基肥施用方式對‘珍珠油杏’雌雄蕊發育的影響

雷貴華，代勝棋，張廣娜*，石紅艷，林祥杰，王 蕓，鄭亞琴

（1.臨沂大學農林科學學院，山東臨沂 276005；2.臨沂大學藥學院，山東臨沂 276005；3.臨沂大學資源環境學院，山東臨沂 276005）

‘珍珠油杏’（American vulgarisLam.）為薔薇科杏屬植物[1]，也稱‘石閘珍珠杏’，屬實生杏變異品種。花為單生，兩性花，顏色為桃紅色且帶有芳香，是于1985 年山東省泰安市發現的優良品種[2]；經過多年的植物科學實驗觀察和農業栽培技術研究，現已培育出穩定的珍珠油杏樹種，‘珍珠油杏’性狀穩定、適應性極強、耐干旱和鹽堿、耐貯運、果實品質優良、營養豐富[3]，有較高的商品和經濟價值[3-4]。

杏是蟲媒花，同一品種自花結實率較低[1]。杏樹在生產上普遍存在自然坐果率低、產量不穩定的問題，杏花器官發育不全，樹勢較弱或貯藏養分不足，造成花器官退化，落花落果嚴重，因此雌雄蕊發育受到普遍關注，研究認為雌蕊發育類型與果實產量密切相關[5-6]。另外，花粉飽滿度、花粉生活力的高低直接影響授粉和受精過程，進而對坐果率產生一定影響[5]。由于‘珍珠油杏’落花落果現象明顯，很大程度上影響了‘珍珠油杏’的豐產穩產，坐果率低顯著影響了果農的收入，制約了‘珍珠油杏’產業的發展。而秋季采收后施用基肥能夠使果樹樹體營養得到及時補充，促進花芽發育，有利于果樹第二年的開花和結果[7]。杜國新等[8]研究了配方施肥對‘珍珠油杏’品質的影響，認為施肥不僅影響‘珍珠油杏’樹體的生長，對改善‘珍珠油杏’的果實品質也有促進作用。總之，當前有關‘珍珠油杏’的研究主要集中在引種、豐產和栽培技術等方面[8-10]，關于秋施基肥對‘珍珠油杏’雌雄蕊發育的影響研究較少。鑒于此，本研究探討了不同的基肥施用量及深度對‘珍珠油杏’雌雄蕊發育的影響，以期更好地指導‘珍珠油杏’的生產。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料為‘珍珠油杏’，種植于臨沂大學農林科學學院試驗基地（35°7′45″N、118°17′16″E）。

有機肥為大豆粉粒發酵肥（有機質≥45%，N＋P2O5＋K2O≥5%），購自天寶生物工程有限公司。

1.2 儀器與設備

電子天平，FA2204N 外校型，上海菁海儀器有限公司；數顯卡尺，0～150 mm，中國機械工人科技股份有限公司；生物顯微鏡，XSP-C204，上海寰熙醫療器械有限公司；精密恒溫水浴鍋，HH-S11.4，江蘇金壇市醫療儀器廠。

1.3 方法

于2020 年10 月底對‘珍珠油杏’施用有機肥，共五個試驗處理，其中常規用量為10 kg/株，常規施肥深度為20～40 cm，詳見表1。

表1 有機肥施用量及施用深度的實驗設計Table 1 Experimental design of different application dosage and application depth of organic fertilizer

1.4 測定方法

‘珍珠油杏’生長發育到盛花期時進行花朵的統計和采樣，室內主要進行雄蕊花器結構的測量、花粉飽滿度的觀察、‘珍珠油杏’花粉生活力和分類雌蕊發育程度的測定。

1.4.1 雄蕊花器結構的測定

于盛花期隨機采集‘珍珠油杏’花朵，測量雄蕊花器官指標和百粒花藥質量；使用數顯卡尺測量每株‘珍珠油杏’的花絲長度、花藥大小（長×寬），每個處理采集3株果樹，每株采集3 朵，將每朵花中取長度最長的5 根花絲定義為長花絲，記為花絲（長），最短的5 根定義為短花絲，記為花絲（短），通過長短花絲的平均長度比較各處理對雄蕊花絲的影響，各指標取處理間算術平均值；取‘珍珠油杏’的花藥，測定長度和寬度，花藥稱質量后換算為百粒花藥質量[10]。

1.4.2 花粉飽滿度的觀察

取‘珍珠油杏’的少量花粉于載玻片上，在生物顯微鏡下觀察‘珍珠油杏’的花粉，飽滿實心的花粉粒為正常發育的花粉，空癟透明的花粉粒為發育畸形的花粉，可根據花粉的飽滿度初步判斷花粉的質量。統計非畸形花粉粒數和花粉粒總數，計算花粉飽滿度，每個樣品觀察6個視野[11]。花粉飽滿度計算公式見式（1）。

式中，Pf為花粉飽滿度，%；NA為非畸形花粉粒數，At為花粉粒總數。

1.4.3 珍珠油杏花粉生活力的測定

采摘‘珍珠油杏’當天開放的花朵，將其收集于硫酸紙袋中帶回實驗室進行花粉生活力測定。于載玻片上滴一滴蒸餾水，用鑷子取5 個花藥，用解剖針挑撥均勻，并使花粉散開，加入1～2 滴0.5%TTC 溶液，蓋上蓋玻片，將載玻片放入保濕培養皿中，然后將其置于28 ℃精密恒溫水浴鍋中，15 min 后在低倍顯微鏡（4×16）下觀察。能被染成紅色的花粉表示具有較強生活力，無色為發育不良無活力的花粉。鏡檢時重復3 次，每次重復鏡檢5 個視野[12-13]。花粉生活力計算公式見式（2）。

式中，PV為花粉生活力，%；v為有活力的花粉粒數，At為花粉粒總數。

1.4.4 雌蕊發育程度判斷方法

于盛花期統計每株‘珍珠油杏’的花朵數和雄蕊、雌蕊的長度，通過比較雌雄蕊的花蕊長度，判斷雌蕊的發育類型（分類依據詳見表2）。其中雌高型和等高型雌蕊為完全花，雌低型和雌退型為雌蕊敗育[5-6]，以此計算完全花比例。完全花率的計算公式見式（3）。

表2 雌蕊發育類型及判斷依據Table 2 Types and the determination basis of pistil development

式中，CFR為完全花率，%；CF為完全花數，Ft為花朵總數。

1.5 數據分析與作圖

采用軟件Excel 2010 和SPSS 16.0 對所得數據進行整理和統計分析，處理間各指標差異使用單因素方差分析，顯著性水平為0.05。

2 結果與分析

2.1 基肥施用對‘珍珠油杏’雄蕊花器結構的影響

2.1.1 不同施用深度對雄蕊花器結構的影響

不同施用深度對‘珍珠油杏’雄蕊花器官結構的影響如表3 所示。由表知，控制有機肥施用量為10 kg/株，不同施用深度對花絲長度和花藥大小均無顯著影響，表明花絲長度和花藥發育對有機肥施用深度的響應不敏感。而施肥深度對雄蕊百粒花藥重影響顯著，在施肥深度為0～20 cm 時，百粒花藥質量平均為25.5 mg，顯著低于其他兩組處理的。

表3 不同施用深度下的雄蕊花器指標Table 3 Indicators of stamen apparatus at different application depths

2.1.2 不同施用量對雄蕊花器結構的影響

從表4 可知，控制施肥深度為常規深度20～40 cm，不同施肥量的處理下，短花絲長度、花藥大小均無顯著差異。當施肥量為15 kg/株時，花絲長度顯著高于施肥量為5 kg/株的長度；當施肥量為5 kg/株時，百粒花藥質量顯著低于施肥量為10 kg/株和15 kg/株的。

表4 不同施用深度下的雄蕊花器指標Table 4 Indicators of stamen apparatus at different application depths

綜合表3、4 可以得出，施肥用量和深度對‘珍珠油杏’雄蕊的百粒花藥質量影響顯著。在施肥深度為0～20 cm、20～40 cm 和40～60 cm 的處理下，百粒花藥質量分別為25.5±3.62、51.1±6.24、50.3±2.38 mg，第一個處理百粒花藥質量比后兩者百粒花藥質量減少24.8～25.6mg，后兩者無顯著差異。在施肥量為5、10、15 kg的處理下，百粒花藥質量分別為26.0±5.31、51.1±6.24、48.6±3.20 mg，第一個處理百粒花藥質量比后兩個處理的百粒花藥質量減少22.6～25.1 mg，后兩個處理間無顯著差異。可見施肥深度不適宜或施肥量不足都會導致‘珍珠油杏’雄蕊花藥發育不良。

2.2 基肥施用對‘珍珠油杏’花粉的影響

不同基肥施用處理對‘珍珠油杏’花粉飽滿度和花粉生活力的影響如圖1、2 所示。圖1 表明，當控制有機肥施用量為10 kg，施肥深度不同時，各處理組花粉飽滿度和花粉生活力的無顯著差異。由圖2 可知，當有機肥施用深度為常規深度20～40 cm，施肥量不同時，各處理組花粉飽滿度和花粉生活力的差異不顯著，說明本研究中不同的施肥量或施肥深度對‘珍珠油杏’的花粉飽滿度和花粉生活力沒有顯著影響。

圖1 不同施用深度下的花粉飽滿度和花粉生活力Fig.1 Pollen fullness and pollen viability at different application depths

圖2 不同施肥量下的花粉飽滿度和花粉生活力Fig.2 Pollen fullness and pollen viability at different fertilizer application dosages

2.3 基肥施用對‘珍珠油杏’雌蕊發育的影響

根據對比雌蕊和雄蕊的長度，可以將雌蕊發育程度分為四種類型：雌高型、等高型、雌低型和雌退型[6]。其中雌高型和等高型雌蕊為完全花，雌低型和雌退型雌蕊為敗育花。

不同基肥施用處理對‘珍珠油杏’雌蕊發育程度的影響如表5 所示，當基肥施用量一定，施用深度不同時，完全花率均在40%～50%之間；當基肥施用深度一定，施用量不同時，完全花率差異較大，分別為27.45%、40.43%、55.05%，可見，完全花率隨基肥施用量的增加而明顯增大。

表5 不同基肥施用量對‘珍珠油杏’雌蕊發育程度的影響Table 5 Effect of different basal fertilizer application contents on the degree of ‘Pearl oil apricot’ pistil development

3 討論

在施肥量為10 kg/株時，施肥深度0～20、20～40、40～60 cm 處理對花絲長度和花藥大小均無顯著影響，而0～20 cm 處理百粒花藥質量顯著低于20～40 cm 和40～60 cm 處理，表明常規施肥量下，雄蕊花絲和花藥發育對0～60 cm 層施肥深度響應不敏感，但施用深度在20 cm 以下可顯著增加雄蕊百粒花藥質量。王玉柱[14]研究發現杏樹根系主要分布在10～90 cm的土層內，施肥深度在此之內利于根系對養分的吸收，說明基肥施用較淺可能不利于‘珍珠油杏’根系對土壤養分的吸收。而當施肥深度一定時，低施肥量處理（5 kg/株）花絲長度顯著低于高施肥量處理（15 kg/株）的花絲長度，低施肥量百粒花藥質量顯著低于常規施肥量和高施肥量處理，這可能是由于樹勢較弱或貯藏養分不足易造成花器官退化[5]。綜上，該地區土壤貧瘠常規施肥量也不足以滿足‘珍珠油杏’雄蕊發育所需。

花粉飽滿度和花粉生活力的高低對‘珍珠油杏’的受精和坐果有一定影響，劉寧等[15]認為杏樹第二次落花高峰的原因是杏花授粉受精不良，雌蕊授粉受精不良使子房產生的激素不足，間接導致杏樹落花落果，除此之外樹體營養還與花粉飽滿度和花粉生活力有關[5]。本實驗不同施肥深度和施肥量處理下，各處理花粉飽滿度均在80%～95%之間，花粉生活力均在65%～80%之間，處理間結果均無顯著差異，說明在現有施肥處理下施肥深度、施肥量對花粉飽滿度和花粉生活力的影響不大。這可能是因為花粉生活力的高低受自身遺傳特性影響較大[10,16]。

雌蕊敗育會使‘珍珠油杏’減產，研究表明坐果率大小與完全花比例高低有關[6]。張玲等[17]研究得出秋季施肥可提高大扁杏的完全花率，本研究發現秋施基肥施用深度對完全花率的影響較小，而基肥用量對完全花率的影響較大，施肥量為5、10、15 kg 時，完全花率分別為27.45%、40.43%、55.05%，說明基肥施用量的適度增加有利于雌蕊發育。

4 結論

本文通過設置不同的基肥施用量和施用深度處理‘珍珠油杏’，發現基肥施用量和施用深度對‘珍珠油杏’雄蕊花器官結構、花粉飽滿度和花粉生活力無顯著影響，但是對‘珍珠油杏’的百粒花藥質量影響顯著，施肥深度超過20 cm 和施肥量增加等措施都有利于‘珍珠油杏’的百粒花藥質量的提高；基肥施用量越高‘珍珠油杏’完全花率越大。因此，在‘珍珠油杏’栽培管理中，可以采取適量增加基肥施用量和施肥深度來提高‘珍珠油杏’對養分的吸收效果，促進雌雄蕊發育，從而提高‘珍珠油杏’的坐果率，但是施肥量上限以及完全花率與施肥量的關系問題尚未探明，需要進一步研究。