉｇ．１ Ｄｙｎａｍｉｃ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｉｇｍｅｎｔ ｏｆ‘Ｒｅｄ ｓｕｎｓｅｔ’
２．２ 大量矿质营养元素的动态变化
大量元素含量在整个生长季中均呈规律性变化
（图２）。从春季萌芽到秋季落叶，整体上呈逐渐降低
的趋势，但各自的变化幅度不同。其中 Ｎ 变幅为
３３．０７～１１．０８ｇ／ｋｇ，Ｐ为０．３４～０．１５ｍｇ／ｋｇ，Ｋ为
０．７１～０．２２ｍｇ／ｋｇ。其变化周期中７～９月相对稳定。
大量元素在叶片中的含量大小依次为Ｎ＞Ｋ＞Ｐ。
图２ 营养元素的动态变化
Ｆｉｇ．２ Ｄｙｎａｍｉｃ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｉｎｅｒａｌ ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ ｏｆ‘Ｒｅｄ ｓｕｎｓｅｔ’
２．３ 色素含量与其它因子的相关性分析
由表１可知，‘Ｒｅｄ Ｓｕｎｓｅｔ’叶片的叶绿素含量分别
与类胡萝卜素、全Ｋ、平均气温呈显著正相关，相关系数
分别为０．９８８、０．５４９和０．８１７，其中叶绿素与类胡萝卜
素、平均气温呈极显著正相关；叶绿素含量与花色素苷、
全Ｐ、全Ｆｅ、全Ｚｎ、昼夜温差、平均湿度呈显著负相关，相
关系数分别为－０．６７０、－０．５６４、－０．８５８、－０．５４７、
－０．６５７和－０．５０６，其中叶绿素与花色素苷、全Ｆｅ和昼
夜温差呈极显著负相关。
‘Ｒｅｄ Ｓｕｎｓｅｔ’叶片的类胡萝卜素与全Ｋ含量呈显
著正相关，相关系数为０．５３３。由表１中还可知，‘Ｒｅｄ
表１ 色素与生态及矿质元素相关性分析
Ｔａｂｌｅ １ Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｐｉｇｍｅｎｔ，ｍｉｎｅｒａｌ ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ，ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｆａｃｔｏｒ
叶绿素 类胡萝卜素 花色素苷 全Ｎ 全Ｐ 全Ｋ 全Ｃｕ 全Ｆｅ 全Ｚｎ 平均气温 昼夜温差 平均湿度
叶绿素 １．００
类胡萝卜素 ０．９８８＊＊ １．００
花色素苷 －０．６７０＊＊ －０．７２７＊＊ １．００
全Ｎ －０．０２ ０．０１ ０．０３ １．００
全Ｐ －０．５６４＊ －０．６２２＊ ０．７８７＊＊ ０．２５ １．００
全Ｋ ０．５４９＊ ０．５３３＊ －０．２６ ０．３８ －０．１４ １．００
全Ｃｕ ０．０８ ０．１２ －０．２０ ０．０５ －０．２５ ０．０２ １．００
全Ｆｅ －０．８５８＊＊ －０．８７２＊＊ ０．６２９＊＊ －０．０５ ０．５２３＊ －０．４８ ０．１７ １．００
全Ｚｎ －０．５４７＊ －０．５８４＊ ０．５４２＊ －０．０３ ０．３４ －０．１３ ０．１０ ０．６８５＊＊ １．００
平均气温 ０．８１７＊＊ ０．８７＊＊ －０．８４８＊＊ －０．１６ －０．７４９＊＊ ０．５００＊ ０．０９ －０．７９２＊＊ －０．６３７＊＊ １．００
昼夜温差 －０．６５７＊＊ －０．７３７＊＊ ０．６４４＊＊ －０．２９ ０．６１３＊ －０．５２４＊ －０．０７ ０．８１８＊＊ ０．６０１＊ －０．７５＊＊ １．００
平均湿度 －０．５０６＊ －０．４５ ０．０８ －０．２４ －０．０１ －０．６９２＊＊ ０．２１ ０．５２６＊ ０．２８ －０．３４ ０．３５ １．００
注：＊＊代表０．０１水平；＊代表０．０５水平。
Ｓｕｎｓｅｔ’叶片的类胡萝卜素与花色素苷、全Ｐ、全Ｆｅ、全
Ｚｎ、昼夜温差呈显著负相关，相关系数分别为－０．７２７、
－０．６２２、－０．８７２、－０．５８４、－０．７３７。
花色素苷分别与全Ｐ、全Ｆｅ、全Ｚｎ、昼夜温差呈显著
正相关，相关系数分别为０．７８７、０．６２９、０．５４２、０．６４４，与
平均气温呈显著负相关，相关系数为－０．８４８；全Ｐ与全
Ｆｅ、昼夜温差呈显著正相关，相关系数分别为０．５２３、
０．６１３，与平均气温呈显著负相关，相关系数为－０．７４９；
全Ｋ含量与平均气温呈显著正相关，相关系数为０．５００，
与昼夜温差、平均湿度呈显著负相关，相关系数分别
－０．５２４、－０．６９２；全Ｆｅ与全Ｚｎ、昼夜温差、平均湿度成
显著正相关，相关系数分别为０．６８５、０．８１８、０．５２６，与平
均气温呈显著负相关－０．７９２；全Ｚｎ含量与昼夜温差呈
显著正相关，相关系数为０．６０１，与平均气温呈显著负相
关，相关系数为－０．６３７。
３ 结论与讨论
由‘Ｒｅｄ Ｓｕｎｓｅｔ’叶片色素的季节变化可以看出，秋
季是红花槭‘Ｒｅｄ Ｓｕｎｓｅｔ’的最佳观赏期。变色期，‘Ｒｅｄ
Ｓｕｎｓｅｔ’的花色素苷含量急剧增加，叶绿素含量急剧下降
直至趋于无，类胡萝卜素含量逐步下降。结果表明，花
７８
·园林花卉·植物 北方园艺２０１２（１３）：８６～８８
色素苷是导致’Ｒｅｄ Ｓｕｎｓｅｔ’变色的主要色素。
有研究表明，花色素苷的积累和温度有关。对凤仙
花、一品红和甜橙等的研究发现［４－６］，冷处理使花色素苷
的含量增加。一般认为较大的昼夜温差，可以促进花色
素苷的合成。该试验研究表明，花色素苷含量与昼夜温
差呈极显著正相关，在一定时期花色素苷含量与气温呈
极显著负相关，这与前人的研究结果一致。很多色叶树
种在昼夜温差较大的地区变色明显，叶色鲜亮，显然有
一定的理论根据，但如何通过栽培措施控制温度及温度
变化使其定期变色还有待进一步研究。
植物在年生长周期中，叶片中的营养元素含量随物
候而变化，定期采样，分析其中营养元素含量的变化，找
出适宜的采叶期，是对树体营养状况做出诊断的关键。
前人的研究表明，在营养元素变化相对稳定期进行树体
的营养诊断较为合适［７－８］，从红花槭‘Ｒｅｄ Ｓｕｎｓｅｔ’叶片中
大量元素含量的动态变化可知，７～９月含量相对稳定。
故‘Ｒｅｄ Ｓｕｎｓｅｔ’在７～９月较适合进行采叶诊断。
前人研究认为红色系花卉过度供给Ｎ，则红色减
褪；Ｋ不足则阻碍光合作用能量传递和增加呼吸，因而
降低净光合作用，相反则能促进光合作用有利于碳水化
合物的积累；Ｐ在碳水化合物的代谢中起重要作用，而许
多微量元素可以促进花色素苷的合成［９－１１］。
该试验通过分析红花槭‘Ｒｅｄ Ｓｕｎｓｅｔ’色素与矿质元
素的相关性表明，花色素苷与全Ｐ、全Ｆｅ和全Ｚｎ呈显著
正相关；与Ｋ无显著相关性。这与前人的研究结果基本
一致，生产中可以在１０月有计划地提高Ｐ肥和Ｆｅ、Ｚｎ
肥的施入量，以促进花色素苷的形成，具体的施肥配方
有待于进一步的研究。
参考文献
［１］ 唐前瑞．红檵木遗传多样性及其叶色变化的生理生化研究［Ｄ］．长
沙：湖南农业大学，２００１．
［２］ 张志良．植物生理学实验指导［Ｍ］．北京：高等教育出版社，１９９０．
［３］ 中国科学院南京土壤研究所．土壤农化分析［Ｍ］．上海：科学技术出
版社，１９８１．
［４］ Ａｌｓｔｏｎ Ｒ Ｅ．Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｎｈｅｒｉｔａｎｃｅ ｏｆ ａｎｔｈｏｏｙａｒｉｎ ｐａｔｔｅｒｎ［Ｊ］．
Ｇｅｎｅｔｉｃａ，１９５９，３０（１）：２６１－２７７．
［５］ Ｍａｒｏｕｓｋｙ Ｆ Ｊ．Ｐｒｏｃ．Ａｍ．Ｓｏｃ．Ｈｏｒｔ．Ｓｃｉ．，１９６８，９２：６７８．
［６］ Ｍｅｒｅｄｉｔｈ Ｆ Ｉ，Ｙｏｕｎｇ Ｒ Ｈ．Ｐｒｏｃ．Ｆｉｒｓｔ Ｉｎｔｌ．Ｃｉｔｒｕｓ Ｓｙｍｐ．１９６８，１：２７１．
［７］ 马国瑞．园艺植物营养与施肥［Ｍ］．北京：中国农业出版社，１９９４．
［８］ 曲柏宏，朴红权．苹果梨树营养状况的初步研究［Ｊ］．园艺学报，１９９６，
２３（４）：３３４－３３８．
［９］ 潘瑞炽，董愚得．植物生理学（上册）［Ｍ］．北京：人民教育出版
社，１９７９．
［１０］邹帮基，何雪晖．植物的营养［Ｍ］．北京：农业出版社，１９８５．
［１１］陈朱希昭，邓岳芬，梁德印，等．棉花缺钾的解剖学特征观察［Ｊ］．北京
大学学报（自然科学版），１９８８，２４（４）：４６７－４７６．
Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｆａｃｔｏｒｓ ａｎｄ Ｍｉｎｅｒａｌ Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ Ｐｉｇｍｅｎｔｓ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｓ ｉｎ
Ｌｅａｖｅｓ ｏｆ Ａｃｅｒ ｒｕｂｒｕｍ ‘Ｒｅｄ Ｓｕｎｓｅｔ’
ＭＡ Ｘｉａｏ１，ＣＨＥＮ Ｇａｎｇ２，ＺＨＡＮＧ Ｄｏｎｇ－ｍｅｉ ３
（１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ａｒｔｉｓｔｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｅｎａｎ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｌｅｇｅ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ，Ｈｅｎａｎ ４５００４６；２．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｌｉｆｅ
Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ，Ｈｅｎａｎ ４５００４４；３．Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｌａｎｄｓｃａｐｅ Ｇａｒｄｅｎｉｎｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２００２３２）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｐｉｇｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｍｉｎｅｒａｌ ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｌｅａｖｅｓ ｏｆ Ａｃｅｒ ｒｕｂｒｕｍ ‘Ｒｅｄ Ｓｕｎｓｅｔ’ｉｎ ｄｉｆｅｒｅｎｔ
ｍｏｎｔｈ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅｍ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｏｆ ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎ ｗａｓ ｔｈｅ
ｍａｉｎ ｆａｃｔｏｒ ｏｆ ｃｏｌｏｒ ｃｈａｎｇｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ａｕｔｕｍｎ；ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｏｆ ｎｕｔｒｉｅｎｔ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｉｎ ｌｅａｖｅｓ ｈａｄ ａ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｌｉｔｔｌｅ ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ
ｆｒｏｍ Ｊｕｌｙ ｔｏ Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ，ｓｏ ｉｔ ｗａｓ ａ ｇｏｏｄ ｔｉｍｅ ｆｏｒ ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ；ａ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ
ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎ ａｎｄ Ｐ，Ｆｅ，Ｚｎ ｗａｓ ｐｒｏｖｉｄｅｄ，ｓｏ ｅｎｈａｎｃｉｎｇ ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐ，Ｆｅ ａｎｄ Ｚｎ ｗｏｕｌｄ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ
ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ａｃｅｒ ｒｕｂｒｕｍ ‘Ｒｅｄ Ｓｕｎｓｅｔ’；ｐｉｇｍｅｎｔｓ ｃｏｎｔｅｎｔ；ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｆａｃｔｏｒｓ；ｍｉｎｅｒａｌ ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ
８８