劉會云,胡冬南,郭曉敏,雷小林,晏雨鴻,何 晨,張 莉,張文元,劉亮英,翁小婷,汪加魏
(1. 江西農(nóng)業(yè)大學(xué) a. 林學(xué)院;b. 江西省森林培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;c. 江西特色林木資源培育與利用2011 協(xié)同創(chuàng)新中心,江西 南昌 330045;2. 江西省林業(yè)科學(xué)院,江西 南昌 330032;3. 江西省林木育種中心,江西 南昌 330046)
油茶Camellia oleiferaAbel 是山茶科Theaceae山茶屬CamelliaL 的小喬木或灌木,為我國特有的木本糧油樹種,已有2000 多年的栽培和利用歷史,與油橄欖、油棕、椰子并稱為世界四大木本油料植物[1]。發(fā)展油茶產(chǎn)業(yè)不僅有利于帶動地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,助推精準(zhǔn)扶貧,而且能提高食用植物油的供給量,對維護(hù)國家糧油安全具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義[2]。目前,我國的油茶種植面積已達(dá)到453.33 萬hm2,占全球油茶資源總面積的95%以上,并形成了千億產(chǎn)值的規(guī)模[3]。有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)[4]表明,2019 年我國油茶籽年產(chǎn)量達(dá)262 萬t。
油茶花為雌雄同花,而油茶普遍存在自交不親和、大小年、落花落果、花而不實(shí)等現(xiàn)象,這是油茶產(chǎn)量偏低的最主要原因[5-6]。油茶坐果后,授粉不良、氣候條件不利等因素會使其大量落果[7];此外,油茶坐果率還與花粉活力[8]、柱頭可授性[9]等因素都有直接關(guān)系。因此,增強(qiáng)花粉活力及柱頭可授性是提高油茶保果率的有效途徑之一。目前,噴施葉面肥已成為現(xiàn)代農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)中最直接、最高效的施肥技術(shù)[10-11]。磷酸二氫鉀(KH2PO4)是一種可溶于水、經(jīng)濟(jì)有效的葉面肥,在多種植物的生產(chǎn)中已被廣泛使用[12],如葉面噴施KH2PO4能提高蘋果[13]、平歐雜種榛[14]、黃金梨[15]、油橄欖[16-17]等樹種的果實(shí)產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)。葉面噴施KH2PO4可能也是油茶增產(chǎn)的有效途徑之一。有關(guān)研究結(jié)果表明,葉面噴施KH2PO4對油茶苗木生長具有一定的促進(jìn)作用[18-19],盛花期噴施KH2PO4或KH2PO4混合劑可提高油茶坐果率[20]。但是,目前葉面噴施KH2PO4對油茶授粉及保果特性的影響效應(yīng)尚不清楚。為此,針對KH2PO4對油茶開花保果特性的影響情況進(jìn)行試驗(yàn),分析了KH2PO4對油茶花粉萌發(fā)、花柱頭可授性、保果率的影響作用,以期為利用葉面噴施KH2PO4技術(shù)有效提高油茶產(chǎn)量而提供理論參考依據(jù)。
試驗(yàn)地位于江西省永修縣的江西省林木育種中心(江西省林豐國有林場),其地理經(jīng)緯度為29°04′N,115°49′E。該地屬于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),全年降水豐沛,光照充足,年平均氣溫為17.40 ℃,年平均降水量為1 580 mm,無霜期239 ~266 d。土壤類型為由第四紀(jì)紅粘土發(fā)育而成的紅壤,平均土層厚度在50 cm 左右,試驗(yàn)地為緩坡地,其坡度為9°。供試的油茶林地土壤中銨態(tài)氮、速效磷、速效鉀的含量分別為38.0、6.3、50.0 mg/L[21]。
以KH2PO4溶液進(jìn)行葉面噴施的試驗(yàn)材料:選取3 個(gè)同時(shí)(2012 年1 月)栽植的形態(tài)特征差異明顯的主栽油茶良種‘長林18’(良種審定證號為:國R-SC-CO-007-2008)‘長林166’(良種審定證號為:國R-SC-CO-008-2011)‘長林40’(良種審定證號為:國R-SC-CO-011-2008)作為試驗(yàn)材料(因?yàn)?019 年干旱,該育種中心的3 個(gè)品種油茶當(dāng)年的開花時(shí)間都較晚,皆為晚花,但其花期基本一致)。3 個(gè)品種試驗(yàn)樹的生長狀況見表1,各品種的主要特征分別如下。
表1 試驗(yàn)樹的生長狀況Table 1 The growth situation of the selected trees on C. oleifera
‘長林18’的主要特征:樹形緊湊,分枝多而短,枝葉濃密;葉片呈橢圓形;果球呈橘形,中等偏大,呈橘紅色。
‘長林166’的主要特征:樹形緊湊,分枝多而細(xì)長,枝葉較濃密;葉片窄長;果實(shí)呈卵形,偏小,色澤暗紅。
‘長林40’的主要特征:樹形直立、半開張,枝葉較稀疏;葉片呈橢圓形;果實(shí)近似不規(guī)則的長梨形,中偏小,色澤偏黃,向光面和背光面的色差不明顯。
以KH2PO4溶液培養(yǎng)離體花粉的試驗(yàn)材料:2019 年11 月, 分 別 采 集‘ 長 林18’‘ 長 林166’‘長林40’油茶樹冠中外部的花朵,將其帶回實(shí)驗(yàn)室水培1 d,待花自然開放后,用硫酸紙盒收集花藥并置之于硅膠干燥器中干燥1 ~2 d,使其自然散粉后收集花粉,將收集的花粉置于離心管中并于干燥低溫(-20 ℃)條件下保存以備用。
以KH2PO4溶液水培花枝的試驗(yàn)材料:2019 年11 月,分別采集‘長林18’‘長林166’‘長林40’油茶樹冠中外部的花枝,每個(gè)品種各采集20枝,確保每枝著生含苞待放的花有3 ~5 朵,每個(gè)品種都不少于60 朵。
2.2.1 花粉萌發(fā)率的測定
取清水培養(yǎng)1 d 的‘長林18’‘長林166’‘長林40’的花粉進(jìn)行試驗(yàn),在基礎(chǔ)培養(yǎng)基(100 g/L 的蔗糖和10 g/L 的瓊脂)[22]中添加不同濃度的KH2PO4溶液,KH2PO4的濃度分別設(shè)為0( 未 添 加, 用 作 對 照CK)、0.015、0.030、0.060、0.120、0.250、0.500、1.500、3.000、4.500 g/L 共10 個(gè)水平梯度。于雙凹載玻片上的培養(yǎng)基中抖落適量花粉,然后將載玻片置于鋪有濕潤濾紙的培養(yǎng)皿中,在20 ~25 ℃的恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)。分別培養(yǎng)2、4、8、12、24 h 后于100 倍的生物顯微鏡下觀察并統(tǒng)計(jì),每個(gè)處理各重復(fù)3 次,每個(gè)重復(fù)各隨機(jī)觀察5 個(gè)視野,統(tǒng)計(jì)每個(gè)視野的花粉總數(shù)及萌發(fā)數(shù),以花粉管長度超過花粉粒直徑為花粉萌發(fā)的標(biāo)準(zhǔn),統(tǒng)計(jì)不同培養(yǎng)時(shí)間的花粉萌發(fā)率,且每個(gè)視野隨機(jī)挑選5 條花粉,測量并統(tǒng)計(jì)花粉管的長度。
2.2.2 花粉活力的測定
將3 個(gè)品種油茶的新鮮花枝置于添加了濃度分別為0(未添加,用作對照CK)、1.5、3.0、4.5 g/L 的KH2PO4溶液的培養(yǎng)基中進(jìn)行清水培養(yǎng)[23-25],待其花開后2、8、16 d 取其花粉。于雙凹載玻片上的基礎(chǔ)培養(yǎng)基中抖落適量花粉,然后將載玻片置于鋪有濕潤濾紙的培養(yǎng)皿中,于20 ~25 ℃的恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)。培養(yǎng)24 h 后將其置于100 倍的生物顯微鏡下觀察并統(tǒng)計(jì),重復(fù)3 次,隨機(jī)選取5 個(gè)視野進(jìn)行觀察,統(tǒng)計(jì)每個(gè)視野的花粉萌發(fā)數(shù),以花粉管長度超過花粉粒直徑為花粉萌發(fā)的標(biāo)準(zhǔn),統(tǒng)計(jì)不同培養(yǎng)時(shí)間的花粉萌發(fā)率,且每個(gè)視野隨機(jī)挑選5 條花粉,測量并統(tǒng)計(jì)花粉管的長度。
2.2.3 柱頭可授性的測定
將‘長林18’‘長林166’‘長林40’的花枝置于濃度分別為0(未添加,用作對照CK)、1.5、3.0、4.5 g/L 的KH2PO4水溶液中,待其花開后2、8、16 d 的上午10:00 時(shí)取其花柱,每次取樣時(shí)每個(gè)濃度處理各采集5 朵花,采用聯(lián)苯胺-過氧化氫法測定其柱頭的可授性,并于凹面載玻片凹陷處的中央放置采集的柱頭,滴入1 ~2 滴聯(lián)苯胺-過氧化氫溶液,10 ~15 min 后觀察并記錄顏色的變化和周圍出現(xiàn)的氣泡數(shù)量。
2.2.4 落花率及保果率的測定
于2019 年10 月6 日選擇生長健壯、發(fā)育良好的油茶植株掛牌標(biāo)識,每個(gè)處理各選8 株,在每株樣樹的東、西、南、北4 個(gè)方位各選取1 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)枝(花芽數(shù)不少于30 個(gè)),人工統(tǒng)計(jì)每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)枝上的花芽數(shù)量。在油茶的初花期(2019 年11月23 日)、盛花期(2019 年12 月16 日)、末花期(2020 年1 月5 日)、第1 次落果(2020 年4 月30 日)、第1 次落果(2020 年8 月6 日)、成熟期(2020 年10 月17 日)前的10 ~15 d 各噴施1 次濃度分別為0(未添加,用作對照CK)、1.5、3.0、4.5 g/L 的KH2PO4溶液,噴施時(shí)間選在半陰無風(fēng)天的上午10:00 時(shí)前或下午16:00 時(shí)后,噴施程度以滴水為宜[26]。于末花期記錄每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)枝上的花朵數(shù)量,2020 年3 月30 日記錄其坐果數(shù),2020 年10 月17 日記錄其成熟果的個(gè)數(shù),依據(jù)下列公式分別計(jì)算其落花率與保果率。
2.3.1 花粉萌發(fā)率的統(tǒng)計(jì)與分析
使用10×10 倍的生物顯微鏡進(jìn)行觀察,每個(gè)濃度處理各觀察5 個(gè)視野,統(tǒng)計(jì)各個(gè)視野內(nèi)的花粉總數(shù)和萌發(fā)的花粉數(shù),并按下式計(jì)算花粉萌發(fā)率。
2.3.2 花粉管長度的統(tǒng)計(jì)與分析
使用motic BA 400 生物顯微鏡數(shù)碼顯微記錄圖像和imageview 軟件系統(tǒng)隨機(jī)測量花粉管的長度。采用Excel 2010軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和圖表制作,使用SPSS 22 軟件進(jìn)行方差分析。
3.1.1 磷酸二氫鉀對油茶花粉管萌發(fā)長度的影響
KH2PO4溶液對油茶花粉的萌發(fā)具有一定的促進(jìn)作用,影響著油茶的結(jié)實(shí),進(jìn)而影響其產(chǎn)量。將3 個(gè)品種油茶的花粉置于添加了不同濃度的KH2PO4溶液的基礎(chǔ)培養(yǎng)基中分別培養(yǎng)2、4、8、12、24 h,其萌發(fā)長度分別如圖1A—E 所示。由 圖1 可 知,0.12 ~0.25、0.06 ~0.25、0.06 ~0.25 g/L 分別為促進(jìn)‘長林18’‘長林166’‘長林40’花粉管伸長的最適宜的KH2PO4添加濃度。在KH2PO4濃度為0.25 g/L 的培養(yǎng)條件下分別培養(yǎng)2 和8 h,‘長林18’花粉管萌發(fā)長度最長分別為645.27 與1142.11 μm,較其CK(0 g/L)處理的分別伸長了14.44%和25.27%;在KH2PO4濃度為0.12 g/L 的培養(yǎng)條件下分別培養(yǎng)12 和24 h,其花粉管萌發(fā)長度最長分別為1 019.8 與1 157.97 μm,較其CK 處理的分別伸長了40.41%和28.48%。在KH2PO4濃度為0.12 g/L 的培養(yǎng)條件下分別培養(yǎng)2 和24 h,‘長林166’花粉管萌發(fā)長度最長分別為375.61 與995.11 μm,較其CK(0 g/L)處理的分別伸長了43.25%和52.68%;在KH2PO4濃度為0.06 g/L 的培養(yǎng)條件下分別培養(yǎng)4 和12 h,其花粉管萌發(fā)長度最長分別為629.74 與649.88 μm,較其CK 處理的分別伸長了54.23%和24.61%;在KH2PO4濃度為0.25 g/L 的培養(yǎng)條件下培養(yǎng)8 h,其花粉管萌發(fā)長度最長為742.30 μm,較其CK 處理的伸長了55.74%。在KH2PO4濃度為0.25 g/L的培養(yǎng)條件下分別培養(yǎng)2、4 和8 h,‘長林40’花粉管萌發(fā)長度最長分別為93.32、274.02 和742.30 μm,較其CK(0 g/L)處理的分別伸長了31.12%、81.67% 和33.68%; 在KH2PO4濃 度 為0.06 g/L 的培養(yǎng)條件下培養(yǎng)12 h,其花粉管萌發(fā)長度最長為391.73 μm,較其CK 處理的伸長了41.92%;在KH2PO4濃度為0.12g/L 的培養(yǎng)條件下培養(yǎng)24 h,其花粉管萌發(fā)長度最長為488.44 μm,較其CK 處理的伸長了48.32%。
圖1 磷酸二氫鉀的濃度對3 個(gè)品種油茶花粉萌發(fā)長度的影響Fig. 1 The effect of KH2PO4 on pollen germination length of three varieties of C. oleifera
3.1.2 磷酸二氫鉀對油茶花粉萌發(fā)率的影響
將3 個(gè)品種油茶的花粉置于添加了不同濃度的KH2PO4溶液的基礎(chǔ)培養(yǎng)基中分別培養(yǎng)2、4、8、12、24 h,其萌發(fā)率分別如圖2A—E 所示。由圖2 可知,0.25、0.06、0.06 g/L 分別為促進(jìn)‘長林18’‘長林166’‘長林40’花粉萌發(fā)率的最適宜的KH2PO4添加濃度。在KH2PO4濃度為0.25 g/L 的培養(yǎng)條件下分別培養(yǎng)4、8、12 和24 h,‘長林18’花粉的最大萌發(fā)率分別為45.15%、38.94%、61.95%、59.81%, 較 其CK(0 g/L)處理的分別提高35.73%、15.64%、30.07%、49.67%;在KH2PO4濃度為0.06 g/L 的培養(yǎng)條件下分別培養(yǎng)12 和24 h,‘長林166’花粉的最大萌發(fā)率分別為53.67%與63.31%,較其CK(0 g/L)處理的分別提高6.73% 和8.92%;在KH2PO4濃度為0.12 g/L 的培養(yǎng)條件下分別培養(yǎng)2、8、12 和24 h,‘長林40’花粉的最大萌發(fā)率分別為32.32%、25.31%、38.50%、52.39%,較其CK(0 g/L) 處 理 的 分 別 提 高84.59%、26.37%、56.47%、61.29%。
圖2 磷酸二氫鉀的濃度對3 個(gè)品種油茶花粉萌發(fā)率的影響Fig. 2 The effect of KH2PO4 on pollen germination rate of three varieties of C. oleifera
3.2.1 磷酸二氫鉀對水培油茶花枝上的花粉管萌發(fā)長度的影響
以添加了不同濃度KH2PO4的水溶液培養(yǎng)3個(gè)品種油茶的花枝,水培2、8、16 d 后花枝上的花粉萌發(fā)長度分別如圖3A—C 所示。由圖3 可知,濃度為1.5 g/L 的KH2PO4最能顯著促進(jìn)‘長林18’‘長林166’‘長林40’花粉管的伸長。在水培8 和16 d 后,‘長林18’花粉管的萌發(fā)長度最長,分別為1 093.96 與523.57 μm,較其CK(0 g/L)處理的分別伸長41.6%和66.5%;在水培8 和16 d 后,‘長林166’花粉管的萌發(fā)長度最長分別為1 383.30 與1 016.97 μm,較其CK(0 g/L)處理的分別伸長4.00%和96.90%;在水培2 和8 d 后,‘長林40’花粉管的萌發(fā)長度最長分別為1 340.88 與830.14 μm,較其CK(0 g/L)處理的分別伸長6.4%和61.0%。
圖3 KH2PO4 溶液對水培油茶花枝上的花粉萌發(fā)長度的影響Fig. 3 The effect of hydroponic culture with KH2PO4 on pollen germination length by fresh flowering branches
3.2.2 磷酸二氫鉀對水培油茶花枝上的花粉萌發(fā)率的影響
以添加了不同濃度的KH2PO4水溶液培養(yǎng)3 個(gè)品種油茶的花枝,水培2、8、16 d 后花枝上的花粉萌發(fā)率分別如圖4A—C 所示。由圖4 可知,濃度為3.0 g/L 的KH2PO4最能顯著提高‘長林18’‘長林166’‘長林40’的花粉萌發(fā)率。水培8 和16 d 后,‘長林18’花粉的最大萌發(fā)率分別為55.94%與48.20%,較其CK(0 g/L)處理的分別提高了49.21%和95.93%;水培2、8 和16 d 后,‘長林166’花粉的最大萌發(fā)率分別為73.85%、68.93%與53.33%,較其CK(0 g/L)處理的分別提高了24.98%、129.23%和70.27%;水培8 和16 d 后,‘長林40’花粉的最大萌發(fā)率分別為48.43%與38.00%,較其CK(0 g/L)處理的分別提高了47.29%和62.67%。
圖4 磷酸二氫鉀水培花枝對保持花粉萌發(fā)率的影響Fig. 4 The effect of hydroponic culture with KH2PO4 on pollen germination rate by fresh flowering branches
柱頭可授性直接影響著植物的有性生殖效率[27]。以添加了不同濃度KH2PO4的水溶液培養(yǎng)3 個(gè)品種油茶的花枝,水培2、8、16 d 后花枝上花朵的柱頭可授性分別如圖5A—C 所示,其可授性的強(qiáng)弱見表2。不同油茶品種的花枝在添加了不同濃度KH2PO4的水溶液中分別培養(yǎng)2、8、16 d 時(shí),其花朵具有不同強(qiáng)度的可授性。分別將‘長林18’‘長林166’‘長林40’的花枝置于KH2PO4濃度依次為0 (CK)、1.5、3.0、4.5 g/L 的水溶液中水培不同天數(shù)后,其柱頭可授性的強(qiáng)度均逐漸減弱:‘長林18’的柱頭可授性,水培2 d后分別為中、強(qiáng)、強(qiáng)、強(qiáng),水培8 d 后分別為中、中、中、弱,水培16 d 后分別為弱、弱、弱、弱;‘長林166’的柱頭可授性,水培2 d 后分別為強(qiáng)、中、中、中,水培8 d 后分別為弱、中、中、弱,水培16 d 后分別為弱、中、弱、弱;‘長林40’的柱頭可授性,水培2 d 后分別為中、中、強(qiáng)、強(qiáng),水培8 d 后分別為弱、中、強(qiáng)、中,水培16 d 后分別弱、弱、中、中。這一試驗(yàn)結(jié)果表明,用于培養(yǎng)‘長林18’‘長林166’‘長林40’枝條的水溶液中KH2PO4的最適宜濃度分別為1.5 ~3.0、1.5、3.0 g/L。
表2 磷酸二氫鉀對水培油茶花枝上花柱頭可授性的影響?Table 2 The effect of hydroponic culture with KH2PO4 on stigma receptivity by fresh flowering branches of C. oleifera
圖5 在添加了不同濃度磷酸二氫鉀的水溶液培養(yǎng)下3 個(gè)油茶品種花枝上花柱頭可授性的氣泡狀態(tài)Fig. 5 The state of pollination bubbles on flowering stigmas of three C. oleifera varieties cultured in aqueous solutions supplemented with different concentrations of KH2PO4
續(xù)圖5Continuation of Fig.5
以不同濃度的KH2PO4溶液噴施3 個(gè)品種的油茶樹后,其落花率與保果率的單因素方差分析結(jié)果見表3。由表3 可知,3 個(gè)油茶品種的落花率與總保果率均存在顯著差異,而其果期的保果率均無顯著差異。當(dāng)水溶液中KH2PO4的濃度為3.0 g/L時(shí),‘長林18’的落花率(32.21%)最低,是CK 處理的61.78%;當(dāng)水溶液中KH2PO4的濃度為1.5 g/L時(shí),‘長林18’的總保果率(8.23%)最高,高于CK 處理的30.02%。當(dāng)水溶液中KH2PO4的濃度為3.0 g/L 時(shí),‘長林166’的落花率(36.24%)最低,是CK 處理的70.11%;當(dāng)水溶液中KH2PO4的濃度為4.5 g/L 時(shí),‘長林166’的總保果率(4.94%)最高,高于CK 處理的65.21%。當(dāng)水溶液中KH2PO4的濃度為3.0 g/L 時(shí),‘長林40’的落花率(47.87%)最低,是CK 處理的73.70%;當(dāng)水溶液中KH2PO4的濃度為4.5 g/L 時(shí),‘長林40’的總保果率(6.17%)最高,高于CK 處理的87.54%。這一試驗(yàn)結(jié)果表明,花果期對‘長林18’‘長林166’‘長林40’噴施KH2PO4水溶液,溶液中KH2PO4的最適濃度分別為1.5 ~3.0、3.0 ~4.5、3.0 ~4.5 g/L。
表3 噴施磷酸二氫鉀水溶液對油茶落花率與保果率的影響?Table 3 The effect of spraying KH2PO4 on flower drop rate and fruit preservation rate of C. oleifera
4.1.1 磷酸二氫鉀對油茶花粉萌發(fā)的影響
植物花粉生活力受到多方面因素的影響,除了受到遺傳特性、生長時(shí)期等因素的影響外,還受到如氮(N)、磷(P)、鉀(K)等多種營養(yǎng)元素的影響[28]。磷酸二氫鉀主要是通過K+和P 元素的供給來影響花粉萌發(fā)的,K+可能是通過增強(qiáng)與花粉萌發(fā)有關(guān)的酶的活性[29]并借助其與蔗糖的協(xié)同作用來調(diào)節(jié)植物細(xì)胞滲透勢從而提高花粉萌發(fā)率的,而P 元素可能通過為花粉萌發(fā)和花粉管生長提供基本元素,并通過加快活細(xì)胞能量代謝[27]與循環(huán)等生命活動來促進(jìn)花粉的快速萌發(fā)和花粉管的快速生長,而且K+與P 元素之間可能存在著相互協(xié)同的作用,這種協(xié)同作用也能促使花粉的萌發(fā)。
研究結(jié)果表明,在基礎(chǔ)培養(yǎng)基(100 g/L 蔗糖+10 g/L 瓊脂)中添加濃度為0.12 ~0.25 g/L 的磷酸二氫鉀,能顯著促進(jìn)油茶花粉的萌發(fā),培養(yǎng)24 h 后,‘長林18’‘長林166’‘長林40’的花粉管長度最長分別為1 157.97、995.11、488.44 μm,其花粉萌發(fā)率最大分別為59.81%、40.55%、52.39%。此結(jié)果與袁德義等[28]、謝治芳等[30]關(guān)于KH2PO4可明顯提高油茶花粉萌發(fā)率的研究結(jié)果大致相同。研究中發(fā)現(xiàn),高濃度(≥1.5 g/L)的KH2PO4對3 個(gè)油茶品種花粉管的伸長及萌發(fā)反而存在抑制作用,培養(yǎng)24 h 后‘長林18’‘長林166’‘長林40’的花粉管長度僅為其CK(0 g/L)處理的3.80%、12.23%、24.67%,而其萌發(fā)率僅為其CK 處理的25.75%、21.74%、57.54%。值得注意的是,有關(guān)研究結(jié)果表明,硼酸和磷酸二氫鉀的混合使用對板栗花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長均有顯著的抑制作用[30]。所以,生產(chǎn)中噴施KH2PO4葉面肥時(shí),應(yīng)盡量使用適宜濃度的KH2PO4,并謹(jǐn)慎地將KH2PO4葉面肥與其他種類的葉面肥混合使用。
4.1.2 磷酸二氫鉀對維持花粉活力的影響
水溶液中的KH2PO4既可提供磷、鉀等營養(yǎng)元素,還能調(diào)節(jié)溶液的酸堿度[31]。以KH2PO4溶液水培油茶花枝,在KH2PO4濃度分別為1.5、1.5、4.5 g/L 的培養(yǎng)條件下水培16 d,‘長林18’‘長林166’‘長林40’的花粉管長度最長分別 為523.57、1 016.97、830.14 μm,較 其CK 處理的分別伸長66.50%、96.90%、368.20%。在以3.0 g/L 的KH2PO4溶液培養(yǎng)下,‘長林18’‘長林166’‘長林40’花粉的最大萌發(fā)率分別為48.20%、70.27%、38.00%,較其CK 處理的分別提高了95.93%、70.27%、62.67%。試驗(yàn)結(jié)果表明,KH2PO4的最適水培濃度為3.0 g/L,這一濃度與其他研究者研究得出的KH2PO4葉面噴施濃度基本接近[22-24]。3 個(gè)油茶品種的花粉活性在相同方式的處理下皆隨著培養(yǎng)天數(shù)的增加而降低。
4.1.3 磷酸二氫鉀對油茶花柱頭可授性的影響
傳粉過程始于花藥的開裂和成熟花粉的散出,攜帶著雄配子或其前體的花粉粒,只有在其具有活力時(shí)才能到達(dá)適宜接受的柱頭,才能保證受精過程的順利進(jìn)行[32]。柱頭可授性直接影響著果樹的正常受精,進(jìn)而影響其坐果[33]。研究結(jié)果表明,‘長林18’‘長林166’‘長林40’油茶花枝在KH2PO4濃度分別為1.5 ~3.0、1.5、3.0 g/L的條件下水培均可維持其較強(qiáng)的花柱頭可授性;而3 個(gè)油茶品種的柱頭在水培2、8、16 d 后分別呈現(xiàn)出強(qiáng)、中、弱的可授性。目前,有關(guān)KH2PO4對油茶花柱頭可授性的影響情況的研究報(bào)道較少,其作用機(jī)理尚不清楚,且該試驗(yàn)結(jié)果僅僅證明了KH2PO4具有維持柱頭可授性的作用,能促進(jìn)油茶的授粉,進(jìn)而減少其落花。
4.1.4 落花率及保果率
在植物的開花與幼果發(fā)育期等生長關(guān)鍵期,其根系吸收的營養(yǎng)不能滿足地上部分器官形態(tài)構(gòu)建的需要[34]。生產(chǎn)中可采取葉面施肥的措施來緩解植物所需養(yǎng)分不足的問題[35]。研究結(jié)果表明,最適于‘長林18’‘長林166’‘長林40’葉面噴施的磷酸二氫鉀的濃度分別為1.5 ~3.0、3.0 ~4.5、3.0 ~4.5 g/L。這一適宜濃度略高于其他研究者研究得出的適宜濃度:如謝治芳等[30]研究得出,葉面噴施0.50%的KH2PO4能減少油茶的落花落果;何應(yīng)會等[23]研究得出,盛花期葉面噴施0.50%~2.00%的磷酸二氫鉀可提高油茶坐果率。其原因可能是立地條件與氣候均有差異。試驗(yàn)結(jié)果還表明,葉面噴施KH2PO4后,3 個(gè)油茶品種的落花率與總保果率均存在顯著差異,而果期其保果率均無顯著差異。這一結(jié)果表明,若在花期就對油茶葉面噴施KH2PO4,則?;ū9Ч赡芨谩R?yàn)樘镩g試驗(yàn)是在2019 年進(jìn)行的,當(dāng)年干旱的氣候條件對油茶落花率和保果率的試驗(yàn)結(jié)果可能會產(chǎn)生一定程度的影響。
油茶的最終產(chǎn)量取決于花期?;始肮诒9省1狙芯恐饕治隽嘶ㄆ趪娛㎏H2PO4對油茶授粉特性的影響情況,而有關(guān)果期噴施KH2PO4對油茶保果特性的影響情況的分析不多,今后仍需在油茶果期開展KH2PO4的噴施試驗(yàn),進(jìn)一步探尋油茶保果特性的影響因素。
葉面噴施適宜濃度的KH2PO4水溶液,能夠促進(jìn)油茶花粉的萌發(fā),維持柱頭的可授性,降低其落花率,提高其坐果率。用于培養(yǎng)油茶花粉的培養(yǎng)基中磷酸二氫鉀的適宜添加濃度為0.12 ~0.25 g/L,在此培養(yǎng)條件下,‘長林18’‘長林166’‘長林40’花粉管的萌發(fā)長度較其CK 處理(磷酸二氫鉀的濃度為0 g/L)的顯著提高了28.48%~52.68%,其花粉萌發(fā)率提高了28.53%~61.29%。使用濃度為1.5 ~3.0 g/L 的磷酸二氫鉀水溶液培養(yǎng)油茶花枝16 d,與CK 處理(磷酸二氫鉀的濃度為0 g/L)的相比,‘長林18’‘長林166’‘長林40’的花粉管萌發(fā)長度與花粉萌發(fā)率分別顯著提高了66.50%~368.20%和62.67 ~95.93%,且以1.5 ~3.0 g/L 的KH2PO4溶液水培其花枝2、8、16 d,可使其花柱分別維持強(qiáng)、中、弱的可授性。在油茶花期葉面噴施3.0 g/L 的KH2PO4,油茶的落花率較其清水噴施的顯著降低了36.24%~61.78%;而在整個(gè)花果期間葉面噴施1.5 ~4.5 g/L的KH2PO4水溶液,油茶的總保果率較其清水噴施的提高了4.94%~8.23%。初花期、盛花期、末花期前10 ~15 d 噴施濃度為3.0 g/L 的磷酸二氫鉀溶液,最能顯著促進(jìn)油茶的開花與坐果。