全 文 ：第 31卷第 1期 江 西 农 业 大 学 学 报 Vol.31, No.1
2009年 2月 ActaAgriculturaeUniversitatisJiangxiensis Feb., 2009
文章编号:1000-2286(2009)01-0104-05
白栎果实矿质元素积累的动态规律
汪玉如 1 ,刘仁林 2 ,廖为明 3＊
　　(1.江西科技师范大学 生命科学院 , 江西 南昌 330048;2.赣南师范学院 生命科学系 , 江西 赣州 341000;3.江
西农业大学 园林与艺术学院 , 江西 南昌 330045)
摘要:白栎是壳斗科落叶树种 , 白栎的果实营养丰富 , 是传统的无公害食品 。目前 ,白栎仍为野生状态 ,有关白
栎的栽培 、果实生长规律 、营养积累动态 、营养成分等有利于产业化发展的基础研究未见报道。通过研究白栎
果实矿质元素积累的动态规律以及果实的生长发育规律 , 得到如下结论:(1)白栎果实的成熟时间为 10月下
旬。 (2)白栎果长的增长和果实最大直径的增长为单峰值;千粒重的增长曲线为双峰值。 (3)大量元素钙(Ca)
和镁(Mg)具有相似的增长动态规律;磷元素的增长率变化比较特殊 , 8月 30日和 10月 15日磷含量下降最快 。
(4)微量元素 Fe、Cu、Zn具有相似的增长动态规律 , 8月 30日至 9月 15日增长最大;Se的积累规律比较复杂 ,
说明白栎可能是硒积累型植物。 (5)果实含水率于 8月 30日变化最大 , 因此 8月份的水分管理是白栎栽培的
关键。结果表明 , 6 ～ 7月应补充钙肥 、镁等大量元素和微量元素 Fe、Cu、Zn, 以提高白栎果实的产量 、改善果实
品质。
关键词:白栎果实;矿质元素;动态规律
中图分类号:S792.184.01　　文献标识码:A
DynamicPrincipleofMineralElementsAccumulating
intheFruitofQuercusfabri
WANGYu-ru1 , LIURen-lin2 , LIAOWei-ming3＊
　　(1.ScienceandTechnologyNormalUniversityofJiangxi, Nanchang330048, China;2.DepartmentofLife
ScienceofGannanNormalColege, Ganzhou341000, China;3.ColegeofArtandLandscape, JAU, Nanchang
330045, China)
　　Abstract:QuercusfabriHanceisaspeciesofdeciduoustreesbelongingtoEricaceaefamily, itsfruitisof-
tenusedtomakediferenttraditionalfoodswhichareknownasgreenfoodsinChina.Atpresent, treesof
Quercusfabriaregrowingstilinwild, soitisdificulttofindanyresearchreportsofQuercusfabriaboutits
cultivation, growthoffruit, nutritivecomponentsandthedynamicprincipleofnutritivecomponentsaccumu-
latinginthefruit.InordertogetmorebasicinformationofQuercusfabri, thestudywascariedonthedynamic
principleofmineralelementsaccumulatinginthefruitandtheprincipleofgrowthanddevelopmentofthe
fruit.Theresultsareasfolows:(1)Thematureperiodoffruitis30thOct.(2)Theincreaseofgrowthofboth
nutlengthandmajordiameterhaveonlyonepeakvalueinthegrowthcurve, buttwopeaksofvalueofthein-
creaseof1 000 seedsweight.(3)ThemajorelementslikeCaandMghavethesamedynamicprincipleof
growth, butelementPisdiferentfromotherswithaspecialdynamicprincipleinwhichthecontentofPinthe
收稿日期:2008-09-02　　修回日期:2008-11-24
基金项目:江西省教育厅科技项目(赣教科字 [ 2006] 147号)
作者简介:汪玉如(1964-), 女 ,副教授 , 主要从事森林生态学研究;＊通讯作者:廖为明 , 教授 , E-mail:liaowm62@
yahoo.com.cn。
DOI :10.13836/j.j jau.2009024
第 1期 汪玉如等:白栎果实矿质元素积累的动态规律
fruitdecreasesmostquicklyat30thAugustand15thOct.(4)TheminorelementslikeFe, CuandZnarecom-
monwiththedynamicprincipleinwhichtheincreaseofelementgrowthareinlargenumberduring30thAugust
and15thOct.Inaddition, elementSehasacomplexmechanismofaccumulationinthefruitofQuercusfabri
anditissupposedthatQuercusfabrimaybeatypeofplantswhichaccumulateelementSe.(5)Basedonthea-
boveanalysis, therateofwateroffruitchangeslargelyat30thAugust, whichshowsthatirigatingthefieldof
QuercusfabriisvaryimportantinAugust.Inaddition, thefertilizerofmajorelementslikeCa, Mgandminor
elementslikeFe, Cu, ZnmustbeappliedtotreesofQuercusfabriinJuneandJulyforagreatharvestoffruit.
Keywords:fruitofQuercusfabri;mineralelements;dynamicprinciple
白栎(QuercusfabriHance)是壳斗科(Fagaceae)栎属的落叶乔木 ,高 10 ～ 20 m,萌芽能力强 ,在经常
砍伐的情况下萌蘖成灌木状。白栎适应性很强 ,耐干旱瘠薄 ,在红壤岗地 、低山丘陵均能生长 。白栎的
天然分布区主要在淮河以南 、长江流域 、华南 、西南各省区 ,一般生于海拔 1 000 m以下 ,西南可达
1 900m。白栎的种仁可酿酒 、制豆腐和粉丝 ,是名副其实的绿色食品 。其次 ,白栎的木材可用于种香
菇 、造纸;落叶可改良土壤;树皮 、壳斗可提制栲胶等 。有些省区把栎属(Qucercus)种类的坚果都称为
“橡实” ,因此白栎的坚果是 “橡实”的一种。如李世华等认为 “橡实又叫橡子”,是壳斗科植物坚果的统称[ 1] 。
随着绿色食品 、有机食品标准的实施 ,对橡实在食品 、饲料 、医药等方面的研究日益广泛和深入 ,如
谢玮等研究表明 ,橡实淀粉无毒 ,无论在基因水平还是在染色体水平 ,以及在体细胞和性细胞水平 ,均未
见导致突变的异常 ,也未见对动物产生慢性毒性[ 2] 。赵文恩等分析了河南南部橡子淀粉的特性 ,其结
论是:淀粉含量为 66.1%;淀粉颗粒为无定形相的较多 ,晶态相的颗粒较少 [ 3] ;X-射线衍射分析说明橡
子淀粉为 C型结晶结构 ,不同于马铃薯淀粉的 B型结晶结构 。谢玮等研究认为 ,栓皮栎(Quercusvaria-
bilis)、麻栎(Q.acutisima)、刺叶栎(Q.spinosa)、多穗柯(Lithocarpuslitseifolius)等 10种橡实仁的平均淀
粉含量为 61.82%,蛋白质 2.28%,每 100g含 Vb2 1.62mg[ 2] 。侯颖等提出了从橡实淀粉中提取单宁的
工艺等等[ 4] 。
在橡实开发利用研究领域 ,主要集中在绿色食品 、医药和饲料方面 。赵文恩等研究了利用橡实淀粉
制取草酸的工艺 ,可以节约大量的粮食 [ 5] 。彭注则介绍了橡实淀粉酿酒的工艺 [ 6] ,为开发酒精等生物
能源提供了参考 。徐廷生等研究利用橡实淀粉进行喂猪 ,结果表明橡实淀粉作猪饲料与玉米作猪饲料
对猪的生长没有差异 ,完全可以代替玉米作为饲料 , 节约粮食 [ 7] 。王小民等研究表明 , 饲料组分为
200 g/kg橡实淀粉 ,每头猪可比原来的玉米饲料日增重量 17.68%,效果明显[ 8] 。
从以上可以看出 ,首先橡实的研究没有针对具体的 、有价值的橡实植物种类进行系统研究。因为不
同种类的橡实淀粉 、灰分 、蛋白质等含量有较大的差异 ,如云南不同橡实种类的淀粉含量在 30.36% ～
62.88%之间 [ 9] 。其次 ,缺少针对具体树种的生长发育 、叶面积 、果实生长与营养成分增长的关系 、种子
贮藏技术等进行研究 ,这对橡实产业化 、标准化不利 。本文选择食用广泛 、营养丰富 、适应性强的白栎果
实 ———橡实的一种进行研究 ,探讨其果实生长与矿质元素积累的动态规律 ,为橡实进一步的开发利用和
产业化提供技术参考 。
1　研究方法
1.1　定位观测与取样
选择江西永新西南部三湾作为观测 、取样点 ,海拔 200 ～ 700 m,正好处于与井冈山交界处 ,属于丘
陵与低山接合部 ,有利于今后向丘陵推广 、种植 。 2005年 8月 ～ 12月 ,每隔 50 m海拔选择 1个观测点 ,
每个观测点选 3株进行观测 ,一共 10个观测点 、30株树;每隔 15 d进行果实测定;另外在每个观测点周
围采摘 2 kg果实 ,测定种仁(去壳)的钙(Ca)、镁(Mg)、磷(P)、铁(Fe)、铜(Cu)、锌(Zn)、硒(Se)的含
量;用四分法随即抽取 50粒坚果(去壳斗),测量果高 、最大处直径。每隔 15 d采摘果实进行测定 1次。
观察样树和采果样树都处在结实年龄阶段 ,树龄 8 ～ 10年 。
1.2　矿质元素含量测定
每次进行矿质元素含量测定时 ,取出种仁 ,进行 105 ℃杀青 20 min, 60 ℃烘干备用 。采用日立 Z-
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　江 西 农 业 大 学 学 报 第 31卷
8000型偏振塞曼原子吸收分光光度计测量白栎果实中的 Ca、Mg、P、Fe、Cu、Zn、Se的含量。
2　结果与分析
2.1　白栎果实的生长规律
2.1.1　生长节律　果实生长规律与叶片不同 ,需要较长的时间才能完成营养物质的积累并达到成熟。
根据测定 ,白栎果实生长节律列于表 1。
表 1　白栎果实生长节律
Tab.1　TheprincipleofgrowthofQuercusfabrifruit
时间 /月 -日 08-01 08-15 08-30 09-15 09-30 10-15 10-30
千粒重 /g 222.8 224.8 489.9 648.3 665.5 731.3 845.8
平均长 /cm 0.74 0.78 1.15 1.31 1.45 1.46 1.54
最大直径 /cm 0.70 0.71 0.86 0.93 0.93 0.95 0.97
备注 10月 30日以后开始落果
　　表 1反映了如下规律:①千粒重在 10月 30日以后达到最大值;②果实平均长度和最大直径的平均
宽度也是在 10月 30日以后达到最大值;③果实千粒重不仅与果实的形态生长有关 ,而且与果实内含物
积累 、成熟程度有密切的关系。果实体积的生长(即形态生长)与千粒重的生长有同步关系 ,但它们却
有本质区别 ,白栎果实的成熟期可以确定为 10月下旬;④千粒重 、果实平均长度和平均宽度的生长累积
曲线均呈 “S”形 ,表现出 “慢 -快 -慢 ”的变化。
2.1.2　增长节律　白栎果实千粒重 、平均长度和平均宽度的增长节律综合反映了白栎的生理 、生化特
点和遗传背景 ,这 3种增长节律表现出明显的差异(表 2)和一定的规律 。表 2反映出白栎果实增长的
基本规律是:①果长的增量和果实最大直径的增量为单峰值 ,即 8月 30日增加量最大 ,因此 7月份的
肥 、水管理是提高产量的关键;②千粒重的增加量为双峰值 ,即分别在 8月 30日和 10月 30日 ,这与果
实生理过程有关 ,因此 , 7月 、8月 、9月的水分 、肥料管理是提高白栎果实质量的重要基础 。
表 2　白栎果千粒重与果实形态增长情况
Tab.2　Increaseof1000seedsweightandthesizeoffruitsofQuercusfabrifruit
时间 /月 -日 08-15 08-30 09-15 09-30 10-15 10-30
千粒重增量 /g 2.1 265.1 158.4 17.2 65.9 114.5
果长增量 /cm 0.04 0.37 0.16 0.14 0.01 0.08
最大直径增量 /cm 0.01 0.15 0.07 0 0.02 0.02
表 3　白栎果实种仁矿质元素含量分析
Tab.3　AnalysisofminorelementsofnutsofQuercusfabrifruit mg/100g
时间 /月 -日全果含水率 /% Ca Mg P Fe Cu Zn Se
08-15 24.1 319.9 163.6 186.4 2.56 1.13 1.58 2.34
08-30 73.8 176.6 85.5 150.4 1.76 0.94 1.59 1.34
09-15 72.2 129.8 65.4 135.2 0.83 0.89 0.57 1.68
09-30 65.2 104.9 56.7 120.9 0.87 0.77 0.34 0.42
10-15 53.4 73.0 43.5 88.0 0.44 0.68 0.18 0.42
10-30 42.9 85.7 51.4 98.1 0.7 0.67 0.22 2.09
2.2　主要矿质元素积累的动态规律
2.2.1　主要矿质元素积累生长的动态规律　果实是植物营养物质的贮藏器官 ,矿质元素的含量和动态
规律直接关系到果品的食用价值。本文对不同时期采集的白栎果实种仁进行矿质元素 Ca、Mg、P、Fe、
Cu、Zn、Se含量测定 ,结果见表 3。
由表 3可知:①Ca、Mg、P、Fe、Zn、Se具有相同的积累规律 ,即 8月 15日 ～ 10月 15日逐渐下降 , 10
月 30日又转为上升;②9月 30日 ～ 10月 15日矿质元素的含量改变最大 ,是果实矿质元素积累量变化
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第 1期 汪玉如等:白栎果实矿质元素积累的动态规律
图 1　果实千粒重增长与 Se元素积累动态
Fig.1　Curvesofincreaseof1 000 seedsweight
andaccumulationofelementSeinfruits
的转折点 ,也是果品质量改变的关键 。因此在栽培过程中 , 7 ～ 9月初应加强水 、肥的管理 ,以改善果品
的质量;③全果含水率 、Cu的积累规律相同 ,即呈逐步减少的趋势;④Se的积累规律比较复杂 ,基本上
与 Ca、Mg、P、Fe、Zn等元素的积累规律相似 ,但在 9月 15日表现出快速的升高 ,这说明微量元素的积累
机理可能更复杂 。Se是有益元素[ 10] ,对植物生长有促进作用 ,但不是必需的;此外 Se又是有益于人体
健康的元素 ,具有较高的营养价值。
2.2.2　主要矿质元素不同时期的增长量比较　以 8月 15日各矿质元素的含量为分母 ,用表 3各元素
每一时期含量与前一时期的含量相减 ,得的增长百分率(表 4)。
表 4　不同时期白栎果实种仁矿质元素增长
Tab.4　TherateofincreaseofminorelementsofQuercusfabrifruitduringdifferentperiods %
时间 /月 -日果实含水率 /% Ca Mg P Fe Cu Zn Se
08-30 49.7 -44.8 -47.7 -19.3 -31.3 -16.8 0.6 -42.7
09-15 -1.6 -14.6 -12.3 -8.2 -36.3 -4.4 -64.6 14.5
09-30 -7 -7.8 -5.3 -7.7 1.6 -10.6 -14.6 -53.8
10-15 -11.8 -10 -8.1 -17.6 -16.8 -8.0 -10.1 0.0
10-30 -10.5 4.0 4.8 5.4 10.2 -0.9 2.5 71.4
　　表 4反映出如下规律:①果实含水率于 8月 30日变化最大 ,因此 8月份须加强白栎栽培的水分管
理;10月 15日果实含水率下降最快 ,标志着果实接近成熟。 ②除 Cu元素外 ,其它矿质元素都表现为 10
月 30日果实成熟期的含量增加 ,说明这些矿质元素最终在果实中积累下来。 ③种仁中矿质元素增长可
划分为 4种类型:一是大量元素 Ca、Mg具有相似的增长动态规律 , 8月 30日 Ca、Mg增长率变化最大 ,
如果土壤中 Ca、Mg不足 ,应于 6 ～ 7月补充钙肥和镁肥;二是微量元素 Fe、Cu、Zn具有相似的增长动态
规律 , 8月 30日 ～ 9月 15日增长率变化最大 ,如果土壤中 Fe、Cu、Zn不足 ,应在 6 ～ 7月补充微量元素肥
料 ,以改善果实的品质;三是 P元素的增长率变化比较特殊 , 8月 30日和 10月 15日 P含量下降较大 ,
因此提倡早施磷肥;四是 Se元素含量的变化较复杂 ,这与硒元素特殊的生理过程有关。
2.3　果实生长与矿质元素积累的关系
2.3.1　果实千粒重生长与 Se元素积
累的关系　用表 2千粒重增量与表
3 Se的含量绘制增长曲线(图 1)。图
1表明:①Se的积累动态规律与千粒
重增长趋势基本相同 ,都有两个高峰 ,
即千粒重增长的两个峰值分别是 8月
30日和 10月 30日;Se增量的两个峰
值分别是 9月 15日和 10月 30日 。
②Se元素的积累与千粒重生长的差
异是:果实种仁中 Se最初 (8月 15
日)与果实成熟时(10月 30日)的含
量比较接近 ,分别为 2.34mg/(100g)
和 2.09 mg/(100g)。因此 ,白栎属于硒积累型植物 ,它以硒酸盐(SeO4 2 -)形式被吸收 ,形成硒的半胱氨
酸和氨基酸类似物 ,然后形成含硒蛋白质而积累于果实中[ 10] 。
2.3.2　果实千粒重累积生长与 P元素积累生长的关系　由于白栎果实中 Ca、Mg、P、Fe、Zn、Se具有相
同的积累规律 ,故选择用表 1千粒重累积生长与表 3磷元素积累生长绘制图 2,以便分析它们之间的趋
势 。图 2反映出如下规律:①P元素积累生长曲线呈较平稳的下降趋势 ,而千粒重呈 “S”形上升趋势。
P元素是重要的生理代谢元素 ,在幼嫩的植物果实器官中需要大量的 P参与各种生理过程 ,因此幼果期
P的含量较高 ,成熟期 P的含量降低。相反 ,果实千粒重生长过程是有机营养物质如淀粉 、蛋白质 、脂肪
等积累的过程 ,一般符合生物生长规律而呈 “S”形上升曲线。 ②由表 3可知 , Ca、Mg、Fe、Zn等矿质元素
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　江 西 农 业 大 学 学 报 第 31卷
图 2　果实千粒重累积生长与磷元素积累生长的关系
Fig.2　Curvesofaccumulationof1 000 seedsweight
andgrowthofelementPinfruits
与 P元素积累生长具有相似的动态规律。
3　结　论
(1)通过白栎果实含水率 、千粒重 、果实
大小以及果实矿质元素的分析 ,白栎果实成
熟的时间为 10月下旬 。
(2)白栎果实千粒重 、果实平均长度和
平均宽度的生长累积曲线均呈 “S”形 ,表现
出 “慢 -快 -慢”的变化。
(3)白栎果长的增量和果实最大直径的
增长为单峰值;千粒重的增长为双峰值。千
粒重是果实营养物质转化 、积累的生理过程 ,
其变化反映了果实 “质量”的变化特征 。
(4)大量元素钙(Ca)和镁(Mg)具有相
似的增长动态规律 , 8月 30日 Ca、Mg增长率变化最大。但磷元素的增长率变化比较特殊 , 8月 30日和
10月 15日磷含量下降较大 ,标志着果实开始进入成熟阶段 ,因此提倡早施磷肥很有必要 。
(5)微量元素 Fe、Cu、Zn具有相似的增长动态规律 , 8月 30日 ～ 9月 15日增长率变化最大 ,说明 6
～ 7月应进行微量元素肥料的施用 ,以改善果实的品质。 Se的积累规律比较复杂 , 9月 15日表现出快
速的升高 ,说明微量元素的积累机理可能比较复杂 。果实初期 Se含量与果实成熟时 Se的含量比较接
近 ,说明白栎是硒积累型植物 ,即它以硒酸盐(SeO4 2 -)形式被吸收 ,形成硒的半胱氨酸和氨基酸类似
物 ,然后形成含硒蛋白质而积累于果实中 。
(6)白栎果实含水率 、千粒重 、果实大小以及果实矿质元素含量的动态分析表明:果实含水率于 8
月 30日变化最大 ,因此 8月份的水分管理是白栎栽培的关键 。此外 ,综合分析表明 , 6 ～ 7月应补充钙
肥 、镁肥等大量元素和微量元素 Fe、Cu、Zn,以提高果实产量 、改善果实品质 。
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