喷施赤霉素对骏枣叶片发育及产量品质的影响

　　摘要以明确骏枣花期喷施不同质量浓度赤霉素对内源GA3含量、光合效率及品质产量的影响为目的,以骏枣为材料,于骏枣盛花期叶面喷施外源赤霉素,处理质量浓度分别为0mg/L(CK)、10mg/L、20mg/L、40mg/L、60mg/L、80mg/L,测定骏枣叶片相关指标及光合作用,检测果实缓慢生长期、迅速生长期、白熟期、转色期和红熟期果实内源GA3含量;在红熟期调查骏枣品质产量相关指标。结果表明:喷施不同质量浓度赤霉素后骏枣叶片光合作用表现为低质量浓度促进、高质量浓度抑制,其中处理40mg/L对叶片光合作用的促进最显著;随着枣果发育,幼果期内源GA3含量显著上升,果实缓慢生长期内源GA3含量快速下降,赤霉素处理显著提高了果实内源GA3含量,全红期果实中处理较对照的内源GA3含量提高了0.011~0.031mg/kg。品质方面,低质量浓度处理与对照相比单果质量和产量有所增加,果形指数和果柄耐拉力差异不明显;随着处理质量浓度的增加,全红期枣果可溶性糖、总酸含量先升高后降低,蛋白质含量先降低后升高,纤维素含量逐渐下降后上升。得出结论喷施赤霉素能明显提高骏枣果实品质和叶片光合效率,因此在新疆地区骏枣以高产优质为目标建议喷施40mg/L赤霉素。

　　关键词骏枣;赤霉素;光合;叶片;营养品质;产量

　　赤霉素是世界上公认的五大类植物激素之一[1],在植物界内分布十分广泛。赤霉素可以增强叶片光合效应、促进细胞生长、使植物提前开花坐果等,被大量应用于粮食作物和经济作物上,用来提高产量和品质。在果树[2-4]初花期和盛花期喷施低质量浓度(20~30mg/L)赤霉素,对于提高光合作用,增加产量有积极作用;曹柳青[5]研究显示,枣花期喷施适宜浓度赤霉素能够提高叶片光合作用,增加坐果率;花期喷施植物生长调节剂赤霉素和氨基酸叶面肥等措施可以为枣树提供营养物质促进花粉发芽并增加坐果率[6-8];周相娟等[9]研究也表明赤霉素处理后香菜叶片中的叶绿素含量显著高于对照。

　　经研究,金丝小枣[10]枣树开花达30%左右时,喷施12mg/L赤霉酸药液能显著提高沧州金丝小枣枣树的座果率、单果质量、着色和单位面积产量;在寒富苹果[11]盛花期施用赤霉素,拉长了苹果的果柄,限制了果实的横向生长,增大了果实的果形指数,明显降低了果实的单果质量,显著提高了发育过程中硬度、可溶性固形物含量、可溶性糖含量等基本品质。枣(ZizyphusjujubeMill.),鼠李科(Rhamnaceae)枣属(ZiziphusMill.)植物,具极强的抗逆性,抗寒耐寒、耐瘠薄,适应性极强[12]。但是多数枣品种自然座果率极低,如新疆南疆地区主栽品种骏枣,自然座果率仅为开花总数的1%左右[13]。

　　新疆果农在骏枣的生长过程中大量的使用赤霉素,一方面促进座果,提高产量。但另一方面滥用激素,包括喷施时间不当、喷施浓度高、喷施次数过多等对品质及果品安全性的造成了一定的影响,例如红枣长期不合理的喷施植物外源激素使得品质下降、抗性降低[14],出现了裂果和畸形果,这不仅增加了枣树的管理成本,还降低了红枣的食用安全性。目前,赤霉素在果品中的研究多集中在品质产量上,针对赤霉素处理后不同时期的果皮结构研究不多,而枣树花期喷施赤霉素后果实中内源GA3含量的变化规律也罕见报道。本试验在合理使用植物激素的前提下研究盛花期喷施不同浓度赤霉素对骏枣叶片光合效应和果实品质的影响,探索喷施赤霉素后不同发育时期果实中内源GA3含量的变化和果皮结构,旨在确定新疆‘骏枣’合理喷施赤霉素的用量,为实现‘骏枣’优质高产提供理论依据。

　　1材料与方法

　　1.1试验地和材料

　　试验于2020年夏秋季节进行,试验地位于新疆阿克苏地区温宿县万亩生态园,品种为骏枣,树龄2a,枣园种植采用矮化密植模式,株行距0.5m×1.5m,当年主枝短截,放3~4个新生枣头,树高1.2~1.5m,冠幅0.8~1.0m,砧木为酸枣,南北行向定植,土质为沙壤土,园相整齐,树势均衡,除喷药处理外,其他管理措施一致,管理水平较好。

　　1.2试验设计试验设6个处理,赤霉素质量浓度分别为:CK:0mg/L、T1:10mg/L、T2:20mg/L、T3:40mg/L、T4:60mg/L、T5:80mg/L;每处理3个重复,各处理均选择树势均匀的30棵树为试验树(10棵为1个小区,3个重复),在试验地的骏枣盛花期时(7月2日)进行第1次喷施,一共处理2次,7d后进行第2次喷施且各处理喷施的药剂浓度与第1次相同。使用的药剂为纯度98%的GA3粉剂(源叶生物科技有限公司);人工使用电动喷雾器对全植株进行雾态喷施,直至叶面滴水为止,喷施时间为21:00-23:00。

　　1.3调查与测定指标

　　1.3.1枣果内源GA3含量的检测采用高效液相色谱法(HPLC)测定骏枣6个处理后5个发育时期果实中的GA3含量。每处理分别于GA3第2次喷施后的3d、30d、50d、70d、90d采集,每一时期各处理均选择30枚无病虫害的果实为样本(10棵树为1个小区,每小区每棵树选择一枚枣果,设3个重复),将一个小区中10枚枣果除去枣核后所有的果肉果皮切碎混合均匀,装入10mL冻存管用液氮速冻保存,共计90个样本,带回实验室测定GA3含量。

　　1.3.2光合作用日变化参数的测定采用LI6400XT便携式光合测试仪,于第2次处理后的第1天2020年7月11日进行测定,天气状况晴朗无云,每个处理选择3棵树势健壮生长良好的枣树,每棵枣树选择1片位于中部外侧枣吊第2~4节具有成熟功能且向阳的叶片作为样叶来测定光合指标,测定时间为8:00-20:00,每2h进行一次瞬时活体测定共计测定7个时间点,在自然光条件下测定,叶室与光线垂直,测定指标包括叶片净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度和蒸腾速率的日变化;根据以上数据计算瞬时水分利用效率,公式为WUE=Pn/Tr。式中:Pn、Tr分别表示净光合速率、蒸腾速率。

　　1.3.3骏枣叶片相关指标的测定骏枣果实红熟期时(90d)各处理在树冠外围按照东、西、南、北4个方位选择240片位于枣吊3~4节大小均匀健康无虫害的完全功能叶片为测定叶(10棵树为一个小区,每棵树每一方向摘取2片叶子,设3个重复)。每个叶片测量3次取平均值,采集之后做好标记以便测量其他指标。

　　2结果与分析

　　2.1不同质量浓度赤霉素处理后枣果内源赤霉素的含量与变化

　　不同质量浓度处理的GA3含量都是随着枣果的发育先升高后逐渐降低,果实迅速生长期(3d)GA3含量显著上升,GA3含量最高的处理为T2(1.97μg/g),其次为T3(1.56μg/g)和T1(1.51μg/g),CK为1.37μg/g,而T4(1.26μg/g)和T5(1.08μg/g)处理后枣果内GA3含量显著低于对照,说明喷施高质量浓度赤霉素不仅不会增加枣果内GA3含量反而会降低,起到抑制作用。果实缓慢生长期(30d)之后GA3含量迅速下降并保持在较低水平。30d时T3处理显著提高了同期果实中的GA3含量(0.61μg/g),与对照GA3含量相比变化规律基本一致,但处理后枣果GA3含量表现为逐渐降低。喷施GA3提高了果实发育起始阶段的GA3含量,且作用时间持久。

　　2.2不同质量浓度赤霉素处理对骏枣叶片光合特性的影响

　　2.2.1净光合速率日变化

　　6种赤霉素处理的骏枣叶片Pn日变化呈现两种不同的趋势,6种处理在8:00-12:00期间均呈上升趋势并于12:00到达第1个峰值,CK为最高值是26.17μmol/(m2·s),T1为最低值仅有24.36μmol/(m2·s),与CK相比T1下降了7.28%;在12:00-16:00期间CK、T4、T5整体为下降走势,但是T1、T2、T3在12:00时到达第1个峰值后开始下降,并在14:00时降到谷底,而后快速上升在16:00到达第2个峰值,此时T2为最高值是26.67μmol/(m2·s),CK为最低值仅有21.00μmol/(m2·s),与CK相比T2上升了26.99%,这3个质量浓度的处理有明显的“光合午休”现象;随后在16:00-20:00期间6种处理均呈先快速下降后缓慢下降。

　　3讨论

　　植物激素是植物体内天然存在的可调控植物生命活动的有机物质,与植物生长发育的代谢调节控制都有密切的关系。灰枣上的研究表明喷施GA3的枣花中GA3含量都比未喷施的高,且达到极显著水平[15]。闫威姣等[16]试验表明喷施不同浓度GA3+微肥处理之后,骏枣果实中的GA3含量和IAA含量会有所增加;葛晓宁等[17]、温玥[18]认为喷施外源赤霉素能够提高果实发育前期果实内源GA3含量,这些皆与本试验结论相同。本试验中不同质量浓度GA3处理均显著提高了果实中GA3含量,特别是提高了幼果发育初期的GA3含量,变化规律与CK对照基本一致,但同时还发现喷施T5的处理抑制枣果自身GA3的合成。

　　光合作用是形成作物产量的物质基础,也是植物生长发育的基础和生产力和决定性因素[19],宋丽华等[20]研究表明GA3可以提高植物的光合效率。本试验CK、T4、T5这3个质量浓度处理的Pn日变化为单峰型曲线,但低浓度赤霉素处理后骏枣Pn日变化呈双峰型曲线,在16:00出现第2个峰值,改变了骏枣Pn日变化类型,而不同浓度的赤霉素对叶片净光合速率的影响效果不同。

　　气孔是植物叶片与外界进行气体交换的主要通道,在控制水分损失和获得碳素之间的平衡中起着关键的作用。用气孔导度(Gs)来表示的是气孔张开的程度,袁琳等[21]认为外源赤霉素可以提高大豆未成熟叶片的气孔导度,本实验表明T3处理后骏枣叶片气孔导度明显升高,而T5处理后Gs则低于CK。Gs越大,越利于进行水汽和二氧化碳等气体交换,反之则阻碍气体交换[22-23]。这与曹柳青等[24]的结论相同。

　　且T3处理后Pn、Tr、Gs日均值最大并降低了Ci日均值,可见低浓度处理可以增加骏枣光合效率。这与许玲玲等[4]、郭明等[2]、马俊青等[3]研究结果一致。张演义等[25]认为外源赤霉素处理后葡萄果穗数量及单果质量均有所增加,邻近功能叶片净光合速、瞬时光能利用、气孔导和水分利用值,也显著提高了15:00时Pn和WUE值。说明赤霉素处理可增强叶片光合作用,为果实供应更多的碳水化合物,促进果实的膨大增质量,这与本试验观点一致;宋亚伟等[26]认为赤霉素的施用浓度并不是越高越好,本试验中高质量浓度赤霉素处理的净光合速率日变化与对照并无明显差异,由此可知高质量浓度的赤霉素处理对骏枣叶片净光合速率起抑制作用,这与他的结论一致。

　　由本试验验可以看出喷施外源赤霉素对骏枣叶片的相关指标有一定影响,但影响不是很明显。骏枣叶片的纵径和梗长经过不同浓度赤霉素处理后,总体来看呈负面作用均有所减少,其中80mg/L的赤霉素处理后的叶片纵径减少最为明显,可见喷施浓度过高起到严重的抑制作用。这与范志勇等[27]的研究结论相反,他认为喷施外源赤霉素对烤烟叶片的伸长有促进的作用,其中效果最明显的质量浓度为50mg/L。陈晨等[28]研究显示莴苣经过外源赤霉素处理后可以增加叶片和茎段的长度,但是处理后的茎叶生长过快导致植株瘦弱。可能是因为赤素对不同植物的作用是不同的导致结果有所差异。

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　　4结论

　　本试验得出喷施赤霉素能提高整个果实的内源GA3含量,特别是提高了幼果发育初期的GA3含量,变化规律与CK对照基本一致。骏枣盛花期喷施40mg/LGA3时骏枣叶片Pn值和Tr值显著高于CK对照,此处理后骏枣叶片光合效果更好。且此质量浓度处理后骏枣叶片中叶绿素含量显著高于CK对照,故而可增加叶片的光合作用。在营养品质及产量方面,T4处理后的骏枣果实平均单果质量达到28.43g,横径达到54.03mm,T3处理后果实纵径达到36.17mm,可溶性糖含量达到所有处理最高值221.47mg/g,株产量达到5.86kg,所有指标均显著高于CK对照;果柄耐拉力在处理后相差不大;不同质量浓度赤霉素处理表现为低质量浓度促进、高质量浓度抑。建议果农在骏枣盛花期时喷施2次每隔7d喷1次质量浓度为40mg/L的赤霉素。

　　参考文献Reference:

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　　[2]郭明,吴翠云,蒋卉,等.赤霉素对骏枣、灰枣叶片发育及果实品质的影响[J].塔里木大学学报,2012,24(3):40-45.GUOM,WUCY,JIANGH,etal.EffectsofGA3onLeafDevelopmentandFruitQualityofJujube[J].JournalofTarimUniversity,2012,24(3):40-45.

　　[3]马俊青,宋宏伟,卢绍辉,等.喷施赤霉素对灰枣生理及品质的影响[J].河南林业科技,2015,35(3):6-9.

　　作者：樊丁宇1,赵婧彤1,2,3,阿布都卡尤木·阿依麦提1,2,3,靳娟1,杨磊1,郝庆1,耿文娟2

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