全 文 ：园 　艺 　学 　报 　2004 , 31 (5) : 641～643
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2003 - 11 - 18 ; 修回日期 : 2004 - 03 - 15
基金项目 : 浙江省自然科学基金项目 (302362)
硫和钴在杨梅植株体内的分布及对生长的影响
何新华1 ,2 　陈力耕1 　郭长禄1
(1 浙江大学农业部园艺植物生长发育与生物技术重点开放实验室 , 杭州 310029 ; 2 广西大学园艺系 , 南宁 530004)
摘　要 : 杨梅对硫有较强的吸收能力 , 3 年生‘东魁’杨梅定植一年后 , 在未施任何肥料的情况下 ,
使土壤含硫量下降了 3717 %。杨梅吸收硫主要积累在叶片和根瘤中 , 叶片和根瘤中的含硫量是根的 2 倍左
右。杨梅吸收钴主要积累在根瘤和根中 , 根瘤和根中钴含量是叶片的 4188 和 4148 倍。每株施硫酸钴 15 和
30 mg 能促进杨梅对硫和钴的吸收利用 , 且硫和钴优先向根瘤运输和积累 ; 根瘤和叶片含硫量分别是根系
含硫量的 3138～4158 倍和 2175～3172 倍 , 根瘤含硫量又是叶片含硫量的 1123 倍 ; 根瘤含钴量分别是根和
叶的 1139～1190 倍和 3153～4155 倍。每株施硫酸钴 15 和 30 mg , 能显著增加杨梅植株的生物量、株高、
根瘤量和固氮酶活性 , 且根瘤的固氮酶活性是对照的 8～18135 倍。提出硫元素与 Frankia 放线菌的共生固
氮有关 , 有利于根瘤形成和固氮。
关键词 : 杨梅 ; 硫 ; 钴 ; 分布 ; 生长
中图分类号 : S 66716 　　文献标识码 : A 　　文章编号 : 05132353X (2004) 0520641203
Distribution and Effect of Sulphur and Cobalt in Myrica rubra Sieb. et Zucc
He Xinhua1 ,2 , Chen Ligeng1 , and Guo Changlu1
(1 Key L aboratory of Minist ry of A griculture f or Grow th Development and Biotechnology of Horticultural Plant , Zhejiang U2
niversity , Hangz hou 310029 , China ; 2 Depart ment of Horticulture , Guangxi U niversity , N anning 530004 , China )
Abstract : Sulphur contents of soil where three years old M yrica rubra t rees were planted for one year
without the application of fertilizers decreased by 3717 % indicating that there is a st ronger capability of S
absorption in this plant which is mainly accumulated in leaves and root nodules. It has been observed that
sulphur contents in leaves or root nodules is about two times as much as that of roots. That cobalt contents
in root nodules and roots are 4188 and 4148 times as much as that of leaves respectively showed that cobalt
is mainly accumulated in root nodules and roots of M . rubra . Below 30 mg CoSO4·7H2O per tree , sulphur
or cobalt can be preferentially t ransported and accumulated into root nodules. Sulphur contents in root nod2
ules and in leaves were 3138 - 4158 times and 2175 - 3172 times as much as that of roots respectively ,
Moreover sulphur contents in root nodules were 1123 times as much as that of leaves. Similarly , when
CoSO4·7H2O below 30 mg per t ree was used , cobalt contents in root nodules were 1139 - 1190 and 3153 -
4155 times as much as that of roots and leaves respectively. When CoSO4·7H2O below 30 mg per t ree was
used , biomass , t ree height , amount of root nodules and nit rogenase activities of M . rubra were increased
remarkably and nit rogenase activities of root nodules in treatment were 8 - 18135 times as much as that of
control. A hypothesis is put forward that sulphur may have relation to symbiotic nit rogen fixation of
Frankia and can promote formation of root nodules and nit rogen fixation.
Key words : M yrica rubra ; Sulphur ; Cobalt ; Dist ribution ; Growth
1 　目的、材料与方法
杨梅 ( M yrica rubra Sieb. et Zucc. ) 是我国特有树种 , 能与 Frankia 放线菌共生固氮 , 耐旱耐
瘠 , 具有防止水土流失 , 改良土壤 , 抗二氧化硫气体等优点〔1〕。硫元素在植物生长、解毒、防卫和
抗逆等过程中起重要作用 , 是固氮酶的组成成分之一〔2〕。钴元素是钴胺素辅酶的金属组分 , 对微生
物固定分子态氮是必不可少的〔3〕。本试验目的是探讨施用硫酸钴对杨梅植株生长的影响及硫和钴在
杨梅植株体内的分布 , 以便了解钴和硫对杨梅生长的重要性。
供试品种为 3 年生‘东魁’杨梅。经过修剪使杨梅苗基本一致 , 盆栽时摘去所有根瘤。定植成活
后统一管理 , 第一次施肥前再进行一次修剪 , 使所有处理基本一致。于 2002 年 5 月 26 日起每月施肥
1 次 , 共 5 次 , 每次施肥量为总施肥量的 1/ 5。肥料为硫酸钴 (CoSO4·7H2O , 分析纯) , 配制成液体 ,
总施肥量分别为 0、15、30、45、60 mg/ 株 , 共 5 个水平 , 每个水平设 3 次重复。供试土壤为浙江大
学果树所品种园的黄壤 , 有机碳、水解氮、速效磷 ( P2O5) 、速效钾 ( K2O) 、总硫、总钴含量分别为
4989197、6718、126164、80104、4249198 和 14101 m g·kg - 1 , p H 为 4158。从第 1 次施肥算起 1 年
后取样测定。杨梅植株和根瘤样品用干灰化法处理 , 土样用 HF —HNO3 —HClO4 —盐酸消煮法〔4〕处
理 , 用 IRIS/ AP 型电感耦合等离子体原子发射光谱仪 ( ICP - OES , 美国 TJA 公司) 测定土壤和杨梅
植株中 Co 和 S 含量。摘取根瘤 , 流水冲洗 , 并用滤纸吸干其表面水分后称鲜样质量 , 用乙炔还原
法〔5〕测定固氮酶活性 ; 将枝叶和根分开清洗 , 在 80 ℃的烘箱中烘干 , 称干样质量 ; 植株高度为嫁接
口至顶端的高度。用 DPS 数理统计分析软件对数据进行分析。
2 　结果与分析
211 　硫和钴在杨梅植株中的分布
每株施硫酸钴 60 mg 时植株发生毒害而死亡 , 故未进行检测和统计。从表 1 可见 , 杨梅对硫有较
强吸收能力 , 3 年生‘东魁’杨梅定植前 , 土壤含硫量为 4250 mg·kg - 1 , 定植一年后 , 在未施任何
肥料情况下 , 土壤含硫量降至 2647167 mg·kg - 1左右 , 下降了 3717 %。杨梅叶片和根瘤中的含硫量是
根的 2 倍左右 , 说明吸收的硫主要向叶和根瘤中运输 , 积累在叶片和根瘤中。杨梅吸收钴元素优先分
配到根瘤和根中 , 叶片中的钴含量低 , 根瘤和根中钴的含量是叶片的 4188 和 4148 倍。
表 1 　硫和钴在杨梅植株体内的分布
Table 1 　Distribution of Sulphur and Cobalt in the M. rubra var. Dongkui (mg·kg - 1)
CoSO4·7H2O
(mg·Tree - 1)
土壤 Soil
S Co
根系 Roots
S Co
叶片 Leaves
S Co
根瘤 Nodules
S Co
0 2647167 ±112152a 12159 ±0113a 2403167 ±298155a 2187 ±0108a 4973167 ±27147a 0164 ±0105a 4734123 ±330193a 3112 ±0112a
15 1073133 ±27159b 12183 ±0126a 1981126 ±266165b 3137 ±0127b 5451143 ±261174a 1181 ±0111b 6688194 ±215146b 6139 ±0127b
30 3528189 ±247144c 13176 ±0128b 1378167 ±151153c 3153 ±0123b 5131167 ±116166a 1108 ±0107c 6307167 ±151128b 4191 ±0123c
45 3521167 ±231105c 14132 ±0109c 1442115 ±75171c 3 177 ±0121b 3064167 ±145145b 0183 ±0105d — —
　　注 :表中同列内相同字母表示经邓肯氏新复级差法检验在 0105 水平上差异不显著。
Note : Mean separation within columns in table by Duncan’s multiple range test at P = 0105. The same as below.
212 　硫酸钴对硫和钴在杨梅植株中分配的影响
从表 1 可见 , 每株施 30 mg 或以下硫酸钴 , 根系吸收的硫主要向根瘤和叶片中运输 , 在叶片中积
累的硫与对照没有统计上的差异 , 但根瘤中积累的硫比对照根瘤中积累的硫多 24181 %～29109 % ,
在 0105 水平上存在显著差异 ; 根瘤和叶片含硫量分别是根系含硫量的 3138～4158 倍和 2175～3172
倍 , 根瘤含硫量又是叶片含硫量的 1123 倍。因此 , 施用少量硫酸钴能促进硫元素优先向根瘤中运输
和积累。每株施 45 mg 以上硫酸钴 , 无根瘤形成 , 并且影响根系对硫元素的吸收和向叶片运输 , 叶片
含硫量少于对照 , 且存在统计上的差异。
每株施 30 mg 或以下硫酸钴 , 杨梅的根、根瘤和叶中的含钴量高于对照 , 且在 0105 水平存在显
著差异 , 说明施少量硫酸钴肥有利于杨梅对钴的吸收利用 , 吸收的钴优先向根瘤中运输和积累 , 根瘤
含钴量分别是根和叶的 1139～1190 倍和 3153～4155 倍。株施 45 mg 以上硫酸钴 , 无根瘤形成 , 并且
影响钴元素向叶片运输。
246 园 　　艺 　　学 　　报 31 卷
213 　硫酸钴对杨梅生长及其结瘤固氮的影响
每株施硫酸钴 15 或 30 mg , 能增加杨梅植株的生物量、株高、根瘤量和固氮酶活性 , 且根瘤的
固氮酶活性是对照的 8～18135 倍 , 除株高外 , 其它指标在 0105 水平差异显著 (表 2) 。当株施硫酸
钴 45 mg 时 , 除枝叶生长量比对照高外 , 根系生长量与株高与对照差异不大 , 而且根系生长量低于对
照 , 根系发育受到影响 , 无根瘤形成。
表 2 　硫酸钴对杨梅生长及其结瘤和固氮酶活性的影响
Table 2 　Effect of cobalt sulfate on the growth , nodulation and nitrogenase activity of M. rubra var. Dongkui
CoSO4·7H2O
(mg·Tree - 1)
株高
Tree height
(cm)
干样质量 Dry mass(g)
枝叶 Branches
and leaves
根系
Root
根瘤
Fresh nodule
(g)
固氮酶活性
Nitrogenase activity
(C2H4μmol·h - 1·g - 1FN)
固氮酶活性比 Rate
of nitrogenase activity
( Treatment/ Control)
0 33133 ±5113a 6152 ±1111a 0192 ±0130a 0152 ±0112a 0126 ±0108a
15 41167 ±14122a 16193 ±4132b 2124 ±0109b 1103 ±0127b 4177 ±0126b 18135
30 43100 ±5157a 14104 ±6134ab 2138 ±0176b 1189 ±0114b 2115 ±0115c 8127
45 33133 ±5151a 11147 ±1113ab 018 ±0117a — —
　　FN. fresh nodules.
本文首次报道硫元素在杨梅植株体内分布及优先向根瘤运输和积累 , 有利于根瘤形成和固氮 , 从
而增加杨梅植株的生物量 ; 也是首次提出硫元素与 Frankia 放线菌的共生固氮有关。
参考文献 :
1 　何新华 , 陈力耕 , 胡西琴. 杨梅———我国生态重建的优良经济林果. 福建热作科技 , 2002 , 27 (4) : 42～43
2 　Singh M V. A review of the sulphur research activities of the ICAR - AICRP micro - and secondary nutrients project . Sulphur in Agricul2
ture , 1995 , 19 : 35～46
3 　郑爱珍 , 张美善 , 于海秋 , 等. 植物的钴素营养. 农业与技术 , 1998 , (3) : 16～17
4 　Bremner J M. Methods of Soil Analysis. Part 3 Chemical Methods. Wiscosin : Soil Science Societ y of American , Inc. 1996. 1085～1121
5 　何新华 , 陈力耕 , 柴春燕 , 等. 杨梅根瘤 Frankia 菌的分离和培养特性研究. 浙江大学学报 (农业与生命科学版) , 2003 , 29
(6) : 609～613
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346　5 期 何新华等 : 硫和钴在杨梅植株体内的分布及对生长的影响