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野生毛樱桃生长期矿质营养含量变化与果实生长的关系



全 文 :河北科技师范学院学报 第 19卷第 2期 , 2005年 6月
Journal of Hebei Normal Univ er sity of Science& Technolog y Vo l. 19 No . 2 June 2005
野生毛樱桃生长期矿质营养含量变化与
果实生长的关系
马建军1 , 于凤鸣 1 , 张立彬 2 , 邹德文 1 , 刘淑萍 3
( 1河北科技师范学院 科研处 , 2园艺园林系 ,河北 秦皇岛 , 066600; 3河北省东光县农业局 )
摘要: 研究了野生毛樱桃生长期果实生长与叶果中 7种矿质营养元素 ( Cu, Zn, Fe, M n, Ca, Mg , K)的含量变
化及其相关关系。结果表明 ,果实中 Cu, Zn, Fe, Mn, Ca , Mg元素含量与果实生长呈负相关 ,其中 Zn, Mg元素
达显著水平 ;叶片中 Cu, Zn, Fe, Mn, K元素含量与果实生长呈负相关 ,其中 K元素达显著水平 ,叶片中 Ca ,
Mg元素与果实生长呈正相关 ,其中 Ca元素达显著水平。果实中各营养元素 (除 K外 )生长期变化相互间均达
极显著正相关。叶片中 Ca与 Mg元素呈极显著正相关 ; Zn, K均与 Ca, Mg元素呈极显著负相关 ; Cu与 Ca元
素呈显著负相关 ; K与 Zn, Cu元素呈显著正相关 ; Zn与 Cu, Mn元素均呈显著正相关。 叶片和果实中矿质营
养元素间相关性均不显著。
关键词: 毛樱桃 ; 生长期 ; 矿质营养 ; 果实生长
中图分类号: S662. 501   文献标识码: A   文章编号: 1672-7983( 2005) 02-0014-04
毛樱桃 (Prunus tomentosa Thunb) ,属蔷薇科樱桃属矮生樱桃亚属的野生植物 ,广泛分布于我国华
北、西北及东北地区 ,落叶灌木 ,树形呈半直立 ,株高 1. 5~ 3. 0 m ,果实球形 ,直径约 1 cm ,果实红色或白
色 ,开花期 4月上中旬 ,成熟期为 5月下旬~ 6月中旬 ,根系发达、抗寒、耐旱、耐瘠薄 ,不仅是设施果树
栽培的良好砧木 [1 ] ,同时也是果汁、果酒等产品加工的良好原料 [2 ]。果实中富含多种维生素和矿物质 , Vc
含量是一般果实的 2~ 30倍 , Ca含量是其它水果含量的 10~ 80倍 ,同时富含多种人体必需的氨基
酸 [3 ] ,具有较大的利用价值和开发前景。有关野生毛樱桃生长期矿质营养元素含量变化与果实生长之间
的关系研究 ,目前尚未见报道 ,为充分利用我国这一野生资源 ,尚需进一步揭示其生物学规律 ,以期为资
源筛选、育种和利用提供基础资料。
1 材料与方法
1. 1 样品采集
野生毛樱桃采自河北科技师范学院园艺试验站内 ,树龄 8年 ,株高 1. 6 m,果实深红色 ,树体生长健
壮。试验采取随机区组设计 ,每 5株树为 1小区 , 3次重复。 果实样品从盛花期 ( 4月 16日 )开始取样至
果实成熟期 ( 6月 9日 )止 ,分 6个时期从不同方位的基生枝条中部采集果实样品 ,每 1小区取果 50个 ,
除 4月 16日盛花期花器官和 5月 10日果实无法去除果心外 ,其它时期均去果核取其果肉。叶片从 5月
1日基本停长开始 ,从相应取果位置和时期采集样品 ,每 1小区取叶 80片。样品采后立即用自来水和蒸
馏水冲洗 ,再用无离子水冲洗干净 ,滤纸吸干水分 ,果实样品在 80℃条件下杀青 15~ 20 min后 ,于 65~
70℃烘干 ,叶片在 105℃条件下杀青 15~ 20 min,于 70~ 80℃烘干 ,然后将样品研碎、混匀 ,装于塑料
瓶中待测。
1. 2 果实生长动态分析
自盛花期 ( 4月 16日 )后 9 d( 4月 25日 )开始 ,至 6月 9日果实成熟采收止 ,每隔 6~ 8 d共 7个时期
对果实横径、纵径进行实地挂牌测量 ,每一试验小区测量数据 60个 , 3次重复。
1. 3 样品分析
果实和叶片中矿质营养元素含量测定均采用 HNO3-HClO4消化处理 , 3200型原子吸收分光光度计
测定 ,数据统计分析采用 SPSS( 10. 0)统计软件完成。
收稿日期: 2004-12-07; 修改稿收到日期: 2004-03-29
2 结果与分析
2. 1 野生毛樱桃果实中矿质营养元素含量变化与果实生长的相关性
野生毛樱桃果实的年生长发育呈典型的“双 S”曲线 ,可划分为 3个时期 (图 1)。即幼果速长期 ,平均
15~ 20 d( 4月中旬~ 5月上旬 ) ;缓慢生长期 (硬核期 ) ,平均 15~ 20 d( 5月上旬~ 5月底 ) ;成熟膨大期 ,
平均 10~ 15 d( 5月底~ 6月上旬 )。 果实年生育期平均 40~ 55 d。
利用 3次重复的平均值比较毛樱桃果实中 7种矿质营养元素含量生长期变化特点 (图 1) ,方差分
析结果表明 ,幼果速长期 ( 4月 16日~ 5月 1日 ) , 7种矿质营养元素含量呈极显著下降变化趋势 ( P <
0. 01) ;果实进入缓慢生长期 ( 5月 1日~ 5月 23日 ) , Cu, Zn, M g含量变化相对平稳 ( P> 0. 05) , Fe,
Mn, Ca, K含量呈明显增加趋势 ( P < 0. 01)。其中 5月 16日~ 5月 23日 , 7种矿质营养元素含量无明显
改变 ;进入果实成熟膨大期 ( 5月 23日~ 6月 9日 ) , 7种矿质营养元素含量呈极显著下降变化趋势 ( P <
0. 01)。野生毛樱桃果实生长期总体表现生长前期含量较高 ,生长后期 7种矿质营养元素含量水平较低。
图 1 野生毛樱桃果实生长及叶果中矿质营养含量的生长期动态变化
相关分析结果表明 ,除 K元素外 ,野生毛樱桃果实中 Cu, Zn, Fe, M n, Ca, M g元素含量变化与果实
152期        马建军等 野生毛樱桃生长期矿质营养含量变化与果实生长的关系
生长均呈负相关关系 (表 1) ,且 Zn, Mg元素含量与果实横径、纵径间均达显著负相关 ( P < 0. 05) ;果实
中 Cu, Zn, Fe, M n, Ca , Mg元素含量相互间均达到了极显著正相关 ,而 K元素含量与其他 6种矿质营养
元素间相关性均不显著。由此可见 ,野生毛樱桃果实中矿质营养元素含量周年变化规律大体表现一致 ,
表明果实中矿质营养元素含量变化与果实生长之间存在一种互动和动态平衡的协调关系。
表 1 野生毛樱桃果实中矿质营养元素含量变化与果实生长的相关性
元素 Zn Cu Fe M n Ca Mg K
Cu   0. 955* *
Fe   0. 939* *   0. 954* *
Mn   0. 952* *   0. 959* *   0. 990* *
Ca   0. 965* *   0. 982* *   0. 992* *   0. 993* *
Mg   0. 992* *   0. 950* *   0. 956*   0. 964* *   0. 974* *
K   0. 239   0. 318   0. 199   0. 315   0. 268   0. 237
纵径 - 0. 902* - 0. 777 - 0. 743 - 0. 747 - 0. 777 - 0. 859* 0. 027
横径 - 0. 880* - 0. 745 - 0. 698 - 0. 710 - 0. 739 - 0. 831* 0. 004
  注: * 表示 5%水平上显著 ,* * 表示 1%水平上显著。
2. 2 野生毛樱桃叶片中矿质营养元素含量变化与果实生长的相关性
利用 3次重复的平均值比较野生毛樱桃叶片中 7种矿质营养元素含量的生长期变化规律 ,方差分
析结果表明 ,果实生长发育阶段 ,叶片中 Cu, M n, K元素含量呈下降趋势 (图 1) ,但变化不明显 ( P>
0. 05) ;果实采收后其含量变化呈明显回升趋势 (P < 0. 01) ;叶片中 Zn, Fe元素含量在果实发育进入缓
慢生长期呈明显下降趋势 ( P < 0. 01) ;进入果实成熟膨大期 ,叶片中 Zn含量无明显改变 , Fe元素含量
呈升降交替变化 ,果实采收后 Zn, Fe元素含量呈下降趋势 ;叶片中 Ca , Mg元素含量在果实生长发育阶
段呈明显积累趋势 (P < 0. 01) ,果实采收后其含量变化无明显改变 ( P> 0. 05)。
相关分析结果表明 ,叶片中 Cu, Zn, Fe, M n, K元素含量变化与果实生长呈负相关关系 ,其中 K元
素达显著负相关 (表 2) ;叶片中 Ca, Mg元素含量变化与果实生长呈正相关关系 ,其中 Ca元素达显著正
相关。叶片中 Ca , Mg元素含量均与 K元素含量呈极显著负相关 , Ca与 Mg元素呈极显著正相关 , Zn与
Ca, Mg元素呈显著负相关 , Zn与 Mn, K元素呈显著正相关 , Cu与 Zn, K元素呈显著正相关 , Cu与 Ca
元素呈显著负相关。由此可见 ,野生毛樱桃叶片中不同矿质营养元素含量变化随果实生长发育进程存在
着一种协同或拮抗的关系。
表 2 野生毛樱桃叶片中矿质营养元素含量变化与果实生长的相关性
元素 Cu Zn Fe M n Ca Mg K
Zn   0. 882*
Fe   0. 468   0. 724
Mn   0. 785   0. 905*   0. 682
Ca - 0. 896* - 0. 887* - 0. 783 - 0. 776
Mg - 0. 865 - 0. 909* - 0. 840 - 0. 812   0. 994* *
K   0. 906*   0. 915*   0. 734   0. 729 - 0. 977* * - 0. 968* *
纵径 - 0. 817 - 0. 718 - 0. 607 - 0. 470   0. 913*   0. 876 - 0. 937*
横径 - 0. 801 - 0. 694 - 0. 591 - 0. 439   0. 899*   0. 860 - 0. 924*
  注: * 表示 5%水平上显著 ,* * 表示 1%水平上显著。
2. 3 野生毛樱桃叶片和果实中矿质营养元素含量变化相互间的相关性
对野生毛樱桃叶片和果实中相对应的 7种矿质营养元素含量生长期变化相互间进行相关分析 ,结
果表明 , rZn = 0. 271, rFe= - 0. 061, rCu = - 0. 071, rMn = - 0. 591, rCa= - 0. 230, rMg = - 0. 506, rK =
- 0. 379。无论是难以移动的 Ca, M n元素 ,还是较难移动的 Fe, Cu, Zn元素 ,以及易移动的 K, Mg元素 ,
其相互间的相关性均不显著 ,表明野生毛樱桃叶片和果实中矿质营养元素吸收和利用规律的差异。试验
结果显示 ,叶片中 Ca, Mg , Fe, Mn的含量明显高于果实中的含量 ,果实中 K, Cu元素含量高于叶片中的
16 河北科技师范学院学报                  19卷
含量 , Zn元素含量在叶、果间相近。
3 讨  论
野生毛樱桃果实生长发育呈典型的“双 S”曲线 ,与核果类果实的年生长发育生物学特性一致 [4 ] ,果
实中 7种矿质营养元素 ( Cu, Zn, Fe, Mn, Ca, Mg , K)含量均表现为生长前期含量较高 ,生长后期含量较
低。且表现为“下降—平缓 (或上升 )—下降”的生长期变化规律 ,与果实生长呈“快—慢—快”的发育进程
相对应。据野生毛樱桃生物学特性 ,花芽萌发先于叶芽 ,该时期花授粉、受精等生理代谢活动旺盛 ,需要
较高水平的矿质营养积累 [5 ]。果实进入幼果速长期 ,细胞分裂旺盛 ,矿质营养消耗加剧 ,此期正值新梢生
长高峰 ,矿质营养重新分配与竞争吸收 ,这可能是造成果实中矿质营养元素含量下降的主要原因。果实
进入缓慢生长期 ,细胞分裂和细胞生长减缓 ,果实中矿质营养元素含量变化表现为或平缓 ,或增加。果实
进入成熟膨大期 ,细胞生长加速 ,体积迅速增加 ,水份代谢旺盛 ,果实中矿质营养元素含量下降。 这可能
与果柄中难溶钙化合物的形成 ,致使矿质营养吸收、转运受阻有关。
野生毛樱桃叶、果中矿质营养元素含量变化与果实生长的相关分析结果表明 ,果实中除 K元素外
其它元素均呈负相关。其中 Zn, Mg元素达显著负相关 ,其它元素均未达显著水平。在果实硬核期阶段 ,
K元素含量呈明显增加 (P < 0. 01) ,其含量水平高于盛花期 K元素含量 ,这可能与 K元素对果实细胞
生长及果实着色有显著促进作用的一种应激储备有关 ,该特性与同属的野生欧李树种结论非常一致 [6 ]。
叶片中 Cu, Zn, Fe, Mn, K元素含量与果实生长呈负相关关系 ,其中 K元素达显著负相关。由此证实了
K元素的易流动转移和 Cu, Zn, Fe, M n元素流动转移较差的特性。 Ca元素为难以移动元素 ,在叶片中
Ca含量变化呈积累态势 ,且与果实生长呈显著正相关。试验结果表明 ,野生毛樱桃生长期果实生长与
叶、果中矿质营养元素间均存在着一种协同吸收互动的关系 [ 7]。
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作者简介: 马建军 ( 1964-) ,男 ,副研究员。 主要研究方向:植物营养与果树生理。
(责任编辑: 朱宝昌 )
(下转至第 57页 )
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172期        马建军等 野生毛樱桃生长期矿质营养含量变化与果实生长的关系
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作者简介: 马玲 ( 1980-) ,女 ,在读硕士研究生。 主要研究方向:检测技术及过程控制。
(责任编辑: 朱宝昌 )
Application of the MCS-51Micro-controller Unit to Dynamic Dimensional
Measurement Using Infrared Rays
M A Ling
( Telecommunica tion Insti tute, Changchun Universi ty of Science and Tech nolog y,
Changchun Jilin, 130022, China )
Abstract: The paper probes into th e application of M CS-51 Micro-controller Uni t to a dynamic
dimensional measurement using infrared rays, for the composing of an inf rared dynamic dimensional
measurement system , a detection operating principle, data g athering , and the processing and
controlling of the AD574. It a lso propo ses a sof twa re design procedure and applica tion method for an
inf ra red dynamic dimensional measurement sy stem.
Key words: M CS-51 micro-control ler unit; data ga thering; dimensional mea surement; cont roller
(上接第 17页 )
The Correlation Between Mineral Elements Contents and the Fruit Growth of Prunus
tomentosa Thunb During Growth Period
M A Jian-jun
1 , YU Feng-ming
1 , ZHANG Li-bin
2 , ZOU De-w en
1 , Liu Shu-ping
3
( 1 Division o f Scienti fic Research , 2 Dept of Ho rticul ture& Gardens, HN U ST,
Qinhuangdao Hebei, 066600; 3 Ag riculture Bureau, Dongguang Hebei; China )
Abstract: A study of the va riations of 7 kinds of mineral elements contents( Cu, Zn, Fe, M n, Ca, M g,
K) in leaf and frui ts during the period of f ruit g row th and thei r co rrelation to the f rui t g row th. The
resul ts show ed that the co rrela tion of Cu, Zn, Fe, Mn, Ca and Mg contents in the f rui t studied w ere
negativ e w ith rega rd to f ruit grow th, wi th only Zn and M g, among these elements, being
rema rkable. The contents of Cu, Zn, Fe, M n and K in the leaf show ed a negativ e correlation to the frui t
g row th, while th e ef fect o f K was rema rkable. How ever, Ca and Mg in the leaf w ere posi tiv e to the
f rui t g row th, and the effect of Ca w as particularly notable. The cor relations among all nut rient element
contents for annual v ariations in frui t g row th ( ex cept , that i s, fo r the above) w ere ex tremely po si tiv e;
and in the leaf , the co rrelation of Ca to Mg was also ex tremely posi tiv e; but K and Zn to Ca and Mg
w ere ex t remely negative; w hi le Cu to Ca was remarkable in i ts negativ e ef fect, K to Zn and Cu, and Zn
to Cu and M n were remarkable fo r their po si tiv e effects. The co rrela tion betw een minera l elements in
leaf and frui t w as no t remarkable overall.
Key words: Prunus tomentosa Thunb; g row th period; mineral elements; f ruit g row th; cor relation
572期           马 玲  M CS-51单片机在红外动态尺寸检测中的应用