噴施赤霉素對(duì)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(duì)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(cè)定駿棗葉片相關(guān)指標(biāo)及光合作用,檢測(cè)果實(shí)緩慢生長(zhǎng)期、迅速生長(zhǎng)期、白熟期、轉(zhuǎn)色期和紅熟期果實(shí)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(jìn)、高質(zhì)量濃度抑制,其中處理40mg/L對(duì)葉片光合作用的促進(jìn)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(shí)緩慢生長(zhǎng)期內(nèi)源GA3含量快速下降,赤霉素處理顯著提高了果實(shí)內(nèi)源GA3含量,全紅期果實(shí)中處理較對(duì)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(duì)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(shí)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(rèn)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(qiáng)葉片光合效應(yīng)、促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)、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(jì)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(duì)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(zhǎng)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(jìn)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(duì)照。

　　經(jīng)研究,金絲小棗[10]棗樹開花達(dá)30%左右時(shí),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(zhǎng)了蘋果的果柄,限制了果實(shí)的橫向生長(zhǎng),增大了果實(shí)的果形指數(shù),明顯降低了果實(shí)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(qiáng)的抗逆性,抗寒耐寒、耐瘠薄,適應(yīng)性極強(qiáng)[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(zhǎng)過程中大量的使用赤霉素,一方面促進(jìn)座果,提高產(chǎn)量。但另一方面濫用激素,包括噴施時(shí)間不當(dāng)、噴施濃度高、噴施次數(shù)過多等對(duì)品質(zhì)及果品安全性的造成了一定的影響,例如紅棗長(zhǎng)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(duì)赤霉素處理后不同時(shí)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(shí)中內(nèi)源GA3含量的變化規(guī)律也罕見報(bào)道。本試驗(yàn)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(duì)駿棗葉片光合效應(yīng)和果實(shí)品質(zhì)的影響,探索噴施赤霉素后不同發(fā)育時(shí)期果實(shí)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(shí)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(yàn)地和材料

　　試驗(yàn)于2020年夏秋季節(jié)進(jìn)行,試驗(yàn)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(gè)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(shì)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(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)設(shè)6個(gè)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(gè)重復(fù),各處理均選擇樹勢(shì)均勻的30棵樹為試驗(yàn)樹(10棵為1個(gè)小區(qū),3個(gè)重復(fù)),在試驗(yàn)地的駿棗盛花期時(shí)(7月2日)進(jìn)行第1次噴施,一共處理2次,7d后進(jìn)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(dòng)噴霧器對(duì)全植株進(jìn)行霧態(tài)噴施,直至葉面滴水為止,噴施時(shí)間為21:00-23:00。

　　1.3調(diào)查與測(cè)定指標(biāo)

　　1.3.1棗果內(nèi)源GA3含量的檢測(cè)采用高效液相色譜法(HPLC)測(cè)定駿棗6個(gè)處理后5個(gè)發(fā)育時(shí)期果實(shí)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(shí)期各處理均選擇30枚無病蟲害的果實(shí)為樣本(10棵樹為1個(gè)小區(qū),每小區(qū)每棵樹選擇一枚棗果,設(shè)3個(gè)重復(fù)),將一個(gè)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(jì)90個(gè)樣本,帶回實(shí)驗(yàn)室測(cè)定GA3含量。

　　1.3.2光合作用日變化參數(shù)的測(cè)定采用LI6400XT便攜式光合測(cè)試儀,于第2次處理后的第1天2020年7月11日進(jìn)行測(cè)定,天氣狀況晴朗無云,每個(gè)處理選擇3棵樹勢(shì)健壯生長(zhǎng)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(cè)定光合指標(biāo),測(cè)定時(shí)間為8:00-20:00,每2h進(jìn)行一次瞬時(shí)活體測(cè)定共計(jì)測(cè)定7個(gè)時(shí)間點(diǎn),在自然光條件下測(cè)定,葉室與光線垂直,測(cè)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(jì)算瞬時(shí)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(cè)定駿棗果實(shí)紅熟期時(shí)(90d)各處理在樹冠外圍按照東、西、南、北4個(gè)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(cè)定葉(10棵樹為一個(gè)小區(qū),每棵樹每一方向摘取2片葉子,設(shè)3個(gè)重復(fù))。每個(gè)葉片測(cè)量3次取平均值,采集之后做好標(biāo)記以便測(cè)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(shí)迅速生長(zhǎng)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(duì)照,說明噴施高質(zhì)量濃度赤霉素不僅不會(huì)增加棗果內(nèi)GA3含量反而會(huì)降低,起到抑制作用。果實(shí)緩慢生長(zhǎng)期(30d)之后GA3含量迅速下降并保持在較低水平。30d時(shí)T3處理顯著提高了同期果實(shí)中的GA3含量(0.61μg/g),與對(duì)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(shí)發(fā)育起始階段的GA3含量,且作用時(shí)間持久。

　　2.2不同質(zhì)量濃度赤霉素處理對(duì)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(shì),6種處理在8:00-12:00期間均呈上升趨勢(shì)并于12:00到達(dá)第1個(gè)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(shì),但是T1、T2、T3在12:00時(shí)到達(dá)第1個(gè)峰值后開始下降,并在14:00時(shí)降到谷底,而后快速上升在16:00到達(dá)第2個(gè)峰值,此時(shí)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(gè)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(dòng)的有機(jī)物質(zhì),與植物生長(zhǎng)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(dá)到極顯著水平[15]。閆威姣等[16]試驗(yàn)表明噴施不同濃度GA3+微肥處理之后,駿棗果實(shí)中的GA3含量和IAA含量會(huì)有所增加;葛曉寧等[17]、溫玥[18]認(rèn)為噴施外源赤霉素能夠提高果實(shí)發(fā)育前期果實(shí)內(nèi)源GA3含量,這些皆與本試驗(yàn)結(jié)論相同。本試驗(yàn)中不同質(zhì)量濃度GA3處理均顯著提高了果實(shí)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(duì)照基本一致,但同時(shí)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(zhǎng)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(yàn)CK、T4、T5這3個(gè)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(gè)峰值,改變了駿棗Pn日變化類型,而不同濃度的赤霉素對(duì)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(jìn)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(rèn)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(shí)驗(yàn)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(jìn)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(rèn)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(shí)光能利用、氣孔導(dǎo)和水分利用值,也顯著提高了15:00時(shí)Pn和WUE值。說明赤霉素處理可增強(qiáng)葉片光合作用,為果實(shí)供應(yīng)更多的碳水化合物,促進(jìn)果實(shí)的膨大增質(zhì)量,這與本試驗(yàn)觀點(diǎn)一致;宋亞偉等[26]認(rèn)為赤霉素的施用濃度并不是越高越好,本試驗(yàn)中高質(zhì)量濃度赤霉素處理的凈光合速率日變化與對(duì)照并無明顯差異,由此可知高質(zhì)量濃度的赤霉素處理對(duì)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(yàn)驗(yàn)可以看出噴施外源赤霉素對(duì)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(zhǎng)經(jīng)過不同濃度赤霉素處理后,總體來看呈負(fù)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(yán)重的抑制作用。這與范志勇等[27]的研究結(jié)論相反,他認(rèn)為噴施外源赤霉素對(duì)烤煙葉片的伸長(zhǎng)有促進(jìn)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(zhǎng)度,但是處理后的莖葉生長(zhǎng)過快導(dǎo)致植株瘦弱�？赡苁且�?yàn)槌嗨貙?duì)不同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(yàn)得出噴施赤霉素能提高整個(gè)果實(shí)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(duì)照基本一致。駿棗盛花期噴施40mg/LGA3時(shí)駿棗葉片Pn值和Tr值顯著高于CK對(duì)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(duì)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(shí)平均單果質(zhì)量達(dá)到28.43g,橫徑達(dá)到54.03mm,T3處理后果實(shí)縱徑達(dá)到36.17mm,可溶性糖含量達(dá)到所有處理最高值221.47mg/g,株產(chǎn)量達(dá)到5.86kg,所有指標(biāo)均顯著高于CK對(duì)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(jìn)、高質(zhì)量濃度抑。建議果農(nóng)在駿棗盛花期時(shí)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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