全 文 :广 西 植 物 Guihaia 30(4):517— 520 2010年 7月
根系输液改善妃子笑荔枝钙营养的研究
唐 健1,2,薛进军l*,覃其云l,段 敏 ,徐炯志
(1.广西大学 农学院,南宁 530005;2。广西林业科学研究院 经济林研究所,南宁 530003)
摘 要:在妃子笑果实膨大期 ,用 CaCI2进行根系输液 、果实蘸果及树冠喷施三种不同的补钙处理 ,研究不同
补钙方式对改善妃子笑荔枝钙营养的作用。结果表明,用CaCl2根系输液,能够显著改善树体钙素营养,果皮
和叶片的钙含量比对照分别提高了 85.19 和 5O.28 ,效果显著好于树冠喷施和果实浸蘸。与对照相比,果
实浸蘸、树冠喷施也有显著改善钙营养 的作用,果皮和叶片的钙含量 比对照分别提高了 33.48 、8.85 和
28.43 、51.54%。综合 比较三种补钙方式的效果 ,根系输液好于蘸果 ,蘸果处理好于树冠喷施。
关键词:荔枝;根系输液 ;钙营养
中图分类号:Q945.12 文献标识码 :A 文章编号:1000—3142(2010)04—0517~04
Studies 0n the calclmn nUtrition 0t L$tcht chine sts ⋯ · - _· ···‘ n⋯ - -■ 0
“Feizixiaoimproved by root inj ecting
,] ANG Jian1,2,XUE Jin-Jun1 ,QIN Q卜Yun1,DUAN Mini,XU Jiong-ZhiI
(1.College of Agriculture,Ouangxi University,Nanning 530005,China;2.Institute
of Economic Forest,Guangxi Academy of Forestry,Nanning 530005,China)
Abstract:The effects on improving the calcium nutrition of Litchi chinensis by three different types of calcium supple—
ment(root injecting,fruit dipping and foliar spraying)during fruit development were studied。The results showed
that the calcium nutrition of the trees could be significantly improved by root injection,and the calcium content of the
periearp and the leaves increased by 85.19 and 50.28 comparing with the control,respectively,which were better
than the other two types.Compared with the control,treatments of foliar spraying and fruit dipping also contributed
tO higher content of calcium in the pericarp and the leaves,with 33.48 ,8.85 and 28.43 ,51.54 higher than
those of control,respectively.Among the three types of calcium supplement,root injecting had the best effect on in—
creasing the calcium content in L.chinensis,folowed by fruit dipping and finally foliar spraying.
Key words:litchi(Litchi chinensis);root injecting;calcium nutrition
妃子笑是荔枝(Litchi chinensis)的一个著名品
种,具有早熟、易成花、花量大、果实品质好,宜加工
等优点。由于妃子笑早熟、果实生长快,缺钙现象比
较普遍 。低钙往往 引起果实 的生理失调,常见的有
苹果苦痘 病 (bitter pit)、水 心病 (watereore)(Per—
ring,1984;Pering& Person,1987)、鸭梨黑心病(龚
云池,1986)、荔枝裂果(李建国等,1999;彭坚等,
2003)、柑橘皱皮(陈杰忠等,2002)等。荔枝钙素营
养水平与果实品质有 明显 的正相关(Falahi等,
1985;Bramlage等,199O;Johnson等,1998;Wojcik
等,2001),在栽培上采用人为增钙技术可明显改善
果实 品质(Ferguson等,1989)。生产上常用喷施钙
肥的方法提高果皮含钙水平(刘剑锋等,2007),彭坚
等(2003)报道喷施硝酸钙可显著降低荔枝裂果。李
收稿 日期:2008-12—17 修回日期 :2009—11—05
基金项 目:现代农业产业技术体系建设专项;“948”荔枝公益性行业专项(nyhyzx07-031)[Supported by the Earmarked Fund for Mordern Agro-industry
Technology Research System;Litehi Non-profit Special Project(nyhyzx07—031)]
作者简介:唐健 (1980一),男,广西桂林人,博士,从事植物营养和园艺作物栽培及生理研究,(E-mail)tarlgJian一2000@163.corn。
通讯作者(Author for correspondence,E-mail:xuejinjun@163.corn)
518 广 西 植 物 3O卷
建国等(1999)利用螯合钙添加其他微量元素也使裂
果率大幅度下降。但也有报道,喷施难以提高果皮
钙的含量(黄旭明等,2006)。可见,树冠喷钙等常规
补钙技术效果并不稳定。根系输液是将矿质元素从
根系直接输入树体的一种方法,由于没有土壤的吸
附和喷施空气的氧化、雨水冲刷等,具有利用率高,
见效快,可以经木质部直接进入果实等显著优点 ,近
年在矫正果树缺铁失绿症 等方面获得 了较好的效
果。为了利用该方法解决荔枝缺钙造成的裂果 问
题,进行了该项试验,以期在荔枝栽培上创造一种新
型的人工补钙技术。
1 材料与方法
1.1材料
试材为2002年定植的妃子笑荔枝树,种植密度
为3 mX 5 m,南北行向。选树体大小、结果量相近
的树作为试验树。土壤类型为红壤,酸性,pH值为
4.58,质地偏粘,管理水平中等。用分析纯CaCI 进
行处理。
1.2方法
试验于 2007~20O8年在广西大学农学 院果树
标本园进行。5月 3日当荔枝坐果后(谢花后 3O d)
设置以下处理:(A)根系输液:在距主干 1 m左右的
不同方位刨出5条直径 0.5 cm左右的根,每条根
剪平后插入装有 100 mL的输 液瓶中,CaC1。浓度
为 2 000 mg/L去离子水 。(B)蘸果 :CaCI2浓度为
2 000 mg/L去离子水,配好后放人大烧杯中,按照
常用的蘸果方法,蘸果时间 5 S。(C)树冠喷施:用
2 ooo mg/L CaC1。均匀喷施树冠,每株树喷 500
mL,与根系输液的量相同。(CK)对 照:用 500 mL
清水均匀喷施树冠。单株小区,重复 3次。进行正
常的果园生产管理。
处理前、花后 40 d、花后 50 d各采集一次叶片
和果实的样品,每次采 25张叶片、1O个果实。用硝
酸一过氧化氢一高氯酸消化法分别测定果皮和叶片
中总钙含量,测定果实横纵径和单果重,叶片相对含
水量用烘干恒重法。调查果实大小和统计果实的裂
果情况。
裂果率( )一(每次裂果数之和/第 1次调查时
总果数)X100 0,4
试验相关测定结果用 Excel软件和 SAS软件
进行统计,用邓肯氏新复极差法进行显著性测定。
2 结果与分析
2.1不同处理果皮中钙含量变化动态
对照花后 40 d果皮中钙含量为 1 105.73 mg/
kg,比花后 30 d提高了2.13 ,花后 50 d果皮中钙
含量为 1 243.93 mg/kg,增加了 12.5O ,果皮中的
含钙量呈逐渐增加 的趋势 ;根系输液处理前(花后
3O d)果皮中钙含量为 977.53 mg/kg,处理 10 d后
果皮中钙含量迅速增加到 l 638.50 mg/kg,增加了
67.62 。花后 50 d果皮中钙含量达到 1 810.30
mg/kg,显著高于其它处理;蘸果处理花后 50 d果
皮中钙含量达到 1 517.13 mg/kg,提高了15.68 ,
显著高于对照和喷钙处理 ;喷钙处理花后 40 d钙含
量小幅增加,达 1 365.47 mg/kg,花后 5O d果皮中
钙含量略有下降,但仍显著高于对照。试验表明,根
系输液能大幅的提高果皮中钙的含量,可能与吸收
铁一样,通过木质部导管进入树体并进入果实,增加
果皮中钙含量。
言
一
.
苎
.!
啦If.!
钿 !
嚣 3
岳
0
O 0 O 0 0 0 伽啪 湖 枷: i l
4期 唐健等:根系输液改善妃子笑荔枝钙营养的研究 519
提高,随着处理时间的增加,根系输 液完成 ,这种局
部的高浓度难以维持 ,在蒸腾流的稀释作用下,木质
部中钙浓度迅速降低。叶片中钙含量也就下降得比
较快。而其它处理则波动较小。
.!
§
爨专
萋
。
花后天数 Days after anthes i S(d)
图 2 不同处理对叶片钙含量的影响
Fig.2 Effect of different treatments on
calcium content in leaf
2.3不同处理果实含水量变化动态
在果实膨大期间,果实含水量先大幅提高,然后
增速减缓(图3)。可见,在果实发育的膨胀期,对水
分需求比较大。荔枝假种皮快速生长期水分大量进
2 50
£
2.00
E
翕1.50
蜒
1.O0
入果实,水分的进入主要通过木质部,钙在木质部移
动相对 自由,Cline等(1992)认为木质部可能是苹果
果实中钙源的重要 通道 。因此 ,荔枝果皮 中钙含量
在后期的迅速增加可能与水分在木质部中的运动有
关。根系输液处理与其它处理间水分含量差异不显
著,但果实中钙含量却显著高于其它处理。根系输
液处理有效地提高了木质部中钙溶液的浓度,从而
30 40 5O
花后天数 Days after anthes i S(d)
图 3 不同处理对果实中含水量的影响
Fig.3 Effect of different treatments on
moisture content in fruit
3 5O
3.O0
茜 2 50
磊 。。
磊 1
. 5O
1 0O
50 30
花后天数 Days after anthes i a(d)
图 4 不同处理对果实横径和纵径的影响
Fig.4 Effect of different treatments on diameter and length of fruit
改善了果实钙素的营养水平。
2.4不同处理对果实发育情况的影响
2.4.1不同处理对果 实大小的影响 从图 4可以看
出:妃子笑荔枝果实前期膨大得比较慢,花后 4O~
50 d是果实膨大期。果实在横径和纵径上的膨大
速度不同,在花后前 40 d横径增长不大,花后 4O~
50 d果实横径迅速增长。而果实纵径增长 的过程
比较平缓。由于妃子笑是早熟品种,花后 5O d果实
大小基本长成,是单 S生长图型。处理 20 d后,根
系输液处理的果实显著大于其它处理。其它处理间
无显著差异。可见,果实膨大期,充足的钙营养能促
进果实的发育。
2.4.2不同处理对裂果情况的影响 钙是细胞壁的
重要组成成分之一,在维持细胞膜的稳定方面也起
到重要影响。一般认为,钙能增加细胞壁的强度,已
有的研究指出,叶面喷钙可减轻多种果实的采前裂
果(孟玉平等,2003;Moon等,2002a,b)。李建国等
(1999)研究也表明,荔枝的裂果率与叶片的钙含量
呈明显的负相关。从表 1可以看出:不同处理对妃
子笑单果重和裂果率的影响存在显著差异。其中以
根系输液的效果最好。而蘸果处理和喷钙处理之间
的差异不显著,但均显著好于对照。这与前人研究
∞ ∞ 弱 ∞
一3 亡一 c∞ coo∞k3 ∞一。警
一 蚓*姐 睬
520 广 西 植 物 3O卷
的结果相似 ,说明补钙降低了荔枝果实的裂果率,其
中以根系输液的补钙效果最好(表 1)。
表 l 不同处理对单果重和裂果率的影响
Table 1 Effect of different treatments on the percentage
of cracking fruit and fruit weight
注:同列数字后面不同英文字母表示差异显著(P≤O.05)
Note;Different letters after each data in same column mean signif-
icant diference at 0.05 level(P≤O.05).
3 讨论
钙是细胞壁的重要组成成分之一,在维持细胞
膜的稳定方面也起到重要作用,裂果严重的果园土
壤中交换性钙明显偏低,树体叶片和果皮中钙含量
也显著低于裂果较轻的果园;裂果果皮中钙含量显
著低于正常果;单株的裂果率与叶片中钙含量呈显
著的负相关(李建国等,1999;Moon等,2002a,b)。
通过外源施钙提高妃子笑荔枝钙营养水平,是降低
妃子笑荔枝裂果的重要方法之一。钙离子主要通过
木质部导管运输,通过韧皮部运输的钙相对较少,蒸
腾拉力是其主要的运输动力(周卫等 2002)。由于
果实蒸腾强度远小于叶片,进入果实的钙明显比叶
片少,加之移动性差,叶片的钙难以向果实转移,因
而常导致果实缺钙。妃子笑在果实膨大期,喷施或
蘸果处理能提高果皮中的钙含量,但是,由于果实对
其表面的钙吸收缺乏主动机制,依赖内外浓度梯度
和组织内外液相的连续,因此往往会受天气的影响;
其次,果实表面存在蜡质层,气孑L稀疏,吸收的途径
少,阻力大;另外,吸收的钙能否形成细胞壁结构钙,.
还取决于细胞壁环境 ,包括细胞壁的负电荷和离子
环境其中,果皮组织内外的钙浓度梯度是钙吸收的
动力,因此外施的钙浓度越高,越有利钙的吸收。在
果实发育的初期,果实表面蜡质层薄,喷钙和蘸果处
理均能大幅的提高果皮钙营养水平。但是随着果实
的发育,喷施钙处理虽然能提高叶片的钙素水平,但
叶片中的钙难以向果实运输,对提高果皮钙素营养
水平的作用越来越有限。蘸果处理受天气影响小,
在果皮表面能形成相对较大的浓度差,所以,同样能
促进果皮对钙的吸收,改善果实钙营养状况。根系
输液补钙的方式与喷施和蘸果补钙的机理完全不
同,根系输液的钙从果树根部在蒸腾拉力的作用下,
直接通过木质部运输到果实和叶片,提高了果树钙
营养水平,保证了果实膨大期对钙的需求。我们用
根系输液矫正果树缺铁失绿症 ,也取得了很好的效
果(薛进军等,1999;杨青芹,2001)。根系输液最大
的好处是节省肥料 ,而且肥料不与土壤直接接触,不
污染土壤。用根系输液的方法将中量元素供给树
体,估计需要在生长季多次进行,还需要进一步深入
研究。
4 结论
树冠喷施、果实蘸果和根系输液处理,均能显著
提高荔枝果实和叶片中钙的营养水平。其中,根系
输液处理效果最明显,果皮和叶片的钙含量值分别
提高了85.19 9/6和 5O.28 ;不同处理对妃子笑单果
重和裂果率的影响存在显著差异。其中以根系输液
的效果最好。单果重达到 31.5 g,比对照提高了
37.55 ,裂果率为 5.23 ,比照降低了 l1.52 。
参考文献 :
Chen JZ(陈杰忠),Lu XJ(吕雪娟),Ye ZX(叶自行),eta1.2002.
Study on the relation between mineral nutrition levels and erea-
sing peel in mature orange(柑橘皱皮果与果皮及其细胞壁矿质
元素关系的研究)[J].Plant Nutr Fert Sci(植物营养与肥料
学报),8(3):367—371
Gong Yc(龚云池),Xu JE(徐季娥),Zhang SZ(张淑珍),et a1.
1986.The relationship between brown core of‘Yali’and ealci—
urnnutfitior~(鸭梨黑心病与钙素营养的关系)[J].Acta Hort
Sin(园艺学报),13(2):145—148
Li JG(李建国),Gao FF(高飞飞),Huang HB(黄辉白),eta1.1999.
Preliminary studies on the relationship between calcium and fruit-
cracking in litehi fruit(钙与荔枝裂果关系初探)[-JL J South
China Agric(华南农业大学学报),20(3):45—49
Liu JF(刘剑锋),Peng SA(彭抒 昂),Cheng YQ(程云清),et a1.
2007.Studies on calcium transportation and its movement in
pear fruit(梨果各部分(皮、肉、核)钙运转动态的研究初报)
[J].Guihaia(广西植物),27(2):24O一243
Meng YP(盂玉平),Cao QF(曹秋芬).2003.Apple leaf surface
spray calcium technical and its test effect(苹果树叶面喷钙技术
及其试验效果)[J].Shaanxi Fruits(山西果树),(4):3—5
Peng J(彭坚),Xi JB(席嘉宾).2003.Studies on the physiological
mechanism and the preventing measures of cracking fruit of Li—
tchi&in.sis c、,.Nuomiei(糯米糍荔枝裂果的生理机理与防裂
效果研究)[J].Guihaia(广西植物),23(1):65—68
Xue JJ(薛进军),Yu DC(余德才),Wang XR(王秀茹),et a1.
(下转第 543页 Continue on page 543)
4期 樊庆鲁等 :水稻籼爪重组 自交系 PEG胁迫早期基因差异表达分析 543
tilized kernels and their parents during the early stages of seed
development in wheat(不同优 势小 麦正 反杂交种子与亲本 自
交种子发育前期基因表达差异)[J].Acta Agron Sin(作物学
报),31(1):119—123
Tyagi A,Chandra A. 2006. Isolation of stress responsive Psb A
gene from rice(Oryza sativa L.)using differential display[J].
Indian J Biochem Biophys,43(4):244—246
Watanabe H,Saigusa M ,Hase S,et a1. 2004. C1oning of cDNA
encoding an ETR2-like protein(Os-ERL1)from deep water rice
(Oryza sativa L.)and increase in its mRNA level by submer—
gence,ethylene,and gibberelin treatments[J3.J Exp Bot,55
(399):1 145—1 148
XieXD(谢 晓东),Ni ZF(倪 中福),Meng FR(孟 凡荣 ),et a1.
2003. Relationship between differences of gene expression in
early developing seeds of hybrid versus parents and heterosis in
wheat(d~麦杂交种与亲本发育早期种子的基 因表达差异及其
与杂种优势关 系的初步研 究)[J].J Genet Genom(遗 传学
报),30(3):260—266
Zeng JM(曾建敏),Lin WX(林文雄 ),Liang KJ(梁康迳),et a1.
2003.Molecular responses of rice(Oryra sativa)to the stress of
lowly enhanced UV.B radiation(水稻对低剂量 Uv_B辐射胁迫
的分子应答研究)[J].Chin J Appl Ecol(应用生态学报),14
(6):941— 944
Zhang JJ(章基嘉),Zhou SG(周曙光).1990.Major climatic dis—
asters in China and their impact on agricultural production(我国
的主要气候灾害及其对农业生产 的影响)[J].J Nanjing Inst
ofMeteor(南京气象学院学报),13(3):259—264
Zhang HY(张海英),Liu Y(刘勇),LiuDC(刘冬成),eta1.2005.
Identification of the genes related to resistant to Magnaporthe
grisea using differential display technique in rice(差异显示法分
离水稻抗稻瘟病相关基 因)I-J].J Genet Genom(遗传学报),
32(7):719—725
Zhang LP(张立平),Wu P(吴平),Zhu JM(祝金明),et a1.1997.
The expressive diference of inductive gene by aluminium in rice by
differential display(~1]用 DD-PCR技术分析水稻铝诱导基因的表
达差异)l-J].Sci Agric Sin(中国农业科学),30(5):71—74
Zhao L(赵莉),Deng XL(XI~晓玲),Jia XL(贾显禄).2006.mRNA
differential expression of rice indueed by elicitor from Magna—
porthe gHsea(稻瘟病激发子诱导的水稻叶片 mRNA差别表达
研究)[J].Mol Plant Breeding(分子植物育种),4(4):535-539
Zhou JM(周建明),Zhu Q(朱群),Bai YY(白永延).1999.Cloning
and sequencing of eDNA fragment of early responsive gene of rice
induced by blast fungus Magnaporthe grisea(稻瘟病菌侵染诱导
的水稻早期反应基因的eDNA片段克隆与序列分析)[J].Acta
Phytophysiol Sin(植物生理学报),25(2):l15—120
(上接第 520页 Continue from page 520)
1 999. Effeet of different fertilizing methods on the absorption
and translocation of iron in apple trees(施肥方式对苹果吸收、
运输铁的影响)口].J Fruit Sci(果树科学),16(1):1—3
Yang QQ(杨青芹),Xue JJ(薛进军),Wang XR(王秀茹),et a1.
2001.Mechanism of iron fertilizer by root-inserted to correcting
chlorosis of fruit(铁肥根系输液矫正苹果缺铁失绿症机理)I-J].
Plant Nutr Fert Sci(植物营养与肥料学报),7(4):435-440
Zhou w(周卫),Lin B(林 葆).2002.Study on pathways of Ca2+
movement in young fruit tissue of apple and its regulation by hor—
mones(苹果幼果组织钙运输途径与激素调控)[J].Plant Nut
Fert Sci(植物营养与肥料学报),6(2):214—219
Bramlage WJ,Weis SA,Drake M.1990.Observation on the rela—
tionships among seed number,fruit calcium,and senescent break—
down in apples[J].Hort Sci,25:351—353
Cline JA,Haiuon EJ. 1992.Rdative humielity around apple fruit
influences its accumulation of calcium[J].,Agner Soc Hort
Sci,117(4):542—546
Falahi E,Righeti TL,Richardson DG.1985.Predictions of quality
by preharvest fruit and leaf mineral analyses in‘Starkspur Golden
Delicious’apple[-J~.J ewler Soc Hort Sci,110:524—527
Huang XM ,Wang HC,Zhong WL,et a1.2008.Spraying calcium
is not an effective wav to increase structural calcium in litchi per—
icarp[-J].Sci Hort,117(1):39—44
Johnson DS,Ridout MS. 1998. Prediction of storage quality of
‘Cox’s Orange Pippin’apples from nutritional and meteorologi—
cal data using multiple regression models selected by cross valida—
tion[,J].J Hort Sci Biotech,73:622—630
Moon BW ,Lu W1,Zheng HL,eta1.2002a.Efects of tree-spry of
liquid calcium compounds on calcium contents,quality,and eel
wal structure change of“Jingfen”pear fruits[,J].J Kores Soc
Hort Sci,43(4):51— 53
Mo n BW ,Kang IK,Lee YC,et a1.2002b.Effects of tree-spry of
liquid calcium compounds on the changes in cel wal compo-
nents,cell wal hydrolases,and cel wal structure during cold
storage of non-astringent persimmon fruits[J].J Kores Soc
HfJrt Sci,43(4):443—446
Perring M A. 1984.Redistribution of minerals in apple fruit during
storage:preliminary investigations with the variety Spartan~J].
J Sci Food Agric,35:182——190
Perring MA,Person K. 1987. Redistribution of minerals in apple
fruit during storage,the effect of storage atmosphere on calcium
concentration[J].J Sci Food Agric,40:37-42
Wojcik P.2001.Dabrowieka prune fruit quality as influenced by
calcium spraying[,J].J Plant Nutri,24(8):1 229—1 241