調(diào)環(huán)酸鈣對(duì)輪臺(tái)白杏營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和果實(shí)品質(zhì)的影響

章世奎，羅曉琴，王亞銅，侯忠友，吾買(mǎi)爾江·巴拉提，樊國(guó)全

(1.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院輪臺(tái)果樹(shù)資源圃，新疆輪臺(tái) 841600；2.新疆輪臺(tái)縣林業(yè)和草原局杏子研究中心，新疆輪臺(tái) 841600)

0 引 言

【研究意義】輪臺(tái)白杏是新疆輪臺(tái)縣及周邊地區(qū)果農(nóng)增收的支柱產(chǎn)業(yè)[1]。但是隨著種植面積的擴(kuò)大，果樹(shù)修剪、果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)控制等是制約輪臺(tái)白杏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。調(diào)環(huán)酸鈣(Prohexadione calcium)是一種新型植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，調(diào)環(huán)酸鈣能夠有效的抑制植物體內(nèi)赤霉素的合成，控制植物營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)、促進(jìn)生殖生長(zhǎng)、提高光合效率和果實(shí)品質(zhì)[2]。區(qū)別于傳統(tǒng)植物生長(zhǎng)延緩劑如季銨鹽類(lèi)(矮壯素、縮節(jié)胺)、三唑類(lèi)(多效唑、烯效唑)，調(diào)環(huán)酸鈣對(duì)輪作植物無(wú)殘留毒性，半衰期短，對(duì)環(huán)境無(wú)污染[3]。研究調(diào)環(huán)酸鈣在輪臺(tái)白杏上的應(yīng)用，對(duì)調(diào)環(huán)酸鈣的推廣和輪臺(tái)白杏的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)及規(guī)?；l(fā)展有實(shí)際意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】調(diào)環(huán)酸鈣只抑制莖葉的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)，不抑制繁殖器官的發(fā)育，克服了傳統(tǒng)矮化劑抑制植物體內(nèi)所有赤霉素生物合成途徑的缺點(diǎn)[4、5]。研究表明，調(diào)環(huán)酸鈣可有效降低小麥植株高度，縮短節(jié)間長(zhǎng)度、增加莖粗，提高光合速率、千粒重和產(chǎn)量[6]；提高花生葉片光合強(qiáng)度、根系活力、單果重量及產(chǎn)量，顯著提高SOD、POD、CAT保護(hù)酶的活性和抗逆能力[7]；能抑制夏黑葡萄主梢和副梢的生長(zhǎng)，節(jié)數(shù)、節(jié)間粗度均增加[8]，在幼果期噴施200～400 mg/L調(diào)環(huán)酸鈣可控制蘋(píng)果、梨、葡萄等果樹(shù)的新梢生長(zhǎng)，防止新梢過(guò)度旺長(zhǎng)導(dǎo)致的營(yíng)養(yǎng)消耗和幼果期落果現(xiàn)象的發(fā)生[9-11]。【本研究切入點(diǎn)】目前對(duì)杏、輪臺(tái)白杏化控的研究主要是應(yīng)用多效唑、脫落酸等藥劑，發(fā)現(xiàn)使用生長(zhǎng)抑制劑后能夠有效減緩輪臺(tái)白杏的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，提高葉片光合效率和果實(shí)品質(zhì)[12、13]，由于殘留性高和價(jià)格昂貴等因素，未能很好的推廣應(yīng)用。在開(kāi)花后10 d噴施不同濃度的調(diào)環(huán)酸鈣[8-14]，研究調(diào)環(huán)酸鈣對(duì)輪臺(tái)白杏營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)、光合作用和果實(shí)品質(zhì)的主要作用?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】從噴施后對(duì)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)、光合作用和果實(shí)品質(zhì)3個(gè)方面的影響來(lái)綜合評(píng)價(jià)調(diào)環(huán)酸鈣的應(yīng)用效果，分析篩選出適宜噴施濃度，提出利用調(diào)環(huán)酸鈣調(diào)控輪臺(tái)白杏生長(zhǎng)發(fā)育的可行方法。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗(yàn)地位于新疆巴音郭楞蒙古自治州輪臺(tái)縣哈爾巴克鄉(xiāng)輪臺(tái)白杏標(biāo)準(zhǔn)示范園(闊什吐格曼村)，輪臺(tái)白杏為示范園中的15年生果樹(shù)，樹(shù)冠為開(kāi)心型，樹(shù)體健康，栽植行距4 m×5 m，常規(guī)條件栽培管理。

1.2 方 法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選取輪臺(tái)白杏示范園中部不相鄰的6個(gè)單株，在輪臺(tái)白杏落花后10 d，選取各個(gè)單株樹(shù)冠中部向陽(yáng)面的5個(gè)大枝。對(duì)每個(gè)單株上的大枝分別噴施清水和 100、125、150、175 mg/L的調(diào)環(huán)酸鈣[8-14]。噴施時(shí)枝條間以塑料薄膜隔開(kāi)，噴施到葉片滴水為止，待1個(gè)枝條不再滴水后，處理下1個(gè)枝條。處理好的大枝掛牌標(biāo)記。

1.2.2 測(cè)定指標(biāo)

1.2.2.1 坐果率

處理前統(tǒng)計(jì)好每單株不同處理大枝上的果實(shí)數(shù)量，待生理落果結(jié)束之后(開(kāi)花后20 d左右)，統(tǒng)計(jì)各處理枝條上的果實(shí)數(shù)量，計(jì)算各處理的坐果率。重復(fù)6個(gè)單株。

坐果率(%)=生理落果后果實(shí)數(shù)量/處理前果實(shí)數(shù)量×100。

1.2.2.2 新梢生長(zhǎng)量

待輪臺(tái)白杏新梢停長(zhǎng)后(6月上旬)，選取每單株各處理大枝上的新梢15個(gè)，參照《杏種質(zhì)資源數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和描述規(guī)范》[15]上的方法，用直尺和游標(biāo)卡尺測(cè)量新梢的長(zhǎng)(基部到新梢頂端)、節(jié)間長(zhǎng)(新梢中間節(jié)位)和新梢粗(基部以上1 cm)。重復(fù)6個(gè)單株。

1.2.2.3 葉片長(zhǎng)寬和葉面積

參照《杏種質(zhì)資源數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和描述規(guī)范》[15]上的方法，在葉幕成熟后(5月下旬)，每單株各處理組大枝選取新梢中部的功能性葉片15片，利用CI-203手持式葉面積儀(美國(guó)CID公司)測(cè)量葉片的長(zhǎng)、寬及葉面積。重復(fù)6個(gè)單株。

1.2.2.4 光合速率

在葉幕成熟后(5月下旬)，在晴朗無(wú)風(fēng)的天氣，每單株各處理組大枝選取新梢中部向陽(yáng)的功能性葉片5片，擦除塵土后利用LI-6400便攜式光合作用測(cè)量系統(tǒng)(美國(guó)LI-COR公司)，在12:00左右，采用自然光、開(kāi)放式氣路(空氣流速500 μmol/s)測(cè)定各處理的凈光合速率(Pn)[1]。測(cè)量結(jié)束后用SPAD-502型葉綠素測(cè)定儀(日本柯尼卡美能達(dá))，同步測(cè)定葉片的葉綠素含量[1,12]。重復(fù)6個(gè)單株。

1.2.2.5 果實(shí)品質(zhì)

在6月下旬，果實(shí)達(dá)到9成熟后，每單株各個(gè)處理的大枝隨機(jī)采摘完整的果實(shí)10個(gè)，分裝好后用裝有冰袋的泡沫箱帶回實(shí)驗(yàn)室，用電子天平測(cè)量(YP-5002，精度0.01 g)果實(shí)的單果重，用PY-1型果實(shí)硬度計(jì)(中國(guó)艾德堡)測(cè)量果實(shí)的陽(yáng)面硬度，用菲林法和酸堿中和法測(cè)定果實(shí)的可溶性總糖和可滴定總酸含量[12,16]。重復(fù)6個(gè)單株。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)誤計(jì)算和圖表繪制均采用Excel 2007進(jìn)行，數(shù)據(jù)的差異分析采用單因素方差分析(P<0.05，0.01)。

2 結(jié)果與分析

2.1 噴施調(diào)環(huán)酸鈣對(duì)坐果率的影響

研究表明，輪臺(tái)白杏的生理落果數(shù)量顯著下降，平均坐果率提升至10.25%。與噴清水對(duì)照(坐果率5.67%)相比，提高了4.58%。125 mg/L的調(diào)環(huán)酸鈣噴施處理后，輪臺(tái)白杏的落果率為85.67%，坐果率提升到14.33%，效果最好，175 mg/L的調(diào)環(huán)酸鈣噴施處理后效果最差。圖1

注：不同小寫(xiě)字母表示在0.05水平差異顯著，不同大寫(xiě)字母表示在0.01水平差異極顯著。下同

2.2 噴施調(diào)環(huán)酸鈣對(duì)新梢生長(zhǎng)的影響

研究表明，輪臺(tái)白杏的新梢伸長(zhǎng)生長(zhǎng)量顯著下降，平均伸長(zhǎng)生長(zhǎng)量為6.74 cm。與噴清水對(duì)照(新梢長(zhǎng)8.54 cm)相比，減少了1.80 cm。175 mg/L的調(diào)環(huán)酸鈣噴施處理后，輪臺(tái)白杏的新梢長(zhǎng)生長(zhǎng)量最小，為5.79 cm。100和125 mg/L的調(diào)環(huán)酸鈣噴施處理后新梢長(zhǎng)的差異未達(dá)到顯著水平。圖2

圖2 不同處理下新梢長(zhǎng)變化

研究表明，輪臺(tái)白杏的新梢節(jié)間的生長(zhǎng)量顯著下降，平均節(jié)間長(zhǎng)為0.98 cm。與噴清水對(duì)照(新梢節(jié)間長(zhǎng)1.48 cm)相比，減少了0.50 cm。175 mg/L的調(diào)環(huán)酸鈣噴施處理后，輪臺(tái)白杏的新梢節(jié)間長(zhǎng)量最小，為0.76 cm。100和125 mg/L的調(diào)環(huán)酸鈣噴施處理后新梢節(jié)間長(zhǎng)度的差異未達(dá)到顯著水平。圖3

圖3 不同處理下新梢節(jié)間長(zhǎng)變化Fig. 3 New shoot internode length of different treatments

研究表明，輪臺(tái)白杏的新梢粗生長(zhǎng)量顯著增加，平均新梢基部生長(zhǎng)量為0.32 cm。與噴清水對(duì)照(新梢粗0.22 cm)相比，增加了0.10 cm。175 mg/L的調(diào)環(huán)酸鈣噴施處理后，輪臺(tái)白杏的新梢粗生長(zhǎng)量最大，為0.39 cm。125和150 mg/L的調(diào)環(huán)酸鈣噴施處理后新梢粗的差異未達(dá)到顯著水平。圖4

圖4 不同處理下新梢粗變化

2.3 噴施調(diào)環(huán)酸鈣對(duì)葉片生長(zhǎng)的影響

研究表明，輪臺(tái)白杏的葉片長(zhǎng)生長(zhǎng)量顯著下降，平均葉片伸長(zhǎng)生長(zhǎng)量為7.07 cm。與噴清水對(duì)照(葉片長(zhǎng)7.59 cm)相比，下降了0.52 cm。175 mg/L的調(diào)環(huán)酸鈣噴施處理后，輪臺(tái)白杏的葉片伸長(zhǎng)生長(zhǎng)量最小，為6.86 cm。100和125 mg/L的調(diào)環(huán)酸鈣噴施處理后葉片長(zhǎng)的差異未達(dá)到極顯著水平。圖5

圖5 不同處理下葉片長(zhǎng)變化

研究表明，輪臺(tái)白杏的葉片寬生長(zhǎng)量顯著增加，平均葉片寬伸長(zhǎng)生長(zhǎng)量為6.29 cm。與噴清水對(duì)照(葉片寬5.64 cm)相比，增加了0.65 cm。125 mg/L的調(diào)環(huán)酸鈣噴施處理后，輪臺(tái)白杏的葉片寬伸長(zhǎng)生長(zhǎng)量最大，為6.73 cm。100和150 mg/L的調(diào)環(huán)酸鈣噴施處理后葉片長(zhǎng)的差異未達(dá)到極顯著水平。圖6

圖6 不同處理下葉片寬變化

輪臺(tái)白杏的葉面積顯著增加，平均葉面積為27.20 cm2。與噴清水對(duì)照(葉面積26.35 cm2)相比，葉面積增加了0.85 cm2。125 mg/L的調(diào)環(huán)酸鈣噴施處理后，輪臺(tái)白杏的葉面積增加量最大，為28.01 cm2。100和150 mg/L的調(diào)環(huán)酸鈣噴施處理后葉片寬的差異未達(dá)到顯著水平。圖7

圖7 不同處理下葉面積變化

2.4 噴施調(diào)環(huán)酸鈣對(duì)葉片光合的影響

研究表明，輪臺(tái)白杏的葉片葉綠素含量顯著增加，平均葉片葉綠素含量為42.67 SPAD。與噴清水對(duì)照(葉片葉綠素含量為38.67 SPAD)相比，葉片葉綠素含量增加了4 SPAD。125 mg/L的調(diào)環(huán)酸鈣噴施處理后，輪臺(tái)白杏的葉片葉綠素含量增加量最大，為47.33 SPAD。100和150 mg/L的調(diào)環(huán)酸鈣噴施處理后葉片葉綠素含量的差異未達(dá)到顯著水平。圖8

圖8 不同處理下葉綠素含量變化

輪臺(tái)白杏的葉片凈光合速率顯著增加，平均葉片凈光合速率為10.19 μmolCO2/(m2·s)。與噴清水對(duì)照(葉片凈光合速率為9.37 μmolCO2/(m2·s)相比，葉片葉綠素含量增加0.82 μmolCO2/(m2·s)。125 mg/L的調(diào)環(huán)酸鈣噴施處理后，輪臺(tái)白杏的葉片凈光合速率增加量最大，為11.13 μmolCO2/(m2·s)。100和150 mg/L的調(diào)環(huán)酸鈣噴施處理后葉片長(zhǎng)的差異未達(dá)到顯著水平。噴清水對(duì)照和175 mg/L的調(diào)環(huán)酸鈣噴施處理后葉片凈光合速率無(wú)顯著差異。圖9

圖9 不同處理下凈光合速率變化

2.5 噴施調(diào)環(huán)酸鈣對(duì)果實(shí)品質(zhì)的影響

研究表明，輪臺(tái)白杏的單果重顯著增加，平均單果重為17.79 g FW。與噴清水對(duì)照(單果重為16.37 g FW)相比，單果重增加了1.42 g FW。125 mg/L的調(diào)環(huán)酸鈣噴施處理后，輪臺(tái)白杏的單果重增加量最大，為18.86 g FW。100和150 mg/L的調(diào)環(huán)酸鈣噴施處理后單果重的差異未達(dá)到極顯著水平。圖10

輪臺(tái)白杏的果實(shí)硬度顯著增加，平均果實(shí)硬度為6.80 kg/cm2。與噴清水對(duì)照(果實(shí)硬度為5.69 kg/cm2)相比，果實(shí)硬度增加了1.07 kg/cm2。175 mg/L的調(diào)環(huán)酸鈣噴施處理后，輪臺(tái)白杏的單果重增加量最大，為6.88 kg/cm2。100、125和150 mg/L的調(diào)環(huán)酸鈣噴施處理后果實(shí)硬度的差異不顯著。圖11

圖11 不同處理下果實(shí)硬度變化

125 mg/L的調(diào)環(huán)酸鈣噴施處理后，輪臺(tái)白杏的果實(shí)可溶性總糖含量與噴清水對(duì)照(果實(shí)可溶性總糖含量為136.42 g/kg FW)相比，果實(shí)可溶性總糖含量無(wú)顯著差異，果實(shí)可溶性總糖含量平均下降了0.14 g/kg FW。圖12

圖12 不同處理下果實(shí)可溶性總糖含量變化

輪臺(tái)白杏的果實(shí)可滴定酸含量顯著增加，平均果實(shí)可滴定酸含量為9.20 g/kg FW。與噴清水對(duì)照(果實(shí)可滴定酸含量為8.51 g/kg FW)相比，果實(shí)可滴定酸含量增加了0.69 g/kg FW。125 mg/L的調(diào)環(huán)酸鈣噴施處理后，輪臺(tái)白杏的果實(shí)可滴定酸含量增加量最大，為9.34 g/kg FW。100、125、150和175 mg/L的調(diào)環(huán)酸鈣噴施處理后果實(shí)可滴定酸含量的差異不顯著。圖13

圖13 不同處理下果實(shí)可滴定總酸含量變化

3 討 論

調(diào)環(huán)酸鈣是一種通過(guò)抑制赤霉素合成調(diào)控營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，對(duì)繁殖器官的生殖生長(zhǎng)影響較小，能夠提高光合效率和果實(shí)品質(zhì)，同時(shí)具有無(wú)殘留毒性，半衰期短，對(duì)環(huán)境無(wú)污染的優(yōu)點(diǎn)[3]。研究發(fā)現(xiàn)在幼果期噴施200～400 mg/L調(diào)環(huán)酸鈣可防止蘋(píng)果、梨、葡萄等果樹(shù)因新梢過(guò)度旺長(zhǎng)而導(dǎo)致的營(yíng)養(yǎng)消耗和幼果期落果現(xiàn)象的發(fā)生[9-11]。輪臺(tái)白杏在開(kāi)花后10 d噴施調(diào)環(huán)酸鈣后落果數(shù)量顯著下降，有效的提高了坐果率。125 mg/L調(diào)環(huán)酸鈣處理后，輪臺(tái)白杏的坐果率可達(dá)到14.33%，顯著高于輪臺(tái)白杏生產(chǎn)中10%左右的坐果率[16]。

調(diào)環(huán)酸鈣只抑制莖葉的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)，不抑制繁殖器官的發(fā)育[4,5]。可有效降低小麥植株高度，縮短節(jié)間長(zhǎng)度、增加莖粗，提高光合速率、千粒重和產(chǎn)量[6]，能提高花生葉片光合強(qiáng)度、單果重量及產(chǎn)量[7]。夏黑葡萄噴施后主梢和副梢的生長(zhǎng)量下降，節(jié)數(shù)、節(jié)間粗度均增加[8]。輪臺(tái)白杏在開(kāi)花后10 d噴施調(diào)環(huán)酸鈣后新梢生長(zhǎng)量下降、節(jié)間長(zhǎng)縮短、新梢基部粗度增加，葉片長(zhǎng)度減小、葉片寬度合格葉面積增加，葉綠素含量增加。增加的葉面積和葉綠素含量有效的提高了處理后輪臺(tái)白杏葉片的凈光合速率，較高的碳同化速率則促進(jìn)了果實(shí)的生長(zhǎng)，單果重顯著增加。適宜濃度的鈣劑有助于增加果實(shí)的硬度，提高果實(shí)的品質(zhì)和耐儲(chǔ)性[17,18]。輪臺(tái)白杏在噴施調(diào)環(huán)酸鈣后，果實(shí)的硬度顯著增加。

與多效唑、脫落酸等植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑相比，調(diào)環(huán)酸鈣不僅能抑制果樹(shù)的旺長(zhǎng)[14]，還能提高輪臺(tái)白杏等果樹(shù)葉片的光合效率，增加輪臺(tái)白杏坐果率、單果重和果實(shí)硬度，同時(shí)對(duì)果實(shí)的含糖量無(wú)顯著影響。調(diào)環(huán)酸鈣在調(diào)控輪臺(tái)白杏的生長(zhǎng)中有較高的應(yīng)用價(jià)值，125 mg/L調(diào)環(huán)酸鈣處理效果最佳。

4 結(jié) 論

開(kāi)花后10 d對(duì)輪臺(tái)白杏進(jìn)行調(diào)環(huán)酸鈣的噴施處理與噴清水對(duì)照相比，能夠顯著減少生理落果數(shù)量，提高坐果率。降低新梢長(zhǎng)的生長(zhǎng)量，增加新梢的粗度。減緩葉片的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)，增加葉片寬和葉面積。提高葉片葉綠素含量，增加了葉片的凈光合速率。有效的提高了果實(shí)的單果重和果實(shí)硬度?？扇苄钥偺呛繜o(wú)顯著差異，可滴定總酸含量顯著增加。4個(gè)處理濃度中，125 mg/L的調(diào)環(huán)酸鈣噴施處理后效果最佳。