張圓圓，馬金龍，管 冠，2，姚鋒先，2，周高峰，2，劉桂東，2

(1.贛南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，江西贛州 341000； 2.國(guó)家臍橙工程技術(shù)研究中心，江西贛州 341000)

鈣作為植物最重要的礦質(zhì)元素之一，是調(diào)節(jié)植物體內(nèi)代謝系統(tǒng)的重要因子及體內(nèi)激素和環(huán)境信號(hào)傳導(dǎo)的第二信使，在植物生長(zhǎng)發(fā)育和應(yīng)對(duì)環(huán)境脅迫中處于中心調(diào)控地位[1-2]。鈣又是細(xì)胞壁的重要成分，可以穩(wěn)定生物膜、調(diào)節(jié)養(yǎng)分離子的平衡以及促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)。鎂是構(gòu)成植物體內(nèi)多種重要成分的組成元素，它不僅是植物體內(nèi)葉綠素的中心原子，還是樹體內(nèi)重要的酶活化劑，并對(duì)核糖體的穩(wěn)定與磷脂的形成都起著重要的作用[3]。土壤中的鎂主要以無(wú)機(jī)離子形式存在，我國(guó)南方地區(qū)土壤中含鎂礦物易風(fēng)化淋失，造成土壤鎂的供應(yīng)能力降低。柑橘類果樹對(duì)鎂的需求遠(yuǎn)較其他果樹大，而不同種類和品種對(duì)鎂的需求量和缺鎂敏感性不同[4]；在臍橙類品種中，又以紐荷爾對(duì)鎂最為敏感[5]。我國(guó)柑橘園施肥存在盲目性，生產(chǎn)上很少施用有機(jī)肥料，偏施氮磷鉀復(fù)合肥，且施用過量、不足現(xiàn)象并存[6]，造成柑橘園養(yǎng)分差異大、果實(shí)產(chǎn)量低和品質(zhì)差等問題[7]。同時(shí)，隨著N、P、K化肥的施用，作物產(chǎn)量不斷提高，從土壤中帶走的鈣和鎂數(shù)量不斷增加，又因土壤鈣素和鎂素得不到有效補(bǔ)充，植物缺鈣、缺鎂現(xiàn)象在各地陸續(xù)出現(xiàn)。福建省漳州市平和縣是我國(guó)蜜柚的主產(chǎn)區(qū)，該地區(qū)果園土壤交換性鈣缺乏的樣品占65.29%；土壤交換性鎂缺乏的樣品占77.1%[8]。奉節(jié)臍橙產(chǎn)區(qū)有效磷、有效鉀含量較為豐富，而交換性鎂極度缺乏，其含量100%處于缺乏范圍[9]。白由路等研究表明我國(guó)有54%的土壤需要不同程度的補(bǔ)充鎂素肥料[10]。魯劍巍等對(duì)湖北143個(gè)柑橘園土壤進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，土壤交換性鈣和鎂缺乏分別占比39.1%和37.1%[11]。姚麗賢等分析廣東省70個(gè)柑橘園土壤發(fā)現(xiàn)，土壤交換性鈣含量為中等水平，交換性鎂含量缺乏[12]。范玉蘭等分析江西省贛南地區(qū)18個(gè)縣(市)1 405份臍橙園土壤發(fā)現(xiàn)，土壤交換性鈣缺乏的柑橘園占90.9%，土壤交換性鎂缺乏的柑橘園高達(dá)97.2%[13]。

植物對(duì)鈣、鎂的吸收利用與其在土壤中的交換性含量有很大關(guān)系[14]。大量研究表明，外界環(huán)境鎂含量低時(shí)，植株對(duì)鎂的吸收和積累也會(huì)減少[15]，同時(shí)還會(huì)影響其他元素的吸收和在各器官的積累[16]。植株對(duì)鈣的吸收在一定范圍內(nèi)也隨著外界鈣濃度的增加呈增加趨勢(shì)，同時(shí)也會(huì)影響其他元素的吸收[17]，因此要注重鈣鎂肥的施用，同時(shí)還要注意元素之間的平衡。為了探究缺鈣和缺鎂對(duì)臍橙生長(zhǎng)和礦質(zhì)元素吸收及分布的影響，本試驗(yàn)以一年生的枳砧紐荷爾臍橙幼苗為試材，采用石英砂培的方法，探討缺鈣和缺鎂對(duì)紐荷爾臍橙幼苗植株生長(zhǎng)、礦質(zhì)元素吸收和分布的影響，旨在為紐荷爾臍橙的平衡施肥矯治技術(shù)和優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)地點(diǎn)為贛南師范大學(xué)盆栽場(chǎng)，以枳[Poncirustrifoliata(L.) Raf.]砧紐荷爾臍橙(CitrussinensisOsbeck ‘Newhall’)幼苗(2020年7月嫁接)為試驗(yàn)材料，選取砧木粗度(直徑6～8 mm)及高度(14～16 cm)相對(duì)一致且生長(zhǎng)良好的嫁接苗，洗凈附土，重剪地上部和根部，地上部只留一個(gè)梢，根部稍作修剪后于2021年4月19日移栽至盛有7.5 L左右的石英砂的不透光塑料盆中，用黑色板子在盆上遮擋，防止太陽(yáng)直射，在大棚中避雨栽培。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

移栽后僅供應(yīng)蒸餾水進(jìn)行煉苗，3 d后開始進(jìn)行缺素處理。試驗(yàn)設(shè)置3個(gè)處理：對(duì)照(CK)、缺鈣(-Ca)、缺鎂(-Mg)，每個(gè)處理4個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)2株。對(duì)照和缺素的營(yíng)養(yǎng)液參考Hoagland等確定的配方[18]，用1/4濃度的大量元素和1/2濃度的微量元素培養(yǎng)3周后，用1/2濃度的大量元素和全濃度微量元素營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)。

1.3 測(cè)量指標(biāo)與方法

培養(yǎng)過程中，用便攜式葉綠素測(cè)定儀(SPAD-502Plus，日本)1周測(cè)量1次葉片(分為老葉和新葉)相對(duì)葉綠素含量。每處理測(cè)量8株，每株隨機(jī)測(cè)量老葉、新葉各2張，每張測(cè)4個(gè)點(diǎn)，最后取平均值。培養(yǎng)12周后收樣，測(cè)量株高(植株平放后，用卷尺測(cè)量植株最頂端到砧木莖底端的距離)和砧木莖粗(距根1 cm處)以后，將植株分為老葉(移栽時(shí)保留的葉片)、新葉(移栽后抽出的葉)、新梢、接穗莖、砧木莖和根6個(gè)部分，用超純水洗凈擦干后稱取鮮質(zhì)量，放入信封中置于105 ℃烘箱中殺青15 min，75 ℃ 烘干至恒質(zhì)量，稱取干質(zhì)量。將烘干后的樣品磨碎成粉，貯藏于密封袋備用。每份粉碎干樣稱取0.30 g左右，先在電爐上碳化直至無(wú)黑煙，隨后放入馬弗爐中500 ℃灰化6 h，用10 mL 5% HNO3溶解，用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS，Agilent 7900，美國(guó))測(cè)定 P、K、Ca、Mg、B、Mn、Fe、Cu、Zn、Mo 等元素的含量。采用H2SO4-H2O2消煮，全自動(dòng)智能化學(xué)分析儀(Smartchem200，法國(guó))測(cè)定全氮含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Excel 2019軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和繪圖，采用SPSS 21統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)(最小顯著差異法)和相關(guān)性分析(皮爾遜相關(guān)系數(shù)法)，用Origin 2019將臍橙幼苗離子組元素含量繪制熱圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 缺鈣和缺鎂對(duì)植株生長(zhǎng)發(fā)育及干物質(zhì)分配的影響

2.1.1 缺鈣和缺鎂對(duì)植株生長(zhǎng)發(fā)育的影響 由表1可知，不同處理幼苗生長(zhǎng)情況有所差異，與對(duì)照相比，缺鈣使幼苗株高降低12.5%，葉片數(shù)量降低14.7%；缺鎂使幼苗株高降低6.0%，葉片數(shù)量降低17.6%。而幼苗砧木莖粗、新梢數(shù)及抽梢次數(shù)在本試驗(yàn)結(jié)束時(shí)無(wú)顯著差異。缺鈣處理的老葉、新葉、新梢、砧木莖和根的干物質(zhì)質(zhì)量較對(duì)照顯著降低(表2)，降幅分別為21.4%、35.6%、38.3%、24.8%、23.1%，其中新葉和新梢降幅最大，可見缺鈣抑制了幼苗新稍抽出及新葉萌發(fā)；還造成植株總生物量較CK減少26.7%，根冠比較CK增加7.9%。缺鎂處理的新葉和新梢干物質(zhì)質(zhì)量各降低28.4%和36.9%；總生物量減少15.7%，根冠比增加15.9%。

表1 缺鈣和缺鎂對(duì)紐荷爾臍橙株高、砧木莖粗、

2.1.2 缺鈣和缺鎂對(duì)植株干物質(zhì)分配的影響 由圖1所示，與對(duì)照相比，缺鈣處理增加了莖的干物質(zhì)占比，增加了3百分點(diǎn)，新葉干物質(zhì)占比降低了4百分點(diǎn)；缺鎂處理根和莖干物質(zhì)量占比增加，各增加了3百分點(diǎn)，新葉、新梢干物質(zhì)量占比分別降低了5、2百分點(diǎn)。由此可知，缺鈣、缺鎂處理對(duì)幼苗各器官干物質(zhì)量分配均會(huì)產(chǎn)生影響，其中對(duì)新葉影響較大，是抑制植物生長(zhǎng)的主要原因。

表2 缺鈣和缺鎂對(duì)紐荷爾臍橙各器官干物質(zhì)量的影響

2.2 缺鈣和缺鎂對(duì)葉片相對(duì)葉綠素含量的影響

不同處理老葉相對(duì)葉綠素含量隨處理時(shí)間延長(zhǎng)而降低，缺鈣、缺鎂老葉相對(duì)葉綠素含量從試驗(yàn)開始到結(jié)束分別下降了6.8%和10.3%(圖2)，缺鎂處理下降最為嚴(yán)重。同時(shí)，缺鎂處理在試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，部分老葉呈倒“V”形黃化。不同處理新葉相對(duì)葉綠素含量隨處理時(shí)間的延長(zhǎng)呈上升趨勢(shì)，缺鎂新葉相對(duì)葉綠素含量一直高于缺鈣處理(圖2)，推測(cè)缺鎂處理中老葉的鎂轉(zhuǎn)移到新葉中，以供新葉生長(zhǎng)所需，但兩者相對(duì)葉綠素含量在各個(gè)生長(zhǎng)時(shí)期均低于對(duì)照處理。綜上，缺鈣、缺鎂均會(huì)對(duì)幼苗老葉和新葉相對(duì)葉綠素含量產(chǎn)生一定影響，對(duì)老葉的影響程度為缺鎂>缺鈣，對(duì)新葉的影響程度為缺鈣>缺鎂。

2.3 缺鈣和缺鎂對(duì)礦質(zhì)元素含量的影響

2.3.1 缺鈣和缺鎂對(duì)各器官大量元素含量的影響 缺鈣處理與對(duì)照相比，新葉、新梢、接穗莖和砧木莖鈣含量有顯著變化(表3)，新葉、新梢和砧木莖鈣含量分別降低26.8%、26.7%和31.2%；而接穗莖鈣含量增加16.5%；對(duì)老葉和根鈣含量沒有造成顯著影響。缺鎂使各器官鎂含量顯著降低，老葉、新葉、新梢、接穗莖、砧木莖和根分別降低54.6%、61.4%、70.3%、50.5%、60.6%和67.4%。

與對(duì)照相比，缺鈣對(duì)各器官氮、磷、鉀、鎂含量有一定的影響(表3)，其中各器官氮含量呈降低趨勢(shì)，老葉、新葉、新梢、接穗莖、砧木莖和根降幅分別為19.0%、13.6%、18.3%、6.1%、19.2%、29.4%，其中以根氮含量降低的最多。缺鈣使磷含量在老葉、新葉、新梢和根中顯著增加，分別增加了27.7%、19.7%、14.9%、35.5%，砧木莖降低14.9%，可見缺鈣對(duì)根磷含量影響最大，而對(duì)接穗莖磷含量沒有造成顯著影響。缺鈣使鉀含量在老葉和砧木莖中分別顯著降低16.0%和28.1%，新梢和接穗莖分別增加了46.5%、23.0%。鎂含量在新葉、接穗莖中分別顯著增加了19.2%、47.5%，砧木莖中降低28.2%；其余器官鎂含量沒有顯著變化。缺鎂對(duì)氮元素含量影響較小，除了根氮含量顯著降低10.6%以外，其余器官氮含量與對(duì)照相比沒有顯著差異；對(duì)葉片和根磷含量也沒有造成顯著影響，但使新梢、接穗莖和砧木莖磷含量分別顯著降低32.2%、25.9%、37.2%。缺鎂使鉀含量在老葉、新葉、新梢和接穗莖中分別顯著增加了10.7%、19.2%、27.6%和44.3%。缺鎂使鈣含量在新葉顯著降低19.7%，新梢、接穗莖、砧木莖和根分別顯著增加30.7%、60.0%、22.6%和13.4%。

表3 缺鈣和缺鎂處理紐荷爾臍橙植株各器官大量元素含量 %

2.3.2 缺鈣和缺鎂對(duì)各器官微量元素含量的影響 如表4所示，與CK對(duì)比，缺鈣處理新葉、接穗莖和根硼含量分別顯著增加19.7%、24.8%、12.9%，砧木莖降低27.1%；接穗莖和根錳含量分別增加76.0%、32.4%；新葉和新梢鐵含量分別降低15.3%和19.8%，接穗莖和根分別增加76.3%和19.8%。缺鈣使老葉、新葉、新梢、砧木莖和根銅含量分別降低31.7%、17.6%、25.0%、33.3%和13.4%，接穗莖增加43.6%；老葉、新葉、新梢、砧木莖和根中鋅含量分別降低22.3%、21.8%、28.9%、43.6%、23.6%，接穗莖沒有顯著變化；老葉、新葉、新梢、接穗莖、砧木莖和根鉬含量分別降低64.7%、21.4%、45.9%、41.2%、69.8%、44.1%。缺鎂處理新葉、接穗莖和根硼含量分別增加20.0%、35.6%、17.7%，老葉硼含量降低9.3%；接穗莖、砧木莖和根錳含量增加72.0%、19.2%、22.3%；新梢、接穗莖、砧木莖和根鐵含量分別增加16.6%、88.1%、26.1%和26.0%；新葉、新梢和砧木莖銅含量分別降低13.7%、17.3%、26.2%，接穗莖和根分別增加30.8%和11.0%；老葉、新葉和根鋅含量分別降低24.1%、16.0%和18.1%，接穗莖增加16.7%；老葉、新葉、新梢、砧木莖和根鉬含量分別降低了58.8%、16.7%、19.5%、34.0%、38.1%。

表4 缺鈣和缺鎂紐荷爾臍橙植株各器官微量元素含量 mg/kg

2.4 缺鈣和缺鎂對(duì)元素積累量及分配的影響

2.4.1 缺鈣和缺鎂對(duì)各器官大量元素積累及分配的影響 缺鈣處理中單株鈣積累量較對(duì)照降低40.7%(圖3)，鈣在老葉、新葉、新梢、接穗莖、砧木莖和根中分配比例分別為20.2%、33.7%、4.9%、7.5%、3.4%和30.3%。缺鎂處理中單株鎂積累量較對(duì)照降低70.6%，鎂在老葉、新葉、新梢、接穗莖、砧木莖和根中分配比例分別為6.1%、45.1%、5.3%、6.0%、3.7%和33.8%。

氮、磷、鉀積累量及分配情況如圖3所示。各處理中，氮、鉀、鎂積累量在新葉中較其他器官高；而磷在根中的分配比例較其他器官高。缺鈣處理中單株氮、磷、鉀和鎂積累量較對(duì)照分別降低43.1%、11.8%、25.7%和22.6%；其中氮在老葉、新葉、新梢、接穗莖、砧木莖和根中分配比例分別為8.7%、41.8%、5.8%、5.2%、4.1%和34.4%，磷在老葉、新葉、新梢、接穗莖、砧木莖和根中分配比例分別為5.7%、32.7%、8.0%、5.2%、4.1%和44.2%，鉀在老葉、新葉、新梢、接穗莖、砧木莖和根中分配比例分別為7.3%、40.4%、7.7%、3.9%、2.0%和38.8%，鎂在老葉、新葉、新梢、接穗莖、砧木莖和根中分配比例分別為4.1%、47.8%、6.9%、6.4%、2.1%和32.7%。

缺鎂處理中氮、磷、鉀和鈣單株積累量與對(duì)照比分別降低23.6%、30.6%、11.5%和17.1%；其中氮在老葉、新葉、新梢、接穗莖、砧木莖和根中分配比例分別為9.3%、38.3%、4.7%、4.8%、4.1%和38.7%，磷在老葉、新葉、新梢、接穗莖、砧木莖和根中分配比例分別為7.1%、36.0%、6.2%、4.8%、4.7%和41.3%，鉀在老葉、新葉、新梢、接穗莖、砧木莖和根中分配比例分別為9.8%、42.4%、5.7%、4.1%、3.0%和35.0%，鈣在老葉、新葉、新梢、接穗莖、砧木莖和根中分配比例分別為16.5%、29.3%、6.4%、8.0%、5.3%和34.4%。

由此可知，缺鈣、缺鎂均顯著降低了單株氮磷鉀積累量，其中缺鈣對(duì)氮和鈣積累量影響最大，其次是鉀積累量，影響最小的是磷積累量；而缺鎂對(duì)幼苗鎂積累量影響最大，其次是磷和氮，對(duì)鉀積累量影響最小。

2.4.2 缺鈣和缺鎂對(duì)各器官微量元素積累及分配的影響 從圖4可看出，各處理中硼在葉片中積累較多，而錳、鐵、銅、鋅、鉬在根中積累較多。缺鈣較對(duì)照顯著降低單株硼、錳、鐵、銅、鋅、鉬積累量，分別降低20.5%、11.1%、11.4%、36.6%、42.7%、56.9%。缺鎂能顯著增加鐵元素單株積累量，增加12.0%；顯著降低硼、銅、鋅、鉬元素單株積累量，降幅分別為11.5%、13.2%、27.3%、41.8%，對(duì)單株錳積累量沒有顯著影響(圖4)。以上結(jié)果表明，缺鈣對(duì)鉬單株積累量影響較大，對(duì)錳和鐵單株積累量影響較小；缺鎂對(duì)鉬單株積累量影響較大，對(duì)硼和銅單株積累量影響較小。

缺鈣處理硼在老葉、新葉、新梢、接穗莖、砧木莖和根中分配比例分別為20.6%、61.7%、2.5%、2.1%、1.4%和11.8%，錳在老葉、新葉、新梢、接穗莖、砧木莖和根中分配比例分別為20.1%、9.9%、1.3%、1.3%、0.8%和66.7%，鐵在老葉、新葉、新梢、接穗莖、砧木莖和根中分配比例分別為6.2%、5.8%、0.8%、2.1%、1.5%和83.6%，銅在老葉、新葉、新梢、接穗莖、砧木莖和根中分配比例分別為3.4%、21.1%、5.6%、10.1%、4.8%和54.9%，鋅在老葉、新葉、新梢、接穗莖、砧木莖和根中分配比例分別為6.5%、19.1%、4.8%、6.7%、2.2%和60.7%，鉬在老葉、新葉、新梢、接穗莖、砧木莖和根中分配比例分別為1.1%、23.6%、7.5%、3.8%、2.0%和62.0%。缺鎂處理硼在老葉、新葉、新梢、接穗莖、砧木莖和根中分配比例分別為18.9%、61.3%、2.3%、2.2%、2.1%和13.1%，錳在老葉、新葉、新梢、接穗莖、砧木莖和根中分配比例分別為21.1%、9.9%、1.1%、1.2%、0.9%和65.8%，鐵在老葉、新葉、新梢、接穗莖、砧木莖和根中分配比例分別為6.1%、6.1%、1.0%、1.9%、1.8%和83.1%，銅在老葉、新葉、新梢、接穗莖、砧木莖和根中分配比例分別為4.2%、17.8%、4.6%、7.4%、4.8%和61.2%，鋅在老葉、新葉、新梢、接穗莖、砧木莖和根中分配比例分別為6.1%、17.8%、4.7%、6.1%、3.8%和61.4%，鉬在老葉、新葉、新梢、接穗莖、砧木莖和根中分配比例分別為1.1%、20.6%、8.4%、5.6%、3.9%和60.4%。

2.5 聚類分析

為了進(jìn)一步表征鈣鎂缺乏對(duì)臍橙幼苗離子組整體的影響，將各處理元素含量進(jìn)行聚類分析。結(jié)果(圖5)顯示，聚類1包含5種大量元素N、P、K、Ca、Mg和2種微量元素B和Mn，聚類2包含4種微量元素Fe、Zn、Cu、Mo；聚類1元素在葉片中積累較多，聚類2元素在根中積累較多，這與前面分析的大量元素較多積累在葉片，微量元素除硼以外較多積累在根中的研究結(jié)果一致。各處理間以及各器官的分離在熱圖上也很明顯，各器官被分為地上部和根2個(gè)部分，地上部又分為老葉、新葉、新梢、接穗莖和砧木；老葉中K、N、Ca、B含量較高，新葉中P、K、N、B含量較高；新梢中Mo含量較高，Mg和P只在對(duì)照和缺鈣處理中較高；砧木莖中Cu含量較高。

3 討論

3.1 缺鈣和缺鎂對(duì)植株生物量的影響

通過皮爾遜相關(guān)性分析表明，株高、砧木莖粗、葉片數(shù)、新梢數(shù)、抽梢次數(shù)與幼苗生物量呈極顯著相關(guān)，這些因素共同決定了幼苗生物量。缺鈣使臍橙幼苗株高和葉片數(shù)顯著降低，根、莖、葉干物質(zhì)質(zhì)量降低，最終導(dǎo)致其總生物量降低，這與前人在煙草[17]、艾納香[19]上的研究結(jié)果一致，缺鈣降低了煙草和艾納香生物量。大量研究表明，缺鎂會(huì)引起植株葉片黃化、植株矮小。本試驗(yàn)中，與對(duì)照相比，缺鎂處理株高和葉片數(shù)量降低，前人研究缺鎂顯著降低了橘橙春見的株高[16]。但是這與杜玉霞等在檸檬上的研究結(jié)果[20]不太一致，缺鎂時(shí)檸檬費(fèi)米耐勞株高顯著增加，這可能與不同品種表現(xiàn)出的耐鎂特性有關(guān)。而砧木莖粗、新梢數(shù)和抽梢次數(shù)與對(duì)照相比無(wú)顯著差異，這可能與培養(yǎng)時(shí)間較短有關(guān)且有研究指出鎂對(duì)柑橘葉片影響最大[21]，韓佳等研究表明，在缺鎂處理下，紅橘主根、根數(shù)、根表面積以及根體積等各根系指標(biāo)，均無(wú)顯著變化[22]。元素脅迫條件下，不同品種表現(xiàn)出不同的差異水平，這與品種自身遺傳學(xué)特性有關(guān)，其機(jī)制有待進(jìn)一步深入研究。缺鎂導(dǎo)致紐荷爾臍橙植株生物量顯著降低，這與前人在不知火和椪柑[23]上的研究結(jié)果一致?？赡苁侵参锸艿矫{迫時(shí)，脂肪、蛋白質(zhì)和碳水化合物合成受阻，導(dǎo)致植物不能正常發(fā)育，生物量降低，這與Yang等的研究結(jié)果[24]一致。其中根干物質(zhì)質(zhì)量在缺鎂時(shí)沒有顯著變化，在缺鈣時(shí)顯著降低，得出缺鈣影響植物根系發(fā)育，原因可能在于缺鈣時(shí)因無(wú)法形成細(xì)胞壁而抑制細(xì)胞的分裂和形成，進(jìn)而影響根尖、莖尖分生組織的生長(zhǎng)，影響根長(zhǎng)生長(zhǎng)、木質(zhì)堅(jiān)固。缺鉀和缺鎂處理不僅各器官的生物量顯著降低，干物質(zhì)在各器官的分配比例也發(fā)生改變，干物質(zhì)在地上部的分配比例減少，在根部分配比例增加，導(dǎo)致根冠比增加，這可能是臍橙植株應(yīng)對(duì)外界礦質(zhì)養(yǎng)分脅迫做出的應(yīng)對(duì)適應(yīng)機(jī)制之一。

3.2 缺鈣和缺鎂對(duì)葉片相對(duì)葉綠素含量的影響

鎂是植物生長(zhǎng)必需的營(yíng)養(yǎng)元素之一，是葉綠素的中心分子，可促進(jìn)光合碳同化[25]，其含量與葉綠素呈極顯著相關(guān)[5]。本試驗(yàn)中，缺鎂處理的老葉相對(duì)葉綠素含量隨脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)；新葉相對(duì)葉綠素含量雖呈上升趨勢(shì)，但低于對(duì)照。這與凌麗俐等研究發(fā)現(xiàn)的短期缺鎂對(duì)老葉光合能力的影響大于新葉的結(jié)果[26]一致。在檸檬上的研究發(fā)現(xiàn)，鎂濃度越低，葉片失綠現(xiàn)象越明顯，且老葉失綠比新葉嚴(yán)重。供鎂濃度為0 mg/L時(shí)，一些品種的老葉出現(xiàn)倒“V”形黃化[19]。在鈣脅迫條件下，老葉相對(duì)葉綠素含量在培養(yǎng)5～9周期間呈下降趨勢(shì)，9～11周稍有回升，但整個(gè)過程中均低于對(duì)照；新葉相對(duì)葉綠素含量雖呈上升趨勢(shì)，但低于缺鎂處理和對(duì)照，這可能與鎂有較強(qiáng)的移動(dòng)性而鈣移動(dòng)性較差有關(guān)。

3.3 缺鈣和缺鎂對(duì)礦質(zhì)元素含量的影響

鈣、鎂缺乏條件下植株體內(nèi)其他元素含量會(huì)發(fā)生變化，而前人研究表明植株礦質(zhì)養(yǎng)分含量會(huì)影響其長(zhǎng)勢(shì)與光合作用[27]，因此本研究進(jìn)一步對(duì)缺鈣和缺鎂條件下紐荷爾臍橙幼苗對(duì)礦質(zhì)養(yǎng)分的吸收進(jìn)行了分析。研究結(jié)果表明，缺鈣對(duì)大量元素中氮和磷含量影響較大，使各器官氮含量明顯降低，這可能與氮-鈣之間存在協(xié)同作用有關(guān)，氮-鈣之間的協(xié)同關(guān)系在菠菜[28]、烤煙[29]、油桃[30]上已經(jīng)證實(shí)；還使各器官磷含量明顯增加。缺鎂時(shí)紐荷爾臍橙各器官鎂含量顯著降低，但下降幅度不一樣，說明各器官鎂轉(zhuǎn)運(yùn)吸收能力不同，這與杜玉霞等在不同品種檸檬上的研究結(jié)果[31]一致；葉和莖鉀含量增加，莖和根鈣含量增加。因此，在實(shí)際中應(yīng)重視礦質(zhì)元素間的互作效應(yīng)，以提高養(yǎng)分效率。鈣脅迫和鎂脅迫對(duì)各器官微量元素影響不一，但總體來(lái)看，缺鎂對(duì)臍橙各器官硼和鐵含量影響較大，缺鈣對(duì)銅、鋅、錳和鉬含量影響較大。由此推測(cè)，鈣脅迫或者鎂脅迫會(huì)破壞植株體內(nèi)離子平衡，導(dǎo)致離子在各器官的含量發(fā)生變化。

3.4 缺鈣和缺鎂對(duì)礦質(zhì)元素積累量及分配的影響

本研究表明，缺鈣和缺鎂處理單株氮、磷、鉀、鈣、鎂積累量顯著降低，其中缺鈣處理以鈣和氮單株積累量降低的最多，缺鎂處理以鎂單株積累量降低的最多。前人在水稻上研究鉀鎂之間關(guān)系時(shí)，證實(shí)鉀鎂共同存在條件下，鉀對(duì)鎂的吸收存在顯著的拮抗作用，而鎂對(duì)鉀的吸收則沒有拮抗作用[32]，本研究在缺鎂條件下鉀單株積累量沒有增加的結(jié)果與之一致。綜合來(lái)看，二者之間的拮抗關(guān)系為鉀對(duì)鎂單方面的影響。缺鎂時(shí)鉀單株積累量同樣也降低，缺鈣和缺鎂也造成礦質(zhì)元素分配比例發(fā)生變化，與對(duì)照相比，缺鈣時(shí)地上部的氮積累量增加，缺鎂時(shí)地上部的鉀積累量增加。上述結(jié)果說明在響應(yīng)礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)脅迫時(shí)，植物可能會(huì)將有限的養(yǎng)分從根部轉(zhuǎn)至地上部[33]，聚類結(jié)果也顯示大量元素在葉片中含量較高(圖5)，這可能與Mg、P、K在韌皮部有較好的流動(dòng)性有關(guān)。同時(shí)也表明了元素之間存在互作效應(yīng)，所以要綜合考慮元素之間的互作效應(yīng)，提高養(yǎng)分的吸收效率。而在缺鈣和缺鎂處理中磷在根中的分配比例高于其他器官，這與薛欣欣等在橡膠幼苗元素積累中得到的結(jié)果[34]一致。大量元素在地上部積累較多，微量元素除了硼以外，其余元素在根系積累的較多，這與在水稻上做的砷脅迫試驗(yàn)得到的試驗(yàn)結(jié)果[35]基本一致，但是這種礦質(zhì)養(yǎng)分在各器官中的分配機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

鈣脅迫和鎂脅迫下，紐荷爾臍橙在生長(zhǎng)及礦質(zhì)養(yǎng)分吸收上有所響應(yīng)。在生長(zhǎng)上表現(xiàn)為缺鈣和缺鎂處理植株株高和葉片數(shù)顯著降低，生物量減少以及葉片相對(duì)葉綠素含量降低和各器官干物質(zhì)質(zhì)量占比的改變；且相對(duì)短期時(shí)間內(nèi)，缺鈣對(duì)臍橙幼苗生長(zhǎng)造成的影響大于缺鎂。礦質(zhì)元素含量在鈣、鎂脅迫條件下也發(fā)生變化，大量元素較多積累在地上部，微量元素除硼以外，大都積累在根部。缺鈣處理單株元素積累量均降低，缺鎂處理單株錳積累量沒有變化，鐵積累量增加，其余元素單株積累量均降低。綜上所述，鈣、鎂缺乏均使植株對(duì)其他礦質(zhì)養(yǎng)分的吸收產(chǎn)生較大影響，導(dǎo)致臍橙幼苗植株長(zhǎng)勢(shì)受到抑制。因此，鈣、鎂缺乏地區(qū)的柑橘生產(chǎn)中應(yīng)重視鈣、鎂肥的合理施用。