張景全,周同永
(1.西寧市西山林場(chǎng),青海 西寧 810000;2.青海省科學(xué)技術(shù)信息研究所有限公司,青海 西寧 810000)
硼是高等植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的微量營(yíng)養(yǎng)元素,它能促進(jìn)碳水化合物的轉(zhuǎn)運(yùn),提高結(jié)實(shí)率和坐果率;硼對(duì)受精過(guò)程有特殊作用,對(duì)花粉萌發(fā)、花粉管生長(zhǎng)和受精過(guò)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(huì)影響花粉形成,造成“花而不實(shí)”“小花不孕”“花而不蕾”等現(xiàn)象[1-3]。
藍(lán)莓作為世界公認(rèn)的新興水果,因其具有防止腦神經(jīng)衰老、增強(qiáng)心臟功能、預(yù)防視力疲勞及防癌抗癌的獨(dú)特功效,具有廣闊的發(fā)展前景[4-6]。然而,隨著中國(guó)藍(lán)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(wèn)題逐漸顯現(xiàn)。植物吸收的硼主要來(lái)自于土壤,然而中國(guó)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(guò)60%,硼素缺乏的問(wèn)題比較突出[3]。在藍(lán)莓實(shí)際生產(chǎn)中,缺硼通常表現(xiàn)為出梢枯萎,嚴(yán)重時(shí)花或花芽不能正常開(kāi)放和發(fā)育,造成減產(chǎn)[4,7-8]。國(guó)外藍(lán)莓栽培歷史悠久,已有大量關(guān)于硼肥對(duì)藍(lán)莓增產(chǎn)的研究報(bào)道,這些研究表明:硼肥可降低藍(lán)莓梢枯萎率,增加藍(lán)莓產(chǎn)量[9-10]。中國(guó)對(duì)藍(lán)莓的引種栽培研究始于20 世紀(jì)末,栽培歷史較短,對(duì)藍(lán)莓營(yíng)養(yǎng)的研究主要集中在氮磷鉀方面,對(duì)于中微量元素營(yíng)養(yǎng)的研究鮮有報(bào)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(duì)藍(lán)莓產(chǎn)量及果實(shí)品質(zhì)的影響尚未見(jiàn)報(bào)道。為此,本研究通過(guò)在田間藍(lán)莓上應(yīng)用硼酸鈉,分析不同硼肥施用量對(duì)藍(lán)莓產(chǎn)量及品質(zhì)的影響,篩選出適宜的噴施量,為藍(lán)莓生產(chǎn)中硼肥的施用提供參考。
試驗(yàn)地位于陜西省漢中市勉縣定軍山鎮(zhèn)左所村鴻豐園藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)示范園。該區(qū)域年日照時(shí)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(jī)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(lán)莓品種為萊格西,樹(shù)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(yàn)采取隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),共設(shè)6 個(gè)硼肥施用量處理:0 (清水對(duì)照)、0.15%、0.30%、0.45%、0.60%和0.75%。每處理(小區(qū))選取5 株長(zhǎng)勢(shì)基本一致的植株,采用背負(fù)式電動(dòng)噴霧器對(duì)全株均勻細(xì)致噴施,重復(fù)3 次,共18 個(gè)小區(qū)。每小區(qū)噴施2 次硼肥:第1 次在藍(lán)莓現(xiàn)蕾期至初花期噴施,第2 次在果實(shí)膨大期噴施,每次噴施量45 L/667 m2。
待藍(lán)莓果實(shí)成熟后,按小區(qū)分批次采摘和統(tǒng)計(jì)單株產(chǎn)量,每一采摘批次隨機(jī)選取50 個(gè)藍(lán)莓果實(shí)測(cè)定果實(shí)外觀、內(nèi)在品質(zhì)、單果質(zhì)量和縱橫徑。
外觀品質(zhì)測(cè)定:?jiǎn)喂|(zhì)量用萬(wàn)分之一天平稱量;利用游標(biāo)卡尺測(cè)量果實(shí)的縱徑和橫徑,并計(jì)算果形指數(shù)(果形指數(shù)=縱徑/橫徑);利用GY-4 硬度計(jì)(水果硬度計(jì))測(cè)量硬度。
內(nèi)在品質(zhì)測(cè)定:將藍(lán)莓果實(shí)打漿,用手持式糖量計(jì)(AtagoPAL-1,Japan) 測(cè)定可溶性固形物含量,采用電位滴定法[23]測(cè)定可滴定酸含量,并計(jì)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(cè)定采用pH 示差法[24-25];維生素C 含量測(cè)定采用鄰苯二胺法[24]。
采用Excel 2007 和SPSS 17.0 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
由圖1 可知:不同硼肥施用量處理間藍(lán)莓單株產(chǎn)量有所差異。當(dāng)硼肥施用量為0~0.30%時(shí),單株產(chǎn)量隨著硼肥施用量的增加而增加;當(dāng)硼肥施用量>0.30%時(shí),單株產(chǎn)量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。6 個(gè)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(shuō)明噴施一定量的硼肥可以提高藍(lán)莓單株產(chǎn)量,但超過(guò)一定范圍會(huì)出現(xiàn)負(fù)效應(yīng)。
圖1 不同硼肥施用量對(duì)藍(lán)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(lán)莓,會(huì)改變藍(lán)莓果實(shí)外觀品質(zhì)。低施用量的硼肥可以增加藍(lán)莓果實(shí)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(fù)效應(yīng)。當(dāng)硼肥施用量為0.30%時(shí),果實(shí)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(shí)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(lán)莓的果形,其果形指數(shù)差異不顯著。說(shuō)明0.30%硼肥處理能較好地提高萊格西藍(lán)莓的外觀品質(zhì)。
表1 不同硼肥施用量對(duì)藍(lán)莓果實(shí)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(lán)莓果實(shí)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(lán)莓果實(shí)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(fù)效應(yīng)。
表2 不同硼肥施用量對(duì)藍(lán)莓果實(shí)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(shí)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(shì),當(dāng)硼肥施用量為0.30%時(shí),果實(shí)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(duì)藍(lán)莓果實(shí)可溶性固形物的改變是一個(gè)緩慢的過(guò)程??傻味ㄋ岷侩S硼肥處理水平的增加呈先減后增的趨勢(shì),硼肥施用量為0.30%時(shí),藍(lán)莓果實(shí)可滴定酸含量最低,較CK 顯著降低14.94% (P<0.05),說(shuō)明噴施適宜施用量的硼肥可在一定程度降低藍(lán)莓果實(shí)可滴定酸含量。不同施用量的硼肥處理后,藍(lán)莓固酸比表現(xiàn)出低施用量促進(jìn)、高施用量抑制的現(xiàn)象,硼肥施用量為0.30%時(shí),果實(shí)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(duì)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(shì)。
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(yùn)輸,促進(jìn)植物光合作用,提高作物產(chǎn)量,但研究進(jìn)一步指出,硼在一定的施用量范圍內(nèi)對(duì)作物具有增產(chǎn)作用,當(dāng)硼肥施用量超過(guò)一定范圍后反而出現(xiàn)負(fù)效應(yīng),造成減產(chǎn)[19-21,26],本研究與前人在其他果樹(shù)上的研究結(jié)果一致。本研究表明:當(dāng)硼肥施用量為0~0.30%時(shí),藍(lán)莓單株產(chǎn)量呈上升趨勢(shì),并在0.30%時(shí)達(dá)到最大值;當(dāng)超過(guò)0.30%時(shí),單株產(chǎn)量呈下降趨勢(shì)。說(shuō)明藍(lán)莓對(duì)硼肥需求很敏感,噴施適宜量硼肥對(duì)藍(lán)莓具有增產(chǎn)作用,而噴施量過(guò)高則會(huì)降低藍(lán)莓單株產(chǎn)量。
在果實(shí)發(fā)育的不同時(shí)期葉面噴施硼肥,可使果實(shí)生長(zhǎng)加快,促進(jìn)果實(shí)縱橫徑的增加[27]。本研究表明:當(dāng)硼肥施用量為0~0.30%時(shí),藍(lán)莓縱橫徑呈現(xiàn)增加趨勢(shì),并在0.30%時(shí)達(dá)到最大值;當(dāng)超過(guò)0.30%時(shí),縱橫徑呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。表明藍(lán)莓葉面噴施適宜量的硼肥,亦能使藍(lán)莓果實(shí)生長(zhǎng)加快。龍友華等[19]對(duì)獼猴桃葉面噴施硼肥的研究表明:硼肥能較好地促進(jìn)果實(shí)狹長(zhǎng)。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(lán)莓果實(shí)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(shù)對(duì)硼肥的響應(yīng)不同所致。適宜的硼肥施用量能提高藍(lán)莓果實(shí)的單果質(zhì)量,這與前人的研究結(jié)果[17,19,28]一致,說(shuō)明硼能提高果實(shí)單果質(zhì)量。藍(lán)莓硬度是藍(lán)莓生產(chǎn)和其果實(shí)耐貯性的重要指標(biāo)[29-30]。從本研究結(jié)果看,藍(lán)莓葉面噴施適宜量硼肥能顯著提高藍(lán)莓的果實(shí)硬度,這對(duì)藍(lán)莓生產(chǎn)具有重大意義,但硼提高藍(lán)莓果實(shí)硬度的具體機(jī)理有待進(jìn)一步研究。
硼過(guò)量和缺少都對(duì)作物的生長(zhǎng)具有抑制作用,影響作物的產(chǎn)量和品質(zhì);適宜作物生長(zhǎng)的硼施用量對(duì)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(duì)碭山梨葉面噴施0.20%~0.30%的硼肥(硼砂)可提高碭山梨果實(shí)的可溶性固形物含量、降低果實(shí)含酸量,提高果實(shí)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(zhǎng)”獼猴桃中毒,反而降低果實(shí)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(yíng)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(shí)品質(zhì)的效果最好;蘭子漢等[21]研究表明:對(duì)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(duì)藍(lán)莓果實(shí)品質(zhì)影響的結(jié)果與前人研究結(jié)果基本一致,藍(lán)莓葉面噴施適宜的硼肥水平能改變藍(lán)莓果實(shí)的內(nèi)在品質(zhì)。與CK 相比,0.30%硼肥可顯著增加藍(lán)莓果實(shí)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(lán)莓果實(shí)的固酸比,提高藍(lán)莓果實(shí)的品質(zhì)。硼能增加果實(shí)中可溶性固形物(糖)的含量,主要是因?yàn)榕鹪貙?duì)植物體內(nèi)糖類物質(zhì)的合成與運(yùn)輸有促進(jìn)作用[1-2];而葉面噴施硼肥降低藍(lán)莓果實(shí)中可滴定酸含量可能與果實(shí)的呼吸作用有關(guān),硼促進(jìn)維生素C 含量的提高是否與L-半乳糖途徑有關(guān)均還有待進(jìn)一步研究。另外,本研究結(jié)果進(jìn)一步指出:當(dāng)葉面噴施硼肥超過(guò)0.30%時(shí),藍(lán)莓果實(shí)品質(zhì)呈現(xiàn)下降趨勢(shì),這可能是硼過(guò)量時(shí),元素間的營(yíng)養(yǎng)平衡遭到破壞,影響糖類物質(zhì)的合成與運(yùn)輸,引起品質(zhì)元素降低,其具體機(jī)理有待進(jìn)一步研究。藍(lán)莓花青素是藍(lán)莓果實(shí)特殊的活性物質(zhì),具有抗氧化、保肝、保護(hù)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(lán)莓果實(shí)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(shí)糖含量越高,花青素合成量越多,硼提高果實(shí)糖含量進(jìn)而間接提高了果實(shí)花青素的含量,其具體機(jī)理有待進(jìn)一步深入研究。
藍(lán)莓葉面噴施適宜量的硼肥可促進(jìn)藍(lán)莓果實(shí)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(fù)效應(yīng)。因此,在藍(lán)莓種植生產(chǎn)中,若藍(lán)莓園區(qū)土壤有效硼含量缺乏,可以在藍(lán)莓的現(xiàn)蕾期至初花期以及果實(shí)膨大期,各噴施1 次0.30%的硼肥來(lái)滿足藍(lán)莓樹(shù)對(duì)硼營(yíng)養(yǎng)的需求。