橄榄[Canarium album (Lour.) Raeusch]为橄榄科橄榄属热带亚热带多年生常绿乔木,是福建省特色经济果品。橄榄果实风味独特,质地清脆,初感味涩,渐觉回甘,具有良好的抗炎消肿、解酒护肝、抗氧化和抗乙肝病毒等药理作用[1,2],《中华药典》中也有关于橄榄属于药食两用果类的记载[3]。橄榄果实富含多种矿质元素[4],其中Ca含量较高,随着鲜食品种的推陈出新,橄榄经济价值持续走高,受到消费者普遍欢迎。了解橄榄果实矿质营养含量的变化规律,对橄榄的高优生态栽培有重要意义。
矿质营养是果树生长发育、产量形成和品质提高的基础[5]。闫忠业等[6]研究认为,苹果果实中的固形物含量受P、B含量影响较大,总糖、可滴定酸含量受B含量影响较大。位杰等[7]发现,Ca是单果重、果实硬度的主要影响因子。张强等[8]认为,‘富士’果实的生长发育及品质形成受到多种矿质元素作用。研究果实发育过程中矿质营养元素含量的变化规律,对了解果实对营养元素的需求动态、吸收能力和养分调控具有重要意义。前人对草莓[9]、葡萄[10]、山核桃[11]等进行了相关研究,但关于橄榄果实矿质营养的研究尚未见报道。为了探明在发育过程中不同品种橄榄果实中营养元素含量的差异,本研究以加工型橄榄‘长营’和鲜食型橄榄‘清榄1号’为材料,对其果实发育过程中N、P、K、B、Ca、Mg、Zn、Mn元素含量进行测定,分析橄榄果实矿质营养元素含量的变化规律及相关性和品种间的差异性,以期为橄榄果实营养元素的吸收、调控等研究提供借鉴与参考。
1 材料与方法
1.1 材料
供试材料‘长营’（‘Changying’）和‘清榄1号’（‘Qinglan 1’）均采自福建省福州市闽清县白樟镇的红菇林农场,选取栽培条件、管理水平和长势一致的7年生橄榄树各3株,从2018年7月17日（花后50 d）至11月17日每隔20 d采果1次,共7次。从树冠中部外侧的东、南、西、北4个方向的结果枝上采样,每次每株采大小均匀一致、无病虫害、无机械损伤的果实30粒混匀,为一个重复,共3个重复。采收当天运回实验室,去核清洗切成薄片后,于烘箱105 ℃下杀青30 min,80 ℃烘干至恒重,粉碎过筛,混匀后密闭于样品袋中,用于分析测定。
1.2 方法
1.3 数据分析
所有试验数据采用Excel 2012软件作图,采用SPSS 22.0软件对数据进行显著性分析。
2 结果与分析
2.1 橄榄果实发育过程中矿质营养元素含量变化
2.1.3 橄榄果实发育过程中Ca、Mg元素含量变化 图3 A表明,橄榄果实发育过程中,‘长营’和‘清榄1号’果实中Ca元素含量整体上呈先升后降的变化趋势,二者的Ca元素含量在花后50~70 d均显著上升,花后70~130 d‘长营’Ca元素含量保持稳定,花后70~110 d内‘清榄1号’Ca元素含量变化差异小。花后50~110 d、花后150~170 d,‘清榄1号’果实Ca元素含量高于‘长营’,花后130 d,‘长营’Ca元素含量高于‘清榄1号’。图3 B表明,橄榄果实发育过程中,‘长营’果实中Mg元素含量呈先升高后降低的变化趋势,花后70 d达到峰值。‘清榄1号’果实Mg元素含量呈先上升后下降再上升的变化趋势,于花后110 d达到峰值,花后130 d出现最小值。花后170 d,‘长营’和‘清榄1号’Mg元素含量差异显著。
2.2 橄榄果实发育过程中矿质元素含量动态变化相关性分析
‘长营’和‘清榄1号’果实发育过程中矿质元素含量动态变化相关性分析结果显示（表1）：
表1 橄榄果实中矿质元素间的相关性Tab.1 Correlation among the contents of mineral element in Chinese olive fruits |
| 元素Elements | N | P | K | B | Ca | Mg | Zn | Mn |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| N | 1 | 0.625** | -0.123 | 0.078 | -0.474* | 0.131 | 0.687** | -0.237 |
| P | 0.732** | 1 | -0.570** | 0.383 | -0.170 | -0.176 | 0.528* | 0.327 |
| K | 0.063 | -0.22 | 1 | -0.692** | -0.070 | 0.366 | -0.017 | -0.751** |
| B | 0.727** | 0.584** | 0.034 | 1 | 0.307 | -0.163 | 0.311 | 0.633** |
| Ca | 0.546* | 0.540* | 0.156 | 0.690** | 1 | 0.200 | 0.005 | 0.357 |
| Mg | 0.289 | 0.533* | -0.600** | 0.421 | 0.371 | 1 | 0.166 | -0.007 |
| Zn | 0.813** | 0.918** | -0.12 | 0.717** | 0.588** | 0.565** | 1 | -0.195 |
| Mn | 0.366 | 0.552** | -0.157 | 0.682** | 0.708** | 0.606** | 0.597** | 1 |
注：样本数n=21。*表示P<0.05;**表示P<0.01。左下角的数据表示‘长营’矿质元素间相关性;右上角表示‘清榄1号’。 | |
Note: n=21. *means P<0.05; **denotes P<0.01. The data in the lower left corner indicates the correlation between the mineral elements of ‘Changying’; the data in the upper right corner indicates ‘Qinglan 1’. |
‘长营’果实中N、P、B、Ca、Zn元素含量之间呈极显著或显著正相关;Mn元素含量与P、B、Ca、Mg、Zn元素含量呈极显著正相关;Mg元素含量与Zn、Mn元素含量呈极显著正相关,与PP元素含量呈显著正相关,与K元素含量呈极显著负相关。‘清榄1号’果实中N、P、Zn元素含量间呈极显著或显著正相关;B元素含量与Mn元素含量呈极显著正相关;K元素含量与P、B、Mn元素含量呈极显著负相关;N元素含量与Ca元素含量呈显著负相关。其他元素之间无明显相关性。
3 讨论
对果实矿质元素含量和变化分析是研究树体营养代谢和摄取的重要途径之一[14]。果实发育过程中,受植株生长过程中各种代谢作用的影响,各矿质元素含量变化呈现出一定的规律性。乔亚丽等[15]研究发现,番茄果实中矿质元素含量在不同采收时间有显著差异,不同品种的番茄部分元素变化趋势、相关性有所不同。杨莉等[16]对马家柚及粗皮马家柚果实发育期间矿质元素含量变化的研究表明：除Ca外,各矿质营养元素变化规律相似,元素含量最高时期均在幼果期。本研究中,花后50 d,橄榄果实中N、P、K、B、Ca、Mg、Zn、Mn元素的含量均处于较低水平,随后开始快速增长。花后70~90 d,随着幼果的增大,‘长营’和‘清榄1号’果实的K、Ca、Zn元素含量均上升,而Mg、Mn元素含量下降,‘长营’N、P、B元素含量显著上升,‘清榄1号’则下降。花后110~130 d,二者果实中B、Ca、Mg、Zn、Mn元素含量呈下降趋势,可能是因为进入果实的矿质元素量不能同步赶上果实干物质的增长量[17]。而N、K元素含量增加,可能是橄榄果实旺盛的生理代谢活动促进了对N和K的吸收。花后150~170 d,‘长营’和‘清榄1号’P、B、Ca元素含量降至较低水平,这与卢伟红等[18]、及华等[19]、曹永庆等[20]在梨、桃、油茶上的研究结果基本一致。
本研究结果表明,橄榄果实发育过程中,矿质元素含量快速增长主要发生在花后50~90 d。整体上,‘长营’和‘清榄1号’果实中K元素含量均呈上升的变化趋势,‘长营’果实中N、P、B、Ca、Mg、Zn、Mn元素含量呈前升后降的变化趋势,其中N、P、B、Ca、Zn元素含量均在花后90 d达最大值。‘清榄1号’果实中Ca、Zn、Mn元素含量变化趋势与‘长营’相同,而N、P、B、Mg元素含量的变化规律与‘长营’不同,其N元素含量呈先降低后升高的变化趋势,B元素含量为逐渐下降的变化趋势,P、Mg元素含量则表现为先升后降再升高的变化,说明矿质元素含量变化规律的差异可能与品种本身有关。
矿质营养影响果实形成、产量和品质。N是果实氨基酸和蛋白质主要成分。P在叶片上形成ATP为根系吸收营养及糖和氨基酸的合成提供能量。K可以促进木质素、纤维素的产生。Ca能稳定植物的碳架构,提升果实的脆度和耐贮性。B使糖类有效转移进而提升果实的甜度,促进果实对Ca的吸收和利用率。Mg是构成叶绿素唯一的金属元素,影响果实呼吸作用。Mn、Zn等微量元素可作为植物中多种酶的组分。朱东方等[21]发现,‘次郎’甜柿果实单宁、VC含量与其N、P、Mg呈正相关。李泽坤[4]表明,K元素与橄榄蔗糖代谢密切相关。宋少华[22]认为,甜柿中多酚分解酶PPO、POD与Mn、Zn在大部分生长期达到了显著至极显著的正相关。王迎[23]研究表明,红树莓果实中的总黄酮与Ca呈极显著正相关。本试验中,橄榄果实发育过程中,‘长营’的N、P、K、B、Mg、Zn、Mn元素含量均高于‘清榄1号’,而Ca元素含量低于‘清榄1号’。由此推测,‘长营’和‘清榄1号’果实中的矿质元素含量影响橄榄风味物质形成。‘长营’和‘清榄1号’果实中Ca元素的最高含量是‘钙果’欧李（140 mg/100 g）的4.5和4.8倍[24],证实橄榄为高钙水果。
施肥方式是影响果实品质的优劣的主要因素之一,不同施肥量与不同肥料种类所提供的营养总量与有效成分不同,可通过合理施肥改变果树树体营养,进而影响果实品质。调查发现,橄榄生产主要以小企业或种植户为主,种植管理水平相对粗犷,普遍存在偏施N肥、有机肥及微量元素肥施用不足、忽视Ca肥施用等问题,导致橄榄果品质量差,果园病虫害发生严重,减产,种植效益不高等问题[25,26]。目前,矿质元素作用机理还不清楚,但元素间的互作关系研究已有相关的报道。本研究中,不同橄榄品种果实发育过程中各矿质元素之间相关性不同。‘长营’橄榄果实中,N、P、B、Ca、Mg、Zn、Mn间存在增效作用,Mg对K存在拮抗作用。‘清榄1号’橄榄果实中,N、P、Zn间存在增效作用,P、B、Mn对K存在拮抗作用。因此,施肥时,不应单施一种肥料,可以在橄榄萌芽和开花前叶面喷施B、P和Ca的叶面肥,补充橄榄春季必须吸收的B、P、Ca元素。在橄榄幼果期施用微量元素及有机肥,加大K肥、Ca肥的施用量,以满足橄榄对Ca、K的需求。土壤与叶面施肥相互配合多次施用,增加橄榄的树体营养,以减少病虫害的发生,提升橄榄品质。
4 结论
橄榄果实发育过程中,‘长营’和‘清榄1号’果实中N、P、B、Mg元素含量变化趋势不同,K、Ca、Zn、Mn元素含量变化规律一致。较高的Ca元素含量证实橄榄为高钙水果。