γ-PGA在‘靈武長(zhǎng)棗’栽培中的應(yīng)用效果研究

陳改蓮，張麗穎，柳康樂(lè)，喬長(zhǎng)晟，萬(wàn)仲武，宋麗華

（1.寧夏大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，寧夏 銀川 750021；2.靈武市紀(jì)委監(jiān)委，寧夏 靈武 750499；3.天津科技大學(xué) 生物工程學(xué)院，天津 300000；4.寧夏靈武市大泉林場(chǎng)，寧夏 靈武 750499）

‘靈武長(zhǎng)棗’（Ziziphus jujuba Mill cv.'Lingwuchangzao'）為鼠李科棗屬（Zizyphus jujuba）落葉喬木，是寧夏優(yōu)良特色經(jīng)濟(jì)林樹(shù)種之一。果實(shí)長(zhǎng)圓柱形，外觀呈鮮紅色，口感酥脆、酸甜適中，富含維生素C、氨基酸等多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。此外，‘靈武長(zhǎng)棗’還具有益氣補(bǔ)血等保健功效，兼具藥食同源的特性，倍受消費(fèi)者喜愛(ài)。在寧夏獨(dú)特的地理環(huán)境條件下，‘靈武長(zhǎng)棗’具有適應(yīng)性強(qiáng)、抗寒、抗旱、耐鹽堿、耐瘠薄、便于管理、經(jīng)濟(jì)效益高等特點(diǎn)。但因長(zhǎng)棗生產(chǎn)地條件差、土壤鹽漬化嚴(yán)重、土壤有機(jī)質(zhì)含量低、管理措施不到位等問(wèn)題，導(dǎo)致棗樹(shù)生長(zhǎng)量小、棗果質(zhì)量差、經(jīng)濟(jì)效益低等現(xiàn)象。尤其是在棗樹(shù)盛花時(shí)期，寧夏氣候干旱炎熱，大量的落花導(dǎo)致產(chǎn)量下降。肥料的合理施用是確?！`武長(zhǎng)棗’優(yōu)良品質(zhì)的必要條件之一。肥料施用方式不同，其利用率也不同。γ-聚谷氨酸(γ-PGA)是一種新型植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑和肥料增效劑，綠色環(huán)保，無(wú)公害，具有用量少、增產(chǎn)效果明顯等特點(diǎn)。據(jù)報(bào)道，聚谷氨酸在桃樹(shù)、紅棗、甘蔗等植物上的研究發(fā)現(xiàn)，聚谷氨酸不僅對(duì)多種作物具有良好的增產(chǎn)效果，還能增加土壤透氣性，提高植物根系對(duì)氮、磷、鉀及微量元素的利用率，有效增強(qiáng)農(nóng)作物的抗高溫能力，提升葉綠素含量、葉片光合作用及果實(shí)品質(zhì)。

因此，在前人研究的基礎(chǔ)上，本試驗(yàn)以設(shè)施大棚2年生盆栽‘靈武長(zhǎng)棗’幼樹(shù)為試材，通過(guò)研究不同施肥方式下不同濃度梯度的γ-PGA對(duì)長(zhǎng)棗幼樹(shù)生長(zhǎng)發(fā)育的影響，明確不同處理下對(duì)棗樹(shù)生長(zhǎng)起促進(jìn)作用的最適濃度，以期為干旱地區(qū)果樹(shù)栽培提供理論依據(jù)及技術(shù)支撐。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地概況

本試驗(yàn)于2021年5—9月在寧夏靈武市千畝果業(yè)設(shè)施基地進(jìn)行（N38°47'07″，E106°04'00″，海拔1 110 m）。該試驗(yàn)地土質(zhì)為砂壤土，土質(zhì)疏松，屬中溫帶干旱氣候區(qū)，年均氣溫8.5℃，≥10℃積溫3 300℃，日溫差13℃，無(wú)霜期140～160 d，日照時(shí)數(shù)3 000 h，降水量180～200 mm。

1.2 試驗(yàn)材料

采用靈武市千畝果業(yè)設(shè)施基地大棚的2年生盆栽‘靈武長(zhǎng)棗’幼樹(shù)，γ-PGA采用天津科技大學(xué)提供的γ-PGA（以下簡(jiǎn)稱PGA）原液。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

灌根試驗(yàn)：試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)設(shè)計(jì)，設(shè)置4個(gè)不同濃度PGA水溶液進(jìn)行灌根處理：GCK（0 mg·L）、G1（100 mg·L）、G2（200 mg·L）、G3（300 mg·L）。每個(gè)處理8棵樹(shù)，即8個(gè)重復(fù)，灌根面積為盆栽棗樹(shù)盆的面積（50 cm×50 cm）。每個(gè)處理8 L·株P(guān)GA水溶劑，分3次灌根，5月22日第1次灌根，每次間隔5～6 d，其他正常管理。灌根前1 d測(cè)定各指標(biāo)，以后每隔1個(gè)月測(cè)定1次。

噴施試驗(yàn)：選取生長(zhǎng)健壯、長(zhǎng)勢(shì)均勻的‘靈武長(zhǎng)棗’幼樹(shù)28株，采用單因素隨機(jī)設(shè)計(jì)，每個(gè)處理7株，共計(jì)4個(gè)處理，分別按不同濃度PGA水溶液對(duì)葉面進(jìn)行噴施處理：YCK（0 mg·L）、Y1（100 mg·L）、Y2（200 mg·L）、Y3（300 mg·L）。噴施時(shí)，分別以2 L水配成不同濃度PGA水溶液進(jìn)行葉面噴施，5月22日第1次噴施，以后每月噴施1次，在早上或傍晚對(duì)樹(shù)體進(jìn)行全面噴施，本試驗(yàn)每次統(tǒng)一在早上9：00～10：00進(jìn)行葉面噴施，保證葉片背面和果面噴施均勻，其他正常管理。噴施前1 d測(cè)定各指標(biāo)，以后每隔1個(gè)月測(cè)定1次。

1.4 測(cè)定指標(biāo)及方法

新梢長(zhǎng)、棗吊長(zhǎng)：采用鋼卷尺（0～3 m）測(cè)量。

新梢粗、棗吊粗、葉片厚度：采用數(shù)顯游標(biāo)卡尺（0～150 mm）測(cè)量。

葉綠素含量：每個(gè)處理的每株樹(shù)冠延四周及上、中、下部位，隨機(jī)標(biāo)記6片功能葉，采用手持葉綠素儀（SPAD-502）分別測(cè)定每葉片葉綠素含量。

葉片葉面積：采用激光葉面積儀（YMJ-C）測(cè)定。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)使用Excel 2010進(jìn)行整理并作圖，用SPSS數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行差異性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 PGA 2種施用方式對(duì)‘靈武長(zhǎng)棗’新梢長(zhǎng)的影響

由圖1可知，G2處理顯著高于其他處理，G2處理新梢長(zhǎng)比GCK增加了17.35%，G1處理和G3處理與對(duì)照相比差異不顯著。Y1、Y2、Y3處理新梢長(zhǎng)比YCK分別增加了19.04%，27.79%，57.84%，Y3顯著高于對(duì)照。因此，灌根處理200 mg·LPGA和葉面噴施處理300 mg·LPGA對(duì)‘靈武長(zhǎng)棗’新梢生長(zhǎng)均具有顯著促進(jìn)作用。

圖1 不同處理對(duì)‘靈武長(zhǎng)棗’新梢長(zhǎng)的影響

2.2 PGA 2種施用方式對(duì)‘靈武長(zhǎng)棗’新梢粗的影響

由圖2可知，G2處理新梢粗比GCK增加24.78%，顯著高于對(duì)照，G1、G3處理比GCK分別降低了5.64%，4.08%，但差異均未達(dá)顯著水平，說(shuō)明灌根處理下200 mg·LPGA促進(jìn)新梢生長(zhǎng)。Y1、Y3處理新梢粗比YCK分別增加8.19%，5.96%，差異不顯著，但Y2處理新梢粗比YCK顯著降低63.82%，說(shuō)明葉面噴施200 mg·L的PGA對(duì)新梢粗有抑制作用。因此，采用灌根處理下不同濃度的PGA對(duì)‘靈武長(zhǎng)棗’新梢粗的影響較小，而采用200 mg·L的PGA葉面噴施處理對(duì)‘靈武長(zhǎng)棗’新梢粗具有抑制作用。

圖2 不同處理對(duì)‘靈武長(zhǎng)棗’新梢粗的影響

2.3 PGA 2種施用方式對(duì)‘靈武長(zhǎng)棗’棗吊長(zhǎng)的影響

由圖3可知，G1、G2、G3處理與GCK相比差異不顯著，說(shuō)明灌施不同濃度的PGA對(duì)棗吊長(zhǎng)無(wú)顯著影響。Y3處理?xiàng)椀蹰L(zhǎng)比YCK增加了23.14%，顯著高于對(duì)照和其他處理，葉面噴施濃度下300 mg·L的PGA對(duì)棗吊長(zhǎng)具有促進(jìn)作用。因此，除灌根處理不同濃度的PGA對(duì)‘靈武長(zhǎng)棗’棗吊長(zhǎng)無(wú)顯著影響外，葉面噴施300 mg·LPGA對(duì)‘靈武長(zhǎng)棗’棗吊長(zhǎng)具有促進(jìn)作用。

圖3 不同處理對(duì)‘靈武長(zhǎng)棗’棗吊長(zhǎng)的影響

2.4 PGA 2種施用方式對(duì)‘靈武長(zhǎng)棗’棗吊粗的影響

由圖4可知，G1、G2、G3處理與GCK相比無(wú)顯著性差異，說(shuō)明灌施不同濃度的PGA對(duì)棗吊粗的生長(zhǎng)無(wú)顯著影響。Y1、Y2、Y3處理?xiàng)椀醮直萗CK分別增加了16.28%，6.98%，45.35%，Y3顯著高于對(duì)照。因此，采用不同濃度的PGA灌根處理對(duì)‘靈武長(zhǎng)棗’棗吊粗無(wú)顯著影響，而采用300 mg·LPGA葉面噴施處理對(duì)‘靈武長(zhǎng)棗’棗吊粗具有促進(jìn)作用。

圖4 不同處理對(duì)‘靈武長(zhǎng)棗’棗吊粗的影響

2.5 PGA 2種施用方式對(duì)‘靈武長(zhǎng)棗’葉面積的影響

由圖5可知，G1、G2、G3處理葉面積比GCK分別增加了16.97%，67.95%，7.52%，G1、G2顯著高于對(duì)照，G2處理增幅最大，顯著高于其他處理，說(shuō)明灌施200 mg·LPGA對(duì)葉面積的促進(jìn)效果最好。Y3處理葉面積比YCK增加61.13%，顯著高于對(duì)照，說(shuō)明葉面噴施處理下300 mg·L的PGA對(duì)葉面積有顯著的促進(jìn)作用。因此，200 mg·LPGA灌根處理和300 mg·L葉面噴施處理對(duì)‘靈武長(zhǎng)棗’葉面積促進(jìn)效果最佳。

圖5 不同處理對(duì)‘靈武長(zhǎng)棗’葉面積的影響

2.6 PGA 2種施用方式對(duì)‘靈武長(zhǎng)棗’葉片厚度的影響

由圖6可以看出，G3處理葉片厚度比GCK增加3.20%，G1、G2處理比GCK分別降低了7.84%，13.53%，G2與對(duì)照差異顯著。Y1、Y2、Y3處理葉片厚度比YCK分別增加了9.21%，15.56%，8.57%，但差異均未達(dá)顯著水平。因此，施用PGA對(duì)‘靈武長(zhǎng)棗’葉片厚度變化無(wú)顯著影響。

圖6 不同處理對(duì)‘靈武長(zhǎng)棗’葉片厚度的影響

2.7 PGA 2種施用方式對(duì)‘靈武長(zhǎng)棗’葉綠素含量的影響

由圖7可以看出，G1、G2處理葉綠素含量增幅比GCK分別增加了16.13%，27.42%，G2處理最大，與其他處理差異顯著，說(shuō)明灌施濃度為200 mg·L的PGA對(duì)葉綠素含量的增加有促進(jìn)作用；Y1、Y2、Y3處理葉綠素含量與YCK相比差異均未達(dá)顯著水平，葉面噴施不同濃度的PGA對(duì)‘靈武長(zhǎng)棗’葉綠素含量的變化無(wú)顯著影響。因此，采用200 mg·L的PGA灌根處理能夠顯著增加‘靈武長(zhǎng)棗’植株葉片的葉綠素含量。

圖7 不同處理對(duì)‘靈武長(zhǎng)棗’葉綠素含量的影響

3 結(jié)論與討論

PGA作為一種新型復(fù)合肥，不同濃度的PGA采用灌根和葉面噴施都會(huì)對(duì)‘靈武長(zhǎng)棗’的生長(zhǎng)和葉綠素含量有不同程度的影響。楊慶峰等研究表明，PGA可促進(jìn)辣椒和小白菜的生長(zhǎng)，使辣椒株高、分枝數(shù)較對(duì)照分別提高了5.69%，18.26%；大PGA增效復(fù)合肥和小PGA增效復(fù)合肥處理提高了白菜產(chǎn)量；γ-聚谷氨酸在鹽脅迫下，使得白菜株高、根長(zhǎng)及單株鮮質(zhì)量較對(duì)照分別提高了50.9%，26.0%，51.9%。黃素嬋等研究表明，PGA可以加快紐荷爾臍橙果實(shí)的縱向生長(zhǎng)，提高單株產(chǎn)量，提升果實(shí)品質(zhì)。張亞平等學(xué)者對(duì)PGA在番茄上的應(yīng)用效果研究中表明，施用了PGA的處理，其番茄株高、莖粗等生長(zhǎng)指標(biāo)均高于未施用的處理。本研究通過(guò)PGA對(duì)‘靈武長(zhǎng)棗’處理后，灌根和葉面噴施處理均對(duì)新梢長(zhǎng)具有促進(jìn)作用，其中300 mg·L的PGA葉面噴施和200 mg·L的PGA灌根施用對(duì)新梢生長(zhǎng)和提高葉面積促進(jìn)作用顯著。各濃度PGA葉面噴施后對(duì)‘靈武長(zhǎng)棗’的棗吊生長(zhǎng)和葉片厚度均有促進(jìn)作用。

植株葉片葉綠素含量反映植株健康狀況和營(yíng)養(yǎng)狀況的指標(biāo)之一，與植物的光合作用密切相關(guān)，它能在植物體內(nèi)合成有機(jī)質(zhì)，促進(jìn)植物生長(zhǎng)。有研究表明，PGA在辣椒上的應(yīng)用使辣椒生物學(xué)性狀、掛果數(shù)、單果質(zhì)量、分枝數(shù)、葉綠素含量及產(chǎn)量性狀均高于對(duì)照。在1‰ALA處理下，‘靈武長(zhǎng)棗’坐果率較對(duì)照提高近1倍，與此同時(shí)，單果質(zhì)量和葉綠素含量均高于對(duì)照；而在以色列肥處理下，‘靈武長(zhǎng)棗’葉片水分利用效率較對(duì)照提高40%。本研究中，采用灌根施用方式后，200 mg·L的PGA對(duì)葉綠素含量的增加促進(jìn)作用最強(qiáng)，此結(jié)論與前人研究結(jié)果基本一致。原因可能是300 mg L聚谷氨酸濃度過(guò)高，不利于幼苗生長(zhǎng)；100 mg·L聚谷氨酸濃度較低，長(zhǎng)棗幼苗可利用量少，導(dǎo)致促進(jìn)作用不明顯。

灌根施肥作為經(jīng)濟(jì)林施肥中最常用的施肥方式，具有肥力持久、根系吸收面積大，且易溶于水的優(yōu)點(diǎn)。張玉紅在韭菜沼液灌根試驗(yàn)中，采用習(xí)慣施肥（尿素、三元素硫酸鉀復(fù)合肥）、沼液灌根（沼氣池中充分腐熟的沼液）2個(gè)處理，結(jié)果表明，沼液灌根能有效促進(jìn)韭菜的生長(zhǎng)及產(chǎn)量的提高。通過(guò)本次試驗(yàn)結(jié)果表明，較葉面噴施處理，灌根施肥更能促進(jìn)‘靈武長(zhǎng)棗’葉面積的生長(zhǎng)。

葉面施肥，又稱葉面追肥，其優(yōu)點(diǎn)是針對(duì)性比較強(qiáng)，見(jiàn)效快，可避免土壤對(duì)某些養(yǎng)分的固定作用，養(yǎng)分效率高。蘇婷研究表明，按照不同的比例將氮肥（尿素）、磷酸二氫鉀、微量元素（鋅肥）及硼肥配制后定時(shí)噴施于花椒葉面，能夠有效促進(jìn)花椒葉片生長(zhǎng)，提高坐果率、每穗節(jié)數(shù)、百粒質(zhì)量、每株產(chǎn)量及出皮率。通過(guò)本研究結(jié)果表明，較灌根處理，葉面噴施能有效促進(jìn)‘靈武長(zhǎng)棗’新梢長(zhǎng)、棗吊粗、棗吊長(zhǎng)等生長(zhǎng)指標(biāo)，這與前人研究結(jié)果一致。原因可能是聚谷氨酸能促進(jìn)植物根系的生長(zhǎng)，從而提高地下部分吸收養(yǎng)分的能力，此外葉面噴施能有效促進(jìn)葉片厚度的增加，提高蒸騰和呼吸速率，而灌根施肥供應(yīng)植物各個(gè)器官，肥力分散且緩慢。

PGA在果樹(shù)生產(chǎn)上的應(yīng)用還有很多方面，如聚谷氨酸在果樹(shù)上噴施或灌根處理對(duì)果樹(shù)的抗逆性、抗病性等方面還有待進(jìn)一步研究。任淑華研究發(fā)現(xiàn)，PGA對(duì)玉米有明顯的抗旱促苗作用，PGA對(duì)‘靈武長(zhǎng)棗’是否有抗旱促苗的作用，還有待進(jìn)一步研究。

綜上，在長(zhǎng)棗幼樹(shù)栽培過(guò)程中合理施用PGA，能有效改善礦質(zhì)養(yǎng)分的供應(yīng)能力，促進(jìn)植物根系的發(fā)育，增強(qiáng)植物的抗病能力。本研究中，灌根處理對(duì)新梢長(zhǎng)、葉面積、葉綠素含量均有促進(jìn)作用；葉面噴施處理可以促進(jìn)新梢長(zhǎng)、棗吊長(zhǎng)、棗吊粗、葉片厚度等生長(zhǎng)指標(biāo)的提升。