光碳核肥對石榴葉片發(fā)育的影響

何莉娟，洪明偉，龍雯虹，子金麗，楊榮萍

(云南農業(yè)大學園林園藝學院，云南昆明 650201)

石榴(PunicagranatumL.)又名金罌、天漿等，是石榴科(Punicaceae)石榴屬(PunicaL.)果樹，落葉小喬木或灌木[1]，生長于亞熱帶和溫帶。石榴花期長，果實晶瑩剔透，其觀賞和保健功能提高了石榴產品附加值[2]。云南是中國石榴的大產區(qū)，永勝縣發(fā)展軟籽石榴產業(yè)，從海拔1 200 m的金沙江河谷到海拔1 700 m的三川鎮(zhèn)均有大面積種植。

光碳核肥是一種新型環(huán)保的水溶性葉面肥、肥料增效劑。它能高效吸附綠色植物葉莖表面的二氧化碳，提高周圍CO2濃度，增加葉片光合色素生成，提高光合作用[3]，提高作物產量和品質[4]。2021年，筆者對突尼斯軟籽石榴進行葉面噴施4個不同濃度的光碳核肥試驗，研究對石榴光合速率日變化、葉片蔗糖代謝相關酶活性、葉片農藝性狀的影響，探尋適宜突尼斯軟籽石榴光碳核肥噴施濃度，為光碳核肥的應用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法度

1.1 試驗材料

試驗在云南省永勝縣片角卜甲村示范區(qū)進行(北緯26°2′，東經100°34′，海拔1 460 m)，河谷地帶，紅壤土，pH4.8，有機質含量12.0 g/kg，含全氮0.85 g/kg，全磷0.4 g/kg，全鉀14.5 g/kg。干旱少雨，晝夜溫差大。栽植突尼斯軟籽石榴樹，株行距2 m×3 m，南北行向，主干自然半圓形，樹齡5年。

供試葉面肥為光碳核肥，含氨基酸10%、微藻20%、酵母糖10%、吸附劑5%，內蒙古光捕碳農業(yè)科技有限公司提供。

1.2 試驗設計與方法

選取樹勢均一、長勢良好的軟籽石榴樹進行試驗。葉面噴施光碳核肥設4個濃度處理，T1(75倍)、T2(100倍)、T3(150倍)、T4(200倍)液，以噴清水為對照CK，共5個處理。單株小區(qū)，重復3次，隨機區(qū)組排列，共15個小區(qū)。2021年3月19日開始噴施，間隔10～15 d噴1次，共8次，在晴天上午8∶00～10∶00噴施。統(tǒng)一常規(guī)管理。

1.3 測定指標與方法

葉片光合日變化。6月19日，每株試驗樹在樹冠上部外圍同方位，選取新梢第7、8片葉受光方向一致、葉色一致、向陽的2片葉，用光合測定儀(LI-6400型)測定葉面中部凈光合速率、氣孔導度、胞間CO2濃度和蒸騰速率，從8∶00～18∶00每2 h 1次。

分別在5、7、8月噴施光碳核肥第4、7、8次后，分別采集樹冠上部東、南、西、北4個方位的成熟葉片，放入干冰中帶回實驗室，按試劑盒方法測定酸性轉化酶、中性轉化酶、蔗糖磷酸合成酶的活性。

植株農藝性狀。于果實膨大期(2021年7月20日)，從每株試驗樹樹冠中上部東、南、西、北4個方向采摘新梢的第7、8片成熟葉100～120片，混合后測定葉片百葉重；利用葉片厚度儀測定葉片厚度；葉面積儀測定葉片大小和葉片寬度。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2017進行數(shù)據(jù)分析，通過SPSS 19.0進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 石榴葉面噴施光碳核肥后凈光合速率的日變化

如表1，石榴葉面噴施不同濃度光碳核肥后，測定6月19日一天的葉片的凈光合速率日變化時，10∶00以前18∶00以后，各處理及CK之間均無顯著差異,即在溫度較低時，處理與CK之間均無顯著差異。只有在溫度高時的12∶00～16∶00時，處理及CK相互間有顯著差異，或高或低。

表1 噴施不同濃度光碳核肥的石榴葉片凈光合速率的日變化 μmol/m2·s

12∶00時，只有處理T1(14.19 μmol/m2·s)顯著高于CK(9.93 μmol/m2·s)；14∶00時，以CK為高(12.56 μmol/m2·s)，4個處理均低于CK；16∶00時，以處理T4、T3為高(14.73、13.85 μmol/m2·s)，二者無顯著差異，而都顯著高于CK、T1、T2(10.56、10.01、10.29 μmol/m2·s)。

綜合分析各處理及對照葉片的凈光合速率日變化動態(tài)認為，一天中以處理T4的凈光合速率較高。

2.2 石榴葉面噴施光碳核肥后氣孔導度的日變化

如表2，石榴葉片氣孔導度日變化中，在8∶00～12∶00時，T4、T3與CK無顯著差異，14∶00時，T1(0.22 mmol/m2·s)最高，顯著高于CK(0.15 mmol/m2·s)；16∶00時，T4(0.29 mmol/m2·s)最高，與T3、T1(0.25、0.21 mmol/m2·s)均顯著高于CK(0.13 mmol/m2·s)；18∶00時，T4(0.13 mmol/m2·s)最高，顯著高于CK(0.08 mmol/m2·s)。

表2 噴施不同濃度光碳核肥對石榴葉片氣孔導度的日變化 mmol/m2·s

葉片氣孔導度高，有利于氣體交換和光合作用。

2.3 石榴葉面噴施光碳核肥胞間CO2濃度的日變化

如表3，石榴葉片胞間CO2濃度日變化中，8:00時處理T4(289.63 μmol/mol)最高，T3(284.70 μmol/mol)次之，二者與CK(279.26 μmol/mol)無顯著差異；10∶00時，只T4(283.09 μmol/mol)最高，顯著高于CK(252.45 μmol/mol)；12:00時處理T4(280.58 μmol/mol)最高，但與CK(270.96 μmol/mol)無顯著差異；14∶00時，T3(272.06 μmol/mol)最高，4個處理均顯著高于對照；16∶00時，處理T1(295.00 μmol/mol)最高，4個處理均顯著高于對照；18∶00時處理T4(256.33 μmol/mol)最高，顯著高于對照(218.33 μmol/mol)；

綜合分析各處理及對照葉片的胞間CO2濃度日變化動態(tài)認為，以處理T4提高CO2濃度作用較大，有利于葉片的光合作用。

表3 噴施不同濃度光碳核肥的石榴葉片胞間CO2濃度日變化 μmol/mol

2.4 石榴葉面噴施光碳核肥后蒸騰速率的日變化

如表4，石榴葉片蒸騰速率，8∶00時CK(3.57 mmol/m2·s)為高，與處理T3、T4(2.71、3.15 mmol/m2·s)無顯著差異；10∶00時處理與CK之間均無顯著差異；12∶00時，以T1(10.60 mmol/m2·s)為高，與T4(8.96 mmol/m2·s)無顯著差異，顯著高于CK(7.74 mmol/m2·s)；14∶00時,處理T1(8.97 mmol/m2·s)為高，顯著高于另3個處理及CK；16∶00時，處理T4(9.22 mmol/m2·s)為高，與T3(8.45 mmol/m2·s)無顯著差異，二者均顯著高于另3個處理及CK；18∶00時，處理T4(4.77 mmol/m2·s)最高，與CK(3.33 mmol/m2·s)無顯著差異。

綜合分析各處理及對照葉片的蒸騰速率日變化動態(tài)認為，處理T4保持高的蒸騰速率效果好，有利于水分的運動和葉片的光合作用。

表4 噴施不同濃度光碳核肥的石榴葉片蒸騰速率日變化 mmol/m2·s

分別計算各處理和對照的有關葉片光合速率4項指標的日平均值(表5)，可以看出，突尼斯軟籽石榴石榴葉面噴施光碳核肥4個濃度，凈光合速率、氣孔導度、胞間CO2濃度、蒸騰速率等指標都以處理T4(200倍液)的為高，顯著高于另3個處理及對照。而T2(100倍液)相比對照有一定的抑制作用。

表 5 噴施不同濃度光碳核肥石榴葉片的光合速率日平均值

2.5 石榴葉面噴施光碳核肥后蔗糖磷酸合成酶活性的變化

如表6，石榴葉片中蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性變化：5月，處理T1(403.26 μg/min·g)最高，與T2、T3、T4均無顯著差異，而顯著高于CK(215.60 μg/min·g)；7月，T1最高，與T2、T4無顯著差異，而顯著高于T3和CK(277.48、201.88 μg/min·g)；8月，以處理T4(581.75 μg/min·g)最高，與T2、T3、CK(571.32、 453.16 304.38 μg/min·g)無顯著差異，僅處理T1(211.82 μg/min·g)顯著小。

表6 噴施光碳核肥的石榴葉片蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性 μg/min·g

2.6 石榴葉面噴施光碳核肥后中性轉化酶活性的變化

如表7，石榴葉片的中性轉化酶(NI)活性的變化：5、7、8月CK緩慢下降，處理T1、T2、T4先降后升，T3緩慢上升。5月，處理與CK之間均無顯著差異；7月，處理T1、T2、T3(576.00、602.97、610.54 U/g)為高，與CK(610.37 U/g)之間無顯著差異，僅處理T4(527.68 U/g)顯著低；8月，處理T4(646.34 U/g)最高，與T2、T3(623.74、640.65 U/g)無顯著差異，但顯著高于CK和處理T1。

表7 噴施不同濃度光碳核肥的石榴葉片中性轉化酶(NI)活性 U/g

2.7 石榴葉面噴施光碳核肥后可溶性酸性轉化酶活性的變化

如表8，突尼斯軟籽石榴生育期內葉面噴施光碳核肥后，葉片的可溶性酸性轉化酶(S-AI)活性有變化。5、7、8月各處理與CK均逐漸上升。5月，以CK(50.81 μg/min·g)最高，與處理T1、T2、T4(36.46、35.34、31.15 μg/min·g)無顯著差異，而顯著高于處理T3(19.50 μg/min·g)；7月，以處理T1(75.92 μg/min·g)最高，與處理T4、CK(63.87、 64.30 μg/min·g)無顯著差異，而顯著高于處理T2、T3(44.89、46.86 μg/min·g)；8月，以理T1(199.15 μg/min·g)最高，與處理T4、CK(177.89、193.52 μg/min·g)無顯著差異， T1和CK(199.15、193.52 μg/min·g)顯著高于T2、T3(122.58、58.84 μg/min·g)。

表8 噴施光碳核肥的石榴葉片可溶性酸性轉化酶(S-AI)活性 μg/min·g

2.8 光碳核肥處理對石榴葉片形態(tài)的影響

如表9，石榴葉面噴施不同濃度光碳核肥對葉片形態(tài)的效應：百葉重只有處理T4(30.27 g)顯著大于對照CK(27.64 g)；葉片厚度各處理及CK之間均無顯著差異；葉片面積只有處理T4(13.91 cm2)顯著大于CK(9.01 cm2)；葉片寬度處理T4(5.43 cm)最大，但與CK(4.67 cm)也無顯著差異。綜合石榴葉片噴施光碳核肥各處理的形態(tài)表現(xiàn)認為，以處理T4 效果為好。

表9 噴施不同濃度光碳核肥的石榴葉片性狀表現(xiàn)

3 小結與討論

在突尼斯軟籽石榴生長期內，2021年3月19日開始葉面噴施光碳核肥，間隔10～15 d噴1次，共8次。與對照相比，4個噴施濃度75、100、150、200倍液，對促進百葉重、葉片厚度、葉面積以及葉寬度等葉形態(tài)指標具有一定的作用效果，以200倍液效果最好。200倍液顯著提高了凈光合速率、氣孔導度、胞間CO2濃度和蒸騰速率，而100倍液對凈光合速率、氣孔導度、蒸騰速率具有一定的抑制作用。

對提高葉片蔗糖磷酸合成酶、中性轉化酶、可溶性酸性轉化酶等酶的活性方面結果是：在5月、7月，噴施75倍液對葉片蔗糖磷酸合成酶活性的提高作用效果最大，而在8月反而表現(xiàn)為抑制作用。此時200倍液促進效果最大，較CK提高了91.1%；對葉片中性轉化酶活性，200倍液只在在8月表現(xiàn)出顯著的促進作用；對葉片中可溶性酸性轉化酶活性，4個濃度的光碳核肥都無顯著的提高作用。植物葉片固定CO2后，在各種酶的作用下，最終以糖的形式貯藏在果實內。試驗結果說明增施一定濃度的光碳核肥可以有效增加石榴葉片中蔗糖相關代謝酶活性。在突尼斯軟籽石榴生育期，噴施適宜濃度的光碳核肥能提高石榴葉片蔗糖代謝相關酶活性。綜合分析，葉面噴施200倍液濃度處理的光碳核肥對促進突尼斯軟籽石榴的葉片生長發(fā)育效果最佳。