豆玉娟,孫洪強(qiáng),李曉陽
(遼寧省水土保持研究所,遼寧 朝陽 122000)
草莓(Fragaria ananassa Duch.)屬薔薇科草莓屬植物,其果實(shí)營養(yǎng)價值高,果形美觀,色澤艷麗,風(fēng)味芳香,深受人們的喜愛。鈣、鐵、鋅是草莓生長必不可少的礦質(zhì)元素。有研究表明,根外施鈣明顯增加草莓果實(shí)和葉片鈣、氮、鋅、錳含量[1];2.0%CaCl2溶液葉面噴施促進(jìn)‘三月紅’荔枝著色[2]。適量鐵能夠促進(jìn)番茄的光合作用和蒸騰作用[3]。根外施鋅能顯著提高蘋果果實(shí)中鋅含量,促進(jìn)葉片生長,提高果實(shí)品質(zhì)[4];0.20%濃度鋅處理使紅棗花色素苷含量顯著增加[5];噴施鋅元素能提高蘋果葉片的發(fā)育質(zhì)量和光合能力,延遲葉片衰老,顯著提高葉片凈光合速率,促進(jìn)果實(shí)對鋅和鈣的吸收[6]。朝陽地區(qū)土壤礦質(zhì)元素含量低,為提高草莓果實(shí)品質(zhì),探索根外補(bǔ)充鈣、鐵、鋅對草莓花色素苷和光合速率的影響。
2014年12月—2015年3月,試驗(yàn)于遼寧省水土保持研究所試驗(yàn)示范基地進(jìn)行。該基地距離朝陽市區(qū)10 km,交通方便。供試品種為一年生‘紅顏’草莓,為溫室促成栽培,2014年9月中旬定植,高畦起壟,雙行栽植,大行距70cm,小行距30 cm,株距12cm。供試肥料氯化鈣、硫酸亞鐵和硫酸鋅,分別補(bǔ)充鈣、鐵、鋅3種元素。
葉面噴施3種元素均設(shè)4個濃度,鈣濃度為0.75%、1.00%、1.25%和 1.50%,鐵濃度為 0.40%、0.60%、0.80%和 1.00%;鋅濃度為 0.05%、0.10%、0.20%和0.50%;以噴水為對照。試驗(yàn)選取長勢一致的‘紅顏’草莓,每小區(qū)噴施液體量為200mL。順序排列,不同處理間預(yù)留緩沖帶。3次重復(fù)。
將草莓果實(shí)分為綠熟期、白熟期、轉(zhuǎn)熟期和紅熟期4個時期。在果實(shí)綠熟期(2014年12月20日)和白熟期(2014年12月31日)各噴施1次,共2次。分別于第2次噴施7d后(2015年1月7日)和22d后(2015年1月22日)取樣,保存于冰箱中待測。
花色素苷含量的測定:采用鹽酸乙醇法,每個時期隨機(jī)取3個果實(shí),取待測樣品約0.5 g,磨碎,置于離心管中,加入含1%鹽酸、5%乙醇溶液9mL,浸提萃取4h,過濾,取上清液,使用UV1000紫外可見分光光度計;在波長510、620、650nm下測定吸光度[7]。重復(fù)3次。以1%鹽酸、5%乙醇為空白對照。
Aλ=(A510-A620)-0.1×(A650-A620)
花色素苷含量(nmol·g-1)=[Aλ×提取液體積(mL)×106]/[4.62×104×樣品質(zhì)量(g)]
光合速率的測定:使用LCI-SD便攜式光合儀(購于北京澳作生態(tài)儀器有限公司)。
如圖1所示,果實(shí)發(fā)育初期(綠熟期、白熟期)花色素苷含量低,進(jìn)入轉(zhuǎn)熟期后果皮和果肉中花色素苷的含量開始快速積累,到紅熟期達(dá)到最大。
經(jīng)測定,噴施硫酸鈣7d后,4個鈣處理的花色素苷含量均低于對照(194.70nmol·g-1),噴鈣的,0.75%處理的花色素苷含量最低,1.00%和1.25%處理的漸次升高,1.50%處理的卻低于1.00%處理的。噴施22d后,花色素苷積累增加,4個鈣處理的花色素苷含量均高于對照(204.56nmol·g-1),0.75%濃度處理的最高,比對照增加49.55%;其余3個較高濃度處理的,以1.25%處理的最低,無規(guī)律可言。噴施22d后測定的值比噴施7d后的高,說明較低濃度的鈣在白熟期施用對花色素苷積累有一定的作用。
噴施硫酸亞鐵7 d和22 d后,除0.40%濃度處理外,其余3個濃度處理的花色素苷含量略高于對照,以0.80%濃度白熟期噴施效果較好。
噴施硫酸鋅7d和22d后,除0.05%濃度處理外,其余各濃度處理對提高果實(shí)花色素苷含量有一定的作用,其中0.10%濃度在白熟期噴用的效果較好。
表1 不同處理花色素苷含量 nmol·g-1
噴施22d后檢測,施鈣的葉片,隨著濃度由低到高,功能葉的光合速率呈現(xiàn)中低高的趨勢:0.75%鈣處理與對照基本無差異;1.00%鈣處理最低,光合速率為9.23 μmol·m-2·s-1;1.50%鈣噴施光合速率最高,達(dá)到23.30μmol·m-2·s-1(圖2)。由此可見,低濃度鈣處理對葉片光合作用無影響。隨濃度升高光合速率降低,且葉片受到損傷。至于1.50%鐵處理光合速率升高不好理解。
葉片噴施硫酸亞鐵,隨著鐵濃度由低到高,呈現(xiàn)低、高、更低的趨勢,0.60%鐵處理光合速率最高,為18.99 μmol·m-2·s-1(圖3)。
葉片噴施硫酸鋅,4個鋅濃度處理的光合速率分別為 16.2、16.8、16.14 和 20.01μmol·m-2·s-1,均高于對照,基本為逐漸升高的趨勢(圖4)。
不同濃度的鈣、鐵、鋅噴施后,草莓葉片均呈現(xiàn)不同程度的變化。氯化鈣處理,隨著噴施濃度增加,葉片出現(xiàn)損傷現(xiàn)象。噴施0.75%鈣與對照相比區(qū)別不大,葉片損傷程度肉眼觀察不到;1.50%處理葉片損傷嚴(yán)重。噴施硫酸亞鐵,0.40%鐵處理葉片與對照相比看不出變化;0.60%、0.80%和1.00%鐵噴施后葉片出現(xiàn)褐色斑點(diǎn),3個濃度損傷程度相近。噴施硫酸鋅,0.05%和0.10%鋅濃度處理的葉片表面無明顯變化;0.20%和0.50%處理葉片邊緣均出現(xiàn)紅褐色枯斑,后者比前者嚴(yán)重。鈣、鐵、鋅3種元素,鈣元素對葉片損傷最為明顯,其中1.50%氯化鈣處理的出現(xiàn)葉片邊緣黃枯現(xiàn)象,是藥物處理問題,還是葉片本身老化造成,需進(jìn)一步試驗(yàn)觀察。
綠熟期噴施氯化鈣對果實(shí)花色素苷含量影響不明顯,白熟期噴施0.75%鈣后,檢測花色素苷含量增加(表1);0.80%鐵噴施效果在4個鐵濃度處理中最好;硫酸鋅處理的,0.10%鋅處理中花色素苷含量最高。光合速率檢測結(jié)果顯示,氯化鈣處理沒有明顯的規(guī)律性;硫酸亞鐵處理后光合速率在一定范圍內(nèi)隨著濃度升高而升高,當(dāng)濃度達(dá)到0.80%時光合速率又降低;噴施硫酸鋅后,葉片光合速率基本上呈逐漸升高的趨勢。
噴施氯化鈣對葉片的光合速率沒有促進(jìn)作用,隨著濃度升高葉片受損傷程度增重,除0.75%鈣處理,其余3個濃度處理的可明顯看到葉片邊緣枯黃,施鈣濃度越大,枯黃面積越大。原因可能是氯化鈣濃度過高,損傷葉片細(xì)胞,破壞葉綠體結(jié)構(gòu),造成葉片干枯。1.50%鈣濃度處理的葉片光合速率反而升高,可能是由于測量誤差造成,檢測時選擇的葉片可能有未損傷的功能葉。0.80%鐵處理在4個鐵濃度處理中花色素苷含量增加最明顯,但葉片的光合速率降低,也可能是高濃度硫酸亞鐵對葉片造成傷害繼而影響光合作用(圖3)。此次試驗(yàn)探索鈣、鐵、鋅對草莓果實(shí)花色素苷和光合速率的影響,但處理中的氯離子和硫離子也是植物生長的必需元素,試驗(yàn)中并未將其影響排除;同時處理濃度和處理時期尚有待進(jìn)一步確定,下一步需設(shè)計試驗(yàn)補(bǔ)充驗(yàn)證。