趙紫嫣, 劉 宇, 趙先飛, 于國康, 張林森

(西北農(nóng)林科技大學(xué)園藝學(xué)院,陜西 楊凌 712100)

‘秦脆’是西北農(nóng)林科技大學(xué)新選育出的一個非常有前景的蘋果新品種,其主要特點是脆、多汁、甜、香、產(chǎn)量高、穩(wěn)產(chǎn),果實發(fā)育期約170 d,采前無落果現(xiàn)象[1]。但由于‘秦脆’是‘蜜脆’的雜交后代,‘蜜脆’極易在采前及長期貯藏期間發(fā)生苦痘病,品質(zhì)下降[2],因此‘秦脆’在生產(chǎn)上經(jīng)常觀察到苦痘病發(fā)生?？喽徊〉陌Y狀表現(xiàn)為果實表皮以下細胞壞死、凹陷、果實表面褐變、后期病變、果實分裂等[2]。通常來說苦痘病的發(fā)生主要在花萼端的果肉和果皮中?！卮唷O果的苦痘病通常會出現(xiàn)在接近成熟的階段或果實貯藏期,果面病害嚴重會使果品的商品率下降,進而造成較大的經(jīng)濟損失。一般認為蘋果果實苦痘病的發(fā)生與果實發(fā)育過程中的營養(yǎng)失衡有關(guān),尤其是鈣(Ca)缺乏[3]。生產(chǎn)上為防治‘秦脆’的苦痘病,有時施鈣肥次數(shù)達到8～10次以上,但是我們調(diào)查發(fā)現(xiàn)補鈣并不能完全的解決蘋果苦痘病發(fā)生的問題?？喽徊〉陌l(fā)生與氣候條件也有一定的關(guān)系[4],近年來隨著黃土高原某些地區(qū)降雨量和陰天具有增加的趨勢,可能導(dǎo)致了個別年份局部地區(qū)蘋果苦痘病病害加重。因此,我們推測蘋果苦痘病的發(fā)生可能與光合、蒸騰作用與鈣運輸?shù)扔幸欢ǖ年P(guān)系。還有些研究表明苦痘病的發(fā)生與修剪、果樹生長旺盛情況有關(guān),且苦痘病在近成熟階段發(fā)生,可能與秋梢旺長造成枝葉與果實競爭鈣有關(guān)。

前人的研究證明調(diào)環(huán)酸鈣作為一種新型植物生長調(diào)節(jié)劑,可以抑制赤霉素的合成,抑制枝條的生長[5]。5-氨基乙酰丙酸(5-ALA)是植物中所有四吡咯的常見前體,與葉綠素、血紅素、西羅血紅素、鈷胺素和光敏色素的生物合成途徑有關(guān)[6]。因此,本試驗探究噴施不同濃度5-氨基乙酰丙酸(5-ALA)與調(diào)環(huán)酸鈣能否減少秋季新梢旺長,減少葉片與果實爭鈣,提高果樹的光合蒸騰作用,促進鈣運輸,及其與蘋果苦痘病的防治關(guān)系。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

試驗點位于陜西省咸陽市乾縣梁山鎮(zhèn),試驗地經(jīng)度(E 108° 21),緯度(N 34° 60),海拔880 m,該地區(qū)氣候?qū)儆跍貛Т箨懶约撅L氣候,四季分明,氣候溫和,年平均氣溫13.1 ℃,無霜期為224 d,年平均降雨量573～590 mm。試驗材料為6年生的‘秦脆’蘋果樹,M26為中間砧,新疆野蘋果為基砧。蘋果在落花1個月后套袋,并進行定期生產(chǎn)管理。9月初分兩個階段摘除外袋和內(nèi)袋。同時在陜西省寶雞市千陽縣南寨鎮(zhèn)西北農(nóng)林科技大學(xué)千陽蘋果試驗示范站果園進行示范驗證。

1.2 試驗設(shè)計

于2022年生長季共設(shè)7個處理,5-氨基乙酰丙酸(5-ALA)25 mg/L、50 mg/L、75 mg/L、100 mg/L,分別在6月2日、7月2日、8月2日和9月2日分別進行噴施即每個濃度均噴施4次;調(diào)環(huán)酸鈣250 mg/L在7月下旬噴施1次;5-氨基乙酰丙酸100 mg/L(于6月2日、7月2日、8月2日和9月2日進行噴施)和調(diào)環(huán)酸鈣250 mg/L(7月下旬噴施1次)配合噴施,每次噴施時均以噴施清水作為對照。試驗采取隨機區(qū)組設(shè)計,每個處理1株樹,設(shè)9個重復(fù),所選試驗樹樹干周長基本一致,果園其他管理措施基本一致。

1.3 光合指標的測定

在8月下旬,選擇上午晴朗無云的天氣,使用Li-6800便攜式光合儀在噴施不同濃度5-ALA處理的果樹中部不同生長枝中部選定9片葉片測定凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率、胞間二氧化碳濃度。

1.4 秋梢生長量測量

每株樹隨機選擇10個秋梢,從7月21日噴施調(diào)環(huán)酸鈣處理之日起到蘋果采收前,每隔1個月對其生長量進行測量,計算平均生長量。

1.5 ‘秦脆’蘋果苦痘病發(fā)病率調(diào)查

在全部摘袋后果實成熟時(9月20日)調(diào)查不同濃度5-ALA、250 mg/L調(diào)環(huán)酸鈣、100 mg/L 5-ALA與250 mg/L的調(diào)環(huán)酸鈣配合噴施后所有樹體上蘋果果面發(fā)病情況,并計算發(fā)病率。

統(tǒng)計方法：發(fā)病率(%)=(病果數(shù)/抽取樣本總數(shù))×100%[7]。

1.6 數(shù)據(jù)與分析

采用Excel軟件對數(shù)據(jù)進行分析與處理,采用SPSS 26.0軟件進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 噴施不同濃度5-ALA對‘秦脆’蘋果凈光合速率及氣體交換參數(shù)的影響

由圖1可知,噴施5-ALA后蘋果葉片凈光合速率與蒸騰速率顯著高于對照。與對照相比,噴施100 mg/L的5-ALA處理對提高凈光合速率與蒸騰速率的效果最好。且氣孔導(dǎo)度和胞間二氧化碳濃度均顯著高于對照組。

圖中不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。圖1 噴施不同濃度5-ALA處理對蘋果葉片光合作用參數(shù)的影響

2.2 噴施調(diào)環(huán)酸鈣對‘秦脆’蘋果秋梢生長的影響

由表1可知,7月21日即處理前測的的秋梢長度為1 cm左右,8月20號測得對照秋梢長度為6 cm,而噴施250 mg/L 調(diào)環(huán)酸鈣1次的秋梢長度為2.4 cm左右,9月20號測得對照秋梢長度為9.9 cm,而噴施250 mg/L 調(diào)環(huán)酸鈣1次的秋梢長度為4.7 cm左右,與對照相比,減少了約52.5%。噴施調(diào)環(huán)酸鈣在一定程度上可以抑制秋梢旺長。

表1 噴施調(diào)環(huán)酸鈣對‘秦脆’蘋果秋梢生長的影響

2.3 不同噴施處理對‘秦脆’蘋果苦痘病的預(yù)防效果

由表2可知,對照組發(fā)病率為12.5%,噴施25 mg/L、50 mg/L和75 mg/L的5-ALA后蘋果苦痘病的發(fā)病率分別為11.7%、12%和9.9%,與對照相比沒有顯著降低發(fā)病率。而噴施100 mg/L的5-ALA后蘋果苦痘病的發(fā)病率為7.7%,噴施250 mg/L調(diào)環(huán)酸鈣后蘋果的苦痘病發(fā)病率為8.6%,與對照相比均顯著降低。噴施100 mg/L的5-ALA與250 mg/L調(diào)環(huán)酸鈣相結(jié)合處理后蘋果苦痘病的發(fā)病率顯著降低,發(fā)病率為5.5%,與對照相比,降低了56%。說明在田間管理條件下,100 mg/L的5-ALA與250 mg/L調(diào)環(huán)酸鈣配合噴施對秦脆蘋果苦痘病的防治效果較好。

表2 噴施不同濃度5-ALA與調(diào)環(huán)酸鈣后‘秦脆’蘋果苦痘病的發(fā)病率

3 討論與結(jié)論

以往關(guān)于苦痘病的研究表明,苦痘病的發(fā)生可能是鈣缺乏或鈣分配和分布異常的結(jié)果[8]。然而,噴鈣的功效每年都有所不同,并受到樹內(nèi)其他礦物質(zhì)的含量、噴霧覆蓋率和氣候變化等的影響[8]。所以單噴施鈣進行補鈣并沒有很好的解決‘秦脆’苦痘病發(fā)病率高的問題。因此本試驗在加強鈣補充的基礎(chǔ)上來研究噴施5-氨基乙酰丙酸與調(diào)環(huán)酸鈣增加鈣運輸與減少葉果爭鈣對‘秦脆’蘋果苦痘病的預(yù)防效果。光合作用是一個非常重要的生物合成過程,幾乎影響到大多數(shù)植物生長和發(fā)展的所有階段[9]。調(diào)查表明,2021年陜西乾縣陰雨天較多。果樹進行光合作用所需的光照很可能不足,因此,我們認為‘秦脆’蘋果生長發(fā)育過程中的光合作用在乾縣地區(qū)受到光照不足的影響,光合產(chǎn)物少,蒸騰拉力小,造成鈣運輸少。一些果園的苦痘病的發(fā)生率高達30%～40%。而在2022年,陰雨天減少,乾縣地區(qū)的苦痘病發(fā)病率大大降低。其發(fā)生率大多在10%～20%。本試驗表明,與對照相比噴施100 mg/L的5-氨基乙酰丙酸能夠顯著提高果樹的光合作用強度與蒸騰速率,且氣孔導(dǎo)度和胞間二氧化碳濃度均顯著高于對照組。還有研究表明胞質(zhì)內(nèi)與胞外的 Ca2+濃度還受到蒸騰速率的調(diào)控[10],蒸騰速率的提高或可促進果樹將土壤中的鈣向上運輸。一些研究證明調(diào)環(huán)酸鈣作為一種新型植物生長調(diào)節(jié)劑,可以抑制赤霉素的合成,抑制枝條的生長[5],赤霉素已被證明會降低膜穩(wěn)定性和鈣易位,秋梢旺長加劇與果實爭鈣,從而加劇苦痘病[8]。因此,調(diào)環(huán)酸鈣抑制赤霉素合成在一定程度上減少枝條葉片與蘋果果實競爭鈣離子,可以降低秦脆樹蘋果苦痘病的發(fā)病率。且100 mg/L的5-氨基乙酰丙酸與250 mg/L調(diào)環(huán)酸鈣配合噴施后苦痘病的發(fā)病率僅為5.5%,與對照相比,降低了56%,效果顯著。因此我們建議在‘秦脆’苦痘病控制中,可在土壤管理中采用增施有機肥改良土壤增強根系吸收活力,采用矮化砧木控制‘秦脆’的樹勢旺長,合理留果,減少特大果率。通過土壤增施硅鈣鎂鉀肥與葉片鈣硼噴施,在6月后適當控制施氮的基礎(chǔ)上,進一步將5-氨基乙酰丙酸與調(diào)環(huán)酸鈣配合噴施,對‘秦脆’蘋果苦痘病會有一定的預(yù)防效果,建議在生產(chǎn)上示范。由于目前只是進行了蘋果光合作用、秋梢生長及苦痘病的防治效果調(diào)查,其中具體作用的分子機理有待進一步探究。