范中菡,彭雪梅,龐 攀,廖慧蘋(píng),陳慶華,陳 松,林立金,胡容平
(1.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所/農(nóng)業(yè)部西南作物有害生物綜合治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,成都 610066;2.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院,成都 611130;3.四川國(guó)光農(nóng)化股份有限公司,成都 610100;4.四川華勝農(nóng)業(yè)股份有限公司,四川綿竹 618200;5.四川省食用菌研究所,成都 610066)
桃(Prunus persicaL.)是薔薇科(Rosaceae)李屬(Prunus)桃亞科的核果類(lèi)果樹(shù)。桃的果實(shí)口感好、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富、品種多、適應(yīng)性強(qiáng),具有很高的食用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值,廣泛種植在世界各地[1-4]。桃是中國(guó)重要的溫帶果樹(shù),是僅次于蘋(píng)果和梨的中國(guó)第三大落葉果樹(shù)[5]。中國(guó)果園的施肥以化肥為主,肥料投入比例不合理,連年大量施用化肥及農(nóng)藥等一系列不合理的土壤管理措施,導(dǎo)致土壤肥力下降、氮、磷流失嚴(yán)重和土壤酸化[6,7],不僅給環(huán)境帶來(lái)較大的風(fēng)險(xiǎn),而且嚴(yán)重影響果樹(shù)生長(zhǎng)。苗期施肥是植物培育的重要環(huán)節(jié),確定施肥過(guò)程中的用量非常關(guān)鍵,對(duì)苗木進(jìn)行養(yǎng)分補(bǔ)充和調(diào)節(jié),能改善苗木質(zhì)量,以促進(jìn)其健康快速生長(zhǎng)[8]。
氨基酸肥是一種將植物性、動(dòng)物性原料進(jìn)行分解或人工合成的以氨基酸為主要成分的新型肥料,具有速效、無(wú)公害等特點(diǎn),在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛[9,10]。葉面噴施氨基酸水溶肥,植物可通過(guò)葉面氣孔或表皮細(xì)胞直接吸收利用肥料中的營(yíng)養(yǎng)成分。將氨基酸肥施用于果樹(shù),對(duì)調(diào)節(jié)果樹(shù)生長(zhǎng)發(fā)育、提高果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量具有良好的效果[11-13]。氨基酸主要作用為促進(jìn)種子萌發(fā)、增加葉綠素生物合成、促進(jìn)植物光合作用、提高植物糖含量、提高植物耐受非生物脅迫的能力,促進(jìn)植物生長(zhǎng)發(fā)育等[14-17]。黃繼川等[18]研究發(fā)現(xiàn),使用含氨基酸的營(yíng)養(yǎng)液能促進(jìn)花椰菜生長(zhǎng),其株高、莖稈粗、開(kāi)展度和葉綠素含量均比單施用肥料的對(duì)照組高。毛洪霞[19]采用水肥一體化技術(shù)對(duì)水稻施用氨基酸肥,能促進(jìn)水稻生長(zhǎng)發(fā)育,增加群體有效分蘗,縮短生育期,提高產(chǎn)量。石清琢等[20]研究發(fā)現(xiàn),對(duì)鮮食糯玉米施用氨基酸液肥,能增加葉片的葉綠素含量、提高抗氧化酶活性,促進(jìn)玉米根系生長(zhǎng),提高根系活力,增加莖粗,提高玉米產(chǎn)量。因此,本研究以盆栽桃苗為試驗(yàn)材料,噴施不同濃度氨基酸肥,研究氨基酸水溶肥對(duì)桃苗生長(zhǎng)的影響,篩選出氨基酸水溶肥的最佳噴施濃度,以期為氨基酸水溶肥在桃及其他果樹(shù)上的應(yīng)用提供參考。
供試土壤為潮土,取自四川農(nóng)業(yè)大學(xué)成都校區(qū)周邊的農(nóng)田。其基本理化性質(zhì)為,pH 7.71,有機(jī)質(zhì)22.38 g/kg,全氮1.75 g/kg,全磷10.25 g/kg,全鉀11.32 g/kg,堿解氮87.99 mg/kg,有效磷55.78 mg/kg,速效鉀41.96 mg/kg。土壤理化性質(zhì)的測(cè)定按照鮑士旦[21]的方法。
供試的材料為毛桃,其種子于成都市溫江區(qū)市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)。
桃苗盆栽試驗(yàn)于2020 年4—6 月在四川農(nóng)業(yè)大學(xué)成都校區(qū)進(jìn)行。用高底穴盤(pán)裝珍珠巖配合霍格蘭營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行育苗(種子前期用濕潤(rùn)珍珠巖催芽?jī)芍埽妆P(pán)澆灌1 L 營(yíng)養(yǎng)液,每3 d 換1 次營(yíng)養(yǎng)液,在人工氣候室培養(yǎng)。待桃苗長(zhǎng)至6~8 片真葉(10 cm 苗高)時(shí),選取長(zhǎng)勢(shì)一致的桃苗移栽入苗盆(無(wú)污染土壤風(fēng)干、壓碎、過(guò)5 mm 篩),每盆栽植4 株(4 個(gè)方向)。苗盆放置間距約15 cm 并定期調(diào)換位置,減弱邊緣效應(yīng)的影響。設(shè)5 個(gè)處理,以不稀釋的氨基酸水溶肥為對(duì)照(處理A),用稀釋600(處理B)、900(處理C)、1 200(處理D)、1 500(處理E)倍的氨基酸水溶肥對(duì)桃苗葉面進(jìn)行噴施處理,每盆噴施50 mL,每個(gè)處理重復(fù)3 次(3 盆),15 d 后再?lài)娛? 次,共噴2 次。第一次噴施氨基酸水溶肥后1 個(gè)月收獲,測(cè)定相關(guān)指標(biāo)。
采取桃苗從上往下第三或第四片成熟葉片,測(cè)定生理指標(biāo)。光合色素(葉綠素a、葉綠素b 和類(lèi)胡蘿卜素)含量采用丙酮-乙醇(1∶1)10 mL 混合提取法測(cè)定[22]。SOD 活性采用NBT 光化還原法測(cè)定,POD 活性采用愈創(chuàng)木酚法測(cè)定,CAT 活性采用高錳酸鉀滴定法測(cè)定,可溶性蛋白質(zhì)含量采用考馬斯亮藍(lán)比色法測(cè)定[23]。將桃苗整株收獲,分成根、莖和葉三部分,先分別用自來(lái)水清洗干凈,再用去離子水沖洗3 次,之后將其分別裝入牛皮紙袋中,放入烘箱于105 ℃殺青15 min,75 ℃烘干至恒重,用電子天平稱(chēng)其生物量,計(jì)算地上部分生物量。
采用Microsoft Excel 2019 和SPSS 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析,使用SPSS 軟件進(jìn)行單因素方差分析(Duncan 新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較),在95%的置信水平下進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。
由表1 可知,氨基酸水溶肥促進(jìn)了桃苗的生長(zhǎng),隨著施用氨基酸水溶肥稀釋倍數(shù)的增大,桃苗各部位生物量逐漸增加。當(dāng)氨基酸水溶肥稀釋1 500 倍(處理E)時(shí),桃苗根、莖、葉及地上部分生物量達(dá)到最大,較對(duì)照分別顯著提高了54.83%、51.28%、35.73%和42.12%。

表1 桃苗的生物量 (單位:g/株)
由表2 可知,氨基酸水溶肥促進(jìn)了桃苗的光合作用,隨著氨基酸水溶肥稀釋倍數(shù)增大,桃苗光合色素含量逐漸增加。當(dāng)氨基酸水溶肥稀釋1 500 倍(處理E)時(shí),桃苗的光合色素含量達(dá)最高,葉綠素a、葉綠素b、類(lèi)胡蘿卜素和總?cè)~綠素含量較對(duì)照分別顯著提高了11.93%、8.50%、8.49%和10.94%。

表2 桃苗的光合色素含量 (單位:mg/g)
由表3 可知,與對(duì)照相比,氨基酸水溶肥提高了桃苗的抗氧化酶活性,降低了桃苗的可溶性蛋白質(zhì)含量。當(dāng)氨基酸水溶肥分別稀釋900(處理C)、1 200(處理D)、1 500(處理E)倍時(shí),桃苗的SOD活性較對(duì)照分別顯著提高了14.81%、23.24% 和32.81%。與對(duì)照相比,隨著氨基酸水溶肥稀釋倍數(shù)的增大,桃苗POD 活性逐漸增加,桃苗的POD 活性從小到大排序是處理A<處理B<處理C<處理D<處理E。桃苗的CAT 活性較對(duì)照顯著提高,氨基酸水溶肥稀釋600(處理B)、900(處理C)、1 200(處理D)、1 500(處理E)倍分別較對(duì)照提高了13.83%、9.75%、61.95%和60.89%。當(dāng)氨基酸水溶肥稀釋倍數(shù)為600~1 500 倍時(shí),桃苗的可溶性蛋白質(zhì)含量呈減少趨勢(shì),在氨基酸水溶肥稀釋1 500 倍時(shí)較對(duì)照顯著減少了10.02%。

表3 桃苗的抗氧化酶活性與可溶性蛋白質(zhì)含量
本研究結(jié)果表明,氨基酸水溶肥能促進(jìn)桃苗的生長(zhǎng),較對(duì)照提高了桃苗的生物量、光合色素含量和抗氧化酶活性,降低了可溶性蛋白質(zhì)含量,其中氨基酸水溶肥最佳稀釋倍數(shù)為1 500 倍。
生物量是判斷植物生長(zhǎng)期健康狀態(tài)的重要指標(biāo),與植物產(chǎn)量關(guān)系密切[24]。研究表明,植物能夠直接吸收氨基酸,促進(jìn)植物生長(zhǎng)發(fā)育[25-27]。本試驗(yàn)研究表明,施用不同稀釋倍數(shù)的氨基酸水溶肥可以提高桃苗生物量,其中根系生物量的提高效果顯著,意味著施用氨基酸水溶肥可以增加植物的根系活力,促進(jìn)植株對(duì)礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的吸收,促進(jìn)桃苗的生長(zhǎng)。此結(jié)果與低濃度復(fù)合氨基酸肥料增效劑可促進(jìn)小白菜幼苗生長(zhǎng)的結(jié)果一致[28,29],這是由于氨基酸肥料本身具有豐富的碳、氮等植物生長(zhǎng)必需的元素,可供植物體內(nèi)的代謝活動(dòng)使用[17],植物激素可以快速通過(guò)轉(zhuǎn)氨基作用被同化,提高植物體內(nèi)對(duì)應(yīng)氨基酸轉(zhuǎn)氨酶和脫氫酶的活性[30],從而促進(jìn)了桃苗的生長(zhǎng)。
葉綠素是植物進(jìn)行光合作用的主要色素,類(lèi)胡蘿卜素為脂溶性的天然色素,具有抗氧化、抗突變等藥理作用[31,32]。本試驗(yàn)研究表明,施用不同稀釋倍數(shù)的氨基酸水溶肥均使桃的光合色素含量得到提升,該結(jié)論與對(duì)白菜施用高效綠色氨基酸螯合葉面肥可以提高葉片的氮素和葉綠素含量,提高光合速率的結(jié)果一致[33]。這是因?yàn)榘被岱柿峡梢蕴岣呷~綠素含量,延緩葉綠素的降解,提高持綠性[34],提高植物體內(nèi)的Fe、Cu、Mn、Zn 元素的含量[35],其結(jié)果增強(qiáng)了光合作用,促進(jìn)了桃的生長(zhǎng)。
SOD、POD 和CAT 是保護(hù)植物體正常生長(zhǎng)代謝的重要保護(hù)酶[36]。本試驗(yàn)研究表明,在施用不同稀釋倍數(shù)的氨基酸水溶肥后,SOD、POD 和CAT 活性相較于對(duì)照均提高,該結(jié)果與對(duì)玉米施用氨基酸肥料提高了SOD 和CAT 活性和對(duì)茶葉施用氨基酸肥料提高了POD 活性的結(jié)果一致[37]。氨基酸肥料通過(guò)提高SOD、POD 和CAT 活性,減少體內(nèi)活性氧、丙二醛和過(guò)氧化物的含量,使細(xì)胞脂膜的受損程度降低,保護(hù)了桃的正常生理代謝和生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程[38]??扇苄缘鞍踪|(zhì)是維持植物正常生長(zhǎng)發(fā)育的重要成分,對(duì)保護(hù)細(xì)胞膜具有重要作用,在對(duì)抗逆境時(shí)有著重要作用,是衡量植物生理狀況的重要指標(biāo)[39]。本試驗(yàn)研究表明,施用不同稀釋倍數(shù)的氨基酸水溶肥后,可溶性蛋白質(zhì)含量均低于對(duì)照,這與前人的研究結(jié)果相反[40],該現(xiàn)象的原因有待探究。稀釋1 500 倍的氨基酸水溶肥顯著降低了桃苗可溶性蛋白質(zhì)含量,與對(duì)照相比,下降了10.02%,對(duì)植株抗逆性造成不良影響。