不同浓度氯化钙短期处理对菠萝蜜幼苗矿质元素含量的影响*

杨晓雪，任家兴，李映志，叶春海

（广东海洋大学滨海农业学院，湛江 524088）

菠萝蜜（Artocarpus heterophyllusLam.）为桑科波罗蜜属的常绿乔木，是一种常见的热带果树，果实气味浓郁，果肉金黄厚实，脆爽香甜且含有大量营养物质，深受人们喜爱，有较高的食用价值和经济价值。在我国广东、海南、广西、云南等地均有种植[1]，而且面积不断扩大。

为改良南方酸性红壤土，生产种植者常常施用生石灰（CaO）作为基肥种植果树。钙是植物生长发育所必需的元素，其参与调节多种生命代谢过程，能增强植物对逆境的耐受性。钙离子作为第二信使能够介导植物生长、发育、抗逆等各个方面[2]。研究表明，随着营养液钙含量的增加，大葱的可溶性蛋白、游离氨基酸、硝态氮、铵态氮的含量呈先增加后降低的趋势[3]。在植物体中钙与其他元素之间存在拮抗或协同作用。冯新维等[4]研究发现，烤烟根际Ca2+浓度为11.22～12.25 mmol/L 时，可促进烤烟生长，钙镁含量较为协调，提高了钙肥的利用率。生产上发现，钙元素与硼元素是拮抗关系，对植物施加过量的钙肥可导致植物缺硼症状的发生以及加重现象[4]。牛晓琳等[5]研究发现，对枣树叶面喷施钙肥后，叶片中的氮元素含量会增加，在一定范围内钙会促进植株对铁的吸收，而抑制对锌的吸收。

目前，钙对果树生长发育及其代谢的影响研究涉及的果树种类很多，如枣[5]、火龙果[6]等，但以菠萝蜜为对象的研究还未见报道。因此，本研究对菠萝蜜进行不同浓度的氯化钙短期处理，分析其对菠萝蜜幼苗矿质元素含量的影响，探索钙对菠萝蜜树体不同部位营养元素分布的影响，为后续相关研究提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选用均匀饱满、光亮形正的菠萝蜜种子，播于育苗盆中，育苗基质为通用型植物生长无土基质，待发芽出苗后，每隔2 周施1 次MS 基本营养液，保持营养充足使其正常生长。当幼苗生长出5 片真叶后，选用长势一致、健壮无病的菠萝蜜幼苗进行试验。

1.2 试验方法

1.2.1 试验处理

试验设置4 个处理：低浓度氯化钙处理（T1，1.5 mmol/L CaCl2·2H2O）、中浓度氯化钙处理（T2，3.0 mmol/L CaCl2·2H2O）、高浓度氯化钙处理（T3，6.0 mmol/L CaCl2·2H2O）、对照（CK，清水），每个处理各7 株树，3 次重复。连续处理6 d 后采集样品，分为根部、茎部、叶片3 个部位，清洗、擦干后分别装入牛皮信封中，在105 ℃烘箱中杀青30 min后，转80 ℃烘干至恒重。

1.2.2 矿质元素含量的测定

N、P、B 元素含量的测定分别采用凯式定氮法、钼锑抗比色法、甲亚胺-H 比色法，K、Ca、Mg、Fe、Zn 元素含量的测定采用火焰原子吸收法。

1.3 数据分析

采用Microsoft Excel 2019 和SPSS 25.0 软件进行数据分析与作图。

2 结果与分析

2.1 不同浓度氯化钙处理对菠萝蜜幼苗N 元素含量的影响

由图1 可知，N 元素含量在菠萝蜜幼苗的不同部位中分布不同，叶片中最高，根部次之，茎部最少。在施用氯化钙6 d 后，N 元素首先表现出在根部积累较多的反应，与对照相比呈显著差异；其次在茎部表现出积累较多的反应，与对照相比亦呈显著差异；但叶片N 元素含量与对照相比差异不显著，说明N 元素在叶片中的本源储藏分布较丰富。低浓度氯化钙处理（T1）显示出了菠萝蜜幼苗对N 元素吸收的不同效果，随着氯化钙浓度的增加，N 元素含量都有一定程度的变化，除叶片部位外，根部和茎部与对照相比差异显著。从低浓度氯化钙处理的结果可以看出N 元素在根部、茎部、叶片中的含量变化，即N 元素被根部、茎部、叶片逐步吸收利用的先后顺序反应。

图1 不同浓度氯化钙处理下菠萝蜜不同部位N 元素含量

2.2 不同浓度氯化钙处理对菠萝蜜幼苗P 元素含量的影响

由图2 可知，P 元素含量在菠萝蜜幼苗不同部位的分布情况也是在叶片中最多，根部次之，茎部最少。低浓度氯化钙处理（T1）6 d 后，P 元素在根部的积累量高于茎部和叶片，与对照相比差异显著；茎部与对照相比亦表现出显著差异；叶片P 元素含量与对照相比差异不显著。T1 处理的P 元素含量在根部、茎部和叶片中表现为由多到少，是P 元素吸收移动进程的顺序反应，随着氯化钙浓度的增加，P 元素含量并无显著性差异。

图2 不同浓度氯化钙处理下菠萝蜜不同部位P 元素含量

2.3 不同浓度氯化钙处理对菠萝蜜幼苗K 元素含量的影响

由图3 可知，K 元素含量在叶片中最高，茎部次之，根部最少。在氯化钙处理6 d 后，K 元素在高浓度氯化钙处理（T3）的根部与对照有显著差异，其他处理和部位均未见K 元素积累出现显著差异，表明K 元素的吸收需要较高浓度的氯化钙。K 元素含量在叶片中分布最多，说明K 元素在叶片中的本源储藏分布较丰富，即使高浓度氯化钙处理增加了K 元素含量，但与对照无显著性差异。

图3 不同浓度氯化钙处理下菠萝蜜不同部位K 元素含量

2.4 不同浓度氯化钙处理对菠萝蜜幼苗Ca 元素含量的影响

由图4 可知，Ca 元素含量在根部、茎部和叶片中由少到多。在施用氯化钙6 d 后，低浓度处理（T1）Ca 元素首先在茎部表现出积累较多的反应，与对照相比呈显著差异；其次在叶片，与对照相比无显著差异；根部最少，但与对照相比呈显著差异。中浓度处理（T2）对根部和叶片中Ca 元素的积累效果均呈显著差异。高浓度处理（T3）对根部、茎部和叶片均呈显著差异，尤其是叶片Ca 元素含量（1.75 g/kg）远高于其他处理和部位。

图4 不同浓度氯化钙处理下菠萝蜜不同部位Ca 元素含量

2.5 不同浓度氯化钙处理对菠萝蜜幼苗Mg 元素含量的影响

由图5 可知，Mg 元素含量在叶片中最高，根部次之，茎部最少。低浓度氯化钙处理（T1）6 d 后，Mg 元素首先在根部表现出积累较多的反应，与对照相比呈显著差异；其次在茎部，与对照相比呈显著差异；在叶片中Mg 元素含量与对照相比差异不显著，说明Mg 元素在叶片中的本源含量较高。随着氯化钙浓度的增加，叶片Mg 元素含量显著增加，尤其高浓度处理（T3）与对照相比呈显著差异，其中叶片的Mg 元素含量最高，根部、茎部的含量与低浓度处理（T1）无显著差异。

图5 不同浓度氯化钙处理下菠萝蜜不同部位Mg 元素含量

2.6 不同浓度氯化钙处理对菠萝蜜幼苗Zn 元素含量的影响

由图6 可知，Zn 元素含量在菠萝蜜幼苗的不同部位分布差异较小，在施用低浓度氯化钙（T1）6 d后，在根部、茎部、叶片的积累均减少，与对照相比差异显著。随着氯化钙浓度的增加，Zn 元素含量呈先增加后减少的趋势，差异显著，含量均低于对照，表明Zn 元素的积累受到氯化钙的抑制。

图6 不同氯化钙浓度处理下菠萝蜜不同部位Zn 元素含量

2.7 不同浓度氯化钙处理对菠萝蜜幼苗B 元素含量的影响

由图7 可知，B 元素含量在叶片中最高，根部次之，茎部最少，但根部和茎部的B 元素含量差异较小。经氯化钙处理6 d 后，先在根部表现出积累较多的反应，与对照相比差异显著；其次在茎部亦表现出积累较多的反应，与对照相比差异显著；在叶片中B 元素含量与对照相比差异不显著。说明只有低浓度氯化钙处理（T1），根部和茎部B 元素才表现出显著差异，而叶片B 元素对氯化钙处理不敏感。中、高浓度氯化钙处理（T2 和T3）对根部、茎部和叶片无明显影响。

图7 不同浓度氯化钙处理下菠萝蜜不同部位B 元素含量

2.8 不同浓度氯化钙处理对菠萝蜜幼苗Fe 元素含量的影响

由图8 可知，Fe 元素含量在叶片中最高，根部次之，茎部最少。经低浓度处理（T1）6 d 后，Fe元素在根部表现出积累较多的反应，与对照相比呈显著差异；在茎部亦表现出积累较多的反应，与对照相比呈显著差异；叶片Fe 元素含量与对照相比差异不显著。中浓度处理（T2）的根部、茎部和叶片中Fe 元素含量与对照相比并无显著差异。高浓度处理（T3）的叶片中Fe 元素含量出现显著下降，说明高浓度氯化钙对菠萝蜜幼苗叶片或有拮抗作用，而根部和茎部未见显著差异。

图8 不同浓度氯化钙处理下菠萝蜜不同部位Fe 元素含量

综上所述，大量元素N、K、Mg 和微量元素B在叶片中的本源储藏分布较丰富，3 个不同浓度氯化钙处理出现了极为复杂的营养元素积累反应。

3 讨论与结论

不同植物对钙的敏感性不同，不同钙浓度亦会对植物生长发育产生不同的影响，适宜的钙浓度有利于作物生长发育，提高产量和品质。本试验中低浓度氯化钙处理极大提高了大量元素N、P 在根部和茎部的含量，而中、高浓度氯化钙处理未见显著差异，说明菠萝蜜幼苗期要有适量的氯化钙但浓度不宜超过3.0 mmol/L。K 元素含量在茎部未受到氯化钙处理浓度的显著影响，只有高浓度氯化钙处理对根部具有显著效果，这可能与一定浓度的钙能有效地激活离子通道上的酶，增强了对离子的渗透性有关[7]，更高浓度氯化钙的施用效果仍需进一步试验研究。前人研究发现，对草莓施加外源钙能有效增加叶片N 元素含量[8]，对大豆[9]、大蒜[10]和番茄[11]进行施钙处理后促进了K 元素的吸收。这些结果与本试验结果相似，但也存在一些差异，不同的植物种类和生长发育阶段可能是导致这种差异的主要原因。

氯化钙处理对Ca、Mg 元素的吸收累积反应差异较大。氯化钙处理对Ca 元素本身的影响较大，从低浓度到高浓度均表现出十分复杂的显著差异。中浓度氯化钙处理对Mg 元素并没有低浓度和高浓度的效果好，但含量均有显著增加，表明氯化钙对Mg 元素的吸收具有一定的促进作用。陈丽璇等[8]对草莓喷施不同浓度的外源钙显著增加了草莓叶片和果实的含钙量。牛晓琳等[12]研究发现，对金丝小枣叶片喷施0.2%硝酸钙和0.2%柠檬酸钙均显著提高了叶片Ca 元素含量，其中硝酸钙显著提高了叶片Mg 元素含量。李华东等[13]研究也表明，施用钙肥可促进芒果叶片Mg 元素的积累。这些结论与本试验结果相似。

不同浓度氯化钙处理对菠萝蜜幼苗微量元素的反应也不尽相同，总体表现出低浓度氯化钙处理对微量元素有促进作用，随着处理浓度的增加产生了明显的拮抗作用。牛晓琳等[5,12]对金丝小枣施加硝酸钙提高了叶片B 元素含量，Zn 元素含量却显著减少，与本试验结果基本一致。矿质元素之间的关系很复杂，存在着协同或拮抗关联[14]，Ca 与其他元素间同样存在拮抗或协同的作用[15]，因此导致在不同浓度钙处理下元素的反应不同。