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干旱胁迫对实生红橘、甜橙和柚叶中营养元素含量的影响



全 文 :文章编号:1001-4829(2007)04-0630-04
  收稿日期:2007-05-28
  基金项目:国家科技攻关计划 “西部开发 ”重大项目
(2005BA901A04);贵州省 “十.五 ”重大科技攻关项目(黔科合
2003JGZ001);贵州省 “十一五 ”重大科技专项(黔科合 ZN字
2005-3001);贵州省优秀青年科技人才基金项目(黔科合人字
2003-0318)
作者简介:马文涛(1979-), 女 ,硕士 , 从事喀斯特山地果树生
理与栽培技术研究 , *为通讯作者。
干旱胁迫对实生红橘 、甜橙和
柚叶中营养元素含量的影响
马文涛 , 樊卫国*
(贵州大学喀斯特山地果树资源研究所 ,贵州 贵阳 550025)
摘 要:以红橘(CitrustangerinaHort.)、甜橙(CitrussinensisOsbeck)、柚(CitrusgrandisOsbeck)实生苗为材料 , 采用模拟降雨控水
长期干旱胁迫的方法 ,研究了降水量 400和 800mm的干旱胁迫对 3种柑橘实生苗叶片的N、P、K、Ca、Mg、Fe、Zn、Cu、Mn、B元素含
量的影响。结果表明:干旱胁迫降低了实生甜橙 、红橘和柚的叶片中 N、P、K、Ca、Mg、Fe、Cu、B元素的含量 ,增加了叶中 Mn元素的
含量;实生红橘和柚叶中的 Zn含量在降水量 400mm的干旱胁迫下显著降低 ,而同样的干旱胁迫条件下 ,实生甜橙叶中的 Zn含量
极显著地增加了。干旱胁迫降低实生甜橙和红橘叶中 N、Ca、Mg、Fe、Cu、B元素含量的作用相对较大。
关键词:柑橘;干旱胁迫;矿质营养元素
中图分类号:S666.9   文献标识码:A
Effectofdroughtstressonmineralnutrientcontentsinleavesofsdeedling
plantofC.tangerinaHort., C.sinensisOsbeckandC.grandisOsbeck
MAWen-tao, FANWei-guo*
(ReseachInstituteforFruitResourcesofKarstMountainRegion, GuizhouUniversity, GuizhouGuiyang550025, China)
Abstract:Bylong-perioddroughtstressusingstimulatedrainfalstocontrolwateramount, theseedlingsofCitrustangerineHort., Citrus
sinensisOsbeckandCitrusgrandisOsbeckwerestudied, anddroughtstressondiferentrainfals(400mmand800mm)influenceonele-
mentscontent(N, P, K, Ca, Mg, Fe, Zn, Cu, Mn, B)ofthethreeseedlingsleaves.ThestudyshowedthatcontentsofN, P, K, Ca, Mg, Fe, Zn,
Cu, Bweredecreased, butthecontentofMnincreased;thecontentofZnintheleavesofCitrustangerinaHort.andCitrusgrandisOsbeck
weredecreasedsignificantlyunderdroughtstressofprecipitation400mm, whilethecontentofZnintheleavesofCitrussinensisOsbeckin-
creasedsignificantly.Inaword, theinfluenceofdroughtstressoncontentsofN, Ca, Mg, Fe, CuandBaremoreremarkabletoCitrustangeri-
naHort.andCitrussinensisOsbeck.
Keywords:citrus;droughtstress;mineralnutrientelement
  柑橘是我国南方的重要常绿果树 ,广泛分布于
华南 、华中 、华东和西南地区。在我国西南的贵州 、
广西 、重庆等省(自治区 、市),相当多的柑橘分布于
喀斯特地区或山地。由于喀斯特地区和山地果园的
保水力弱 ,因此干旱频繁 。了解干旱胁迫对不同柑
橘种类树体矿质营养含量的影响 ,对不同柑橘种类
的抗旱性评价和在遭遇干旱后采取积极的技术对策
都有重要的意义 。
红橘 (CitrustangerinaHort.)、甜橙 (Citrus
sinensisOsbeck)、柚(CitrusgrandisOsbeck)是我国
栽培柑橘的重要种 ,很多栽培品种均属这些种 ,迄今
干旱胁迫与其有关的研究均无报道。本研究以实生
红橘 、实生甜橙和实生柚为试材 ,研究长期土壤干旱
胁迫对其叶片中 N、P、K、Ca、Mg、Fe、Zn、Cu、Mn、B
元素含量的影响 ,了解干旱胁迫对我国主要的柑橘
栽培种类树体养分影响作用的大小 ,为制定柑橘遭
遇干旱后的合理技术管理措施提供理论依据 。
1 材料与方法
1.1 材料
以红橘 (C.tangerinaHort.)、甜橙 (C.sinensis
Osbeck)、柚(C.grandisOsbeck)2 ~ 3年生实生幼树
630
西 南 农 业 学 报
SouthwestChinaJournalofAgriculturalSciences              
2007年 20卷 4期
Vol.20  No.4
表 1 干旱胁迫对实生红橘 、甜橙和柚叶片中大量营养元素含量的影响
Table1 Theefectofdroughtstressonthemacro-nutrientscontentsinleavesofseedlingplantsofC.tangerinaHort., C.sinensisOsbeckandC.
grandisOsbeck
柑橘种类
Citrusspecies
年降雨量
Yearlyprecipitation
(mm)
大量元素含量Macro-nutrientscontents(g/ 100gDW)
N P K Ca Mg
红橘 C.tangerinaHort. 400 2.95cC(-12.20) 0.16bB(-4.24) 1.57cC(-16.07) 2.79cC(-35.84) 0.27cC(-27.03)
800 3.55aA(+5.65) 0.17aA(0.0) 1.70bB(-9.09) 3.25bB(-10.22) 0.33bAB(-10.81)
1200 3.36bAB 0.17aA 1.87aA 3.62aA 0.37aA
甜橙C.sinensisOsbeck 400 2.79cC(-13.89) 0.14Cc(-20.32) 2.07dB(-21.89) 3.22cC(-17.65) 0.33bB(-17.5)
800 3.53aA(+8.95) 0.17bB(-5.56) 2.47bA(-6.44) 3.49bB(-10.14) 0.35bB(-12.50)
1200 3.24bAB 0.18aA 2.64aA 3.91aA 0.40aA
柚C.grandisOsbeck 400 2.75cC(-8.63) 0.17cB(-10.69) 1.60dC(-27.23) 2.85cC(-13.90) 0.28cB(-15.15)
800 3.43aA(+13.95) 0.18bB(-14.29) 2.02bB(-8.18) 3.14bAB(-5.14) 0.31abAB(-6.06)
1200 3.01bB 0.21aA 2.20aA 3.31aA 0.33aA
  注:多重比较采用新复极差测验 ,同一列后标记相同字母者 ,表示无显著差异;大小字母不同表示差异显著 ,分别表示达到 1%和 5%显著
性差异水平。 (-, +)表示与对照比较处理叶中营养元素含量降低或增加的百分率。
Note:StatisticalmultiplecomparisonaccordingtotheSSRtest, thesameleterindicatesnosignificanceinthesamecolumn, thesmalandbigleter
indicatessignificanceat1% and5% level, separately.
为试材 。
盆栽土为微酸性黄壤 , pH6.3,有机质含量 2.52
%,全氮 0.15 %,全磷 0.14 %,全钾 1.58%,速效
氮 91.20 mg/kg,速效磷 16.0 mg/kg, 速效钾 170
mg/kg,有效硼 0.63mg/kg,有效锰 21.80mg/kg,有
效铁 6.0mg/kg,有效锌 0.86 mg/kg, 有效铜 0.79
mg/kg。
1.2 方法
试验在贵州大学喀斯特果树研究所温室内进
行 。
试验分别设年降水量 400、800、1200mm(对照)
3个不同的处理 ,根据贵阳地区近 10年每月各旬的
降水量比例及各旬中平均的降雨天数 ,计算出各干
旱处理每旬的降水量进行定量浇水。
2004年春将实生红橘 、实生甜橙和实生柚幼苗
定植于直径 31 cm,高 30 cm的塑料桶内 。每桶 9
株 ,每个处理三桶 ,重复 3次 。 2004年进行正常浇
水培养 。 2005年 1月起进行干旱胁迫处理 , 8月中
旬 ,统一取各处理和对照的春梢中部叶片洗涤 、烘
干 、粉碎 、过筛后测定 N、P、K、Ca、Mg、Fe、Zn、Cu、
Mn、B元素含量 , 2006年试验整体重复 1次 。用两
年分析的平均值进行方差分析 。
分析样品用 H2SO4 -H2O2 湿灰化法消化 , N的
测定采用凯氏定氮法 、P用钒钼黄比色法 、K用火焰
光度计法 、B用姜黄素比色法测定;Ca、Mg、Fe、Zn、
Cu、Mn等元素用干湿灰化 —原子吸收分光光度法
测定[ 4] 。
2 结果与分析
2.1 干旱胁迫对实生红橘 、甜橙和柚叶片的大量元
素含量影响
2.1.1 对 N元素含量的影响 研究结果表明 ,干
旱胁迫对实生红橘 、甜橙和柚的叶中大量元素含量
的影响差异较大。从表 1可见 ,在降雨量 800 mm
的干旱胁迫下 ,实生红橘 、甜橙和柚叶中的 N素含
量最高 , 降雨量 400 mm的干旱胁迫处理 , 3个树种
叶片中的 N素含量都极显著降低了 。说明 ,降雨量
400 mm的严重干旱胁迫对实生甜橙 、实生红橘和实
生柚的 N素水平影响极大 。
2.1.2 对 P元素含量的影响 严重的长期干旱胁
迫显著降低了实生红橘 、甜橙和柚叶中 P的含量水
平 ,除实生红橘在 800 mm降雨量干旱胁迫下与对
照没有显著差异外 ,其余处理和树种间差异达到了
极显著水平。与对照相比 ,降雨量 400 mm干旱胁
迫的实生甜橙叶中 P含量降低了 20.32 %,实生柚
降低了 10.69%,实生红橘降低了 4.24 %;降雨量
800 mm干旱胁迫的实生甜橙叶中 P含量降低了 5.
56 %,实生柚降低了 4.29 %。说明 ,干旱胁迫的对
降低实生甜橙 P营养水平的作用最强 ,其次是实生
柚 ,降低实生红橘 P营养水平的作用较弱 。
2.1.3 对 K元素含量的影响 表 1显示 ,随降雨
量的减少 ,实生红橘 、甜橙和柚叶中 K的含量极显
著地降低 。与对照相比 ,在不同强度的干旱胁迫下 ,
实生红橘 、甜橙和柚叶中 K含量降低的百分率大小
顺序不同 ,降雨量 400 mm的干旱胁迫处理降低叶
中 K含量的顺序为实生柚(27.23 %)>实生甜橙
(21.89%)实生红橘(16.07%);降雨量 800mm的
干旱胁迫处理降低叶中 K含量的顺序为实生红橘
(9.09%)>实生柚(8.18%)实生甜橙(6.44%)。
6314期       马文涛等:干旱胁迫对实生红橘 、甜橙和柚叶中营养元素含量的影响*
表 2 土壤干旱胁迫对实生红橘 、甜橙和柚叶片微量营养元素含量的影响
Table2 Theefectofdroughtstressonthemicro-nutrientscontentsinleavesofseedlingplantsofC.tangerinaHort., C.sinensisOsbeckandC.
grandisOsbeck
柑橘种类
Citrusspecies
年降雨量
Yearlyprecipitation
(mm)
微量元素含量 Micro-nutrientscontents(mg/kgDW)
Fe Zn Cu Mn B
红橘 C.tangerinaHort. 400 159.08cC(-37.12)28.14bB(-8.55) 4.33cC(-37.52) 18.76aA(+23.26)51.73cC(-29.00)
800 189.75bB(-25.00)27.99bB(-9.03) 6.06bAB(-12.55)15.49bB(+1.77) 57.36bB(-21.27)
1200 253.00aA 30.77aA 6.93aA 15.22bB 72.86aA
甜橙C.sinensisOsbeck 400 159.08cB(-46.90)35.56aA(+16.17) 1.73bB(-50.71)20.93aA(+40.00)32.85cC(-20.88)
800 210.83bB(-29.62)26.29cC(-14.11) 3.46bA(-1.42) 16.85bB(+12.71) 38.07bB(-8.31)
1200 299.57aA 30.61.bB 3.51aA 14.95cB 41.52aA
柚C.grandisOsbeck 400 178.89cC(-36.54)24.43bB(-12.22)5.43.bA(-20.61)16.31aA(+33.36)46.85cC(-16.49)
800 211.47bB(-24.94)26.13aA(-6.11) 6.40abA(-6.43) 13.05cB(+6.70) 51.57bB(-8.07)
1200 281.75aA 27.83aA 6.84aA 12.23cB 56.10aA
  注:同表 1。 Notes;thesameasintable1.
说明 ,树种间对不同干旱胁迫强度的降 K响应强度
是有差异的 。
2.1.4 对 Ca、Mg元素含量的影响 随干旱胁迫程
度的加重 ,实生红橘 、甜橙和柚叶中的 Ca、Mg元素
含量都显著下降。与对照相比 ,降雨量 400和 800
mm的干旱胁迫处理降低 Ca含量的顺序相同 ,即实
生红橘(35.84%, 10.22%)>实生甜橙(17.65%,
10.14 %)>实生柚(13.90 %, 5.14 %),说明干旱
胁迫对实生红橘的 Ca素水平影响最大 ,而对实生
柚的影响相对较小 。从表 1可看出 ,在降雨量 400
mm的干旱胁迫下实生橘叶中的 Mg元素降低最多 ,
降低多少的顺序为实生红橘(27.03 %)>实生甜橙
(17.50 %)>实生柚(15.15 %);800 mm处理的顺
序为实生甜橙(12.50 %)>实生红橘(10.81%)>
实生柚(6.06%)。
2.2 干旱胁迫对川橘 、甜橙和柚叶片的微量元素含
量影响
表 2显示 ,干旱胁迫降低了实生红橘 、甜橙和柚
叶片中的 Fe、Cu、B含量 ,随着干旱程度的加剧 ,降
低的幅度增大 ,不同降雨量处理间多数达到显著或
极显著水平;在同一处理水平下 ,树种间存在明显差
异 。干旱胁迫使实生红橘 、甜橙和柚叶片中的 Mn
元素含量显著地增加了。
与对照相比 ,降雨量 400和 800 mm的干旱胁
迫处理降低 Fe含量的顺序相同 ,即实生甜橙(46.90
%, 29.62%)>实生红橘(37.49 %, 25.0 %)>实
生柚(36.56 %, 24.94 %)。说明 ,干旱胁迫对实生
甜橙的 Fe营养水平影响最大。
  干旱胁迫对 Zn含量的影响在 3个柑橘种间的
表现不一致 。与对照比较 ,实生红橘在降雨量 400
和 800mm的干旱胁迫下 ,叶中的 Zn含量都显著降
低了 ,但处理间差异不显著。而实生甜橙在降雨量
800 mm的干旱胁迫下 ,叶中的 Zn含量显著降低了 ,
但降雨量 400mm的干旱胁迫下 ,叶中 Zn的含量反
而显著增加了 ,两年的试验都得到同样的结果。
降雨量 400和 800 mm的干旱胁迫下 , Cu元素
含量降低幅度大小的顺序是相同的 ,即实生甜橙
(50.71%、1.42 %)>实生红橘(37.52 %、12.55
%)>实生柚(20.61 %、6.43 %)。表明在 3个树
种中 ,干旱胁迫对实生甜橙的 Cu元素含量影响最
大。
干旱胁迫降低实生红橘 、甜橙和柚叶片中 B的
含量 ,实生红橘的降低幅度最大 ,其次是实生甜橙和
实生柚。
3 讨 论
  干旱胁迫对营养元素含量的影响在不同柑橘树
种间存在较大差异 ,这种情况在其它树种上也存
在[ 1 ~ 3] ,这是不同树种对干旱胁迫适应性差异的表
现。本研究结果表明 ,干旱胁迫降低了实生红橘 、甜
橙和柚叶片中的 P、K、Ca、Mg、Fe、Cu、B元素含量 ,
也降低了实生红橘和柚叶片中的 Zn的含量 。 3种
柑橘的实生苗在遭受干旱胁迫后 ,叶片的 Mn元素
含量增加了 ,这种情况在苹果上有报道[ 2] , 其原因
有待于进一步研究 。
在降雨量 1200mm条件下 , 3种柑橘的实生苗
叶中 N素含量都不是最高 ,这可能与充足的水分供
应促进了营养生长而导致叶中 N素浓度降低有关。
在降雨量 800 mm的干旱胁迫下 ,实生甜橙叶片的
Zn含量降低 ,但在降雨量 400 mm的严重干旱胁迫
下 , Zn的含量反而增加了 , 其原因可能与 “Piper-
Steenbjerg”效应有关[ 5] ,即植物生长受到强烈抑制
632 西 南 农 业 学 报                      20卷
时 ,干重下降 ,生理功能紊乱 ,一些元素的相对浓度
偏高 , Zn元素缺乏时 ,往往会出现这种情况 。从试
验过程中观察到 ,在降雨量 400 mm的严重干旱胁
迫下 ,实生甜橙的生长受到及其严重的抑制 ,并出现
小叶黄化症状 ,因此 ,严重干旱胁迫下实生甜橙叶片
中 Zn的含量反而增加也许就是缺 Zn的生理表现 ,
这种情况在苹果上也出现过[ 5] 。
从本研究的结果提示我们 ,在柑橘的栽培管理
过程中应加强水分管理 ,以免降低树体多种营养元
素的含量水平。由于干旱胁迫对甜橙和红橘树体内
多种营养元素降低的作用相对较大 ,因此在更应该
重视甜橙和红橘类品种的水分管理。
由于干旱胁迫对柑橘树体的营养元素含量有重
要的影响 ,因此在柑橘的营养诊断时 ,对缺素原因的
分析和解释 ,不仅要考虑果园土壤中营养元素是否
亏缺 ,或元素间的拮抗作用 ,也应考虑到水分环境因
素。
参考文献:
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-317.
(责任编辑 高红卫)
6334期       马文涛等:干旱胁迫对实生红橘 、甜橙和柚叶中营养元素含量的影响*