張景全,周同永
(1.西寧市西山林場,青海 西寧 810000;2.青海省科學技術信息研究所有限公司,青海 西寧 810000)
硼是高等植物生長發(fā)育所必需的微量營養(yǎng)元素,它能促進碳水化合物的轉(zhuǎn)運,提高結(jié)實率和坐果率;硼對受精過程有特殊作用,對花粉萌發(fā)、花粉管生長和受精過程以及種子形成都有激發(fā)作用和較大的影響,作物缺硼,會影響花粉形成,造成“花而不實”“小花不孕”“花而不蕾”等現(xiàn)象[1-3]。
藍莓作為世界公認的新興水果,因其具有防止腦神經(jīng)衰老、增強心臟功能、預防視力疲勞及防癌抗癌的獨特功效,具有廣闊的發(fā)展前景[4-6]。然而,隨著中國藍莓種植面積的增加,重視氮磷鉀肥而忽視中微量元素肥料施用的問題逐漸顯現(xiàn)。植物吸收的硼主要來自于土壤,然而中國的貴州、四川、湖北、湖南、安徽、江蘇和陜西等省(區(qū))耕地缺硼的比例超過60%,硼素缺乏的問題比較突出[3]。在藍莓實際生產(chǎn)中,缺硼通常表現(xiàn)為出梢枯萎,嚴重時花或花芽不能正常開放和發(fā)育,造成減產(chǎn)[4,7-8]。國外藍莓栽培歷史悠久,已有大量關于硼肥對藍莓增產(chǎn)的研究報道,這些研究表明:硼肥可降低藍莓梢枯萎率,增加藍莓產(chǎn)量[9-10]。中國對藍莓的引種栽培研究始于20 世紀末,栽培歷史較短,對藍莓營養(yǎng)的研究主要集中在氮磷鉀方面,對于中微量元素營養(yǎng)的研究鮮有報道[11-15]。有研究表明:硼肥可以提高草莓[16]、楊梅[17]、核桃[18]、獼猴桃[19]、臍橙[20]、杧果[21]和雪蓮果[22]等的產(chǎn)量和品質(zhì)。目前,葉面噴施硼肥對藍莓產(chǎn)量及果實品質(zhì)的影響尚未見報道。為此,本研究通過在田間藍莓上應用硼酸鈉,分析不同硼肥施用量對藍莓產(chǎn)量及品質(zhì)的影響,篩選出適宜的噴施量,為藍莓生產(chǎn)中硼肥的施用提供參考。
試驗地位于陜西省漢中市勉縣定軍山鎮(zhèn)左所村鴻豐園藍莓產(chǎn)業(yè)示范園。該區(qū)域年日照時間1 857 h,年均降水量798 mm,年均氣溫143 ℃,最高氣溫36 ℃,最低氣溫-10 ℃,年均濕度為75%;土壤理化性質(zhì)為:有機質(zhì)含量為32.43 g/kg,全氮含量為1.88 g/kg,速效磷含量為58.89 mg/kg,速效鉀含量為237.03 mg/kg,銨態(tài)氮含量為31.55 mg/kg,有效鈣含量為130 mg/kg,有效鎂含量為176 mg/kg,速效鐵含量為6 mg/kg,速效銅含量為4.7 mg/kg,速效錳含量為11 mg/kg,有效鋅含量為0.78 mg/kg,有效硼含量為0.25 mg/kg,土壤質(zhì)地為壤土,pH 值為5.37,園區(qū)管理良好。
供試藍莓品種為萊格西,樹齡5 年,每667 m2種植250 株。供試硼肥為硼酸鈉(Na2B4O7·10H2O≥99.9%,分析純,北京韻邦生物科技有限公司)。
試驗采取隨機區(qū)組設計,共設6 個硼肥施用量處理:0 (清水對照)、0.15%、0.30%、0.45%、0.60%和0.75%。每處理(小區(qū))選取5 株長勢基本一致的植株,采用背負式電動噴霧器對全株均勻細致噴施,重復3 次,共18 個小區(qū)。每小區(qū)噴施2 次硼肥:第1 次在藍莓現(xiàn)蕾期至初花期噴施,第2 次在果實膨大期噴施,每次噴施量45 L/667 m2。
待藍莓果實成熟后,按小區(qū)分批次采摘和統(tǒng)計單株產(chǎn)量,每一采摘批次隨機選取50 個藍莓果實測定果實外觀、內(nèi)在品質(zhì)、單果質(zhì)量和縱橫徑。
外觀品質(zhì)測定:單果質(zhì)量用萬分之一天平稱量;利用游標卡尺測量果實的縱徑和橫徑,并計算果形指數(shù)(果形指數(shù)=縱徑/橫徑);利用GY-4 硬度計(水果硬度計)測量硬度。
內(nèi)在品質(zhì)測定:將藍莓果實打漿,用手持式糖量計(AtagoPAL-1,Japan) 測定可溶性固形物含量,采用電位滴定法[23]測定可滴定酸含量,并計算固酸比(固酸比=可溶性固形物含量/可滴定酸含量);花青素含量測定采用pH 示差法[24-25];維生素C 含量測定采用鄰苯二胺法[24]。
采用Excel 2007 和SPSS 17.0 進行統(tǒng)計分析。
由圖1 可知:不同硼肥施用量處理間藍莓單株產(chǎn)量有所差異。當硼肥施用量為0~0.30%時,單株產(chǎn)量隨著硼肥施用量的增加而增加;當硼肥施用量>0.30%時,單株產(chǎn)量呈現(xiàn)下降趨勢。6 個硼肥處理中,硼肥施用量為0.30%處理的單株產(chǎn)量高于或顯著高于其他處理(P<0.05),比CK 處理的產(chǎn)量增加7.67%。說明噴施一定量的硼肥可以提高藍莓單株產(chǎn)量,但超過一定范圍會出現(xiàn)負效應。
圖1 不同硼肥施用量對藍莓單株產(chǎn)量的影響Fig.1 Effects of different application amounts of boron fertilizer on the yield of blueberry per plant
由表1 可知:不同硼肥施用量處理藍莓,會改變藍莓果實外觀品質(zhì)。低施用量的硼肥可以增加藍莓果實的縱橫徑及單果質(zhì)量,而高施用量硼肥處理反而呈現(xiàn)出負效應。當硼肥施用量為0.30%時,果實縱橫徑和單果質(zhì)量均高于或顯著高于(P<0.05)其他處理,相較于CK 處理,果實橫徑增加1.05%、縱徑增加1.16%、單果質(zhì)量增加6.67%。不同處理均不改變藍莓的果形,其果形指數(shù)差異不顯著。說明0.30%硼肥處理能較好地提高萊格西藍莓的外觀品質(zhì)。
表1 不同硼肥施用量對藍莓果實外觀品質(zhì)的影響Tab.1 Effects of different application amounts of boron fertilizer on the appearance quality of blueberry fruit
由表2 可知:不同硼肥處理水平能顯著改善藍莓果實的內(nèi)在品質(zhì)??傮w而言,低施用量的硼肥處理可以增加藍莓果實硬度、可溶性固形物含量、固酸比、花青素含量及維生素C 含量,并降低可滴定酸含量,而高施用量硼肥處理則呈現(xiàn)出負效應。
表2 不同硼肥施用量對藍莓果實內(nèi)在品質(zhì)的影響Tab.2 Effects of different application amounts of boron fertilizer on the inner quality of blueberry fruit
果實硬度及可溶性固形物含量隨硼肥施用量的增加而呈現(xiàn)先增后減的趨勢,當硼肥施用量為0.30%時,果實硬度和可溶性固形物含量均高于或顯著高于(P<0.05)其他處理,相較于CK 分別增加4.53%和1.31%;但硼肥施用量為0、0.15%、0.45%和0.60%的處理間可溶性固形物含量差異不顯著,表明硼肥對藍莓果實可溶性固形物的改變是一個緩慢的過程??傻味ㄋ岷侩S硼肥處理水平的增加呈先減后增的趨勢,硼肥施用量為0.30%時,藍莓果實可滴定酸含量最低,較CK 顯著降低14.94% (P<0.05),說明噴施適宜施用量的硼肥可在一定程度降低藍莓果實可滴定酸含量。不同施用量的硼肥處理后,藍莓固酸比表現(xiàn)出低施用量促進、高施用量抑制的現(xiàn)象,硼肥施用量為0.30%時,果實固酸比顯著高于其他處理(P<0.05),但其他處理間差異不顯著,表明0.30%硼肥能最好地對改善固酸比。在硼肥施用量為0~0.30%范圍內(nèi),花青素含量與維生素C 含量隨硼肥施用量的增加而呈增加趨勢。
研究表明:硼有利于植物體內(nèi)碳水化合物的合成代謝與運輸,促進植物光合作用,提高作物產(chǎn)量,但研究進一步指出,硼在一定的施用量范圍內(nèi)對作物具有增產(chǎn)作用,當硼肥施用量超過一定范圍后反而出現(xiàn)負效應,造成減產(chǎn)[19-21,26],本研究與前人在其他果樹上的研究結(jié)果一致。本研究表明:當硼肥施用量為0~0.30%時,藍莓單株產(chǎn)量呈上升趨勢,并在0.30%時達到最大值;當超過0.30%時,單株產(chǎn)量呈下降趨勢。說明藍莓對硼肥需求很敏感,噴施適宜量硼肥對藍莓具有增產(chǎn)作用,而噴施量過高則會降低藍莓單株產(chǎn)量。
在果實發(fā)育的不同時期葉面噴施硼肥,可使果實生長加快,促進果實縱橫徑的增加[27]。本研究表明:當硼肥施用量為0~0.30%時,藍莓縱橫徑呈現(xiàn)增加趨勢,并在0.30%時達到最大值;當超過0.30%時,縱橫徑呈現(xiàn)下降趨勢。表明藍莓葉面噴施適宜量的硼肥,亦能使藍莓果實生長加快。龍友華等[19]對獼猴桃葉面噴施硼肥的研究表明:硼肥能較好地促進果實狹長。這與本研究結(jié)果不同,本研究表明:葉面噴施硼肥并不改變藍莓果實的果形指數(shù),造成這一結(jié)果不同的可能原因是不同果樹對硼肥的響應不同所致。適宜的硼肥施用量能提高藍莓果實的單果質(zhì)量,這與前人的研究結(jié)果[17,19,28]一致,說明硼能提高果實單果質(zhì)量。藍莓硬度是藍莓生產(chǎn)和其果實耐貯性的重要指標[29-30]。從本研究結(jié)果看,藍莓葉面噴施適宜量硼肥能顯著提高藍莓的果實硬度,這對藍莓生產(chǎn)具有重大意義,但硼提高藍莓果實硬度的具體機理有待進一步研究。
硼過量和缺少都對作物的生長具有抑制作用,影響作物的產(chǎn)量和品質(zhì);適宜作物生長的硼施用量對提高作物產(chǎn)量及品質(zhì)具有重要的作用。潘海發(fā)等[31]研究表明:對碭山梨葉面噴施0.20%~0.30%的硼肥(硼砂)可提高碭山梨果實的可溶性固形物含量、降低果實含酸量,提高果實品質(zhì);龍友華等[19]研究表明:高水平的硼肥處理容易使“貴長”獼猴桃中毒,反而降低果實品質(zhì),葉面噴施0.30% 硼能顯著提高獼猴桃可溶性固形物含量、降低酸含量、提高有益營養(yǎng)物質(zhì)含量等;王文華等[17]研究表明:楊梅上噴施6.0 g/L 硼肥,改善楊梅果實品質(zhì)的效果最好;蘭子漢等[21]研究表明:對杧果土壤基施硼肥,能顯著提高杧果的可溶性固形物含量、降低可滴定酸含量、增加維生素C 含量,提高固酸比。本研究硼肥對藍莓果實品質(zhì)影響的結(jié)果與前人研究結(jié)果基本一致,藍莓葉面噴施適宜的硼肥水平能改變藍莓果實的內(nèi)在品質(zhì)。與CK 相比,0.30%硼肥可顯著增加藍莓果實可溶性固形物和花青素含量,顯著降低可滴定酸含量,提高藍莓果實的固酸比,提高藍莓果實的品質(zhì)。硼能增加果實中可溶性固形物(糖)的含量,主要是因為硼元素對植物體內(nèi)糖類物質(zhì)的合成與運輸有促進作用[1-2];而葉面噴施硼肥降低藍莓果實中可滴定酸含量可能與果實的呼吸作用有關,硼促進維生素C 含量的提高是否與L-半乳糖途徑有關均還有待進一步研究。另外,本研究結(jié)果進一步指出:當葉面噴施硼肥超過0.30%時,藍莓果實品質(zhì)呈現(xiàn)下降趨勢,這可能是硼過量時,元素間的營養(yǎng)平衡遭到破壞,影響糖類物質(zhì)的合成與運輸,引起品質(zhì)元素降低,其具體機理有待進一步研究。藍莓花青素是藍莓果實特殊的活性物質(zhì),具有抗氧化、保肝、保護視力和防治心腦血管疾病等功效[7,32],本研究表明:葉面噴施適宜量的硼肥能提高藍莓果實花青素的含量,其原因可能是花青素合成需要大量的糖類作為前提,果實糖含量越高,花青素合成量越多,硼提高果實糖含量進而間接提高了果實花青素的含量,其具體機理有待進一步深入研究。
藍莓葉面噴施適宜量的硼肥可促進藍莓果實品質(zhì)的改善和產(chǎn)量的提升,然而,不適宜的噴施量反而造成負效應。因此,在藍莓種植生產(chǎn)中,若藍莓園區(qū)土壤有效硼含量缺乏,可以在藍莓的現(xiàn)蕾期至初花期以及果實膨大期,各噴施1 次0.30%的硼肥來滿足藍莓樹對硼營養(yǎng)的需求。