施硼對板栗八月紅光合特性和產(chǎn)量的影響

何丹妮+程華+鄭永良+胡孝明+呂文娟

摘要：以湖北羅田板栗（Castanea mollissima BL.）主要栽培種八月紅為試驗(yàn)材料，采用葉面噴施和土壤基施等處理，通過比較各處理葉片的葉綠素含量、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度和光合速率，分析硼肥對板栗八月紅葉片光合特性的影響。結(jié)果表明，無論哪種施硼方式，硼肥均能明顯提高板栗八月紅葉片的光合特性，土壤基施硼肥相較葉面噴施硼肥效果更好。

關(guān)鍵詞：板栗（Castanea mollissima Bl.）；硼肥；光合特性；產(chǎn)量

中圖分類號：S664.2；S143.7+2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2017）23-4549-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.23.033

Abstract： Taking Bayuehong，a major Castanea mollissima Bl. cultivar in Luotian，Hubei province as the experimental material，the trees were fertilized with boron as foliar or soil application， four photosynthetic indexes including chlorophyll content，stomatal conductance，photosynthetic rate and carbon dioxide concentration in the leaves of Bayuehong were measured and analyzed to study the effects of spraying boron on photosynthetic characteristics and yield of C. mollissima‘Bayuehong. The results showed that，boron fertilization could improve leaf photosynthetic characteristics regardless of application mode， the efficiency of soil boron application was higher than foliar boron sprays.

Key words： Chinese chestnut（Castanea mollissima Bl.）； spraying boron； photosynthetic characteristics； yield

板栗（Castanea mollissima Bl.）屬殼斗科栗屬，果實(shí)外形美觀，營養(yǎng)價(jià)值豐富，以其獨(dú)特的甜、香、糯口感備受消費(fèi)者青睞，是中國傳統(tǒng)的特產(chǎn)干果之一[1-3]。河北和北京的燕山山脈、山東的泰沂山區(qū)、蘇豫皖的大別山區(qū)為板栗的主產(chǎn)區(qū)[4]；湖北省羅田縣也是中國重要的板栗生產(chǎn)區(qū)，在當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用[5，6]。許多研究表明空苞是影響栗實(shí)產(chǎn)量的重要因素之一，形成空苞的原因很多，除去與樹體本身營養(yǎng)狀況、授粉受精不良及胚胎發(fā)育受阻等因素相關(guān)外，硼被認(rèn)為是與板栗空苞形成直接相關(guān)的重要礦質(zhì)營養(yǎng)元素[7-9]。關(guān)于施硼能有效降低空苞率、提高產(chǎn)量的報(bào)道較多[8-13]，但施硼對板栗光合作用影響的研究報(bào)道相對較少。板栗和其他果樹一樣，90%以上的干物質(zhì)是通過光合作用獲得的，光合速率決定光合產(chǎn)物的積累，在一定程度上也決定產(chǎn)量的高低。因此，試驗(yàn)采用土壤基施、花期噴施或兩者相結(jié)合的方法，研究施硼對板栗樹光合特性和產(chǎn)量的影響，以期闡明板栗豐產(chǎn)機(jī)理并為板栗豐產(chǎn)栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為湖北羅田板栗主要栽培品種八月紅，樹齡為嫁接5年，株行距3 m×4 m，樹高2.8 m，冠幅2.6 m×2.6 m，長勢良好，常規(guī)管理，無病蟲害。試驗(yàn)地點(diǎn)位于羅田縣白廟河，其土壤質(zhì)地為沙壤土，pH 5.6，土壤有機(jī)質(zhì)15 mg/kg，速效氮65 mg/kg，速效磷21 mg/kg，速效鉀76 mg/kg，土壤速效硼0.094 mg/kg。有效態(tài)硼的缺乏臨界濃度在0.5 mg/kg，低于0.5 mg/kg時(shí)，表明土壤十分缺硼，應(yīng)該施用硼肥。

試驗(yàn)用硼肥為青島華硼礦業(yè)有限公司生產(chǎn)的“速利高硼”硼肥，硼酸鈉鹽含量99%，純硼含量23%。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)地點(diǎn)為羅田縣白廟河鎮(zhèn)板栗示范基地，試驗(yàn)時(shí)間自2015年3月至11月。選取長勢一致的八月紅板栗樹，每3株1個(gè)小區(qū)。設(shè)4個(gè)處理，每處理3次重復(fù)，各處理如下：處理A（對照）-噴清水5次（時(shí)間和用量與處理B相同）；處理B-噴施質(zhì)量濃度為0.5%的硼砂5次（2015年6月2日、6月10日、6月18日、6月25日、7月2日各1次）；處理C-一次性基施硼砂100 g/株；處理D-基施加噴施硼肥，即處理B和處理C同時(shí)進(jìn)行。

分別選取樹體不同方向的中上部結(jié)果枝上的成熟葉片，于上午9：30用SPAD-502便攜式葉綠素測定儀測定葉片葉綠素含量，上午10：00-11：30使用CIRAS-2便攜式光合儀測定葉片光合速率（Pn）、氣孔導(dǎo)度（Gs）和胞間CO2濃度（Ci），于6月19日、6月26日、7月3日各測1次，取3次測定的平均值。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，運(yùn)用SPSS 13.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 施硼對板栗八月紅光合特性的影響

2.1.1 施硼對板栗八月紅葉片葉綠素含量的影響 由表1可知，與對照相比，噴施硼肥、基施硼肥、基施加噴施硼肥處理板栗八月紅葉片葉綠素含量均呈現(xiàn)明顯差異，表明無論是葉面噴施硼肥還是土壤基施硼肥都能明顯提高板栗八月紅葉片的葉綠素含量。土壤基施硼肥與葉面噴施硼肥存在顯著差異，表明土壤基施硼肥比葉面噴施硼肥效果好，能顯著提高硼肥對光合作用的影響?；┡鸱逝c基施加噴施硼肥處理間無顯著差異。

2.1.2 施硼對板栗八月紅葉片氣孔導(dǎo)度的影響 從表1可以看出，基施硼肥和基施加噴施硼肥處理板栗八月紅葉片氣孔導(dǎo)度與對照相比差異顯著，表明基施硼肥和基施加噴施硼肥都能顯著提高板栗八月紅葉片的氣孔導(dǎo)度。葉面噴施硼肥處理與對照氣孔導(dǎo)度差異不顯著，表明葉面噴施硼肥對葉片氣孔導(dǎo)度影響不大，同時(shí)表明土壤基施硼肥比葉面噴施硼肥更能有效地提高板栗八月紅葉片的氣孔導(dǎo)度。

2.1.3 施硼對板栗八月紅葉片胞間二氧化碳濃度的影響 從表1可以看出，與對照相比，3種不同施硼處理都能顯著提高板栗八月紅葉片胞間二氧化碳濃度，最高濃度可達(dá)322.33 μmol/mol?；┡鸱屎突┘訃娛┡鸱侍幚砼c噴施硼肥處理差異顯著，表明基施硼肥比葉面噴施硼肥能更有效地提高板栗八月紅葉片胞間二氧化碳濃度?；┡鸱屎突┘訃娛┡鸱侍幚黹g無顯著差異。

2.1.4 施硼對板栗八月紅葉片光合速率的影響 從表1可以看出，施硼對板栗八月紅葉片光合速率的影響與對葉片葉綠素含量的影響趨勢相似。3種施硼處理均能顯著提高板栗八月紅葉片的光合速率，最高光合速率達(dá)8.83 μmol/（m2·s）。土壤基施硼肥與葉面噴施硼肥差異顯著，基施硼肥和基施加噴施硼肥處理間無顯著差異，均表明土壤基施硼肥比葉面噴施硼肥更能有效地提高板栗八月紅葉片的光合速率。

2.2 施硼對板栗八月紅產(chǎn)量的影響

表2表明，與對照相比，噴施硼肥和基施硼肥都能顯著提高板栗八月紅的產(chǎn)量，但噴施硼肥和基施硼肥3個(gè)處理間無顯著差異。研究表明，花期噴施硼肥效果明顯，用硼量也較基施少。本試驗(yàn)表明，對于極度缺硼土壤，基施硼肥效果明顯，與花期噴施硼肥效果無差異。

3 小結(jié)與討論

田間試驗(yàn)結(jié)果表明，無論是葉面噴施硼肥還是土壤基施硼肥，均能明顯提高板栗八月紅葉片的葉綠素含量、氣孔導(dǎo)度、胞間二氧化碳濃度和光合速率，從而有效提高板栗光合作用。兩種不同的施硼方式相比，土壤基施硼肥比葉面噴施硼肥對板栗八月紅光合作用的提高效果更好。

硼對維持植物葉片功能起著重要作用，缺硼使桑樹葉片的光合作用和呼吸作用分別比健康桑樹低21%和72%[14]，Lee等[15]和劉鵬等[16]分別在向日葵和大豆中發(fā)現(xiàn)，缺硼會引起葉綠體膜發(fā)生惡化，膜層碎片化和液泡化，基質(zhì)被破壞，葉綠體數(shù)量和體積大大減少，因而降低植物的光合能力。

王路紅等[17]花期噴硼對板栗光合特性和結(jié)實(shí)率的影響研究表明，花期噴施0.1%～0.3%的硼肥可顯著提高燕紅板栗葉片的光合作用和結(jié)實(shí)率，與本試驗(yàn)結(jié)果相似。此外，丁之恩[7]的研究表明，當(dāng)土壤中有效硼含量低于0.094 mg/kg時(shí)，空苞率達(dá)80%以上，因此，通過施用硼肥能有效促進(jìn)板栗光合作用，降低空苞率，提高板栗產(chǎn)量。此外，柴喜榮等[18]以油綠粗薹早熟菜心為試驗(yàn)材料，采用水培方法，研究不同供硼水平對菜心光合速率及菜薹品質(zhì)的影響，結(jié)果也表明，適宜的硼營養(yǎng)處理可以明顯改善植株的光合特性，提高菜薹碳水化合物和蛋白質(zhì)含量。宗毓錚等[19]通過葉面噴施不同次數(shù)、不同濃度硼肥，研究噴施硼肥對紫花苜蓿光合作用的影響，結(jié)果表明，噴施3次0.3%的硼砂對提高葉片中硼含量、光合速率、蒸騰速率和葉綠素含量作用最顯著，但是一次或多次噴施0.5%的硼砂會導(dǎo)致硼中毒現(xiàn)象，抑制光合作用，植株生長受阻。由于硼的適量和中毒量之間的界線很窄[20，21]，低硼或高硼均會顯著影響光合作用，進(jìn)而影響植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理生化過程和產(chǎn)量品質(zhì)。因此后續(xù)將繼續(xù)探討合適的施硼時(shí)間及施用量，旨在探明硼營養(yǎng)對板栗光合特性的影響，為板栗硼肥的合理施用和營養(yǎng)調(diào)控提供科學(xué)的依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 馮學(xué)文.實(shí)用果樹栽培技術(shù)[M].天津：天津科學(xué)技術(shù)出版社，1993.

[2] 張宇和，王福堂，高新一.板栗[M].北京：中國林業(yè)出版社，1989.

[3] 張瑞菊，孫 強(qiáng)，張洪坤.板栗的營養(yǎng)、生產(chǎn)現(xiàn)狀及前景展望[J].山東商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2014，14（4）：106-107.

[4] 章繼華，何永進(jìn).國內(nèi)外板栗科學(xué)研究進(jìn)展及其發(fā)展趨勢[J].世界林業(yè)研究，1999，12（2）：7-12.

[5] 姜德志，程水源，王 燕，等.羅田3個(gè)板栗栽培品種主要營養(yǎng)成分分析[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，50（23）：4882-4884.

[6] 程 華，李琳玲，姜德志，等.羅田板栗主栽品種物候期觀察[J].北方園藝，2012（23）：1-5.

[7] 丁之恩.板栗空苞形成機(jī)理[J].林業(yè)科學(xué)，1999，35（5）：118-123.

[8] 張良富，許成林.國內(nèi)板栗空篷研究綜述[J].林業(yè)科技開發(fā)，2000，14（2）：9-12.

[9] 田壽樂，孫曉莉，沈廣寧，等.中國栗屬植物花粉萌發(fā)特性研究[J].經(jīng)濟(jì)林研究，2013，31（1）：75-80.

[10] 周軒明，韓振海，張曄輝，等.板栗主要生理指標(biāo)與成熟度關(guān)系的研究[J].北方園藝，2007（12）：37-39.

[11] 曹慶昌，王樂樂，曹 均，等.燕山板栗鈣，鎂，硼，鋅施肥效果的研究[J].北方園藝，2011（9）：37-40.

[12] 王祥坤，阮飛虎，張忠良，等.噴施硼肥對降低板栗空苞率及增產(chǎn)效果的影響[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，23（3）：130-132.

[13] 劉國安.板栗花期噴硼及果前梢摘心試驗(yàn)研究[J].北方園藝，2008（8）：43-44.

[14] 鐘勇玉，杜軍寶，薛三勛，等.土壤缺硼對桑葉光合作用和呼吸作用的影響[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，1996，5（1）：58-62.

[15] LEE S，ARONOFF S. Boron in plants：A biochemical role[J].Science，1967，158：798-799.

[16] 劉 鵬，楊玉愛.鉬、硼對大豆光合效率的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，2003，9（4）：456-461.

[17] 王路紅，袁德義，沈廣寧，等.花期噴硼對板栗光合特性和結(jié)實(shí)率的影響[J].經(jīng)濟(jì)林研究，2014（2）：58-61.

[18] 柴喜榮，于文杰，楊 暹，等.不同供硼水平對菜心光合作用和品質(zhì)的影響[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013（12）：37-39.

[19] 宗毓錚，王雯玥，韓清芳，等.噴施硼肥對紫花苜蓿光合作用及可溶性糖源庫間運(yùn)轉(zhuǎn)的影響[J].作物學(xué)報(bào)，2010，36（4）：665-672.

[20] GOLDBACH H E. A critical review on current hypotheses concerning the role of boron in higher plants：Suggestions for further research and methodological requirements[J]. Journal of Trace and Microprobe Techniques，1997，15（1）：51-91.

[21] 劉 鵬，吳建之，楊玉愛.土壤中的硼及其植物效應(yīng)的研究進(jìn)展[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)，2000，19（2）：119-122.