土壤養分與澳洲堅果果實內含物間的相關性分析

鄭樹芳，許鵬，譚秋錦，陳海生，王文林，莫慶道，賀鵬，李海碧

摘 要：為了探究澳洲堅果桂熱1號種植基地土壤養分與果實內含物之間的相關性，為種植基地科學施肥、提高肥料利用效率提供參考依據。采集廣西崇左龍州縣、南寧橫縣、梧州岑溪市3個澳洲堅果種植基地土壤與果實樣品，測定土壤養分（全磷、全鈣、鋅、鐵和硒）與果實內含物（鉀、鈣、鎂、鐵、鋅、磷、硒、可溶性糖、蛋白質、脂肪和氨基酸總量）指標，采用相關性分析方法，篩選影響果實品質的主要土壤養分因子。結果發現，龍州基地全磷含量屬于高水平（0.86 g/kg），其余基地屬于低水平（0.23～0.30 g/kg）;3個基地土壤鋅含量都達到很高水平（32.2～177 mg/kg）;龍州基地鐵含量屬于中水平（7.67%），其余基地屬于低水平（2.92%～3.16%）。龍州和橫縣基地均屬于富硒土壤（0.84～0.86 mg/kg）。不同基地果實鉀含量為370～475 mg/100g，鈣含量為42.1～57.5 mg/100g，鎂含量為93.3～106.3 mg/100g，鐵含量為14.0～18.7 mg/kg，鋅含量為10.9～12.4 mg/kg，磷含量為151～206 mg/100g，硒含量為0.09～0.23 mg/kg，可溶性糖含量為2.78～3.08 g/100g，蛋白質含量為8.69～9.33 g/100g，脂肪含量為69.6～83.1 g/100g，氨基酸總量為7.98～8.44 g/100g。其中，龍州基地鈣、鐵、硒、蛋白質、脂肪和氨基酸總量最高，其余的果實品質指標都是橫縣基地最高，岑溪基地的果實品質指標都是最低或者居中。果實中蛋白質含量與土壤養分中全磷含量呈極顯著正相關（r = 1.000），與土壤中全鈣、鋅和鐵含量也達到顯著正相關（r = 0.998 - 0.999）;果實中可溶性糖含量與土壤中硒含量呈極顯著負相關（r = -1.000）;果實中氨基酸總量與土壤中硒含量相關系數（0.990）較高;果實中脂肪與土壤中全磷、全鈣、鋅和鐵含量相關系數（0.911-0.933不等）也較高。土壤養分與果實礦質元素含量沒有顯著的相關性，澳洲堅果果實中的可溶性糖和氨基酸總量主要受土壤硒含量的影響，蛋白質和脂肪主要受土壤全磷、全鈣、鋅、鐵的影響。

關鍵詞：澳洲堅果;土壤養分;果實品質;相關性分析

中圖分類號：S667? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

Correlation between Soil Nutrients and Fruit

Contents of Macadamia

ZHENG Shufang，XU Peng，TAN Qiujin，CHEN Haisheng，

WANG Wenlin，MO Qingdao，HE Peng，LI Haibi

（Guangxi South Subtropical Agricultural Science Research Institute，

Chongzuo， Guangxi 532415， China）

Abstract： We explored the relationship between soil nutrients and fruit contents of macadamia Guire 1 to provide reference for scientific fertilization and improving fertilizer utilization efficiency in macadamia planting base. The samples of soil and fruit were collected from the macadamia planting base in Longzhou， Hnegxian and Cenxi. Soil nutrients （P， Ca， Zn， Fe and Se） and fruit contents （K， Ca， Mg， Fe， Zn， P， Se， soluble sugar， protein， fat and amino acid） were measured， and the key factors affecting fruit quality were screened by correlation analysis. Results showed that the soil total P content in Longzhou base was high（0.86 g/kg）， while that in other bases was low（0.23～0.30 g/kg）. The soil zinc contents in the three bases were very high（32.2～177 mg/kg）. The soil Fe content in Longzhou base was at the medium level （7.67%）， while that in the other bases was at the low level（2.92%～3.16%）. Soils in Longzhou and Hengxian bases were rich in Se（0.84～0.86 mg/kg）. In the fruits from different bases， the content of K was 370 ～ 475 mg/100g， Ca was 42.1 ～ 57.5 mg/100g， Mg was 93.3 ～ 106.3 mg/100g， Fe was 14.0 ～ 18.7 mg/kg， Zn was 10.9 ～ 12.4 mg/kg， P was 151 ～ 206 mg/kg， Se was 0.09 ～ 0.23 mg/kg， soluble sugar was 2.78 ～ 3.08 g/100g， protein was 8.69 ～ 9.33 g/100g， fat was 69.6 ～ 83.1 g/100g， and total amino acid was 7.98 ～ 8.44 g/100g. Among them， the total amounts of Ca， Fe， Se， protein， fat and amino acid were the highest in fruits from Longzhou base， the contents of K， Mg， Zn， P， soluble sugar were the highest in fruits from Hengxian base， and the indexes in fruits from Cenxi base were the lowest or middle. The protein content in fruit was positively correlated with the total P content （r = 1.000）， and the contents of Ca， Zn and Fe （r = 0.998-1.000） in soil. The soluble sugar content in fruit was negatively correlated with the Se content in soil （r = -1.000）. The correlation coefficient between total amino acid content in fruit and Se content in soil was higher （0.990）. The correlation coefficient between the fat in fruit and the contents of total P， Ca， Zn and Fe in soil was also higher （0.91-0.933）. There was no significant correlation between soil nutrients and mineral element content in fruit. The contents of soluble sugar and amino acid in fruit were mainly affected by Se in soil， and protein and fat were mainly affected by K， Ca， Zn and Fe in soil.

Key words： Macadamia; soil nutrient; fruit quality; correlation analysis

澳洲堅果（Macadamia spp.）系山龍眼科（Proteaceae）澳洲堅果屬（Lacadamia F. Muell.）多年生常綠果樹，原產于澳大利亞昆士蘭東南部和新南威爾士東北部沿岸的亞熱帶雨林地區[1-2]。澳洲堅果具有很高的營養價值，果仁香味獨特、質地細膩，味美可口[3]，經濟價值高，在國際市場上極受青睞，被譽為“堅果之王” [4]。我國首次引種澳洲堅果于1910年，商業性種植在20世紀80年代才開始[5]，澳洲堅果的主產地在云南[6]和廣西[7]兩省，此外，廣東、海南、福建、四川[8]、貴州等省區均有少量種植。目前，廣西區內澳洲堅果種植總面積約為2.5萬hm2，以‘桂熱1號為主栽品種占60%～70%，該品種由廣西南亞熱帶農業科學研究所選育，具有早結豐產、適應性強等特點[9]，2018年獲廣西林木良種認定。土壤養分直接影響到果樹的生長、果實品質及產量等，研究發現其存在顯著相關性[10-11]。為了探明土壤養分與果實品質的相關影響，前人在柑橘[12]、獼猴桃[13]等果樹上開展了較多的研究。徐慧等[14]指出蘋果品質受土壤礦質元素的協同調控。張強等[15]指出土壤養分可影響富士蘋果的果實品質。易曉曈[16]分析土壤pH、有機質和堿解氮、速效磷等10種元素對沃柑果實品質的影響。國內澳洲堅果研究主要有豐產栽培[17]、施肥研究[18]，育種性狀[19]等方面，對土壤養分與果實品質的相關性研究報道甚少。譚秋錦等[9]研究分析了土壤pH值、有機碳、全氮、全磷、全鉀與澳洲堅果果實中蛋白質、脂肪、油酸、棕櫚油酸、二十碳烯酸的影響。本文在前期研究的基礎上通過對3個澳洲堅果種植基地土壤養分（全磷、全鈣、鋅、鐵和硒）與果實內含物（鉀、鈣、鎂、鐵、鋅、磷、硒、可溶性糖、蛋白質、脂肪和氨基酸總量）進行取樣分析，運用相關關系分析方法，找出影響果實品質的主要土壤養分因子，以期為指導澳洲堅果種植基地生產高品質果實、科學施肥及栽培管理提供理論依據。因此，研究土壤養分與果實品質間的相關關系，找出影響果實品質的主要土壤養分因子，對澳洲堅果種植基地科學施肥、生產優質高產的果實具有重要意義。

1 材料和方法

1.1 材料

以3個澳洲堅果種植基地土壤和成熟期澳洲堅果桂熱1號果實為試材?；胤N植密度為5 m×6 m，每個點選取長寬20×30 m ，面積600 m2，20株樹，果實采集中間6株樹果實為測試樣品。

1.2 基地概況

澳洲堅果種植基地基本情況見表1?；匚挥趶V西壯族自治區三個不同的市區，都屬于低海拔地區，經緯度相差不大。

1.3 試驗方法及樣品采集

土壤樣品：2017年9月10日收果后，于3個澳洲堅果種植基地分別取樣，取樣時把枯枝落葉層去掉，每個基地采用5點取樣法采集20～30 cm土層土壤，將每5個點的土樣（1 kg）組成混合土樣（5 kg），將土樣裝入塑封袋帶回實驗室，自然風干，用四分法取土樣1 kg，過2 mm的篩，保存于干燥器中，以備測定分析之用。

果實樣品：2018年8月28日，果實成熟時，從樹東南西北中方向采摘生長健康、無病害果實樣品500g，2株混合組成一個果樣，帶回實驗室，脫皮后將殼果放至60 ℃的烘箱烘干，當果仁含水量降至（1.5%±0.5）時取出破殼，以備果實品質測定之用。

1.4 測定方法

土壤測定：全磷參照LY/T 1232-2015《森林土壤全磷的測定》[20]，全鈣、鐵和硒參照HJ/T 166-2004《土壤環境監測技術規范》測定[21]，鋅參照GB/T 17138-1997《土壤質量銅、鋅的測定》[22]。

果實內含物測定：鉀、鎂、鈣、磷、鐵、鋅以及蛋白質、脂肪、可溶性糖、氨基酸總量、硒含量等測定均參照國家標準方法[23-28]。

1.5 數據處理與分析

采用Excel 2010進行數據整理，采用SPSS 19.0進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同澳洲堅果種植基地土壤養分狀況分析

澳洲堅果種植基地土壤養分基本情況見表2。從表2可看出，不同種植基地之間土壤養分含量差異較大，龍州基地養分顯著高于其它基地。根據全國第二次土壤普查養分分級標準[29]，龍州基地全磷含量屬于三級（高）水平，岑溪基地和橫縣基地屬于五級（低）水平;三個基地土壤鋅含量都達到一級（很高）水平;龍州基地鐵含量屬于三級（中）水平，岑溪基地和橫州基地屬于四級（低）水平。根據《富硒土壤硒含量要求》（DB41/T1871-2019）標準[30]，龍州基地和橫縣基地均屬于富硒土壤。

2.2 澳洲堅果果實品質分析

從表3可以看出，不同基地果實鉀含量為370～475 mg/100 g，鈣含量為42.1～57.5 mg/100 g，鎂含量為93.3～106.3 mg/100 g，鐵含量為14.0～18.7 mg/kg，鋅含量為10.9～12.4 mg/kg，磷含量為151～206 mg/100 g，硒含量為0.09～0.23 mg/kg，可溶性糖含量為2.78～3.08 g/100 g，蛋白質含量為8.69～9.33 g/100 g，脂肪含量為69.6～83.1 g/100 g，氨基酸總量為7.98～8.44 g/100 g。其中，龍州基地鈣、鐵、硒、蛋白質、脂肪和氨基酸總量最高，其中鐵、硒、蛋白質、脂肪含量顯著高于岑溪基地，橫縣基地果實鉀、磷、可溶性糖顯著高于其它基地，岑溪基地的果實品質指標大部分都是最低。

2.3 土壤養分與果實品質指標相關性分析

從表4可看出，土壤養分之間全磷含量與全鈣、鋅、鐵含量呈顯著正相關（P<0.05），全鈣含量與鋅含量呈顯著正相關（P<0.05），鐵含量與全鈣、鋅含量呈極顯著正相關（P<0.01），硒含量與其他元素之間相關系數不大。

不同土壤養分與果實品質和營養元素之間存在較大的相關系數差異。由表5可知，土壤養分與果實礦質元素含量沒有顯著的相關性。果實中蛋白質含量與土壤養分中全磷含量呈極顯著正相關（r = 1.000），與土壤中全鈣、鋅和鐵含量也達到顯著正相關（r = 0.998～0.999）;果實中可溶性糖含量與土壤中硒含量呈極顯著負相關（r = -1.000）;果實中氨基酸總量與土壤中硒含量相關系數（r = 0.990）較高;果實中脂肪與土壤中全磷、全鈣、鋅和鐵含量相關系數（r = 0.911～0.933不等）也較高。

3 結論與討論

本研究結果表明不同土壤養分因子之間存在著顯著或極顯著相關關系，可見土壤養分之間存在不同程度的協同與拮抗作用。澳洲堅果果實中的可溶性糖和氨基酸總量主要受土壤硒含量的影響，蛋白質和脂肪主要受土壤全磷、全鈣、鋅、鐵的影響。果實中可溶性糖含量與土壤中硒含量呈極顯著負相關，氨基酸總量與土壤中硒含量相關系數較高，蛋白質含量與土壤養分中全磷含量呈極顯著正相關，與土壤中全鈣、鋅和鐵含量也達到顯著正相關，脂肪與土壤中全磷、全鈣、鋅和鐵含量相關系數也較高。

賀鵬[31]通過對廣西區內2個澳洲堅果主栽品種桂熱1號、695顆果仁中的脂肪、總糖、蛋白質、氨基酸等多個營養成分的含量進行檢測，發現蛋白質在6.09 g/100g以上，總糖在1.83 g/100g以上，脂肪在74.2 g/100g以上。杜麗清[32]對中國熱帶農業科學院南亞熱帶作物研究所提供澳洲堅果果仁礦物元素進行分析，結果顯示K為436.48±96.1 mg/100g、P為152.55±17.0 mg/100g、Mg為88.09±11.3 mg/100g、Ca為33.06±7.96 mg/100g、Zn為10.5±2.17 mg/100g、Fe為2.28±0.25 mg/100g。本研究所測試的果仁品質指標均在此范圍內（表3），說明3個試驗基地的果實均屬于正常范圍。譚秋錦[9]對桂西南澳洲堅果基地的土壤養分因子pH值、有機碳、全氮、全磷、全鉀與澳洲堅果果實中蛋白質、脂肪、油酸、棕櫚油酸、二十碳烯酸的分析，結果表明澳洲堅果果實中的脂肪和蛋白質主要受土壤全氮、全磷和pH值的影響，與本研究結果一致。本試驗中土壤中硒含量與果實中可溶性糖含量呈極顯著負相關（r = - 1.000），與果實中氨基酸總量相關系數（r =0.990）較高。鄭樹芳[33]研究表明外源有機硒素對果仁品質有一定的改善作用，可提高脂肪、可溶性糖含量以及產量。由于硒在土壤中以多種形態存在，全硒含量高的土壤有效硒含量不一定高[34]，而作為外源的有機硒素容易被作物吸收，提高品質。土壤養分與果實品質間的關系較為復雜，就土壤養分來說，與土壤微生物、理化性質有一定的關系，就果實品質而言，它與光、熱、水分等條件也有關系[35]。這在一定程度上為研究兩者的關系增加了難度，要平衡果園土壤養分的含量，使之在澳洲堅果的果實品質和營養元素的形成中發揮最佳效果還有待進一步研究。

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