楊苞梅,李國良,何兆桓,周昌敏,徐培智,楊少海,姚麗賢
(1.廣東省農科院農業資源與環境研究所/農業部南方植物營養與肥料重點實驗室/廣東省養分循環利用與耕地保育重點實驗室,廣東 廣州 510640;2.華南農業大學資源環境學院,廣東 廣州 510640)
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硼對荔枝果實產量和鈣硼形態的影響
楊苞梅1,李國良1,何兆桓1,周昌敏1,徐培智1,楊少海1,姚麗賢2
(1.廣東省農科院農業資源與環境研究所/農業部南方植物營養與肥料重點實驗室/廣東省養分循環利用與耕地保育重點實驗室,廣東 廣州 510640;2.華南農業大學資源環境學院,廣東 廣州 510640)
摘 要:以妃子笑為試驗材料,通過田間肥效試驗與室內分析,探討了硼對荔枝果實產量、種植效益和鈣硼形態的影響。結果表明:(1)硼砂噴施量為0.05%~0.1%時,荔枝果實運輸硼及貯存硼的能力最強,也最有利于果皮、果肉和果核的各形態鈣積累。(2)果膠鈣和草酸鈣是荔枝果皮和果核中鈣的主要賦存形態,果膠鈣、磷酸鈣和水溶性鈣是果肉中鈣的主要賦存形態。水溶態硼是荔枝果皮、果肉和果核中硼的主要賦存形態。(3)在廣州從化荔枝主產區,為獲得最高的坐果數、坐果枝條數、產量和種植利潤,硼砂噴施量以0.05%為宜。荔枝生產中硼、鈣、萘乙酸不宜同步噴施。
關鍵詞:荔枝;產量;硼形態;鈣形態
硼是植物必需的微量元素之一[1],對穩定細胞壁結構[2]和維持細胞生命活動具有重要的作用[3]。硼主要以束縛態的形式,即硼酸和果膠多糖結合的形式分布在細胞壁中,特別是在缺硼的條件下,細胞壁中的硼可占細胞中總量的98%[2,4]。水溶態硼主要作為硼的運輸形式分布于質外體,半束縛態硼(與單糖集合)為硼的貯存形式。水溶態和半束縛態硼的含量取決于硼的供應水平[5]。果樹生產中缺硼是比較普遍的現象,可導致光合速率下降,坐果率低,產量和品質下降。
我國荔枝主產區荔枝園土壤普遍缺硼[6-8],福建南亞帶豐產荔枝園土壤硼缺乏比例高達79.2%[9],廣東荔枝園土壤硼缺乏比例高達83.2%[6-7]。業已證實,硼是荔枝果實生長發育過程中最容易缺乏的微量元素[10],荔枝硼缺乏導致多種生理紊亂現象[11]。然而,目前國內外關于荔枝對硼反應的研究還較少。由于鈣、硼具有許多相似的性質和生理功能,它們在吸收、轉運以及生理功能上具有明顯的互作效應,因而鈣和硼的關系一直是人們研究的熱點[12-14],因此研究硼肥對荔枝果實產量及其鈣硼形態的影響至關重要。
1.1 試驗材料
試驗在廣州市從化區鰲頭鎮黃羅果場(23.68679°N, 113.37714°E)進行。供試品種是國內主栽品種妃子笑,2002年圈枝苗種植,樹冠較為整齊完整,緩坡等高種植,每667 m2種植44株。
試驗前,采集0~50 cm層土壤進行理化性狀分析,測定結果為 pH 5.45,有機質 10.4 g/kg,堿解氮 64.7 mg/kg,有效磷120.3 mg/kg,速效鉀 175.5 mg/kg,交換性鈣 727.1 mg/kg,交換性鎂 81.3 mg/ kg,有效鋅 3.4 mg/kg,有效硼0.32 mg/kg,有效鉬0.37 mg/kg。可見,土壤為酸性,有機質、堿解氮和交換性鎂含量處于中下水平,交換性鈣含量處于中上水平,有效磷、速效鉀、有效鋅和有效鉬含量豐富,有效硼含量缺乏。
1.2 試驗設計
試驗設6個處理,分別為:(1) 清水(B0),(2) 0.05%硼砂(B0.05),(3) 0.1%硼砂(B0.1),(4) 0.2%硼砂(B0.2),(5) 0.1%硼砂+0.5%硝酸鈣(B0.1+Ca0.5),(6) 0.1%硼砂+0.5%硝酸鈣+20PPM萘乙酸(B0.1+Ca0.5+NAA),每個處理3次重復,隨機區組排列,小區面積60.6 m2,每小區荔枝4株。
各處理均于采果后施豬糞17.5 kg/株、碳銨3.75 kg/株和過磷酸鈣3.75 kg/株,謝花后施挪威復合肥(15-15-15) 0.75 kg/株。開溝施肥,施肥后覆土及淋水。硼砂、氯化鈣和萘乙酸均為化學純試劑,清水為自來水,各處理分別在花前、謝花后及果實膨大期(小果期)各噴施1次,共噴施3次,以葉片剛好形成水滴即可。
1.3 調查測定項目及方法
開花前,每株試驗荔枝樹依次選取南、西南、西、西北、北、東北、東、東南8個方向枝條,作好標記,小果期調查該8個方向枝條的座果數,并計算座果枝條百分數。
荔枝果實收獲期,記錄每次收獲荔枝小區產量。集中收獲日,采集果實樣本,采后立刻裝入加有冰袋的泡沫箱中,當天帶回實驗室,沖洗干凈,然后剝開果實分為果皮、果肉和果核,液氮速凍,-80℃保存,用于鈣硼形態測定。鈣形態參照文獻[15]測定,硼形態參照文獻[5]測定。
數據的處理應用Excel軟件,顯著性檢驗應用SAS 9.0進行單因素Duncan統計分析。
2.1 鈣形態含量
鈣的生理功能不僅與鈣含量的多少有關,還與鈣的形態有關。圖1顯示,隨著噴硼量的提高,荔枝果皮水溶性鈣、果膠鈣和磷酸鈣含量均呈現先增大后下降的趨勢,以0.1%硼砂處理最高,殘余鈣含量呈現增大的趨勢。果核水溶性鈣、果膠鈣、草酸鈣、殘余鈣含量也均呈現先增大后下降的趨勢,以0.05%硼砂處理最高,磷酸鈣含量呈現增大的趨勢。果肉水溶性鈣含量呈現下降的趨勢,果膠鈣、磷酸鈣、草酸鈣、殘余鈣含量均呈現先增大后下降的趨勢,總體上以0.1%硼砂處理最高。果皮、果肉、果核5種形態鈣總含量均呈現先增大后下降的趨勢,果皮及果肉均以0.1%硼砂處理最高,以0.05%硼砂處理最高。表明硼砂噴施量為0.05%至0.1%時,有利于荔枝果皮、果肉和果核各形態鈣的積累。
噴硼基礎上噴施硝酸鈣,荔枝果皮水溶性鈣、果膠鈣、磷酸鈣和殘余鈣含量均下降,而草酸鈣含量增大,5種形態鈣總含量略有增大。果肉水溶性鈣和果膠鈣含量增大,磷酸鈣、草酸鈣和殘余鈣含量下降,5種形態鈣總含量略有下降。果核水溶性鈣含量增大,而果膠鈣、磷酸鈣、草酸鈣和殘余鈣含量均下降,5種形態鈣總含量顯著下降。整體上看,噴硼基礎上噴施硝酸鈣,有利于促進荔枝果皮各種形態鈣的積累,而不利于果肉與果核各種形態鈣的積累。
噴施硼鈣基礎上噴施萘乙酸,荔枝果皮水溶性鈣、果膠鈣和殘余鈣含量均有不同程度下降,而磷酸鈣、草酸鈣及5種形態鈣總含量均有不同程度增大。果肉5種形態鈣含量均下降。除果膠鈣外,果核其他4種形態鈣含量均下降。整體上看,噴施硼鈣基礎上噴施萘乙酸,抑制了荔枝果皮、果肉和果核各種形態鈣的積累。

圖1 不同處理荔枝果實不同部位鈣形態含量
2.2 鈣形態之間的關系
圖2顯示,不同處理荔枝果皮中5種鈣含量大小為草酸鈣>果膠鈣>磷酸鈣>水溶性鈣>殘余鈣,果肉中為磷酸鈣>果膠鈣>水溶性鈣>草酸鈣>殘余鈣,果核中為果膠鈣>草酸鈣>水溶性鈣>磷酸鈣>殘余鈣。說明這5種鈣的相對含量是相對固定的,它們之間存在著一種平衡關系。
隨著噴硼量的提高,果皮中水溶性鈣和果膠鈣相對含量呈現先增大后下降的趨勢,而殘余鈣的變化與之相反。果肉中水溶性鈣和果膠鈣相對含量呈現下降的趨勢,殘余鈣與之相反,磷酸鈣相對含量呈現先增大后下降,草酸鈣相對含量呈現先下降后增大的趨勢。果核中水溶性鈣、果膠鈣相對含量呈現先增大后下降的趨勢,草酸鈣變化與之相反,磷酸鈣和殘余鈣相對含量下降。說明0.1%硼砂處理果皮與果核中易溶的離子態鈣和果膠酸鈣相對含量最大,殘余鈣等難溶性的鈣相對含量最低,有利于維持果皮和果核細胞壁和細胞膜的穩定性。而提高噴硼量,易造成果肉易溶性的鈣相對含量下降,從而導致果肉細胞壁和細胞膜穩定性下降。

圖2 不同處理荔枝果實不同部位鈣形態相對含量
2.3 硼形態含量
圖3顯示,整體上看,隨著噴硼量的提高,荔枝果皮、果肉和果核的水溶態硼、半束縛態硼、束縛態硼含量均呈現先增大后下降的趨勢。說明硼砂噴施量為0.05%~0.1%時,荔枝果實運輸硼及貯存硼的能力最強。噴硼基礎上噴施硝酸鈣,果皮水溶態硼含量增大,而半束縛態硼及束縛態硼含量均略有提高;果肉和果核的3種硼形態含量均下降。說明噴施硝酸鈣在一定程度上抑制了荔枝果肉及果核硼的運輸及貯存,對果皮硼的運輸有一定的抑制作用,而對果皮硼的貯存有一定的促進作用。噴施鈣硼基礎上噴施萘乙酸,果皮和果肉的水溶態硼、束縛態硼含量呈現增大的趨勢,而半束縛態硼含量呈現下降的趨勢。果核的3種硼形態含量均呈現增大的趨勢。果皮和果肉的3種形態硼總含量略有下降,而果核略有提高。說明噴施萘乙酸有利于促進果核硼的運輸及貯存,有利于促進果皮及果肉硼的運輸。

圖3 不同處理荔枝果實不同部位硼形態含量
2.4 硼形態之間的關系
圖4顯示,不同處理荔枝果皮和果肉中3種硼形態含量大小均為水溶態硼>半束縛態硼>束縛態硼。果核中水溶態硼含量最高。說明這3種硼的相對含量是相對固定的,具有一定的規律性,它們之間存在著一種平衡關系。表明,在荔枝果實硼的各種形態中,水溶態硼是果皮和果肉中的主要存在形式。
隨著噴硼量的提高,果皮水溶態硼相對含量呈現下降的趨勢,半束縛態硼、束縛態硼相對含量均呈現先增大后下降的趨勢。果肉水溶態硼相對含量呈現先下降后增大的趨勢,半束縛態硼相對含量呈現先增大后下降的趨勢,束縛態硼相對含量呈現下降的趨勢。果核水溶態硼、半束縛態硼變化與果肉相反,束縛態硼變化與果肉相一致。噴硼基礎上噴施硝酸鈣,果皮水溶態硼相對含量下降,半束縛態硼、束縛態硼相對含量增大,果肉變化與果皮相反。果核水溶態硼和束縛態硼相對含量下降,而半束縛態硼相對含量增大。噴施鈣硼基礎上噴施萘乙酸,果皮和果肉的水溶態硼、束縛態硼相對含量增大,而半束縛態硼相對含量下降。果核水溶態硼、半束縛態硼相對含量下降,束縛態硼相對含量增大。

圖4 不同處理荔枝果實不同部位硼形態相對含量
2.5 荔枝坐果調查
荔枝坐果調查結果(表1)顯示,隨著硼砂噴施量的提高,荔枝坐果數、坐果枝條百分數呈現先提高后下降的趨勢,0.05%硼砂水平下荔枝每枝坐果數、坐果枝條百分數最高。硼砂基礎上噴施硝酸鈣,荔枝坐果數無明顯變化。鈣硼基礎上噴施萘乙酸,荔枝每枝坐果數、坐果枝條百分數均明顯下降。表明適量噴施硼砂有利于提高荔枝坐果數與坐果枝條數,以0.05%硼砂最為適宜。

表1 荔枝坐果調查
2.6 果實產量與種植效益
表2顯示,隨著硼砂噴施量的提高,荔枝產量和產值均呈現先增大后下降的規律,以0.05%硼砂水平下最高。硼砂基礎上噴施0.5%硝酸鈣,荔枝產量和產值均明顯下降。鈣硼基礎上噴施萘乙酸,荔枝產量和產值也明顯下降。表明荔枝生產中鈣、硼、萘乙酸不宜同步施用。整體來看,該試驗荔枝果實產量并不高,這與該試驗點花前環割枝條2次以保果的做法密切相關,環割過度造成座果率很低,導致試驗產量整體較低。

表2 不同處理荔枝果實產量和種植效益比較
試驗結果表明,硼砂噴施量為0.05%~0.1%時,荔枝果實運輸硼及貯存硼的能力最強,也最有利于果皮、果肉和果核的各形態鈣積累。噴硼基礎上噴施硝酸鈣,抑制了果皮的硼運輸而促進了其硼貯存,抑制了果肉和果核的硼運輸與貯存;有利于促進果皮的各形態鈣積累,而不利于果肉和果核的各形態鈣積累。噴施硼鈣基礎上噴施萘乙酸,有利于促進果皮、果肉和果核的硼運輸,而不利于果皮、果肉和果核的各形態鈣積累。
荔枝果皮中5種鈣形態含量大小為草酸鈣>果膠鈣>磷酸鈣>水溶性鈣>殘余鈣,果肉中為磷酸鈣>果膠鈣>水溶性鈣>草酸鈣>殘余鈣,果核中為果膠鈣>草酸鈣>水溶性鈣>磷酸鈣>殘余鈣。荔枝果皮和果肉中3種硼形態含量大小均為水溶態硼>半束縛態硼>束縛態硼,果核中水溶態硼含量最高。
在本試驗條件下,為獲得最高的坐果數、坐果枝條數、產量和種植利潤,硼砂噴施量以0.05%為宜。荔枝生產中硼、鈣、萘乙酸不宜同步施用。
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(責任編輯 楊賢智)
Effect boron on Litchi Yield and Ca-B forms
YANG Bao-mei1,LI Guo-liang1,HE Zhao-huan1,ZHOU Chang-min1,XU Pei-zhi1,YANG Shao-hai1,YAO Li-xian2
(1. Key Laboratory of Plant Nutrition and Fertilizer in South Region,Ministry of Agriculture / Institute of Agricultural Resources and Environment,Guangdong Academy of Agricultural Sciences / Guangdong Key Laboratory of Nutrient Cycling and Farmland Conservation,Guangzhou 510640,China; 2. College of Resources and Environmental Science,South China Agricultural University,Guangzhou 510642,China)
Abstract:Effect of Boron (B) on litchi (Feizixiao) yield,planting benefit and Ca-B form was discussed through field fertilizer efficiency test and laboratory analysis. The results show: (1) Litchi fruit achieves the strongest B transportation and storage capability under 0.05% ~0.1% fertilization of borax. This is the optimal fertilization to accumulation of different forms of Calcium (Ca) in pericarp,pulp and pit. (2) Calcium pectinate and calcium oxalate are the main forms of Ca in litchi pericarp and pit,while calcium pectinate,calcium phosphate and water-soluble calcium are the main forms in litchi pulp. Water-soluble B is the main form of B in litchi pericarp,pulp and pit. (3) To gain the highest fruiting number,number of fruiting branches,yield and planting profit in the main litchi producing area in Conghua,Guangzhou,it is suggested to adopt 0.05% spraying fertilization of borax,but avoid spraying of B,Ca and naphthylacetic acid simultaneously.
Key words:litchi;yield;B forms; B forms
中圖分類號:S143.7+1
文獻標識碼:A
文章編號:1004-874X(2016)02-0071-04
收稿日期:2015-10-13
基金項目:國家荔枝龍眼產業技術體系項目(CARS -33);國際植物營養研究所(IPNI)項目;廣東省科技計劃項目(2013B020310002,2014B090904068),廣東省主體科研機構創新能力建設專項資金(粵科規財字[2014]208號)
作者簡介:楊苞梅(1983-),女,碩士,助理研究員,E-mail: yangbaomei163@163.com
通訊作者:姚麗賢(1971-),女,博士,研究員,E-mail: lyaolx@163.com