呼麗萍,鄒亞麗,楊金鳳,楊玲娟
(天水師范學(xué)院 生物工程與技術(shù)學(xué)院,甘肅省大櫻桃工程技術(shù)研究中心;甘肅 天水 741001)
蘋果是我國北方地區(qū)的主要水果,其果實(shí)酸甜適度、營養(yǎng)豐富。蘋果果實(shí)常因缺鈣導(dǎo)致硬度降低,發(fā)綿,不耐貯藏,發(fā)生苦痘病、痘斑病、水心病、輪紋病、栓化黑點(diǎn)病等病害并出現(xiàn)裂果現(xiàn)象。[1]施用鈣肥能有效延緩果實(shí)衰老和控制生理病害,提高果實(shí)抗氧化酶活性,抑制膜脂過氧化作用,[2]提高貯藏期果實(shí)品質(zhì),[3]因此合理施用高效鈣肥已成為目前提高蘋果品質(zhì)和耐貯性的一項(xiàng)重要措施。[4]
本研究針對天水地區(qū)紅富士蘋果容易出現(xiàn)苦痘病、水心病等病害,定量評價(jià)了3類葉面鈣肥對蘋果品質(zhì)及抗病性的影響,為防治蘋果果實(shí)生理性病害的發(fā)生,實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)提供理論依據(jù)。
試驗(yàn)地設(shè)在天水市果樹研究所中日友好園天富一號富士蘋果園,果園密度為3m×4m.試驗(yàn)材料為富士新品種“天富一號”,試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),共設(shè)置5個(gè)處理:生物型葉面鈣肥2種,螯合氨基酸鈣液肥2000倍液(氨基酸≥20.0%,Ca≥3.0%,陜西博宇有限公司生產(chǎn)),以B1表示,羥基鉀鋅鈣液肥500倍液(Cu+Fe+Mn+Zn+Mo≥20g/L氨基酸≥100g/L,陜西綠盾生物制品有限責(zé)任公司生產(chǎn)),以B2表示。調(diào)節(jié)型葉面鈣肥1種,腐殖酸鈣液肥600倍液(黃腐植酸≥80g/L、N+P2O5+K2O≥100g/L、氧化鈣≥200g/L、硼≥8g/L、氨基酸、核酸、微量元素、促生長因子適量,新疆匯通旱地龍腐殖酸有限責(zé)任公司生產(chǎn))以A表示。營養(yǎng)型葉面鈣肥1種,果蔬鈣肥500倍液,(Ca≥146g/L,美國布蘭特股份有限公司生產(chǎn)),以N表示,對照為清水,以CK表示。
2015年5月中旬至果實(shí)采收30天前用噴霧器連續(xù)噴灑鈣肥,每種鈣肥噴施5次,其中花后20天到套袋前噴1次,套袋后到解袋前噴3次,解袋后噴1次。果實(shí)成熟期采摘果樣并運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室待測。
單果重用稱量法測定,果實(shí)硬度采用GY--1型果實(shí)硬度計(jì)測定,Vc含量采用鉬藍(lán)法測定,果肉及果實(shí)鈣含量采用原子吸收分光光度測定,果實(shí)超氧化物歧化酶活性(SOD)采用氮藍(lán)四唑法測定,[9]果實(shí)過氧化氫酶活性(CAT)采用高錳酸鉀滴定法測定,[9]果實(shí)過氧化物酶活性(POD)采用愈創(chuàng)木酚比色法測定。[10]測定并計(jì)算果面光潔指數(shù)、果實(shí)著色指數(shù)、[11]水心病病情指數(shù)[12]及苦痘病病情指數(shù)。[13]
所有數(shù)據(jù)采用Excel2010和SPSS20.0軟件進(jìn)行處理。
不同類型的鈣肥對蘋果果肉鈣和果皮鈣的影響見圖1.螯合氨基酸(B1)和腐殖酸(A)處理下,果肉鈣含量增幅達(dá)到49.23%和68.64%.果皮鈣含量的變化趨勢與果肉鈣含量變化相同。與對照相比,螯合氨基酸(B1)和腐殖酸鈣肥(A)處理果皮鈣含量增加28.60%和42.46%,N處理果皮鈣含量增加了19.54%.
圖1 不同鈣肥對果肉及果皮鈣含量的影響
蘋果品質(zhì)是衡量蘋果商品價(jià)值及營養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)。由表1可知,噴施鈣肥可以顯著增加蘋果的單果重,其中噴施調(diào)節(jié)型葉面肥,果實(shí)單果重增加了26.14%,生物型葉面肥單果重分別增加了17.71%(B1)和19.94%(B2),而噴施營養(yǎng)型葉面肥后,單果重增幅最小,約為6.4%.從外觀品質(zhì)看,噴施鈣肥均能顯著增加蘋果的著色指數(shù)及表面光潔度指數(shù),生物型葉面肥處理后果實(shí)著色指數(shù)分別提高了78.37%(B1)和73.51%(B2),調(diào)節(jié)型葉面肥(A)處理后果實(shí)的著色指數(shù)提高了64.32%.噴施不同類型的鈣肥后均顯著增加果面的光潔指數(shù)但鈣肥處理組間無顯著差異。從噴鈣與病情指數(shù)的關(guān)系來看,噴施鈣肥均能顯著降低苦痘病及水心病的病情指數(shù),其中B2處理下水心病的病情指數(shù)最低,而B1、A及N處理下水心病的病情指數(shù)無顯著差異??喽徊〔∏橹笖?shù)則表現(xiàn)為各鈣肥處理組間無顯著差異,但均顯著低于對照。N處理顯著增加了蘋果VC含量,B2處理則顯著增加了果實(shí)CAT、SOD和POD酶活性。
從果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)矩陣中(表2)可知,各指標(biāo)之間都存在著一定的相關(guān)性,其中單果重與SOD酶活性,果實(shí)著色指數(shù)、果面光潔指數(shù)與苦痘病間存在著一定的負(fù)相關(guān)關(guān)系,果實(shí)著色指數(shù)與果面光潔指數(shù),Vc與CAT、果肉鈣含量與果皮鈣含量之間存在著一定的正相關(guān)關(guān)系,各品質(zhì)性狀提供的信息發(fā)生重疊,同時(shí)各單項(xiàng)指標(biāo)對蘋果品質(zhì)所起的作用也不盡相同,各葉面鈣肥對各因子作用的變異度較大,因此不能直接利用這些指標(biāo)準(zhǔn)確評價(jià)鈣肥的綜合作用結(jié)果。
采用主成分分析法(PCA)分析后得出第一、二、三、四主分量的特征值為3.5238、3.1862、2.4831和1.7355,它們涵蓋了整個(gè)信息變量的91.07%(表3).因此提取這四個(gè)主分量可以反映影響蘋果品質(zhì)絕大部分信息。
由果實(shí)各品質(zhì)性狀的貢獻(xiàn)率可以看出,決定第一主成分的主要是果面光潔指數(shù)、單果重及果實(shí)著色指數(shù),它們與蘋果的外觀品質(zhì)有關(guān),因此將第一主成分確定蘋果外觀品質(zhì)成分;決定第二主成分大小的是主要是Vc與CAT酶活性,主要反映的是抗氧化性,表明抗氧化性對品質(zhì)評價(jià)也有重要影響;第三主成分中,載荷較高指標(biāo)為果肉及果皮鈣含量,水心病有較高的負(fù)載荷,鈣能抑制水心病的發(fā)生,因此稱第三主成分為抗病性主成分,第四主成分貢獻(xiàn)率為14.46%,決定第四主成分大小的主要是果實(shí)硬度,所以第四主成分被確定為果實(shí)硬度成分。
表1 不同鈣肥對果實(shí)品質(zhì)、果實(shí)抗氧化酶活性及果實(shí)生理性病害指數(shù)的影響
表2 果實(shí)品質(zhì)性狀間的相關(guān)系數(shù)
表3 各主成分的特征值以及貢獻(xiàn)率
由表4可知B2和A葉面肥在提高蘋果外觀品質(zhì)方面較佳,B1為提高蘋果抗氧化性和抗病性的最佳鈣肥,B2在提高果品硬度方面效果最好。依據(jù)主成分分析法選取前4個(gè)主成分(累積貢獻(xiàn)率達(dá)91.07%)對4種葉面鈣肥進(jìn)行了綜合評價(jià),以方差貢獻(xiàn)率αi(i=1,2,3,4)作為加權(quán)系數(shù),與鈣肥得分值C1,C2,C3和C4(表4)相結(jié)合后建立綜合評價(jià)函數(shù)并得出綜合評價(jià)分?jǐn)?shù),結(jié)果表明不同類型鈣肥對果實(shí)品質(zhì)綜合作用效果依次為生物型葉面肥>營養(yǎng)型葉面肥>調(diào)節(jié)型葉面肥。
表4 不同鈣肥的主成分得分
鈣作為一種重要的礦質(zhì)營養(yǎng),對果實(shí)品質(zhì)的形成及其保持起重要作用。葡萄不同生育時(shí)期噴施螯合氨基酸鈣液肥、腐植酸液肥和平衡營養(yǎng)肥均明顯增加了3個(gè)葡萄品種葉片葉綠素含量、可溶性固形物含量和還原型Vc含量,顯著降低可滴定酸含量,[10]本研究結(jié)果表明施鈣后蘋果的單果重和Vc含量均顯著增加。
許多生理病害和生理失調(diào)癥與組織的鈣水平有關(guān),施用三類鈣肥后,蘋果果肉及果皮的鈣含量均有不同程度的增加,尤其B1和A處理下,果肉及果皮的鈣含量的增幅最大,鈣含量約提高了49.23%和68.64%,表明這兩種鈣肥可有效矯正蘋果缺素癥,B2處理顯著增加了果實(shí)CAT、SOD和POD等保護(hù)酶活性,該處理下蘋果水心病和苦痘病病情指數(shù)最輕,與對照相比分別下降了45.23%和80%.也有研究發(fā)現(xiàn)氨基酸鈣葉面微肥對蘋果苦痘病的防治效果在90%左右,[11]防治效果的不同可能與鈣肥的種類和作用機(jī)理有關(guān)。
三類鈣肥的綜合得分表明噴施螯合氨基酸鈣效果最好,可能因?yàn)榘被嶙鳛殁}肥的載體,對于鈣的滲透吸收及轉(zhuǎn)運(yùn)的作用更強(qiáng)。絡(luò)(螯)合劑是葉面肥配制中的一種助劑,可與金屬離子形成絡(luò)(螯)合物而增加金屬離子的溶解性,另外由于氨基酸分子離子半徑普遍較小,復(fù)合態(tài)氨基酸鈣肥通過葉片外層細(xì)胞的阻力可能較小導(dǎo)致鈣的滲透吸收能力強(qiáng)。[12]腐植酸類液體肥料屬于一類復(fù)雜的有機(jī)-無機(jī)膠體系統(tǒng),具有易聚結(jié)、易沉降和不穩(wěn)定等特點(diǎn),[13]本研究的結(jié)果也表明腐殖酸類液體鈣肥處理果實(shí)的硬度、果實(shí)表面著色及VC的含量方面增幅較小。
綜上所述,本試驗(yàn)中3類葉面鈣肥均能顯著提高蘋果外觀品質(zhì)降低生理病害,但不同類型鈣肥對蘋果品質(zhì)的改善作用效果不同,噴施螯合氨基酸鈣能較好的提高蘋果果實(shí)的鈣含量及其抗病性,但影響葉面鈣肥由葉面向內(nèi)層細(xì)胞滲透的制約因素尚不清楚,需今后進(jìn)一步探究葉片對葉面鈣肥的吸收轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制及調(diào)控因素,從而推進(jìn)提高果樹抗生理性病害的研究。