蔣欣梅 ,羅偉 ,谷喜 ,吳鳳芝 ,于錫宏
(1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院/農(nóng)業(yè)部東北地區(qū)園藝作物生物學(xué)與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,哈爾濱,150030;2.黑龍江肇州縣肇州鎮(zhèn)政府)
硼是植物生長發(fā)育所必需的微量元素之一,與果膠結(jié)合存在于細(xì)胞壁中,可以促進(jìn)植物體內(nèi)碳水化合物的運(yùn)輸和代謝[1],對(duì)植物葉綠體的形成和發(fā)育、細(xì)胞的分裂和伸長、生育器官的形成和發(fā)育、植物產(chǎn)量的形成都有重要的作用[2]。植物體內(nèi)缺硼會(huì)導(dǎo)致生長點(diǎn)及頂芽枯死,枝條易簇生,使根的伸長生長及花、果實(shí)形成受阻;過量的硼則會(huì)導(dǎo)致植物根系變短、變褐直至壞死,葉片卷曲,成熟葉片變褐變干,整個(gè)植株生長受阻[3]。由于植物每年從土壤中吸收大量硼素,而土壤干旱、鹽堿化程度高、過砂或黏重等又會(huì)影響植物對(duì)土壤中硼素的吸收和利用,這就需要定期給植物或土壤補(bǔ)充硼元素。黃瓜為雙子葉植物,需硼量較多,是缺硼敏感的植物[4],由于生產(chǎn)中人們往往重視對(duì)氮、磷、鉀三元素的使用,而忽略了植物所需的微量元素,致使黃瓜缺素癥時(shí)有發(fā)生。目前生產(chǎn)中硼肥主要是硼砂和硼酸,本試驗(yàn)中以硼砂作為硼肥,以津早1號(hào)黃瓜為材料,通過研究硼肥作為基肥條施和葉面噴施2種方式對(duì)黃瓜生長的影響,以期為黃瓜生產(chǎn)提供參考。
于2013-2014年在東北農(nóng)業(yè)大學(xué)設(shè)施中心和黑龍江省肇州縣的雙發(fā)鄉(xiāng)棚室園區(qū)進(jìn)行了2 a重復(fù)試驗(yàn)。
黃瓜品種為津早1號(hào),由華威種苗有限公司提供;硼肥為硼砂,由北京中農(nóng)祥業(yè)生物科技有限公司提供。
黃瓜于3月5日溫室播種育苗,4月25日定植于大棚。每小區(qū)20 m2,株行距35 m×60 cm,隨機(jī)區(qū)組排列,3次重復(fù)。
硼肥選用硼砂,分別采用基肥條施和葉面噴施2種方式。其中,基肥條施是在黃瓜定植時(shí)隨同常規(guī)的磷鉀復(fù)合肥一同施入定植溝內(nèi),667 m2施用量為0.5 kg;葉面噴施是在定植緩苗后植株恢復(fù)生長時(shí)(即定植后10 d)開始,每隔10 d噴施1次,共噴4次,每次噴施濃度為0.15%。以不施用硼砂作為對(duì)照(CK),其他管理正常。
分別在黃瓜定植前,定植后 15、25、35、45 d 對(duì)其葉片進(jìn)行葉綠素含量及凈光合速率測定。黃瓜生長過程中對(duì)主要病害白粉病和霜霉病發(fā)病率進(jìn)行調(diào)查;當(dāng)黃瓜開始采收時(shí)測定小區(qū)產(chǎn)量,同時(shí)對(duì)果實(shí)的品質(zhì)相關(guān)指標(biāo)(VC、可溶性糖、可溶性蛋白質(zhì)、可溶性固形物)進(jìn)行測定。其中,葉綠素含量采用分光光度計(jì)測定[5],凈光合速率采用Li-6400型便攜式光合測定系統(tǒng)測定,VC含量采用2,6-二氯酚靛酚法測定,可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定[6];可溶性蛋白質(zhì)含量采用考馬斯亮藍(lán)G-250方法測定[7];可溶性固形物含量利用阿貝折射儀進(jìn)行測定。差異顯著性分析采用Duncan's新復(fù)極差法(SSR法)。
由圖1、2表明,無論是基肥條施還是葉面噴施硼肥,均可有效提高植株葉片的葉綠素含量和凈光合速率。葉綠素含量和凈光合速率均隨著植株的生長而增加,在定植后35 d時(shí)達(dá)到最大,而后下降。
①葉綠素含量 定植后15 d,硼肥作基肥條施處理的葉綠素含量明顯高于葉面噴施處理(此時(shí)為第1次葉面噴施硼肥后第5天);定植后25~35 d,硼肥葉面噴施處理的葉綠素含量明顯高于基肥條施處理;定植后45 d,2個(gè)處理基本相同。
②凈光合速率 定植后15~25 d,硼肥作基肥條施處理的凈光合速率明顯高于葉面噴施處理;定植后35 d,硼肥葉面噴施處理的凈光合速率明顯高于基肥條施處理;定植后45 d,葉面噴施處理的凈光合速率迅速下降,明顯低于硼肥作為基肥條施的處理,但仍高于對(duì)照。
由圖3、4表明,與對(duì)照相比,硼肥無論是作基肥條施還是葉面噴施,均可顯著降低白粉病和霜霉病的發(fā)病率,顯著提高黃瓜產(chǎn)量,但2個(gè)處理之間差異不顯著。
表1結(jié)果表明,施用硼肥對(duì)黃瓜品質(zhì)有一定影響,可顯著提高VC含量,顯著降低可溶性固形物含量,對(duì)可溶性糖含量和可溶性蛋白質(zhì)含量影響不大。硼肥葉面噴施處理的VC含量顯著高于基肥條施處理,兩者均顯著高于對(duì)照;硼肥葉面噴施處理和基肥條施處理的可溶性固形物含量差異不顯著。
圖1 硼肥不同施用方式對(duì)黃瓜葉綠素含量的影響
圖2 硼肥不同施用方式對(duì)黃瓜光合速率的影響
圖3 硼肥不同施用方式對(duì)黃瓜病害發(fā)病率的影響
圖4 硼肥不同施用方式對(duì)黃瓜產(chǎn)量的影響
表1 硼肥不同施用方式對(duì)黃瓜品質(zhì)的影響
蔬菜需硼量高,一般來說,單子葉植物如禾本科作物中可溶性硼含量高,再利用率也高,而雙子葉植物如大多數(shù)蔬菜其體內(nèi)不溶性硼含量高,其再利用率低,因此,蔬菜生長過程中必須及時(shí)補(bǔ)充硼肥[8]。硼作為細(xì)胞壁的組成成分,對(duì)植物葉綠體的形成和發(fā)育有一定作用,而葉綠體是植物光合作用的主要場所,葉綠素作為一類與光合作用有關(guān)的最重要色素主要存在于葉綠體中。本試驗(yàn)表明,硼肥采用2種方式施用均可有效提高黃瓜葉片中葉綠素含量以及凈光合速率,這與楊兵等[9]采用營養(yǎng)液處理黃瓜幼苗時(shí)的研究結(jié)果一致。凈光合速率的提高意味著黃瓜植株光合作用增強(qiáng),將提高植株的生長勢,進(jìn)而提高植株的抗逆性,使黃瓜病害如霜霉病、白粉病發(fā)病率降低。
本試驗(yàn)中,在定植后15 d時(shí),黃瓜葉片中葉綠素含量和凈光合速率,表現(xiàn)為硼肥作為基肥條施處理明顯高于硼肥葉面噴施處理,這可能是由于2種方式施用時(shí)間不同所致,基肥條施處理是在定植時(shí)一次性施用,而葉面噴施是在定植后第10天開始第1次噴施,因此,在定植后15 d時(shí)(此時(shí)為第1次葉面噴施硼肥的第5天),基肥條施的效果明顯大于第1次葉面施用的。黃瓜葉片中葉綠素含量和凈光合速率在定植后15~35 d基本上表現(xiàn)為硼肥葉面噴施處理明顯高于硼肥基施處理,說明硼肥葉面施用多次具有效應(yīng)累積作用,硼元素直接被葉片吸收利用,其效果更直接。而硼肥作為基肥時(shí),硼元素是通過根系向植株葉片運(yùn)輸,運(yùn)輸距離較長。定植后45 d,硼肥葉面噴施處理的葉綠素含量和凈光合速率均低于基肥條施處理,這可能是由于本試驗(yàn)條件下未施用硼肥的對(duì)照尚未出現(xiàn)缺硼癥狀,而連續(xù)噴施4次硼肥可能造成植株內(nèi)硼素略過量而抑制了黃瓜生長(田間植株未表現(xiàn)出明顯的硼素過量癥狀),有關(guān)硼素在植株體內(nèi)的吸收與利用方面的研究還有待于進(jìn)一步研究。
總之,硼砂作為基肥條施和葉面噴施均有效提高了黃瓜體內(nèi)葉綠素含量和凈光合速率,使霜霉病和白粉病發(fā)病率顯著降低,產(chǎn)量顯著提高,使VC含量提高,可溶性固形物含量降低。生產(chǎn)中建議硼砂葉面噴施(濃度為0.15%),從定植后10 d天開始,每隔10 d噴施1次,連續(xù)噴施2~3次;或者硼砂作為基肥一次性施用,施用量為0.5 kg/667 m2。
[1]郭世榮.無土栽培學(xué)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2005:61-62.
[2]沈振國,張秀省,王震宇,等.硼素營養(yǎng)對(duì)油菜花粉萌發(fā)的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),1994,27(1):51-56.
[3]劉錚.微量元素的農(nóng)業(yè)化學(xué)[M].北京:農(nóng)業(yè)出版社,1991:108-141.
[4]張福鎖.植物營養(yǎng)生態(tài)生理學(xué)與遺傳學(xué)[M].北京:中國科學(xué)技術(shù)出版社,1993:104-108.
[5]史芝文.植物生理生化實(shí)驗(yàn)技術(shù)指導(dǎo)[M].哈爾濱:東北農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,1993:126-129.
[6]張憲政,譚桂茹,黃元極,等.植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)[M].沈陽:遼寧科學(xué)技術(shù)出版社,1989:264-267,268-271.
[7]李合生.植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)[M].北京:高等教育出版社,2000:134-137.
[8]陳文霞.硼肥與蔬菜生產(chǎn)[J].河南農(nóng)業(yè),2008(1):24.
[9]楊兵,張紅.缺硼對(duì)黃瓜幼苗生長和光合特性的影響[J].園藝與種苗,2011(5):88-90.