马小卫 姚全胜 马海洋 武红霞 周毅刚 王松标

摘 要 为研究芒果果肉溃败发生与矿质元素之间的关系，以3个产区‘Keitt芒果为试材，分析了健康果和溃败果果肉中N、P、K、Ca、Mg、Cu、Zn、Mn和B元素含量。结果表明：不同产区的健康果和溃败果中元素含量差异不一致，与健康果相比，仁和区溃败果中N含量高，而B含量低；新平县和华坪县溃败果中N、K、Mn、Mg和Cu含量高，而Ca和B含量低。果实养分平衡分析表明，3个产区溃败果中各元素的综合诊断施肥指数（DRIS）绝对值以及养分不平衡指数（NII）均显著大于健康果。总体上，果肉组织中元素含量之间的比例极度失衡，特别是高N和低B，可能是诱导‘Keitt芒果果肉溃败发生的主要原因。

关键词 芒果；果肉溃败；营养元素

中图分类号 TS255.2 文献标识码 A

Relationship Between Internal Breakdown and Mineral Nutrition

in the Flesh of‘KeittMango

MA Xiaowei， YAO Quansheng， MA Haiyang， WU Hongxia，

ZHOU Yigang， WANG Songbiao*

South Subtropical Crops Institute， CATAS / Key Laboratory of Tropical Fruit

Biology， Ministry of Agriculture， Zhanjiang， Guangdong 524091， China

Abstract In order to analyze the relationship between internal breakdown and mineral nutrition in the flesh，‘Keittmango fruits with internal breakdown and healthy flesh from 3 different producing areas were used to determine the concentration of nitrogen（N）， phosphorus（P）， potassium（K）， calcium（Ca）， magnesium（Mg）， copper（Cu）， manganese（Mn）， zinc（Zn）and boron（B）. The results showed that there were significant difference of mineral contents between internal breakdown fruit and healthy ones. In Renhe producing area， the N content in breakdown flesh was significantly higher， while the B content was significantly lower when compared to the healthy flesh. However， in Huaping and Xinping producing area， breakdown flesh exhibited significantly higher levels of N， K， Mn， Mg and Cu and lower levels of Ca and B than healthy flesh. Flesh nutrition diagnosis showed that absolute values for diagnosis and recommendation integrated system（DRIS）of each mineral and nutrition imbalance index （NII）of internal breakdown fruits were significantly higher than that of healthy fruits among three producing area. These results suggested that the greater imbalance of nutrient internal breakdown fruits， especial N excess and B deficiency， might be the cause of internal flesh breakdown for mango.

Key words Mango； internal flesh breakdown； mineral

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2017.09.020

芒果果肉潰败是一种果实内部生理性病害，栽培中很多品种在果实发育期或成熟期均有果肉溃败现象发生，其病症为果实外部病状不明显，内部果肉软化、糖心状或出现孔洞，有异味[1]。果肉溃败直接导致果实失去商品价值，严重降低了栽培效益。‘Keitt芒果因其晚熟、高产、稳产等因素，深受种植者青睐，在四川省攀枝花市、云南省华坪县和新平县等中国优势晚熟芒果产业带，其栽培面积占总面积的90%以上。近年来，‘Keitt芒果发生果肉溃败现象（图1）日益严重，高发溃败果园果肉溃败率达40%，对种植户造成巨大经济损失。虽然部分研究者推测认为缺乏某种/些营养元素，特别是缺钙，是引起果肉溃败的主要因素[2-4]，但生产实践表明，通过土壤和叶片单一补施钙肥并不能有效降低果肉溃败发生。本文以‘Keitt芒果为材料，研究果肉溃败与其矿质元素含量之间的关系，分析诱发果肉溃败发生的主要因素，为制定减少‘Keitt芒果果肉溃败的栽培措施提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

2015年分别在四川省攀枝花市仁和区、云南省玉溪市华坪县和云南省玉溪市新平县选择健康果园和果肉溃败高发芒果园各1个，3个发病果园果肉溃败发生率为20%～30%，果园栽培品种均为8～2 年生的‘Keitt，每个果园选择长势基本一致的芒果树6株。果实到商品采摘期时（9月下旬），分别在发病果园采集果肉溃败果，在健康果园采集健康果，每株树取4个果实。果实采摘后，去除果皮，每棵树4个果实的果肉混合作为1个样品，烘干至恒重。粉碎后，测果肉氮（N）、磷（P）、钾（K）、钙（Ca）、镁（Mg）、硼（B）、锌（Zn）锰（Mn）和铜（Cu）含量。

1.2 方法

1.2.1 矿质元素含量分析方法 果肉N含量测定采用凯氏定氮法，果肉P、K、Ca、Mg、Cu、Zn、Mn和B含量测定采用等离子体发射光谱法（ICP），具体测定步骤见《土壤农化分析》[5]。

1.2.2 诊断指数的计算 参考Walworth等[6]提出的DRIS比值函数值计算DRIS指数，公式如下：

a、b为健康果实中任何2种元素测定值，A、B为发溃败果实元素测定值，CV为健康果实中任何2种养分含量比值的变异系数，n为参与营养诊断的矿质营养种类数。

1.3 数据统计分析

使用SPSS13.0分析软件对数据进行方差分析（采用Duncan法，p<0.05）和相关性分析（采用Pearson相关系数法）。

2 结果与分析

2.1 不同产区健康果和溃败果肉中营养元素含量

对3个‘Keitt芒果主产区溃败果与健康果果肉中的营养元素含量分析表明（表1），四川省仁和区溃败果果肉中N含量显著高于健康果，而B含量显著低于健康果，其他元素含量之间差异不显著。云南省新平县溃败果果肉中N、K、Mn、Mg和Cu含量显著大于健康果，而Ca和B含量显著小于溃败果，P和Zn含量无显著差异。云南省华坪县溃败果果肉中N、P、K、Mg、Zn和Cu含量显著高于健康果，而Ca和B含量显著低于健康果，Mn含量差异不显著。

2.2 不同产区溃败果和健康果营养诊断指数与需肥顺序

不同产区果实DRIS诊断指数与需肥顺序见表2。由表2可以看出，3个产区溃败果中各元素的诊断综合施肥指数（DRIS）绝对值均远大于健康果。从溃败果需肥顺序中可以看出，仁和区溃败果中B和Mg最缺乏，最不缺的元素是N；新平县和华坪县溃败果中最缺乏B和Ca，最不缺的元素是Mg。3个产区溃败果的营养不平衡指数（NII）值均明显高于健康果的NII值，其中华坪县溃败果的NII值最大，其次是新平县，仁和区最小。

2.3 果肉中各营养元素含量之间的相关性

果实中营养元素含量不仅与土壤养分含量有直接关系，而且果实中营养元素含量之间也存在着相互作用。对‘Keitt芒果果实（包括健康果和溃败果）中各营养元素之间的关系分析表明（表3），果实中不同营养元素含量之间存在着拮抗或增效作用，其中，P-Mg、P-Cu和Mg-Cu之间存在显著正相关关系，而P-Ca、Ca-Mg、Ca-Zn和Ca-Cu之间存在显著的负相关关系。

3 讨论

关于芒果内部果肉溃败的成因，国内外已开展了一些研究。研究认为，芒果果肉溃败与果实的成熟度、果实大小、种植区气候条件及养分不平衡相关[7-10]，但目前未能鉴定出果肉溃败与特定因子之间的相关性，仍不清楚果肉发病的直接诱因。Ca是植物细胞壁及膜系统的组成成分，果实中的Ca含量对果实发育和品质形成具有重要影响[11]。很多园艺作物果实生理性病害与Ca有直接的关系[12-14]，部分研究者推测认为，缺钙可能也是引起芒果果肉溃败的主要因素，但缺乏充分作证[15]。本研究比较分析了3个不同产区‘Keitt芒果溃败果和健康果果肉中的Ca含量，华坪县和新平县溃败果果肉中Ca含量均显著低于健康果，但仁和区溃败果和健康果中的Ca含量差异不显著。据作者调查，仁和区芒果园土壤母质为石灰岩，该产区98.4%的芒果园土壤交换性钙含量大于1 000 mg/Kg（数据待发表），土壤中并不缺钙；但依据本研究结果，认为芒果果肉溃败的直接诱因可能不是单一因为果实缺钙，还与其它元素的吸收相关。

本研究发现，不同产区溃败果和健康果之间的元素含量差异不一致。与健康果相比，仁和区溃败果中N含量高，B含量低；新平县溃败果中N、K、Mn、Mg和Cu含量高，而Ca和B含量低；华坪县溃败果中N、P、K、Mg、Zn和Cu含量高，Ca和B含量低。张承林[16]、Wainwright等[1]认为单一的元素亏缺不一定导致芒果果肉溃败，而元素间比例失调可能对果肉发病影响更大。与正常果实比较，紫花芒果溃败果肉中营养元素表现出极度不均衡性[9]。诊断综合施肥法（DRIS）被广泛用于植物组织中养分平衡评价，DRIS指数表示组织对某一养分需求程度的指标。负指数的绝对值越大，表明组织中的这种元素越缺乏。正指数越大，表明组织中这种元素越丰富[5]。所有元素DRIS指数的绝对值之和称为营养不平衡指数（NII），可全面反映组织的营养状况，NII越大组织内元素越不平衡，越小越平衡，等于零时为平衡态[17]。本文用DRIS技术比较了‘Keitt溃败果和健康果的营养状况，发现3个产区溃败果中各元素的DRIS指数绝对值以及营养不平衡指数均显著大于健康果的，这说明溃败果中元素比例失调非常严重，元素的不平衡可能引起果肉组织内部代谢紊乱，最终表现为果肉溃败[18]。DRIS分析也同时表明，与健康果相比，3个产区‘Keitt溃败果中均存在N含量较高，而B含量較低的问题。在3个产区溃败果的需肥顺序中，B肥最缺乏，N肥过剩。其他研究者也发现溃败果肉中N含量高，黄晓蓉[9]认为高N导致果肉中营养失衡，加重了紫花芒果果肉溃败率。B对果树产量和果实品质具有重要影响，缺硼降低钙和果胶的结合量，果胶的结构也发生改变，影响细胞壁的稳定性，诱发果实生理性病害[19-20]。但关于B与芒果果肉溃败之间的关系，鉴于本研究的局限性，仍需更多的研究证实。

植物組织中元素含量之间存在一定的关系，研究认为Ca和B存在相互促进关系[21]，而K和Ca之间具有拮抗作用[22]。本试验结果表明，芒果果实中营养元素含量也存在着拮抗或增效作用，如Mg和Ca之间具有显著的负相关关系。因此，在防治因元素比例不均衡而引起的芒果果肉溃败时，要考虑到元素之间的关系，提高施肥效率。

参考文献

[1] Wainwright T H， Burbage M B. Physiological disorder in mango （Mangifera indica L.） fruit[J]. Journal of Horticultural science， 1989， 64（2）： 125-135.

[2] Young T W， Koo R J C， Minter J T. Effects of nitrogen， potassium and calcium fertilization on ‘Kent mangoes in deep， acid， and sandy soil[J]. Proceedings of the Florida State Horticultural Society， 1962， 75： 364-371.

[3] Burdon J N， Moore K G， Wainright H. Mineral distribution in mango fruit susceptible to the physiological disorder ‘soft nose[J]. Scientia Horticulturae， 1991， 48： 329-336.

[4] Raymond L， Schaffer B， Brecht J K， et al. Internal breakdown in mango fruit： symptomology and histology of jelly seed， soft nose and stem-end cavity[J]. Postharvest Biology and Technology， 1998， 13： 59-70.

[5] 鲍士旦. 土壤农化分析[M]. 北京： 中国农业出版社， 2008： 264-271.

[6] Walworht J L， Summer M E. The diagnosis and recommendation integrated system （DRIS） [J]. Advance in Soil Science， 1987， 6： 149-188.

[7] Shivashankara S， Mathai C K. Relationship of leaf and fruit transpiration rates to the incidence of spongy tissue disorder in two mango （Mangifera indica L.） cultivars[J]. Scientia Horticulturae， 1999， 82（3）： 317-323.

[8] 武英霞.紫花芒果果实生理病害-海绵组织形成原因的研究[D]. 南宁： 广西大学， 2004.

[9] 黄晓蓉. 2006. 紫花芒果实海绵状组织发病因子的研究[D]. 南宁： 广西大学， 2006

[10] 李洪耀. 紫花芒果实海绵状组织发生规律及主要影响因子的研究[D]. 南宁： 广西大学， 2007.

[11] Huang X M， Wang H C， Zhong W L， et al. Spraying calcium is not an effective way to increase structural calcium in litchi pericarp[J]. Scientia Horticulturae， 2008， 117： 39-44.

[12] Raese J T， Drake S R. Calcium sprays and timing affect fruit calcium concentrations， yield， fruit weight， and cork spot ‘Anjou pears[J]. Hortscience， 1995， 30： 1 037-1 039.

[13] 魏岳荣， 张秋明， 郑玉生. 柑橘果实浮皮发生机理及控制途径研究I特早熟温州蜜柑果实浮皮发生规律及生理特性[J]. 湖南农业大学学报， 2000， 26（4）： 267-270.

[14] Casero T， Benavides A， Puy J， et al. Relationships between leaf and fruit nutrients and fruit quality attributes in Golden Smoothee apples using multivariate regression techniques[J]. Journal of Plant Nutrition， 2004， 27（2）： 313-324.

[15] Joyce D C， Shorter A J， Hockings P D. Mango fruit calcium levels and the effect of postharvest calcium infiltration at different maturities[J]. Scientia Horticulturae， 2001， 91： 81-99.

[16] 張承林. 芒果果实的生理病害及其病因的研究[D]. 广州： 华南农业大学， 1997.

[17] Alegre J， Lopez-Vela D， Eymar E， et al. Evaluating bearberry nitrogen nutrition using hydroponic cultures： Establishing preliminary DRIS norms[J]. Journal of Plant Nutrition， 2003， 26（3）： 525-542.

[18] Zhang C L， Huang H B， Kuang Y H. A study of the cause of the mango black tip disorder[J]. Scientia Horticulturae， 1995， 64： 49-54.

[19] Yamauchi， Hara T， Sonoda Y. Distribution of calcium and boron in the pectin fraction of tomato leaf cell wall[J]. Plant Cell Physiology， 1986， 27（40）： 729-732.

[20] Ferrol N， Donaire J P. Effect of boron on plasma membrane proton extrusion and redox activity in sunflower cells[J]. Plant Science， 1992， 86： 41-47.

[21] Fallahi E， Conway W S， Hickey K D， et al. The role of calcium and nitrogen inpostharvest quality and disease resistance of apples[J]. Hortscience， 1997， 32： 31-835.

[22] De Freitas S T， Do Amarante C V T， Labavitch J M， et al. Cellular approach to understand bitter pit development in apple fruit[J]. Postharvest Biology and Technology， 2010， 57（1）： 6-13.