葉面增施光碳核肥對茂谷柑生長發(fā)育與品質的影響

伍 崢，洪明偉，楊榮萍，吳興恩，何莉娟，丁 麗，張鴻昌，楊學虎

(1.云南農業(yè)大學 園林園藝學院，云南 昆明 650100；2.云南農村干部學院，云南 昆明 650201；3.云南省滇臺特色農業(yè)產業(yè)化工程研究中心，云南 昆明 650201；4.云南永勝縣濤源鎮(zhèn)農業(yè)綜合中心農業(yè)辦，云南 永勝 674200；5.云南農業(yè)大學 熱帶作物學院，云南 普洱 665000)

0 引言

【研究意義】光碳核肥(CO2捕集劑)是一種經科學配方后采用物理方法組成的新型清潔肥料，其主要成分為小球藻、酵母糖、氨基酸、交換劑、吸附劑和活化劑等[1-2]，2012年獲國家發(fā)明專利(專利號：ZL201210024006.3)，2016年獲農業(yè)部登記(登記證號：農肥<2016>準字5326號)[3]。光碳核肥通過葉面施肥的方式噴灑在作物葉片表面，吸附大氣中的CO2富集于作物周圍，提高作物光合作用水平，加快葉綠素的生成，從而加強作物的生長和干物質積累功能。因長期施用傳統(tǒng)肥料引起了土壤板結、施肥效果不佳和作物生長不良等問題，而光碳核肥打破了直接供給植物養(yǎng)分的傳統(tǒng)施肥方式，且操作簡單、綠色環(huán)保[4]。因此，研究葉面增施光碳核肥對作物生長發(fā)育的影響，對提高作物生長質量和保育耕作土壤具有現實意義。【前人研究進展】已有研究表明，葉面增施光碳核肥能提高作物產量，提升作物品質[4-5]。劉玉蘭等[4]研究表明，在水稻葉面噴施4次光碳核肥后，提高了水稻的精米率、整精米率、直鏈淀粉含量和食味值等，堊白粒率和堊白度顯著下降，有效提升水稻的產量和品質；劉領等[5]研究表明，葉面噴施光碳核肥增加烤后上部煙葉的單葉質量、鉀含量、總糖含量、還原糖含量、糖堿比及鉀氯比，提高烤后煙葉的產量和品質?！狙芯壳腥朦c】目前，光碳核肥在果樹[6]、蔬菜[7-8]和大田作物[9-10]上均有研究，而在柑橘上的應用研究報道相對較少。【擬解決的關鍵問題】探究葉面增施光碳核肥對柑橘果實生長發(fā)育與品質的影響，以期為改善柑橘栽培管理技術以及光碳核肥的生產應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2021年5月至2022年2月在云南省永勝縣片角鄉(xiāng)中國農村專業(yè)技術協會永勝科技小院(100°34′3"E，26°2′42"N)進行。試驗地位于永勝縣最南邊，屬金沙江干熱河谷氣候，晝夜溫差大，海拔1 460 m，年均氣溫20.5℃，年均降水量610 mm，降水多集中在6—9月，年蒸發(fā)量2 600 mm[11]。

1.1 試驗材料

1.1.1 茂谷柑 選取12株同一果園灌水量和施肥量相同，生長勢相近，無病蟲害及樹體營養(yǎng)狀況良好的6年生枳殼砧木茂谷柑，來源于云南省永勝縣片角鄉(xiāng)中國農村專業(yè)技術協會永勝科技小院。

1.1.2 肥料 光碳核肥(酵母糖10%，微藻20%，吸附劑5%，氨基酸10%，純凈水60%，吸水劑2%，活化劑1%，絡合劑1%，膠體劑1%)[12]，購自南陽東侖生物光碳科技有限公司。

1.1.3 儀器設備 SM208-5電子游標卡尺，購自成都成量工具集團有限公司；BSAI24S電子天平，購自賽多利斯科學儀器有限公司；NR110 3nh精密色差儀，購自三恩時科技有限公司；PAL-1數顯折光儀，購自廣州市愛宕科學儀器有限公司。

1.2 試驗設計

試驗采用隨機區(qū)組設計，共設4個處理：CK，施加等量清水；T1，V光碳核肥︰V水=1︰100；T2，V光碳核肥︰V水=1︰150；T3，V光碳核肥︰V水=1︰200。每處理3次重復，每重復3株，分別于5月13日、6月2日、6月21日和7月11日進行增施，南北行向，株行距2.0 m×3.5 m。

1.3 試驗方法

于2021年5—7月對茂谷柑進行增施光碳核肥，每次間隔19～21 d，葉片正反面均作處理，以葉片產生水膜為標準，其他田間管理措施按果園常規(guī)方式進行。茂谷柑坐果后，每株樹冠中部外圍標定5個大小均一的果實，對其橫徑、縱徑和果皮色差等發(fā)育情況進行動態(tài)監(jiān)測；于2021年7月19日、9月3日、10月18日、12月3日和2022年1月18日，每株果樹選取3個發(fā)育正常的果實，測定果重、維生素C和有機酸等指標。

1.3.1 果實橫徑和縱徑測定 定期使用電子游標卡尺測量每個標記果實的橫徑(果實赤道橫切面的直徑)和縱徑(果實頂端到尾部的距離)，每個果實測量3次，取平均值，并計算果形指數。

果形指數=果實縱徑/果實橫徑

1.3.2 單果重和果肉重測定 為防止果實水分蒸發(fā)，在采摘時留取果桿與少量葉片。稱重前先剪掉果桿，使用電子天平測定單果重，后將果皮除去進行稱重，即得果肉重，并計算可食率。

可食率=(果肉重/單果重)×100%

1.3.3 果皮色差測定 用3nh精密色差儀測定果皮色差，測定位置為果實赤道兩點、頂部一點和底部一點，取平均值；測定L值(光澤明亮度，值越大代表越明亮)、a值(紅綠指標，正值為紅色程度、負值為綠色程度)和b值(黃藍指標，正值為黃色程度、負值為藍色程度)。

1.3.4 品質測定 采用數顯折光儀測定可溶性固形物；酚酞-酸堿滴定法測定可滴定酸；高效液相色譜法測定可溶性糖、有機酸、維生素C[13-15]。

1.4 數據統(tǒng)計與分析

采用Excel 2016和SPSS 23.0對試驗數據進行統(tǒng)計分析與繪圖，用LSD法進行單因素顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同處理茂谷柑果實的橫縱徑和果形指數

由圖1可知，不同處理茂谷柑果實的橫徑、縱徑和果形指數不同。橫徑和縱徑：各處理橫徑為25.21～74.86 mm，依次為T1>T3>T2>CK；縱徑為23.43～60.38 mm，依次為CK>T1>T3>T2。6月上旬至12月上旬為果實膨大期，各處理的橫徑和縱徑增長速度較快，T1、T2和T3均較CK大；12月3日至翌年1月18日果實進入轉色期或成熟

圖1 不同處理茂谷柑果實的橫徑、縱徑及果形指數 Fig.1 Transverse diameter,longitudinal diameter and fruit shape index of Murcott under different treatments

期，T1、T2和T3的橫徑和縱徑增長速度有所下降，CK的縱徑仍處于快速增長期，明顯高于其他處理。果形指數：各處理為0.76～0.99，T1、T2和T3隨時間呈下降趨勢，CK呈先降后升趨勢。表明，增施光碳核肥的果實更加偏扁圓形。

2.2 不同處理茂谷柑的果皮色差

從圖2看出，不同處理茂谷柑的果皮色差存在明顯差異。L*值：各處理為36.69～60.39，呈先降后升的趨勢。6月3日至9月3日，各處理變化較為平緩，果皮表面較為粗糙；9月3日至10月18日，各處理有大幅增加；10月18日至12月3日，T1、T2和T3持續(xù)增長提前進入轉色期；翌年1月18日，依次為T1>T2>T3>CK，T1、T2和T3較CK分別提高3.60%、4.20%和2.40%。a*值：各處理為-1.62～24.82，呈先降后升的趨勢。6月3日至10月18日，各處理均為負值，表現為綠色；12月3日，T1、T2和T3大幅增加，分別為5.22、6.76和6.88，表現為偏紅色，CK為-1.18，表現為綠色；翌年1月18日，依次為T3>T2>T1>CK，以T3最大，較CK增加23.05%，效果明顯。b*值：各處理為15.00～54.81，呈先降后升的趨勢。9月3日，各處理開始增加；12月3日，T1、T2和T3分別為45.12、45.96和46.16，與CK差異較大，果皮更加偏黃；翌年1月18日，各處理間差異減小，T1、T2和T3較CK分別提高5.94%、7.85%和5.80%。綜合看，經光碳核肥處理的茂谷柑果皮光亮度和黃色度更好。

2.3 不同處理成熟期茂谷柑的果實品質

2.3.1 外觀品質 由表1可知，不同處理成熟期茂谷柑果實的外觀品質和營養(yǎng)品質差異明顯。橫徑：各處理為71.64～74.86 mm，依次為T1>T3>T2>CK，施肥處理較CK顯著提高3.77%～4.49%；縱徑：各處理為56.43～60.38 mm，依次為CK>T1>T3>T2，施肥處理較CK顯著下降6.19%～6.53%；果形指數：各處理為0.76～0.82，依次為CK>T1>T2=T3，施肥處理較CK顯著下降7.00%～7.22%；單果重：各處理為170.87～179.81 g，依次為T1>T3>CK>

表1 不同處理成熟期茂谷柑果實的外觀品質 Table 1 Appearance quality of Murcott under different treatments at maturity stage

T2，T1和T3分別較CK提高4.20%和0.05%，T2較CK下降0.90%；可食率：各處理為0.82～0.84，依次為T1>T2>T3=CK，T1和T2分別較CK提高2.44%和1.22%。

2.3.2 營養(yǎng)品質 由表2可見，可滴定酸：各處理為1.27%～1.38%，依次為CK>T3>T2>T1，施肥處理較CK降低2.17%～7.97%；可溶性固形物：各處理為12.42～12.93，依次為T1>T3>T2>CK，施肥處理較CK提高2.42%～4.11%；固酸比：各處理為9.18～10.31，依次為T1>T2>T3>CK，施肥處理較CK提高5.45%～12.31%；果糖：各處理為37.52～42.15 mg/mL，依次為T1>T2>T3>CK，施肥處理較CK提高5.78%～12.34%；葡萄糖：各處理為68.75～83.80 mg/mL，依次為T1>T3>T2>CK，施肥處理較CK提高3.80%～21.89%；蔗糖：各處理為118.07～130.51 mg/mL，依次為T1>CK>T2>T3，T1較CK提高6.79%，T2和T3較CK下降3.17%和3.39%；蘋果酸：各處理為1.16～1.31 mg/mL，依次為CK>T2>T3>T1，施肥處理較CK降低2.29%～11.45%；檸檬酸：各處理為11.34～11.89 mg/mL，依次為CK>T3>T1>T2，施肥處理較CK降低1.60%～4.63%；抗壞血酸：各處理為13.05～14.45 mg/mL，依次為CK>T3>T2>T1，施肥處理較CK降低2.84%～9.70%。綜合看，經光碳核肥處理的茂谷柑能加快可溶性糖的積累與有機酸的降解或轉化，有效提高固酸比，果實品質得到較大改善。

表2 不同處理成熟期茂谷柑果實的營養(yǎng)品質 Table 2 Nutritional quality of Murcott under different treatments at maturity stage

3 討論

果實的發(fā)育規(guī)律和品質優(yōu)劣不僅與品種有關，還與樹體營養(yǎng)及栽培管理措施相關。果實的大小取決于內部細胞數、細胞體積和細胞間隙的大小，主要受樹體營養(yǎng)水平和外界干預的影響，是評價果實外觀品質的重要指標之一[16]。研究發(fā)現，經光碳核肥處理的果實橫徑始終大于CK，但縱徑僅在果實膨大期大于CK，果實轉色期CK的縱徑仍以較快的增長速度進行發(fā)育；果實成熟期的果形指數為0.76～0.77，CK為0.82。表明，經光碳核肥處理后，茂谷柑樹體營養(yǎng)得到保障，果實能從葉片轉移更多的營養(yǎng)物質，使得果實大小及重量得到改善。經光碳核肥處理后的果實提前進入轉色期或成熟期，擁有更長的果實轉色時間，使得果皮表現更加光澤，紅潤，成熟度更高，與王其松等[1]的研究結果相似。宿秀麗等[17]研究發(fā)現，經葉面噴施光碳核肥后的馬鈴薯出苗快、齊，生育期提前，有效增強植株生長力，補充后期塊莖膨大所需養(yǎng)分，從而顯著提高馬鈴薯產量。

柑橘果實汁胞的可溶性糖主要包括果糖、蔗糖和葡萄糖。研究發(fā)現，茂谷柑蔗糖含量均較果糖和葡萄糖高，其中，果糖與葡萄糖含量在果實全發(fā)育時期逐漸增加，蔗糖含量主要在果實轉色期至成熟期累積，與鄧永輝等[18]的研究結果一致。柑橘含有多種有機酸，以檸檬酸為主，占有機酸總量的75.4%～99.5%，蘋果酸次之[19]。研究表明，光碳核肥處理的茂谷柑果實有機酸含量均較CK低，其可能原因是光碳核肥使柑橘成熟期提前，有機酸含量在果實轉色期至成熟期下降最為迅速。因此，與CK相比，增施光碳核肥的果實有較長時間進行有機酸的降解或轉化。維生素C是柑橘營養(yǎng)物質的重要組成部分，研究結果顯示，經光碳核肥處理后果實的維生素C含量有所下降，其下降機理有待進一步研究。

4 結論

不同稀釋比例光碳核肥處理茂谷柑的生長發(fā)育和品質形成不同。經光碳核肥處理的果實橫徑均大于CK，縱徑均小于CK；成熟期果形指數為0.76～0.82，以CK最大，果實更加偏扁圓形。果實提前進入轉色期，成熟期果皮色差以T2最好，其L*、a*和b*值分別較CK提高4.20%、19.93%和7.85%。果糖、葡萄糖和蔗糖以T1最高，分別為42.15 mg/mL、83.80 mg/mL和130.51 mg/mL；CK最低，分別為37.52 mg/mL、68.75 mg/mL和122.21 mg/mL。蘋果酸、檸檬酸和抗壞血酸以CK最高，分別為1.31 mg/mL、11.89 mg/mL和14.45 mg/mL；蘋果酸和抗壞血酸以T1最低，分別為1.31 mg/mL和11.89 mg/mL；檸檬酸以T2最低，為11.34 mg/mL。固酸比以T1最大，為10.31；CK最小，為9.18。綜合看，果實更加偏扁圓形，果皮紅潤有光澤，且能加快可溶性糖的積累與有機酸的降解或轉化，有效提高固酸比，以V光碳核肥︰V水=1︰100處理的效果最佳。