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γ-PGA在‘灵武长枣’栽培中的应用效果研究

2022-08-11陈改莲张丽颖柳康乐乔长晟万仲武宋丽华

天津农业科学 2022年7期
关键词:灵武灌根叶面

陈改莲,张丽颖,柳康乐,乔长晟,万仲武,宋丽华

(1.宁夏大学 农学院,宁夏 银川 750021;2.灵武市纪委监委,宁夏 灵武 750499;3.天津科技大学 生物工程学院,天津 300000;4.宁夏灵武市大泉林场,宁夏 灵武 750499)

‘灵武长枣’(Ziziphus jujuba Mill cv.'Lingwuchangzao')为鼠李科枣属(Zizyphus jujuba)落叶乔木,是宁夏优良特色经济林树种之一。果实长圆柱形,外观呈鲜红色,口感酥脆、酸甜适中,富含维生素C、氨基酸等多种营养物质。此外,‘灵武长枣’还具有益气补血等保健功效,兼具药食同源的特性,倍受消费者喜爱。在宁夏独特的地理环境条件下,‘灵武长枣’具有适应性强、抗寒、抗旱、耐盐碱、耐瘠薄、便于管理、经济效益高等特点。但因长枣生产地条件差、土壤盐渍化严重、土壤有机质含量低、管理措施不到位等问题,导致枣树生长量小、枣果质量差、经济效益低等现象。尤其是在枣树盛花时期,宁夏气候干旱炎热,大量的落花导致产量下降。肥料的合理施用是确保‘灵武长枣’优良品质的必要条件之一。肥料施用方式不同,其利用率也不同。γ-聚谷氨酸(γ-PGA)是一种新型植物生长促进剂和肥料增效剂,绿色环保,无公害,具有用量少、增产效果明显等特点。据报道,聚谷氨酸在桃树、红枣、甘蔗等植物上的研究发现,聚谷氨酸不仅对多种作物具有良好的增产效果,还能增加土壤透气性,提高植物根系对氮、磷、钾及微量元素的利用率,有效增强农作物的抗高温能力,提升叶绿素含量、叶片光合作用及果实品质。

因此,在前人研究的基础上,本试验以设施大棚2年生盆栽‘灵武长枣’幼树为试材,通过研究不同施肥方式下不同浓度梯度的γ-PGA对长枣幼树生长发育的影响,明确不同处理下对枣树生长起促进作用的最适浓度,以期为干旱地区果树栽培提供理论依据及技术支撑。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

本试验于2021年5—9月在宁夏灵武市千亩果业设施基地进行(N38°47'07″,E106°04'00″,海拔1 110 m)。该试验地土质为砂壤土,土质疏松,属中温带干旱气候区,年均气温8.5℃,≥10℃积温3 300℃,日温差13℃,无霜期140~160 d,日照时数3 000 h,降水量180~200 mm。

1.2 试验材料

采用灵武市千亩果业设施基地大棚的2年生盆栽‘灵武长枣’幼树,γ-PGA采用天津科技大学提供的γ-PGA(以下简称PGA)原液。

1.3 试验设计

灌根试验:试验采用单因素随机设计,设置4个不同浓度PGA水溶液进行灌根处理:GCK(0 mg·L)、G1(100 mg·L)、G2(200 mg·L)、G3(300 mg·L)。每个处理8棵树,即8个重复,灌根面积为盆栽枣树盆的面积(50 cm×50 cm)。每个处理8 L·株PGA水溶剂,分3次灌根,5月22日第1次灌根,每次间隔5~6 d,其他正常管理。灌根前1 d测定各指标,以后每隔1个月测定1次。

喷施试验:选取生长健壮、长势均匀的‘灵武长枣’幼树28株,采用单因素随机设计,每个处理7株,共计4个处理,分别按不同浓度PGA水溶液对叶面进行喷施处理:YCK(0 mg·L)、Y1(100 mg·L)、Y2(200 mg·L)、Y3(300 mg·L)。喷施时,分别以2 L水配成不同浓度PGA水溶液进行叶面喷施,5月22日第1次喷施,以后每月喷施1次,在早上或傍晚对树体进行全面喷施,本试验每次统一在早上9:00~10:00进行叶面喷施,保证叶片背面和果面喷施均匀,其他正常管理。喷施前1 d测定各指标,以后每隔1个月测定1次。

1.4 测定指标及方法

新梢长、枣吊长:采用钢卷尺(0~3 m)测量。

新梢粗、枣吊粗、叶片厚度:采用数显游标卡尺(0~150 mm)测量。

叶绿素含量:每个处理的每株树冠延四周及上、中、下部位,随机标记6片功能叶,采用手持叶绿素仪(SPAD-502)分别测定每叶片叶绿素含量。

叶片叶面积:采用激光叶面积仪(YMJ-C)测定。

1.5 数据处理

试验数据使用Excel 2010进行整理并作图,用SPSS数据处理软件进行差异性分析。

2 结果与分析

2.1 PGA 2种施用方式对‘灵武长枣’新梢长的影响

由图1可知,G2处理显著高于其他处理,G2处理新梢长比GCK增加了17.35%,G1处理和G3处理与对照相比差异不显著。Y1、Y2、Y3处理新梢长比YCK分别增加了19.04%,27.79%,57.84%,Y3显著高于对照。因此,灌根处理200 mg·LPGA和叶面喷施处理300 mg·LPGA对‘灵武长枣’新梢生长均具有显著促进作用。

图1 不同处理对‘灵武长枣’新梢长的影响

2.2 PGA 2种施用方式对‘灵武长枣’新梢粗的影响

由图2可知,G2处理新梢粗比GCK增加24.78%,显著高于对照,G1、G3处理比GCK分别降低了5.64%,4.08%,但差异均未达显著水平,说明灌根处理下200 mg·LPGA促进新梢生长。Y1、Y3处理新梢粗比YCK分别增加8.19%,5.96%,差异不显著,但Y2处理新梢粗比YCK显著降低63.82%,说明叶面喷施200 mg·L的PGA对新梢粗有抑制作用。因此,采用灌根处理下不同浓度的PGA对‘灵武长枣’新梢粗的影响较小,而采用200 mg·L的PGA叶面喷施处理对‘灵武长枣’新梢粗具有抑制作用。

图2 不同处理对‘灵武长枣’新梢粗的影响

2.3 PGA 2种施用方式对‘灵武长枣’枣吊长的影响

由图3可知,G1、G2、G3处理与GCK相比差异不显著,说明灌施不同浓度的PGA对枣吊长无显著影响。Y3处理枣吊长比YCK增加了23.14%,显著高于对照和其他处理,叶面喷施浓度下300 mg·L的PGA对枣吊长具有促进作用。因此,除灌根处理不同浓度的PGA对‘灵武长枣’枣吊长无显著影响外,叶面喷施300 mg·LPGA对‘灵武长枣’枣吊长具有促进作用。

图3 不同处理对‘灵武长枣’枣吊长的影响

2.4 PGA 2种施用方式对‘灵武长枣’枣吊粗的影响

由图4可知,G1、G2、G3处理与GCK相比无显著性差异,说明灌施不同浓度的PGA对枣吊粗的生长无显著影响。Y1、Y2、Y3处理枣吊粗比YCK分别增加了16.28%,6.98%,45.35%,Y3显著高于对照。因此,采用不同浓度的PGA灌根处理对‘灵武长枣’枣吊粗无显著影响,而采用300 mg·LPGA叶面喷施处理对‘灵武长枣’枣吊粗具有促进作用。

图4 不同处理对‘灵武长枣’枣吊粗的影响

2.5 PGA 2种施用方式对‘灵武长枣’叶面积的影响

由图5可知,G1、G2、G3处理叶面积比GCK分别增加了16.97%,67.95%,7.52%,G1、G2显著高于对照,G2处理增幅最大,显著高于其他处理,说明灌施200 mg·LPGA对叶面积的促进效果最好。Y3处理叶面积比YCK增加61.13%,显著高于对照,说明叶面喷施处理下300 mg·L的PGA对叶面积有显著的促进作用。因此,200 mg·LPGA灌根处理和300 mg·L叶面喷施处理对‘灵武长枣’叶面积促进效果最佳。

图5 不同处理对‘灵武长枣’叶面积的影响

2.6 PGA 2种施用方式对‘灵武长枣’叶片厚度的影响

由图6可以看出,G3处理叶片厚度比GCK增加3.20%,G1、G2处理比GCK分别降低了7.84%,13.53%,G2与对照差异显著。Y1、Y2、Y3处理叶片厚度比YCK分别增加了9.21%,15.56%,8.57%,但差异均未达显著水平。因此,施用PGA对‘灵武长枣’叶片厚度变化无显著影响。

图6 不同处理对‘灵武长枣’叶片厚度的影响

2.7 PGA 2种施用方式对‘灵武长枣’叶绿素含量的影响

由图7可以看出,G1、G2处理叶绿素含量增幅比GCK分别增加了16.13%,27.42%,G2处理最大,与其他处理差异显著,说明灌施浓度为200 mg·L的PGA对叶绿素含量的增加有促进作用;Y1、Y2、Y3处理叶绿素含量与YCK相比差异均未达显著水平,叶面喷施不同浓度的PGA对‘灵武长枣’叶绿素含量的变化无显著影响。因此,采用200 mg·L的PGA灌根处理能够显著增加‘灵武长枣’植株叶片的叶绿素含量。

图7 不同处理对‘灵武长枣’叶绿素含量的影响

3 结论与讨论

PGA作为一种新型复合肥,不同浓度的PGA采用灌根和叶面喷施都会对‘灵武长枣’的生长和叶绿素含量有不同程度的影响。杨庆峰等研究表明,PGA可促进辣椒和小白菜的生长,使辣椒株高、分枝数较对照分别提高了5.69%,18.26%;大PGA增效复合肥和小PGA增效复合肥处理提高了白菜产量;γ-聚谷氨酸在盐胁迫下,使得白菜株高、根长及单株鲜质量较对照分别提高了50.9%,26.0%,51.9%。黄素婵等研究表明,PGA可以加快纽荷尔脐橙果实的纵向生长,提高单株产量,提升果实品质。张亚平等学者对PGA在番茄上的应用效果研究中表明,施用了PGA的处理,其番茄株高、茎粗等生长指标均高于未施用的处理。本研究通过PGA对‘灵武长枣’处理后,灌根和叶面喷施处理均对新梢长具有促进作用,其中300 mg·L的PGA叶面喷施和200 mg·L的PGA灌根施用对新梢生长和提高叶面积促进作用显著。各浓度PGA叶面喷施后对‘灵武长枣’的枣吊生长和叶片厚度均有促进作用。

植株叶片叶绿素含量反映植株健康状况和营养状况的指标之一,与植物的光合作用密切相关,它能在植物体内合成有机质,促进植物生长。有研究表明,PGA在辣椒上的应用使辣椒生物学性状、挂果数、单果质量、分枝数、叶绿素含量及产量性状均高于对照。在1‰ALA处理下,‘灵武长枣’坐果率较对照提高近1倍,与此同时,单果质量和叶绿素含量均高于对照;而在以色列肥处理下,‘灵武长枣’叶片水分利用效率较对照提高40%。本研究中,采用灌根施用方式后,200 mg·L的PGA对叶绿素含量的增加促进作用最强,此结论与前人研究结果基本一致。原因可能是300 mg L聚谷氨酸浓度过高,不利于幼苗生长;100 mg·L聚谷氨酸浓度较低,长枣幼苗可利用量少,导致促进作用不明显。

灌根施肥作为经济林施肥中最常用的施肥方式,具有肥力持久、根系吸收面积大,且易溶于水的优点。张玉红在韭菜沼液灌根试验中,采用习惯施肥(尿素、三元素硫酸钾复合肥)、沼液灌根(沼气池中充分腐熟的沼液)2个处理,结果表明,沼液灌根能有效促进韭菜的生长及产量的提高。通过本次试验结果表明,较叶面喷施处理,灌根施肥更能促进‘灵武长枣’叶面积的生长。

叶面施肥,又称叶面追肥,其优点是针对性比较强,见效快,可避免土壤对某些养分的固定作用,养分效率高。苏婷研究表明,按照不同的比例将氮肥(尿素)、磷酸二氢钾、微量元素(锌肥)及硼肥配制后定时喷施于花椒叶面,能够有效促进花椒叶片生长,提高坐果率、每穗节数、百粒质量、每株产量及出皮率。通过本研究结果表明,较灌根处理,叶面喷施能有效促进‘灵武长枣’新梢长、枣吊粗、枣吊长等生长指标,这与前人研究结果一致。原因可能是聚谷氨酸能促进植物根系的生长,从而提高地下部分吸收养分的能力,此外叶面喷施能有效促进叶片厚度的增加,提高蒸腾和呼吸速率,而灌根施肥供应植物各个器官,肥力分散且缓慢。

PGA在果树生产上的应用还有很多方面,如聚谷氨酸在果树上喷施或灌根处理对果树的抗逆性、抗病性等方面还有待进一步研究。任淑华研究发现,PGA对玉米有明显的抗旱促苗作用,PGA对‘灵武长枣’是否有抗旱促苗的作用,还有待进一步研究。

综上,在长枣幼树栽培过程中合理施用PGA,能有效改善矿质养分的供应能力,促进植物根系的发育,增强植物的抗病能力。本研究中,灌根处理对新梢长、叶面积、叶绿素含量均有促进作用;叶面喷施处理可以促进新梢长、枣吊长、枣吊粗、叶片厚度等生长指标的提升。

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