噴施赤霉素對駿棗葉片發(fā)育及產(chǎn)量品質(zhì)的影響

　　摘要以明確駿棗花期噴施不同質(zhì)量濃度赤霉素對內(nèi)源GA3含量、光合效率及品質(zhì)產(chǎn)量的影響為目的,以駿棗為材料,于駿棗盛花期葉面噴施外源赤霉素,處理質(zhì)量濃度分別為0mg/L(CK)、10mg/L、20mg/L、40mg/L、60mg/L、80mg/L,測定駿棗葉片相關(guān)指標(biāo)及光合作用,檢測果實緩慢生長期、迅速生長期、白熟期、轉(zhuǎn)色期和紅熟期果實內(nèi)源GA3含量;在紅熟期調(diào)查駿棗品質(zhì)產(chǎn)量相關(guān)指標(biāo)。結(jié)果表明:噴施不同質(zhì)量濃度赤霉素后駿棗葉片光合作用表現(xiàn)為低質(zhì)量濃度促進、高質(zhì)量濃度抑制,其中處理40mg/L對葉片光合作用的促進最顯著;隨著棗果發(fā)育,幼果期內(nèi)源GA3含量顯著上升,果實緩慢生長期內(nèi)源GA3含量快速下降,赤霉素處理顯著提高了果實內(nèi)源GA3含量,全紅期果實中處理較對照的內(nèi)源GA3含量提高了0.011~0.031mg/kg。品質(zhì)方面,低質(zhì)量濃度處理與對照相比單果質(zhì)量和產(chǎn)量有所增加,果形指數(shù)和果柄耐拉力差異不明顯;隨著處理質(zhì)量濃度的增加,全紅期棗果可溶性糖、總酸含量先升高后降低,蛋白質(zhì)含量先降低后升高,纖維素含量逐漸下降后上升。得出結(jié)論噴施赤霉素能明顯提高駿棗果實品質(zhì)和葉片光合效率,因此在新疆地區(qū)駿棗以高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)為目標(biāo)建議噴施40mg/L赤霉素。

　　關(guān)鍵詞駿棗;赤霉素;光合;葉片;營養(yǎng)品質(zhì);產(chǎn)量

　　赤霉素是世界上公認的五大類植物激素之一[1],在植物界內(nèi)分布十分廣泛。赤霉素可以增強葉片光合效應(yīng)、促進細胞生長、使植物提前開花坐果等,被大量應(yīng)用于糧食作物和經(jīng)濟作物上,用來提高產(chǎn)量和品質(zhì)。在果樹[2-4]初花期和盛花期噴施低質(zhì)量濃度(20~30mg/L)赤霉素,對于提高光合作用,增加產(chǎn)量有積極作用;曹柳青[5]研究顯示,棗花期噴施適宜濃度赤霉素能夠提高葉片光合作用,增加坐果率;花期噴施植物生長調(diào)節(jié)劑赤霉素和氨基酸葉面肥等措施可以為棗樹提供營養(yǎng)物質(zhì)促進花粉發(fā)芽并增加坐果率[6-8];周相娟等[9]研究也表明赤霉素處理后香菜葉片中的葉綠素含量顯著高于對照。

　　經(jīng)研究,金絲小棗[10]棗樹開花達30%左右時,噴施12mg/L赤霉酸藥液能顯著提高滄州金絲小棗棗樹的座果率、單果質(zhì)量、著色和單位面積產(chǎn)量;在寒富蘋果[11]盛花期施用赤霉素,拉長了蘋果的果柄,限制了果實的橫向生長,增大了果實的果形指數(shù),明顯降低了果實的單果質(zhì)量,顯著提高了發(fā)育過程中硬度、可溶性固形物含量、可溶性糖含量等基本品質(zhì)。棗(ZizyphusjujubeMill.),鼠李科(Rhamnaceae)棗屬(ZiziphusMill.)植物,具極強的抗逆性,抗寒耐寒、耐瘠薄,適應(yīng)性極強[12]。但是多數(shù)棗品種自然座果率極低,如新疆南疆地區(qū)主栽品種駿棗,自然座果率僅為開花總數(shù)的1%左右[13]。

　　新疆果農(nóng)在駿棗的生長過程中大量的使用赤霉素,一方面促進座果,提高產(chǎn)量。但另一方面濫用激素,包括噴施時間不當(dāng)、噴施濃度高、噴施次數(shù)過多等對品質(zhì)及果品安全性的造成了一定的影響,例如紅棗長期不合理的噴施植物外源激素使得品質(zhì)下降、抗性降低[14],出現(xiàn)了裂果和畸形果,這不僅增加了棗樹的管理成本,還降低了紅棗的食用安全性。目前,赤霉素在果品中的研究多集中在品質(zhì)產(chǎn)量上,針對赤霉素處理后不同時期的果皮結(jié)構(gòu)研究不多,而棗樹花期噴施赤霉素后果實中內(nèi)源GA3含量的變化規(guī)律也罕見報道。本試驗在合理使用植物激素的前提下研究盛花期噴施不同濃度赤霉素對駿棗葉片光合效應(yīng)和果實品質(zhì)的影響,探索噴施赤霉素后不同發(fā)育時期果實中內(nèi)源GA3含量的變化和果皮結(jié)構(gòu),旨在確定新疆‘駿棗’合理噴施赤霉素的用量,為實現(xiàn)‘駿棗’優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)提供理論依據(jù)。

　　1材料與方法

　　1.1試驗地和材料

　　試驗于2020年夏秋季節(jié)進行,試驗地位于新疆阿克蘇地區(qū)溫宿縣萬畝生態(tài)園,品種為駿棗,樹齡2a,棗園種植采用矮化密植模式,株行距0.5m×1.5m,當(dāng)年主枝短截,放3~4個新生棗頭,樹高1.2~1.5m,冠幅0.8~1.0m,砧木為酸棗,南北行向定植,土質(zhì)為沙壤土,園相整齊,樹勢均衡,除噴藥處理外,其他管理措施一致,管理水平較好。

　　1.2試驗設(shè)計試驗設(shè)6個處理,赤霉素質(zhì)量濃度分別為:CK:0mg/L、T1:10mg/L、T2:20mg/L、T3:40mg/L、T4:60mg/L、T5:80mg/L;每處理3個重復(fù),各處理均選擇樹勢均勻的30棵樹為試驗樹(10棵為1個小區(qū),3個重復(fù)),在試驗地的駿棗盛花期時(7月2日)進行第1次噴施,一共處理2次,7d后進行第2次噴施且各處理噴施的藥劑濃度與第1次相同。使用的藥劑為純度98%的GA3粉劑(源葉生物科技有限公司);人工使用電動噴霧器對全植株進行霧態(tài)噴施,直至葉面滴水為止,噴施時間為21:00-23:00。

　　1.3調(diào)查與測定指標(biāo)

　　1.3.1棗果內(nèi)源GA3含量的檢測采用高效液相色譜法(HPLC)測定駿棗6個處理后5個發(fā)育時期果實中的GA3含量。每處理分別于GA3第2次噴施后的3d、30d、50d、70d、90d采集,每一時期各處理均選擇30枚無病蟲害的果實為樣本(10棵樹為1個小區(qū),每小區(qū)每棵樹選擇一枚棗果,設(shè)3個重復(fù)),將一個小區(qū)中10枚棗果除去棗核后所有的果肉果皮切碎混合均勻,裝入10mL凍存管用液氮速凍保存,共計90個樣本,帶回實驗室測定GA3含量。

　　1.3.2光合作用日變化參數(shù)的測定采用LI6400XT便攜式光合測試儀,于第2次處理后的第1天2020年7月11日進行測定,天氣狀況晴朗無云,每個處理選擇3棵樹勢健壯生長良好的棗樹,每棵棗樹選擇1片位于中部外側(cè)棗吊第2~4節(jié)具有成熟功能且向陽的葉片作為樣葉來測定光合指標(biāo),測定時間為8:00-20:00,每2h進行一次瞬時活體測定共計測定7個時間點,在自然光條件下測定,葉室與光線垂直,測定指標(biāo)包括葉片凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間二氧化碳濃度和蒸騰速率的日變化;根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算瞬時水分利用效率,公式為WUE=Pn/Tr。式中:Pn、Tr分別表示凈光合速率、蒸騰速率。

　　1.3.3駿棗葉片相關(guān)指標(biāo)的測定駿棗果實紅熟期時(90d)各處理在樹冠外圍按照東、西、南、北4個方位選擇240片位于棗吊3~4節(jié)大小均勻健康無蟲害的完全功能葉片為測定葉(10棵樹為一個小區(qū),每棵樹每一方向摘取2片葉子,設(shè)3個重復(fù))。每個葉片測量3次取平均值,采集之后做好標(biāo)記以便測量其他指標(biāo)。

　　2結(jié)果與分析

　　2.1不同質(zhì)量濃度赤霉素處理后棗果內(nèi)源赤霉素的含量與變化

　　不同質(zhì)量濃度處理的GA3含量都是隨著棗果的發(fā)育先升高后逐漸降低,果實迅速生長期(3d)GA3含量顯著上升,GA3含量最高的處理為T2(1.97μg/g),其次為T3(1.56μg/g)和T1(1.51μg/g),CK為1.37μg/g,而T4(1.26μg/g)和T5(1.08μg/g)處理后棗果內(nèi)GA3含量顯著低于對照,說明噴施高質(zhì)量濃度赤霉素不僅不會增加棗果內(nèi)GA3含量反而會降低,起到抑制作用。果實緩慢生長期(30d)之后GA3含量迅速下降并保持在較低水平。30d時T3處理顯著提高了同期果實中的GA3含量(0.61μg/g),與對照GA3含量相比變化規(guī)律基本一致,但處理后棗果GA3含量表現(xiàn)為逐漸降低。噴施GA3提高了果實發(fā)育起始階段的GA3含量,且作用時間持久。

　　2.2不同質(zhì)量濃度赤霉素處理對駿棗葉片光合特性的影響

　　2.2.1凈光合速率日變化

　　6種赤霉素處理的駿棗葉片Pn日變化呈現(xiàn)兩種不同的趨勢,6種處理在8:00-12:00期間均呈上升趨勢并于12:00到達第1個峰值,CK為最高值是26.17μmol/(m2·s),T1為最低值僅有24.36μmol/(m2·s),與CK相比T1下降了7.28%;在12:00-16:00期間CK、T4、T5整體為下降走勢,但是T1、T2、T3在12:00時到達第1個峰值后開始下降,并在14:00時降到谷底,而后快速上升在16:00到達第2個峰值,此時T2為最高值是26.67μmol/(m2·s),CK為最低值僅有21.00μmol/(m2·s),與CK相比T2上升了26.99%,這3個質(zhì)量濃度的處理有明顯的“光合午休”現(xiàn)象;隨后在16:00-20:00期間6種處理均呈先快速下降后緩慢下降。

　　3討論

　　植物激素是植物體內(nèi)天然存在的可調(diào)控植物生命活動的有機物質(zhì),與植物生長發(fā)育的代謝調(diào)節(jié)控制都有密切的關(guān)系�；覘椛系难芯勘砻鲊娛〨A3的棗花中GA3含量都比未噴施的高,且達到極顯著水平[15]。閆威姣等[16]試驗表明噴施不同濃度GA3+微肥處理之后,駿棗果實中的GA3含量和IAA含量會有所增加;葛曉寧等[17]、溫玥[18]認為噴施外源赤霉素能夠提高果實發(fā)育前期果實內(nèi)源GA3含量,這些皆與本試驗結(jié)論相同。本試驗中不同質(zhì)量濃度GA3處理均顯著提高了果實中GA3含量,特別是提高了幼果發(fā)育初期的GA3含量,變化規(guī)律與CK對照基本一致,但同時還發(fā)現(xiàn)噴施T5的處理抑制棗果自身GA3的合成。

　　光合作用是形成作物產(chǎn)量的物質(zhì)基礎(chǔ),也是植物生長發(fā)育的基礎(chǔ)和生產(chǎn)力和決定性因素[19],宋麗華等[20]研究表明GA3可以提高植物的光合效率。本試驗CK、T4、T5這3個質(zhì)量濃度處理的Pn日變化為單峰型曲線,但低濃度赤霉素處理后駿棗Pn日變化呈雙峰型曲線,在16:00出現(xiàn)第2個峰值,改變了駿棗Pn日變化類型,而不同濃度的赤霉素對葉片凈光合速率的影響效果不同。

　　氣孔是植物葉片與外界進行氣體交換的主要通道,在控制水分損失和獲得碳素之間的平衡中起著關(guān)鍵的作用。用氣孔導(dǎo)度(Gs)來表示的是氣孔張開的程度,袁琳等[21]認為外源赤霉素可以提高大豆未成熟葉片的氣孔導(dǎo)度,本實驗表明T3處理后駿棗葉片氣孔導(dǎo)度明顯升高,而T5處理后Gs則低于CK。Gs越大,越利于進行水汽和二氧化碳等氣體交換,反之則阻礙氣體交換[22-23]。這與曹柳青等[24]的結(jié)論相同。

　　且T3處理后Pn、Tr、Gs日均值最大并降低了Ci日均值,可見低濃度處理可以增加駿棗光合效率。這與許玲玲等[4]、郭明等[2]、馬俊青等[3]研究結(jié)果一致。張演義等[25]認為外源赤霉素處理后葡萄果穗數(shù)量及單果質(zhì)量均有所增加,鄰近功能葉片凈光合速、瞬時光能利用、氣孔導(dǎo)和水分利用值,也顯著提高了15:00時Pn和WUE值。說明赤霉素處理可增強葉片光合作用,為果實供應(yīng)更多的碳水化合物,促進果實的膨大增質(zhì)量,這與本試驗觀點一致;宋亞偉等[26]認為赤霉素的施用濃度并不是越高越好,本試驗中高質(zhì)量濃度赤霉素處理的凈光合速率日變化與對照并無明顯差異,由此可知高質(zhì)量濃度的赤霉素處理對駿棗葉片凈光合速率起抑制作用,這與他的結(jié)論一致。

　　由本試驗驗可以看出噴施外源赤霉素對駿棗葉片的相關(guān)指標(biāo)有一定影響,但影響不是很明顯。駿棗葉片的縱徑和梗長經(jīng)過不同濃度赤霉素處理后,總體來看呈負面作用均有所減少,其中80mg/L的赤霉素處理后的葉片縱徑減少最為明顯,可見噴施濃度過高起到嚴重的抑制作用。這與范志勇等[27]的研究結(jié)論相反,他認為噴施外源赤霉素對烤煙葉片的伸長有促進的作用,其中效果最明顯的質(zhì)量濃度為50mg/L。陳晨等[28]研究顯示萵苣經(jīng)過外源赤霉素處理后可以增加葉片和莖段的長度,但是處理后的莖葉生長過快導(dǎo)致植株瘦弱�？赡苁且驗槌嗨貙Σ煌�植物的作用是不同的導(dǎo)致結(jié)果有所差異。

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　　4結(jié)論

　　本試驗得出噴施赤霉素能提高整個果實的內(nèi)源GA3含量,特別是提高了幼果發(fā)育初期的GA3含量,變化規(guī)律與CK對照基本一致。駿棗盛花期噴施40mg/LGA3時駿棗葉片Pn值和Tr值顯著高于CK對照,此處理后駿棗葉片光合效果更好。且此質(zhì)量濃度處理后駿棗葉片中葉綠素含量顯著高于CK對照,故而可增加葉片的光合作用。在營養(yǎng)品質(zhì)及產(chǎn)量方面,T4處理后的駿棗果實平均單果質(zhì)量達到28.43g,橫徑達到54.03mm,T3處理后果實縱徑達到36.17mm,可溶性糖含量達到所有處理最高值221.47mg/g,株產(chǎn)量達到5.86kg,所有指標(biāo)均顯著高于CK對照;果柄耐拉力在處理后相差不大;不同質(zhì)量濃度赤霉素處理表現(xiàn)為低質(zhì)量濃度促進、高質(zhì)量濃度抑。建議果農(nóng)在駿棗盛花期時噴施2次每隔7d噴1次質(zhì)量濃度為40mg/L的赤霉素。

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　　作者：樊丁宇1,趙婧彤1,2,3,阿布都卡尤木·阿依麥提1,2,3,靳娟1,楊磊1,郝慶1,耿文娟2

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