孫美+馬丹陽+姬利潔+丁曉玲+胡宏遠+王振平
摘要:以4年生玫瑰香葡萄為材料,設置改良霍格蘭營養(yǎng)液0.5、1.0、2.0倍3個濃度,探討不同養(yǎng)分供應量對玫瑰香葡萄礦質元素含量的影響。結果表明,葉片和果實中氮(N)、磷(P)、鉀(K)、鎂(Mg)、硼(B)和鋅(Zn)的含量隨著營養(yǎng)液濃度的增加而升高,其他礦質元素各營養(yǎng)液處理之間的變化規(guī)律不明顯。在玫瑰香的整個生長發(fā)育期,葉片中P、鈣和B的含量呈上升趨勢,而N和銅(Cu)逐漸下降,K則呈現先升后降再升趨勢,Mg、鐵(Fe)、Zn、錳(Mn)表現為先降后升。在果實中,N、P、Mg、Zn、Mn和Fe的含量逐漸下降,K和Ca表現為先上升后下降,而B和Cu的變化趨勢較為平穩(wěn)。葉片和果實中K的含量相當,而其他礦質元素在葉片中的含量均高于果實中的含量。結果說明,在生長期增施鉀肥有利于果實品質的形成。
關鍵詞:養(yǎng)分供應量;玫瑰香;葡萄;礦質元素;品質
中圖分類號: S663.104文獻標志碼: A
文章編號:1002-1302(2017)11-0107-04[HS)][HT9.SS]
礦質元素是果實生長發(fā)育、產量和品質形成的物質基礎[1]。葡萄在生長過程中對氮(N)、磷(P)、鉀(K)的需要量最大[2]。吳建平在中等偏上肥力水平條件下,配施不同用量的氮、磷、鉀肥,結果顯示,對紅富士葡萄產量有不同程度的影響[3]。為了提高玫瑰香葡萄的產量和品質,在注重氮磷鉀3種元素施用的同時,還應注意其他礦質元素的施用。張林森等研究表明,施肥以少量多次為好[4]。目前有關礦質元素對植株生長發(fā)育的影響在生菜、萵苣、甜瓜、番茄等蔬菜[5-8]和蘋果、梨和獼猴桃等果樹[9-11]上均有報道。本研究探討了玫瑰香葡萄在溫室基質栽培條件下,不同營養(yǎng)液濃度對其葉片和果實礦質元素含量的影響,旨在為進一步優(yōu)化玫瑰香葡萄溫室基質栽培的肥水供給、提高肥料利用率提供依據。
1材料與方法
[HTK]1.1試驗材料[HT]
以4年生玫瑰香葡萄為試驗材料,栽植于2.4 m×0.8 m×0.5 m 的木槽中,栽培基質為蛭石、珍珠巖、草炭,體積比為 1 ∶[KG-*3]1 ∶[KG-*3]1。木槽底部鋪有防水塑料膜防營養(yǎng)液外滲,槽底部連接聚氯乙烯(PVC)管將多余的營養(yǎng)液引流至密封塑料桶中,使用自動定時滴灌系統(tǒng)循環(huán)利用營養(yǎng)液。
1.2試驗設計
配制改良Hoagland營養(yǎng)液,設0.5、1.0、2.0倍等3個濃度,其中1.0倍為正常濃度。每個濃度種植4株,株距 0.5 m,每株留新梢6個。采用自動控制計時系統(tǒng)進行營養(yǎng)液澆灌,每天1次,每次6 min。
1.3測定方法
取盛花期、膨大期、轉色期、成熟期的葉片和幼果期、膨大期、轉色期、成熟期的果實,用于元素含量測定。全氮含量用全自動凱氏定氮儀[12]測定,用火焰分光光度計測定鉀含量,鉬藍法測磷含量[13],硼(B)的測定用姜黃素分光光度法[14]。鈣(Ga)、鎂(Mg)、鐵(Fe)、錳(Mn)、鋅(Zn)、銅(Cu)等金屬元素含量測定用AA-6800F型原子吸收分光光度計。
1.4數據分析
測定結果用Excel 2003、SPSS等軟件進行數據整理與統(tǒng)計分析。
2結果與分析
2.1玫瑰香葡萄葉片和果實中N含量變化
玫瑰香葡萄葉片和果實中的N元素含量變化如圖1所示,玫瑰香葡萄葉片和果實中的N含量大致隨生育期的推進呈逐漸降低趨勢,葉片中N元素含量以盛花期2.0倍處理下最高,為 36.79 mg/g,而幼果期0.5倍處理下達到最低值,為24.37 mg/g。除膨大期和轉色期外,其他時期N含量均表現為2.0倍>1.0倍>0.5倍,且在盛花期和幼果期2.0倍與10、0.5倍處理之間存在極顯著性差異,而在膨大期和成熟期時2.0倍、1.0倍與0.5倍處理之間存在極顯著性差異。
[FK(W12][TPSM1.tif;S+2mm][FK)]
由圖1還可看出,果實中N含量總體水平低于葉片中N元素含量,幼果期N元素含量最高(16.53~19.43 mg/g),在果實成熟期,N元素含量降到最低(8.32~12.75 mg/g)。除膨大期外,幼果期、轉色期和成熟期的N含量均表現為2.0倍>1.0倍>0.5倍。在膨大期和轉色期0.5倍與1.0倍、20倍處理存在極顯著性差異,其他時期各濃度處理間均存在極顯著性差異。
[HTK]2.2不同養(yǎng)分供應量對玫瑰香葡萄葉片和果實中P含量的影響[HT]
P元素在玫瑰香葡萄葉片和果實中的變化如圖2所示,葉片中p含量隨生育期延長呈現逐漸上升趨勢。除盛花期外,各時期葉片P含量變化均為2.0倍>1.0倍>0.5倍,且成熟期2.0倍處理的葉片P元素累積量最多,達到了 6.07 mg/g。在轉色期時2.0倍與其他濃度處理存在極顯著性差異。
由圖2還可看出,隨著果實的發(fā)育,P含量逐漸降低。在幼果期2.0倍處理的P含量最高,達到了3.88 mg/g,而0.5倍處理的磷含量在成熟期達到最低值,為2.11 mg/g。除轉色期和成熟期外,3個濃度處理之間表現為2.0倍>1.0倍>0.5倍。在果實成熟期時0.5倍與其他濃度處理間存在顯著性差異。
2.3不同養(yǎng)分供應量對玫瑰香葡萄K含量的影響[HT]
K在玫瑰香葡萄葉片和果實中的含量變化如圖3所示,葉片中K的含量變化趨勢較緩慢,在膨大期2.0倍處理下的K含量達到最大值(6.88 mg/g),除幼果期和轉色期外,其他時期3個處理間表現為2.0倍>1.0倍>0.5倍。在盛花期,2.0倍與其他濃度處理間存在顯著性差異,而在幼果期時2.0倍、1.0倍與0.5倍處理存在極顯著性差異。
由圖3還可看出,K在葡萄果實中的含量與在葉片中的含量相當,并隨著果實的發(fā)育逐漸升高,在轉色期達到最大值(6.72 mg/g),成熟期有所降低,整個生長期都表現為2.0倍>1.0倍>0.5倍。在果實幼果期和膨大期,0.5倍與1.0倍、2.0倍處理間存在極顯著性差異,其他時期無顯著性差異。
2.4不同養(yǎng)分供應量對玫瑰香葡萄Ca含量的影響
如圖4所示,葉片中Ca的含量逐漸升高,且在成熟期 1.0 倍處理的Ca含量達到最大值(32.58 mg/g);除盛花期外,其他4個時期葉片中Ca含量以1.0倍處理最高,2.0倍次之,0.5倍最小。在膨大期時2.0倍與1.0倍間存在顯著性差異,其他時期各濃度間均存在極顯著差異。
由圖4還可看出,在果實整個發(fā)育時期,Ca含量變化趨勢平穩(wěn),其含量低于葉片中的Ca元素含量,在果實轉色期Ca元素含量最高達到14.22 mg/g。3個處理濃度均表現為2.0倍>1.0倍>0.5倍。除膨大期外其他時期各濃度間均存在極顯著差異。
2.5不同養(yǎng)分供應量對玫瑰香葡萄Mg含量的影響
如圖5所示,Mg在玫瑰香葡萄葉片中的含量高于果實中Mg的含量,Mg在葉片中的含量變化較穩(wěn)定,膨大期稍有降低,但是在轉色期又迅速升高,至成熟期達到最大值(3 mg/g)。除幼果期和膨大期外,其他各時期Mg含量均表現為2.0倍>1.0倍>0.5 倍。在轉色期時0.5倍與其他濃度間存在顯著性差異,其他時期不存在顯著性差異。
由圖5還可看出,果實中的Mg含量有逐漸降低的趨勢,幼果期含量最高(1.56 mg/g),而成熟期含量最低(0.62 mg/g)。除幼果期外,3個濃度處理在各時期的表現均為2.0倍>0.5倍>1.0倍。在果實轉色期時2.0倍與1.0倍、0.5倍間存在極顯著性差異,而幼果期時2.0倍與0.5倍間存在顯著性差異。
2.6不同養(yǎng)分供應量對玫瑰香葡萄B含量的影響
如圖6所示,隨生育期的推進,葉片中B含量逐漸升高,其中在盛花期含量最低(27.35~35.68 mg/g),成熟期達到最高值(46.77~53.25 mg/g)。除盛花期外,其他4個時期均表現為2.0倍>1.0倍>0.5倍。各時期濃度間均存在極顯著性差異。
由圖6還可見,果實中B的含量變化較為平穩(wěn)且低于葉片中的含量,除轉色期1.0倍處理的B含量較低外,其他時期B的含量均表現為2.0倍>1.0倍>0.5倍。在果實膨大期和幼果期時2.0倍與1.0倍、0.5倍間存在極顯著性差異,而在成熟期時0.5倍與其他濃度間存在極顯著性差異。
2.7不同養(yǎng)分供應量對玫瑰香葡萄Mn含量的影響
Mn在葉片中的含量變化如圖7所示,盛花期葡萄葉片中Mn含量相對較高,其中以1.0倍處理最高(75.89 mg/g),葉片中的Mn含量在膨大期有所降低,2.0倍處理降至 48.33 mg/g。在轉色期,不同處理Mn含量表現為2.0倍>1.0倍>0.5倍,而在幼果期和膨大期則表現為1.0倍>0.5倍>2.0倍。
由圖7還以看出,果實中Mn的含量隨著果實的發(fā)育逐漸降低,在成熟期達到最低值(10.03~11.3 mg/g)。幼果期和轉色期在不同處理下Mn含量表現為2.0倍>1.0倍>0.5
倍,而在膨大期和成熟期則表現為1.0倍>2.0倍>0.5倍。每個時期各濃度間均存在極顯著性差異。
2.8不同養(yǎng)分供應量對玫瑰香葡萄Fe含量的影響
葉片中Fe的含量如圖8所示,盛花期葉片中Fe的含量最高,其中1.0倍達到了0.56 mg/g,膨大期急劇降低,轉色期和成熟期又開始上升。在盛花期、幼果期和轉色期都表現為1.0倍>2.0倍>0.5倍,而在膨大期和成熟期,2.0倍處理明顯高于正常和0.5倍處理。在轉色期0.5倍與1.0倍、2.0倍處理間存在極顯著性差異。
由圖8還可見,果實中Fe的含量在整個生長發(fā)育期呈降低趨勢,其中Fe在幼果期的含量最高,其值為0.28 mg/g,而后慢慢降低,至成熟期達到最低值(0.08~0.14 mg/g),在幼果期和成熟期,不同濃度處理表現為2.0倍>1.0倍>0.5倍。果實成熟期2.0倍與0.5倍間存在顯著性差異。
2.9不同養(yǎng)分供應量對玫瑰香葡萄Cu含量的影響
如圖9所示,Cu在葉片中的含量以盛花期最高,其中1.0倍處理最為明顯,達到了18.44 mg/g,成熟期降至最低值(6.05 mg/g)。3個濃度處理在盛花期、幼果期和成熟期均表現為1.0倍處理最高,2.0倍次之,而0.5倍處理最小。盛花期時2.0倍與1.0倍處理間存在極顯著性差異,而在成熟期2.0倍與0.5倍處理間存在顯著性差異。
由圖9還可見,果實中Cu含量的變化趨勢較為穩(wěn)定,在幼果期和成熟期3個濃度處理之間表現為2.0倍>1.0倍>0.5倍,而在轉色期以中濃度處理為最大(3.66 mg/g)。果實膨大期時2.0倍與0.5倍處理間存在顯著性差異,而轉色期時1.0倍與 0.5 倍處理間存在極顯著性差異。
2.10不同養(yǎng)分供應量對玫瑰香葡萄Zn含量的影響
如圖10所示, 玫瑰香葡萄葉片中Zn的含量在幼果期和
膨大期略有下降,到轉色期和成熟期又有所上升,除在盛花期和轉色期中濃度處理的Zn含量較高外,其他3個時期都表現為2.0倍處理最高,1.0倍次之,而0.5倍處理Zn含量最低。在膨大期時0.5倍與其他濃度處理間存在極顯著性差異。
由圖10還可看出,果實中Zn的含量明顯低于葉片中的含量,3個時期濃度處理均以2.0倍處理的Zn含量最高,除幼果期1.0倍處理的Zn含量比0.5倍處理的高外,其他3個時期都表現為0.5倍處理高于1.0倍處理。果實發(fā)育期各濃度處理間均存在極顯著性差異。
3結論與討論
N、P、K、Ca、Mg均是植物生長重要元素,對果樹生長發(fā)育、品質造成、產量有顯著影響[15-21]。本研究結果表明,2.0倍處理的葉片和果實含N、P、K、Ca、Mg量基本表現為最高,說明較高的營養(yǎng)液濃度有利于果實與葉片中元素的積累。微量元素在葉片和果實中的含量變化規(guī)律沒有大量元素明顯,在果實整個生長發(fā)育期,葡萄葉片中B的含量有逐漸上升的趨勢,Fe、Mn和Zn在葉片中的含量都表現為先下降后上升,它們在果實中的含量逐漸下降且不同濃度間無明顯規(guī)律,隨著果實的發(fā)育,葡萄葉片中的Cu含量呈下降趨勢,而果實中的B和Cu含量變化趨勢不明顯。
植株在不同的生長發(fā)育階段、不同器官中對各種礦質元素的需要量是不同的,葉片是整個樹體上對土壤礦質營養(yǎng)反應最敏感的器官,它的礦質營養(yǎng)狀況可以一定程度地體現樹體對土壤礦質營養(yǎng)的吸收利用狀況。龍眼施肥水平和葉片營養(yǎng)的研究表明,隨著施肥量的提高,葉片的養(yǎng)分含量有增加趨勢[22]。通過葉分析營養(yǎng)診斷技術可準確快速地診斷樹體營養(yǎng)水平,做到適時適量供給,以保證植株生長發(fā)育所需,使施肥合理化、指標化。
參考文獻:
[1]蔚玉紅. ‘徐香獼猴桃生長發(fā)育與肥水吸收規(guī)律研究[D]. 上海交通大學,2010.
[2]嚴大義. 葡萄生產大全[M]. 北京:農業(yè)出版社,1989:213.
[3]吳建平. 李惠其葡萄氮磷鉀適宜用量初探[J]. 上海農業(yè)科技,2010(5):92-94.
[4]張林森,武春林,王西玲,等. 陜西秦美獼猴桃園營養(yǎng)狀況分析及施肥對策[J]. 西北園藝,2000(5):9-10.
[5]梁勇,卜崇興,郭世榮,等. 不同營養(yǎng)液濃度處理下Hymec膜栽培生菜的試驗研究[J]. 上海農業(yè)學報,2007,23(2):50-52.
[6]Fallovo C,Rouphael Y,Rea E,et al. Nutrient solution concentration and growing season affect yield and quality of Lactuca sativa L. var. acephala in floating raft culture[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture,2009,89(10):1682-1689.
[7]唐小付,龍明華,于文進,等. 不同鉀、鈣、鎂水平對厚皮甜瓜產量和品質的影響[J]. 北方園藝,2008(4):17-20.
[8]Fanasca S,Colla G,Maiani G,et al. Changes in antioxidant content of tomato fruits in response to cultivar and nutrient solution composition[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry,2006,54(12):4319-4325.
[9]陳艷秋,曲柏宏,牛廣才,等. 蘋果梨果實礦質元素含量及其品質效應的研究[J]. 吉林農業(yè)科學,2000,25(6):44-48.[ZK)]
[10]蔣式洪,張飛聯(lián),趙士湘,等. 配合施肥對黃花梨產量和品質的影響[J]. 落葉果樹,2001,33(1):16-17.
[11]王建,同延安,高義民. 關中地區(qū)獼猴桃樹體周年磷素需量動態(tài)規(guī)律研究[J]. 干旱地區(qū)農業(yè)研究,2008,26(6):119-123.
[12]李合生,孫群,趙世杰,等. 植物生理生化實驗原理與技術[M]. 北京:高等教育出版社,1999:121-123.
[13]劉約權. 實驗化學[M]. 北京:高等教育出版社,1999:218-220.[HJ1.7mm]
[14]土壤有效硼測定方法:GB12298—1990[S]. 北京:中國標準出版社,1987.
[15]高志明. 聞杰氮磷鉀配施對紅提葡萄產量和品質的影響[J]. 中國南方果樹,2011,40(3):81-82.
[16]李淑玲,何尚仁,楊建國,等. 葡萄營養(yǎng)與施肥[J]. 北方園藝,2000(3):19-20.
[17]Poni S,Quartieri M,Tagliaavini M. Potassium nutrition of Cabernet Sauvignon grapevines (Vitis vinifera L.) as affected by shoot trimming[J]. Plant and Soil,2003,253(2):341-351.
[18]Ruhl E H. Effect of potassium and nitrogen supply on the distribution of minerals and the composition of grape juice of Sultana vines[J]. Australian Journal of Experimental Agriculture,1989,29(1):133-137.
[19]Calvert D V. Response of ‘marsh grapefruit trees in the Indian river area to potassium application yield and fruit quality[C]. Proceedings of the Florida State Horticultural Society. Florida,1974:13-19.
[20]陸景陵. 植物營養(yǎng)學(上冊)[M]. 北京:北京農業(yè)大學出版社,1994.
[21]李保國,徐愛春,齊國輝,等. 紅富士蘋果葉片主要礦質元素含量變化規(guī)律研究[J]. 河北林果研究,2006,21(3):296-299.
[22]黃武杰,李少泉,張麗明,等. 龍眼施肥水平與葉片營養(yǎng)變化規(guī)律初探[J]. 廣西農業(yè)科學,2000(3):128-131.[ZK)][HT][HJ][FL)]