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不同有机水溶肥对‘克瑞森无核’葡萄生长及果实品质的影响

2022-11-15郭西智闫威姣程大伟何莎莎姚会东孙军利陈锦永

江西农业学报 2022年6期
关键词:水溶叶面积叶绿素

郭西智,闫威姣,程大伟,李 兰,何莎莎,姚会东,李 辉,孙军利*,陈锦永*

(1.中国农业科学院 郑州果树研究所/果树生长发育与品质控制重点开放实验室,河南 郑州 450009;2. 石河子大学,新疆 石河子 832000)

‘克瑞森无核’葡萄是美国育成的晚熟鲜食品种,果皮较薄、果肉硬脆、色泽鲜艳,成熟时果实脆甜爽口,具有品质优良、抗病性好、抗旱力强等优点[1-3]。近年来,种植面积逐年增加,目前已成为南疆特色林果产业区葡萄栽培的主要品种之一[4-5]。

南疆位于我国土壤肥力瘠薄和水资源匮乏的西北地区,水肥精准调节与营养精准调控,是节省物力和人力资源的有效途径[2],也是保护耕作地土壤的重要举措[6]。有机水溶肥是一种完全溶于水能被植物高效吸收的多元肥料[7],在增加土壤养分、提高作物品质等[8-9]方面具有良好作用。王锦贵等[10]研究表明,水肥一体化技术作用到葡萄上可节水超过30%,节肥超过50%。

海藻提取物含有丰富的生物活性物质,可强化植物对营养物质的吸收,调节内源激素的平衡,提高作物的产量和果实品质,增强植物抗逆性[11-12]。有机质包含各种矿质元素、腐殖质、动植物残体、微生物及其分解和合成的各种有机化合物,可以增加土壤中有机碳含量、防止土壤腐蚀和盐碱化,增加土壤理化组成物质和土壤微生物数量,进而提高植物根系活力和光合作用[13-15]。目前,关于有机水溶肥在‘克瑞森无核’葡萄上的应用研究较少,故本试验以此为试材,利用海藻提取物或有机质为主要成分的3种有机水溶肥在萌芽期施于植株根系,探讨使用不同有机水溶肥对枝蔓生长、叶绿素变化以及果实品质的影响,用以筛选促进葡萄早期生长和改善果实品质的有机水溶肥,为生产提供借鉴。

1 试验材料与方法

1.1 试验材料

试验于2020年4~9月在新疆第二师223团园六连进行,当地气候为中温带大陆性干燥气候,平均年降雨量68 mm,年蒸发量2100 mm,土壤类型为沙壤土。供试材料为8年生‘克瑞森无核’葡萄,砧木为‘贝达’,东西行向,株行距为1 m×3 m。树形为“厂”字形,水平叶幕。采用滴灌进行田间水分管理,其他栽培管理均采用常规方法。

1.2 供试肥料

供试肥料为“墨尔厚”“海思力加”和“土之道”。“墨尔厚”由广东省佛山市盈辉农业科技有限公司生产,为海藻肥和腐殖酸复合的有机水溶肥,含量配比为:海藻提取物≥60%、腐殖酸≥40 g/L、N+P2O5+K2O≥200 g/L;“海思力加”是由澳大利亚思索有限公司生产的含有机质和海藻肥的有机水溶肥,主要成分为有机质≥120 g/L、海藻提取物≥100 g/L、腐殖酸和鱼蛋白≥100 g/L、氮≥50 g/L、钾≥25 g/L、钙≥1.5 g/L、铁≥0.9 g/L;“土之道”是由马鞍山市大地农资贸易有限公司生产的有机水溶肥,主要成分为有机质≥45%、N+P2O5+K2O≥5%。

1.3 试验方案

于葡萄萌芽期,在每株树东南西北共4个点,离树干30~40 cm处分别用施肥枪施入不同的有机水溶肥:对照植株施入同等量清水;“墨尔厚”处理施用量为500 mL/667 m2,使用时稀释1000倍;“海思力加”处理施用量为500 mL/667 m2,使用时稀释1000倍;“土之道”施用量为5 kg/667 m2,使用时稀释200倍。每处理取样2株,3次重复。

有机水溶肥处理施肥前,先将肥料进行稀释,然后用施肥枪打入提前备好的穴居中,缓慢打入根系土层。

1.4 项目测定

盛花期内,各处理选取6株葡萄树,分别测量新梢长度,记录叶片数量,用直尺测定从基部开始的第3、第4节位的叶面积[16]、节间长度及粗度;分别在开花期、果实膨大期、着色期以及成熟期进行光合测定(SPAD值,HC-YL04型叶绿素测定仪);果实采收时,各处理随机选取9穗果,测定果穗重(1/100天平),记录果穗紧密度[16],每个果穗从上、中、下3个部位选取10枚果粒,测定果粒纵径与横径(游标卡尺)、果粒重(1/100天平)、可溶性固形物[17](soluble solid content,SSC)含量、可滴定酸含量[18](total acid,TA)和果实着色情况(CR-400便携式色差仪)。

1.5 数据处理与分析

数据分析采用Excel 2010软件进行,显著性分析采用DPS 9.0软件进行。

2 结果与分析

2.1 不同有机水溶肥对葡萄枝叶生长的影响

2.1.1 不同有机水溶肥对葡萄生长的影响 从基部开始的第3、第4节位为果穗生长部位,反映了整个新梢的生长情况。由表1可知,经过“墨尔厚”处理的新梢长度比对照缩短16.26%,差异达到显著水平。各处理的新梢叶片数在8~9片之间,无明显差异。“海思力加”“土之道”的第3、第4节位的叶面积均显著大于对照,其中“海思力加”的第4节位叶面积最大。“墨尔厚”处理的第4节位叶面积最小,比对照减少14.07%,两者差异达显著水平,其与“海思力加”和“土之道”相比,差异达极显著水平。各处理的3~4叶节间长度均低于对照,以“墨尔厚”减少最明显,比对照缩短19.54%,两者差异达显著水平。

表1 不同有机水溶肥对葡萄新梢长度以及叶片大小的影响

2.1.2 不同有机水溶肥对葡萄叶绿素含量的影响 如图1所示,对照叶片的叶绿素含量表现出在膨大期内降低,然后在着色期达到峰值后再下降的趋势。经过有机水溶肥处理后的葡萄叶片在整个生长发育期内的叶绿素含量呈现出在开花期先升高,在着色期达到峰值后又在成熟期下降的趋势。“墨尔厚”和“海思力加”处理后的叶片在开花期的叶绿素含量均低于对照,其中以“墨尔厚”处理最低,比对照降低了7.57%,差异达极显著水平。“墨尔厚”处理后的葡萄叶片的叶绿素含量在膨大期比对照增加了24.49%,差异达显著水平。各处理在着色期内叶绿素含量均低于对照,其中“土之道”处理的叶绿素含量最低,比对照降低了9.73%,差异达极显著水平。“海思力加”和“土之道”处理的叶片在成熟期的叶绿素含量分别比对照提高了7.64%、6.87%,均达极显著水平。

图1 不同有机水溶肥处理对葡萄不同时期叶片叶绿素含量的影响

2.2 不同有机水溶肥对葡萄果实质量的影响

如表2所示,不同有机水溶肥对‘克瑞森无核’葡萄外观质量的影响不同。“土之道”处理的葡萄穗重最大,比对照增加了36.02%,差异达显著水平。“海思力加”处理的果穗比对照松散,“墨尔厚”“土之道”处理过的果穗紧密度与对照一致,均为紧实状态。“墨尔厚”处理的果粒重比对照增加了28.33%,差异达显著水平。“土之道”和“海思力加”处理的果实纵径低于对照,分别减少了6.31%和8.52%,差异均达极显著水平。“墨尔厚”处理的果实横径比对照增加了5.24%,“海思力加”处理的果实横径比对照减少了8.00%,差异达极显著水平。经过“墨尔厚”和“土之道”处理的果形指数均显著低于对照,分别降低了4.35%和5.07%。

表2 不同有机水溶肥对葡萄果实外观品质的影响

如表3所示,“墨尔厚”和“土之道”处理的果实可溶性固形物含量均低于对照,降幅分别为10.11%、4.61%。“墨尔厚”处理的果实可滴定酸含量比对照增加了5.88%,差异达极显著水平;“海思力加”和“土之道”处理的果实可滴定酸含量均低于对照,以“土之道”处理的值最低,降幅为10.29%。“海思力加”和“土之道”处理的果实固酸比均显著高于对照,其中“土之道”处理的果实固酸比值最大,与对照相比增加了5.38%,差异达极显著水平,“墨尔厚”处理的果实固酸比与对照相比,降低了15.33%,差异达极显著水平。

表3 不同有机水溶肥对葡萄果实内在品质的影响

如表4所示,“墨尔厚”“海思力加”“土之道”处理的果实光亮度(L)均与对照无明显差异。各处理的果实a值为正值,着色为红色,以“墨尔厚”处理的颜色最深,“土之道”颜色最浅,与对照无差异,而“墨尔厚”处理比“土之道”处理的果实红色加深。各处理的果实色泽指数均为粉红色范围之内,无显著差异。各处理的色彩饱和度c*值与对照有所差异,其中“墨尔厚”处理的色彩饱和度高于对照,“土之道”“海思力加”处理的色彩饱和度低于对照。“墨尔厚”处理的果实色泽综合指数在2~4之间,颜色为粉红色。“海思力加”“土之道”处理和对照的果实色泽综合指数均在4~5之间,颜色为红色。

表4 不同有机水溶肥对葡萄果实着色的影响

2.3 果实质量与生长指标相关性分析

对‘克瑞森无核’葡萄果实品质指标与生长指标进行相关性分析,结果显示(表5),纵径和第3节位叶面积呈显著负相关,与3~4叶节间粗度呈显著正相关;横径和第4节位叶面积呈显著负相关。

表5 果实品质与生长指标相关性分析

3 讨论

3.1 不同有机水溶肥对葡萄枝叶生长的影响

对植株而言,地上部和地下部是一个相互依存的整体[19-20]。通过对葡萄、苹果、草莓、甜樱桃等作物的研究发现,根施有机肥对作物地上部分生长有较好效果[21-23]。本试验研究结果表明,“海思力加”和“土之道”处理的第3、第4节位叶面积均大于对照,这可能有利于植物进行光合作用。新梢长度与节间粗度反映了植物生长势的情况,“墨尔厚”处理的叶片叶绿素含量在膨大期极显著高于对照,且该处理的果粒重最大,有可能是叶绿素含量的提高使得果穗和叶片之间形成了积极的库-源供求关系,进而促进了果实膨大。

3.2 不同有机水溶肥对葡萄果实质量的影响

有机水溶肥因具有水溶性好、肥效快、吸收率高、使用方便等优点,目前在“红地球”“夏黑”“阳光玫瑰”“弗雷无核”等葡萄品种上均有施用,用后果实品质也得到了相应提升[24-26]。本研究发现,通过“海思力加”“土之道”处理过的果实有机酸含量下降,固酸比提高。产生这一情况的原因可能是这2种有机水溶肥有效调节了葡萄的糖代谢和成熟度,并促进了有机酸向糖分的转化,进而降低了总酸含量[27];也有可能是果实成熟过程中的过呼吸促进了酶的消耗,增加了苹果酸酶和苹果脱氢酶的活性,并促进了苹果酸(有机酸的含量)的分解[28]。“墨尔厚”处理的有机酸含量升高,而“墨尔厚”和“海思力加”这2种有机水溶肥均含有海藻酸和腐殖酸,很有可能是“墨尔厚”的肥力在果实发育后期,糖分累计作用效果甚微。另外,本研究还发现,“海思力加”处理的果实穗重与其他处理差异较大,产生这一现象的原因可能与各种有机水溶肥之间的作用功能有关,也可能与试验小区面积小、重复次数少有关。

3.3 不同有机水溶肥的相关性分析

本试验通过对葡萄生长指标与果实品质进行相关性分析发现,在一定范围内,降低新梢长度,减少第3、第4节位叶面积可促进果实纵径和横径的拉长。产生这一现象的原因可能是叶片叶面积增大形成了较大的叶幕,不利于树体通风受光,从而影响果实后期的膨大和着色[29-31];也有可能是新梢长度过长、叶面积过大,造成植株徒长,不利于养分更好地供应到果实部位[32]。

在本试验中,“墨尔厚”处理施用量为500 mL/ 667 m2,“海思力加”处理施用量为500 mL/667 m2,“土之道”施用量为5 kg/667 m2,这比徐小利等[33-36]在葡萄萌芽期所做试验的肥料用量均低。此外,“海思力加”和“土之道”的内在品质提高,风味有所提升,“土之道”和“海思力加”能够兼顾肥料使用和提高果实品质的作用。

4 结论

“墨尔厚”处理的果粒增大,但内在品质较差;“海思力加”处理的外在品质与对照无显著差异,内在品种提升;“土之道”的穗重极显著高于对照,内在品质也优于对照。由于试验仅为1年数据,仍需对这些有机水溶肥进行深入研究,筛选科学合理、切实可行的方案,才能高效应用于生产。

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