不同濃度葉面肥處理對(duì)設(shè)施冬棗光合特性和果實(shí)品質(zhì)的影響

王振東，陳奇凌，鄭強(qiáng)卿，王晶晶，王文軍

(新疆農(nóng)墾科學(xué)院林園所，新疆石河子 832000)

0 引 言

【研究意義】冬棗(ZiziphusjujubaMill.Dongzao’)，為鼠李科棗屬植物，是一種優(yōu)質(zhì)的鮮食、晚熟棗樹品種[1，2]。近年來(lái)，新疆部分地區(qū)開始推廣冬棗設(shè)施栽培，但是設(shè)施栽培冬棗也面臨著栽培模式的的限制[3，4]。合理噴施葉面肥對(duì)提高冬棗品質(zhì)有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】光合作用是植物生長(zhǎng)發(fā)育的基礎(chǔ),果樹各器官干物質(zhì)90%以上來(lái)自葉片光合產(chǎn)物，果樹光合能力是果樹產(chǎn)量和品質(zhì)構(gòu)成的決定性因素[5]。葉面肥具有肥效好、養(yǎng)分利用率高、環(huán)境污染小、使用方法簡(jiǎn)單等特點(diǎn)[6～8]。申明等[7]研究表明，使用葉面肥可以促進(jìn)砂梨葉片光合作用。車俊峰等[8]研究發(fā)現(xiàn)，噴施螯合氨基酸鈣液肥、腐植酸液肥和平衡營(yíng)養(yǎng)肥均能提高葡萄光合能力和改善葡萄品質(zhì)。趙西梅等[9]利用6種葉面肥噴施冬棗發(fā)現(xiàn)，噴施葉面肥可以平衡冬棗樹勢(shì)，提高棗果品質(zhì)。【本研究切入點(diǎn)】目前針對(duì)新疆設(shè)施冬棗噴施葉面肥的效果研究較少。亟需研究不同濃度葉面肥處理對(duì)設(shè)施冬棗光合特性和果實(shí)品質(zhì)的影響。【擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題】采用田間試驗(yàn)，供試品種為拱棚栽培的冬棗。研究不同濃度葉面肥對(duì)冬棗的光合特性和品質(zhì)的影響，分析不同濃度的葉面肥的使用效果，為改善設(shè)施栽培冬棗品質(zhì)提供技術(shù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗(yàn)點(diǎn)位于新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第三師圖木舒克市50團(tuán)二連，供試品種為拱棚栽培冬棗，冬棗株行距為1.8 m×2 m，南北行向栽植，土壤為沙壤土，地勢(shì)平坦，土壤肥力一致，樹形和土肥水管理一致，棗園相對(duì)整齊。試驗(yàn)所用葉面肥為北京艾比蒂生物科技有限公司生產(chǎn)的“雙吉兒-GGR”，其主要成分為氨基酸≥20%，微量元素≥2.0%。

設(shè)置4個(gè)處理，分別為“雙吉兒-GGR”處理濃度0.01、0.005、0.002 5 g/L，清水噴施為對(duì)照，依次為T1、T2、T3、CK；于果實(shí)生長(zhǎng)期分別葉面噴施；把拱棚分為6個(gè)小區(qū)，棚首尾2個(gè)小區(qū)不作處理，其余4個(gè)小區(qū)分別進(jìn)行各項(xiàng)處理。

于7月24日(晴天)測(cè)定光合氣體交換參數(shù)和葉綠素?zé)晒鈪?shù)，8月26日采樣果實(shí)，挑選大小均勻、無(wú)機(jī)械損傷和無(wú)病蟲害的果實(shí)。

1.2 方 法

1.2.1 氣體交換的測(cè)量

使用LI-6400XT(美國(guó))型便攜式光合儀，選擇冬棗樹樹冠中部外圍的棗吊基部第3～4片葉測(cè)定，選擇長(zhǎng)勢(shì)相同的棗樹，每株樹選取3片生長(zhǎng)一致健康葉片，每種處理冬棗各測(cè)3株，最終取其平均值，測(cè)定時(shí)間為10:00～12:00。測(cè)定指標(biāo)分別有凈光合速率(Pn)、胞間CO2濃度(Ci)、蒸騰速率(Tr)、氣孔導(dǎo)度(Gs)。

1.2.2 測(cè)定光響應(yīng)曲線

每個(gè)處理隨機(jī)選取3～5片葉測(cè)定光響應(yīng)曲線，光合有效輻射設(shè)定為0、15、30、60、120、250、500、1 000、1 500和1 800 μmol/(m2·s)，溫度設(shè)置為25℃，參比室的CO2濃度穩(wěn)定在400 μmol/mol。將所獲得數(shù)據(jù)用Excel 2016軟件擬合二次函數(shù)，求出光飽和點(diǎn)(LSP)、最大凈光合速率(Pmax)，并將0～200 μmol/(m2·s)光照條件下的Pn值線性回歸，得到表觀量子效率(AQY)、光補(bǔ)償點(diǎn)(LCP)、暗呼吸速率(Rday)。

1.2.3 葉綠素?zé)晒鈪?shù)的測(cè)定

采用PAM-2500攜式調(diào)制葉綠素?zé)晒鈨x(德國(guó))，于晴天10：00～12:00測(cè)定田間活體。測(cè)定指標(biāo)有F0(初始熒光值)、Fm(最大熒光值)、Fv/Fm(PSⅡ最大光化學(xué)效率)、qP(PSⅡ光化學(xué)淬滅系數(shù))，qN(非光化學(xué)淬滅系數(shù))、NPQ(PSⅡ非光化學(xué)淬滅系數(shù))與ETR(表觀電子傳遞速率)。

1.2.4 果實(shí)產(chǎn)量與品質(zhì)測(cè)定

將采集鮮樣送于農(nóng)業(yè)農(nóng)村部食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心(石河子)檢測(cè)還原糖、總糖、蔗糖、總酸、VC等果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)，還原糖檢測(cè)依據(jù)GB 5009.7-2016，總糖、蔗糖檢測(cè)依據(jù)GB 5009.8-2016，總酸檢測(cè)依據(jù)GB/T 12456-2008，VC檢測(cè)依據(jù)GB 5009.86-2016。

1.3 數(shù)據(jù)處理

運(yùn)用Excel 2016、SPSS 19軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及差異顯著性分析

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度葉面肥處理對(duì)冬棗葉片光合效應(yīng)的影響

2.1.1 不同濃度葉面肥處理對(duì)冬棗光合參數(shù)的影響

研究表明，T1、T2和T3處理下冬棗的Pn值均顯著高于CK處理，T1、T2和T3處理下Pn值相對(duì)于CK處理分別提高了9.0%、26.1%、23.42%；CK處理下冬棗的Gs值顯著低于T1、T2和T3處理，在3種葉面肥處理中：T2處理Gs值最大，T3處理其次，T1處理最小；在CK處理下冬棗的Ci值顯著高于T1、T2和T3處理，Ti值從高到低的處理依次為：CK、T1、T3、T2；CK處理下冬棗的Tr值與T1處理無(wú)顯著性差別，T2處理的Tr值顯著高于其它處理，各處理下冬棗的Tr值的大小關(guān)系為T2>T1>CK>T3。表1

2.1.2 不同濃度葉面肥處理下冬棗光響應(yīng)曲線

研究表明，在一定的PAR范圍內(nèi)，4種處理冬棗葉片Pn均隨著PAR的增加而升高，最后達(dá)到最大值，之后隨著PAR繼續(xù)增加，葉片的Pn反而下降。圖1

2.1.3 冬棗的光飽和點(diǎn)、最大凈光合速率、光補(bǔ)償點(diǎn)及表觀量子效率

研究表明，不同濃度葉面肥處理的冬棗葉片的光飽和點(diǎn)、最大凈光合速率、表觀量子效率均有不同程度的增加；T1、T2、T3處理下冬棗葉片光飽和點(diǎn)分別提高了0.4%、5.6%、1.1%，最大凈光合速率分別提高了0.4%、8.7%、11.66%，表觀量子效率分別提高了1.7%、7.8%、4.2%；而在不同濃度葉面肥處理下冬棗的光補(bǔ)償點(diǎn)只有T2增加，而T1、T3分別下降了7.67%、3.7%。表2

表1 不同濃度葉面肥處理下冬棗光合參數(shù)變化Table 1 Effects of foliar fertilizer treatment with different concentrations on photosynthetic parameters of winter jujube

圖 1 不同濃度葉面肥處理下冬棗的光響應(yīng)曲線Fig.1 Light response curve of winter jujube treated with different concentrations of foliar fertilizer

2.2 不同濃度葉面肥處理對(duì)冬棗葉片綠素?zé)晒鈪?shù)的影響

2.2.1 不同濃度葉面肥對(duì)核桃葉片最大光化學(xué)效率的影響

研究表明，3種濃度葉面肥處理的冬棗葉片的初始熒光(F0)值均大于對(duì)照，其中T1、T2處理的F0分別顯著高于CK 2.29%與4.26%，而T3和CK未達(dá)到顯著性差異；各處理的F0從大到小依次為T2>T1>T3>CK。T1、T2、T3處理的最大熒光值(Fm)均顯著高于CK，分別提高了7.69%、15.34%、9.43%；在3個(gè)不同濃度葉面肥處理中,T2處理Fm值最高，其次是T3處理，T1處理最低，其中T1和T3處理間未表現(xiàn)出顯著性差異。T2和T3處理冬棗葉片的PSⅡ最大光化效率(Fv/Fm)顯著高于對(duì)照，而T1處理CK未表現(xiàn)出顯著性差異。表3

表2 不同濃度葉面肥處理下冬棗的光響應(yīng)特征參數(shù)變化Table 2 Effects of different concentrations of foliar fertilizer on light response characteristic parameters of winter jujube

表3 不同濃度葉面肥下冬棗葉片最大光化學(xué)效率變化Table 3 Effects of different concentrations of foliar fertilizer on the maximum photochemical efficiency of winter jujube leaves

2.2.2 熒光淬滅動(dòng)力學(xué)參數(shù)

研究表明，3個(gè)不同濃度的葉面肥處理的冬棗葉片的光化學(xué)淬滅系數(shù)(qP)均顯著高于CK，T2處理下冬棗葉片的qP最高，顯著高于T1和T2；T1、T2和T3處理的冬棗光化學(xué)淬滅系數(shù)(qN)顯著低于CK，T2處理葉片的qN最低，顯著低于CK 15.46%；T1、T2和T3處理的冬棗葉片的非光化學(xué)猝滅系數(shù)(NPQ)顯著高于CK，分別顯著高于CK 2.13%、9.96%、5.41%；在3個(gè)不同濃度葉面肥處理中，T2處理NPQ值最高，其次是T3處理，T1處理最低；T2和T3處理的冬棗葉片電子傳遞效率(ETR)均高于CK，T1處理與CK未表現(xiàn)出顯著性差異，不同濃度的葉面肥中，T2處理ETR值最高，且顯著高于T1；T3處理ETR值高于T1處理，但是T3和T1處理之間無(wú)顯著性差異。表4

表4 不同濃度葉面肥處理下冬棗的qP，qN、NPQ與ETR變化Table 4 Effects of different concentrations of foliar fertilizer on qP, qN, NPQ and ETR of winter jujube

2.3 不同濃度葉面肥處理對(duì)冬棗果實(shí)品質(zhì)影響

研究表明，3個(gè)不同濃度葉面肥處理下冬棗單果重均有所增加，單果重以T2處理最高，相比于CK提高了19.15%。T2處理下棗果縱徑最高，且顯著高于其它處理；T1和T3處理下棗果縱徑也高于CK，但與CK處理無(wú)顯著性差異。棗果橫徑厚度依次為T2、T1、T3、CK，各處理之間無(wú)顯著性差異。T1、T2、T3處理下冬棗還原糖、總糖、蔗糖含量均有提高，還原糖含量以T1處理最高，相比于CK提高了14.28%，總糖、蔗糖含量以T2處理最高，相比于CK分別提高了28.30%、60.98%；T1、T2、T3處理下冬棗抗壞血酸含量均有降低，以T2處理最低，相比于CK降低了4.43%；總酸含量以T2處理下最高，T3處理最低。表5

表5 不同濃度葉面肥處理下冬棗果實(shí)品質(zhì)變化Table 5 Effects of different concentrations of foliar fertilizer on the quality of winter jujube fruit

3 討 論

光合作用是果樹生長(zhǎng)和產(chǎn)量形成的基礎(chǔ)，探討光合作用的影響因子對(duì)揭示果樹產(chǎn)量品質(zhì)形成的光合生理基礎(chǔ)具有重要意義[10]。有研究[7-8,10]表明，使用氨基酸類葉面肥可以使植株葉綠素含量增加，使植株光合作用增強(qiáng)；研究中，冬棗葉片的Pn、Tr、Gs值均表現(xiàn)出隨著葉面肥濃度的增加先增加后較少的趨勢(shì)，Ci則表現(xiàn)為先下降后平穩(wěn)的趨勢(shì)；噴施葉面肥可以促進(jìn)冬棗葉片的光合作用，適宜濃度葉面肥處理后的光合指標(biāo)更好。光飽和點(diǎn)和光補(bǔ)償點(diǎn)是植物利用光強(qiáng)能力的重要指標(biāo)，其反映了植物對(duì)光照條件的要求；光飽和點(diǎn)能夠反映植物對(duì)強(qiáng)光的適應(yīng)能力，光補(bǔ)償點(diǎn)能夠反映植物對(duì)弱光的適應(yīng)能力[11-12]；試驗(yàn)中噴施葉面肥均能提高了冬棗葉片的光飽和點(diǎn)，而葉片的光補(bǔ)償點(diǎn)隨著葉面肥濃度的減少呈先增加后下降的趨勢(shì)，噴施葉面肥提高了冬棗對(duì)光照環(huán)境的適應(yīng)能力；AQY為植物光合作用對(duì)光的利用效率[11]，試驗(yàn)中葉面肥處理下冬棗的AQY顯著高于對(duì)照，葉面肥處理提高了冬棗葉片捕獲光量子的效率增強(qiáng)，有利于葉片光合作用。在試驗(yàn)中，3種不同濃度的葉面肥處理的冬棗葉片的Fv/Fm、qP、NPQ、ETR均顯著高于對(duì)照；而qN顯著低于對(duì)照，3個(gè)不同濃度葉面肥處理均能調(diào)節(jié)改善葉片光化學(xué)系統(tǒng)II(PSII)熒光參數(shù)，增加PSII天線色素對(duì)光合電子的捕獲量及捕獲效率，提高了光合電子傳遞，降低光能熱耗散。

在果樹生產(chǎn)過(guò)程中噴施氨基類葉面肥能夠有效改善樹體營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，強(qiáng)化樹體營(yíng)養(yǎng)，提高果實(shí)品質(zhì)，防治果樹缺素癥[12～16]。含有氨基酸的葉面肥是基于其在葉面角質(zhì)層中的更大滲透性，由于氨基酸滲透性很強(qiáng)，使?fàn)I養(yǎng)元素通過(guò)葉片角質(zhì)層的滲透更深，更有利于葉片吸收[17]。楊江山[16]認(rèn)為氨基酸葉面肥提供葡萄生長(zhǎng)必要的營(yíng)養(yǎng)元素，促進(jìn)了葡萄植株新陳代謝和細(xì)胞分裂，延長(zhǎng)葉片生命周期，增加了產(chǎn)量和改善果實(shí)品質(zhì)。孫梅等[15]認(rèn)為氨基酸葉面肥含有小分子氨基酸可以更容易的被植株吸收利用，使黃瓜、茄子、空心菜的總糖、VC含量增加。試驗(yàn)所用葉面肥含有氨基酸和微量元素等，均能有利于冬棗生長(zhǎng)發(fā)育，還可以提高冬棗光合作用，使冬棗棗果的還原糖、總糖、蔗糖含量增加。不同濃度的葉面肥處理后棗果VC含量均有所下降，這與文獻(xiàn)[15-16]研究結(jié)論不一致，目前葉面肥對(duì)冬棗VC積累機(jī)制缺乏較為深入的研究，具體原因還需進(jìn)一步試驗(yàn)研究。

4 結(jié) 論

噴施不同濃度的葉面肥均能提高冬棗葉片光合能力；提高了凈光合速率(Pn)、蒸騰速率(Tr)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、光飽和點(diǎn)(LSP)、最大凈光合速率(Pmax)、表觀量子效率(AQY)、PSⅡ最大光化學(xué)效率(Fv/Fm)、PSⅡ光化學(xué)淬滅系數(shù)(qP)、表觀電子傳遞速率(ETR)與非光化學(xué)淬滅系數(shù)(NPQ)；同時(shí)改善了棗果的品質(zhì)，提高了單果重、果實(shí)縱橫徑、還原糖、總糖、蔗糖含量、凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度。