张 萍 ,吴正保 ,宋锋惠 ,史彦江
(1.新疆林业科学院,新疆 乌鲁木齐 830000;2.新疆农业大学 林学与园艺学院,新疆 乌鲁木齐 830052)
枣Ziziphus jujuba是具有较高的经济和生态价值的一种落叶乔木。据测定,枣果具有多种化学成分及重要的药用价值,被誉为“木本粮食,滋补佳品”。对于红枣功能性保健品和红枣药膳的开发将具有广阔的开发前景[1-3]。枣的药理作用与其含有丰富的微量元素有着密切关系[4-5]。
新疆地区土壤干旱,碳酸钙含量较多,土壤pH 值偏高;加上有机质含量少,微生物活性较低,锌、锰、铁等元素的有效含量较低[6-7]。在植物体内锌是酶或辅酶的组成成分,对叶绿素和蛋白合成、光合作用和代谢作用均起着重要的促进作用和调节作用。通过树干注射施锌肥,能有效提高肥料利用率。关于枣的微肥应用方面的研究报道较少[8-12],本试验中测定了在不同生长期树干注射施锌肥对新疆灰枣Ziziphus jujubacv.Huizao生长发育及品质的影响,旨在了解枣生长发育过程中对锌等微量元素的吸收情况及枣对锌元素的养分吸收利用效率,为枣栽培过程中利用多种施肥方式进行树体营养补充及在生产中微量元素的合理施用提供理论基础。
试验地点位于新疆阿克苏市,阿克苏属暖温干旱气候地区,位于塔里木盆地北缘,降雨量稀少、蒸发量大、气候干燥,光热资源丰富,年日照时长2 800~3 000 h,无霜期200~220 d,年平均降水75 mm左右,年蒸发量1 200~1 500 mm,年平均气温10 ℃左右,气候条件非常适合多种果树的生长。试验地土壤pH值为8.22,有机质含量0.682%,土壤有效锌含量0.62×10-6。
选择6年生、树型大小一致的灰枣为试验对象,连续测定2 a,枣树栽植密度为3 m×4 m,树形为自然开心形,在试验期中,整个生长季严格执行田间栽培管理措施,保证试验树的正常生长。
2010年,试验田按照当地正常施肥量施入氮磷钾肥,在整个生长季节中不施其它任何含微量元素的肥料和药剂。在枣树的3个物候期:萌芽初期(4月28日)、盛花初期(6月13日)和果实膨大初期(8月11日),以注射施肥的方式施入锌肥。将锌肥溶解于水配成所需浓度,利用自制简易输液装置(一次性医用输液器)以树干注射[13]的方式施入,注射后,注射孔塞木条封死,周围涂凡士林防止病虫感染。每个时期的施肥量设3个浓度处理,第1个处理(Zn-1)1.0 g/株,第2个处理(Zn-2)4.0 g/株,第3个处理(Zn-3)6.0 g/株,加水稀释为20.0 g/L施入。以不施锌肥的为对照(CK)。每个处理1棵树,每个处理重复3次。
2.3.1 生长量的测定
(1)干径 用游标卡尺测量距离地面20 cm处树干的粗度,测定东西和南北2个方向,取平均值作为枣树的干径。从萌芽前(4月底)开始,每隔30 d测定1次,直到枣果成熟(10月底)结束。
(2)基径 用游标卡尺测量距枝基部1 cm处枝条的粗度。在萌芽前,对每棵待选树在树体南面树冠外围、中部,选择粗度近似的2年生二次枝,从萌芽前(4月底)开始测定,每隔30 d测定1次,直到枣果成熟(10月底)。
(3)枣吊长 萌芽后在选定基径的二次枝第3~5个枣股上选择发育正常的枣吊,标记用于测定。在萌芽后每隔5 d,用钢卷尺测量枣吊长度。
(4)枣果生长指标 枣果成熟前1个月和成熟期,在树体不同方向、位置随机采集30个枣果,用游标卡尺测量枣果横纵径(果径取枣果十字交叉2个方向测量结果的平均值)。用百分之一电子天平测量单果质量。
2.3.2 果实营养物质含量的测定
总糖含量采用碱性铜试剂法测定;总酸含量用酸碱中和滴定法测定;枣果中铁锰锌钙元素的含量采用原子吸收分光光度法测定。所有样品的测定均重复3次,取平均值作为测定结果。
试验数据利用Excel、SPSS 12.0等软件进行统计分析。
3.1.1 对干径生长的影响
在对灰枣萌芽期和花期施锌肥对干径的影响的分析中可以看出(见图1),萌芽期施肥后,各处理灰枣的干径增长量开始逐渐增大,6月前是灰枣干径迅速增长的时期,其中6月各处理的干径增长量分别是对照的1.09、1.12和1.08倍;7月进入生殖生长的旺盛时期,各处理干径增长量趋缓,分别是对照的1.37、1.53和1.49倍,差异显著(P<0.05),其中处理2增长量最大。花期施肥之前,各处理增长量无显著差异,增施锌肥后,减缓了干径增长量的下降趋势,分别是对照的1.53、1.57和1.50倍,增长量最高的是处理2,方差分析显示处理间差异不显著,但与对照均表现出显著差异(P<0.05)。
3.1.2 对基径生长的影响
对基径增长量的分析结果显示(见图2),萌芽期施肥处理,基径增长最快的时期是6月,方差分析结果显示,各施肥处理与对照间差异显著(P<0.05),处理1、处理2和处理3分别是对照的1.51、1.60和1.55倍,其中处理2基径增长量最大。7月花期增施锌肥后,枣树基径增长的下降趋势较萌芽期施肥表现平缓,处理2和处理3与对照差异显著(P<0.05),分别是对照的1.04、1.06和1.04倍。
图1 不同施肥处理对灰枣干径生长的影响Fig.1 Effect of different fertilizer treatments on stem diameter increment in Ziziphus Jujuba cv.Huizao
图2 不同施肥处理对灰枣基径生长的影响Fig.2 Effect of different fertilizer treatments on base stem diameter increment inZiziphus jujuba cv.Huizao
3.1.3 对枣吊生长的影响
对枣吊生长量的分析结果显示(见图3),萌芽期施肥,处理2的枣吊生长量最大,其次是处理3和处理1,年总生长量分别是对照的1.09、1.23和1.18倍。方差分析结果显示,各处理与对照差异显著(P<0.05)。花期施肥处理的测定结果显示,施肥前各个试验树枣吊的增长无明显规律性,施肥后枣吊的生长量相比对照有所增加,其中增长量最高的处理2比对照高49%。
图3 不同施肥处理对灰枣枣吊生长的影响Fig.3 Effect of different fertilizer treatments on shedding shoot increment in Ziziphus jujuba cv.Huizao
3.1.4 对单果质量的影响
单果质量测定结果显示(见图4),3个施肥处理期,萌芽期施肥比花期施肥和果实生长期施肥枣果单果质量大。在各个施肥时期均表现出处理2的枣果单果质量最大。萌芽期施肥、花期和果实生长期施肥中处理2单果质量分别为对照的1.45、1.33和1.39倍。结果显示,萌芽期施肥枣果的总生长量最大,其次是果实生长期施肥。方差分析结果显示,不同处理和对照单果质量间存在显著差异(P<0.05)。
3.1.5 对果径的影响
枣果径测定结果显示(见图5),3个施肥处理期相比较,萌芽期施肥果径均值较其它2个施肥处理时期大。由各处理采收期枣果径测定结果可见:各施肥处理期均以处理2的枣果径最大,萌芽期施肥、花期和果实生长期施肥处理2分别是对照的1.11、1.06和1.07倍。
图4 不同施肥处理对灰枣单果质量的影响Fig.4 Effect of different fertilizer treatments on single fruit mass in Ziziphus jujuba cv.Huizao
图5 不同施肥处理对灰枣果径的影响Fig.5 Effect of different fertilizer treatments on fruit diameters in Ziziphus jujuba cv.Huizao
3.1.6 对产量的影响
在枣果采收期测定枣果的单株产量,结果见表1。由表1可见,萌芽期、花期、果实生长期施肥与对照相比,产量分别提高了18%、14%和13%。表明在灰枣不同生长期增施锌肥,对灰枣产量均有不同的促进作用,其中以萌芽期施肥的效果最佳。
表1 不同施肥处理对灰枣产量的影响†Table 1 Effect of different fertilizer treatments on yield of Ziziphus Jujuba cv.Huizao g
3.2.1 对枣果微量元素含量的影响
在成熟期采摘枣果,对枣果中铁、锰、锌和钙4种矿物元素的含量进行了测定,结果见图6。测定结果显示:萌芽期施肥,枣果矿物元素含量最高的处理2中铁、锰、锌和钙的含量分别是对照的1.60、1.48、1.38和1.05倍。果实生长期施锌肥枣果中4种矿物元素的含量最高的处理2枣果中铁、锰、锌和钙的含量分别是对照的1.55、1.38、1.41和1.13倍,说明果实生长期增施锌肥有效促进了枣果中锌元素含量的增加。对其它施肥处理期各处理的的测定结果也均显示,在生长期增施锌肥,枣果的矿物元素含量具有不同程度的增加,说明在生长期适量增施锌肥能有效促进枣果中微量元素的积累。
图6 不同施肥处理对成熟期灰枣营养品质的影响Fig.6 Effect of different fertilizer treatments on nutritional quality of Ziziphus jujuba cv.Huizao at mature period
3.2.2 对枣果糖酸含量的影响
对成熟期枣果营养品质中总糖、总酸含量进行了测定,结果见图6。结果显示,3个施肥期中以处理2施肥效果最优,萌芽期、花期和果实生长期总糖含量分别是对照的1.02、1.00和0.96倍;总酸含量分别是对照的1.23、1.26和1.16倍;3个施肥处理时期中处理2的糖酸比分别为48.45、46.65、48.42。因本批试验枣果测定时间较晚,储存条件可能影响了枣果中糖酸含量,造成枣果总酸含量偏高。
锌是植物必需的微量元素之一。锌以阳离子Zn2+形态被植物吸收。锌在植物中的移动性属中等。锌在作物体内间接影响着生长素的合成,锌也是许多酶的活化剂,通过对植物碳、氮代谢产生广泛的影响,有助于光合作用;同时锌还可增强植物的抗逆性[14-17]。研究结果表明,合理的氮磷钾与微肥配合施用,不仅提高产量,品质也有所提高,肥料利用率也得到有效提高[18-20]。周建朝等[21]田间小区和盆栽试验结果表明,施锌可提高甜菜块根产量和产糖量,降低块根中有害灰分含量,改善甜菜的工艺品质,适宜的土壤锌素含量,可以提高甜菜的抗热、抗旱、抗涝和抗寒性。赵东海等[22]研究结果表明,锌肥能显著提高墨西哥玉米草首次刈割鲜草和干草(叶片+茎鞘)产量(P<0.05),也能显著提高墨西哥玉米草粗蛋白、粗脂肪、粗纤维和粗灰分的含量和产量(P<0.05),配施锌肥有助于墨西哥玉米草产量的提高和营养品质的改善。李永明等[23]的单施锌肥试验结果表明,适量施锌 (1.0 mg/kg)能显著提高药用菊花的花产量,显著提高药菊花中总黄酮、绿原酸和黄酮类成分槲皮素、木犀草素的含量,改善药菊品质;药菊根中锌含量随施锌量的增加逐渐增大,茎叶中锌含量随施锌量的增加先增大后略有减少。
新疆地区不同类型的土壤中有效锌含量差异较大,大部分土壤有效锌含量低,这与新疆干旱少雨,气温低的自然条件有关,同时与土壤pH值高、有机质含量低有关,如有机质含量最高的山地灰褐色森林土有效态锌含量最高,而有机质含量在0.5%以下的高山寒漠土、分布在塔里木盆地周边的棕色荒漠土等,有效态锌含量较低[6]。本试验中在增施锌肥后对新疆灰枣的生长和营养品质等指标进行了连续测定,结果显示,在灰枣不同生长期增施锌肥处理均对灰枣的生长有着不同程度的促进作用。萌芽期施肥不但可以促进枣树萌芽,而且对花芽分化、开花坐果均非常有利。枣树生长的前期,各器官对营养的争夺激烈,往往由于树体的贮藏营养不足而影响各器官的正常生长发育,造成开花坐果不良,果实发育受阻。由萌芽期施肥灰枣的各项生长指标测定结果可知,基径生长量、干径生长量、枣吊生长量、单果质量、枣果横纵经和单株产量等各项生长指标均优于花期施肥和枣果生长期施肥。萌芽期施肥,3个施肥量处理6月的干径增长量分别是对照的1.09、1.12和1.08倍,基径增长量分别是对照的1.51、1.60和1.55倍;枣吊的年总生长量分别是对照的1.23倍、1.18倍和1.10倍,方差分析结果显示各处理和对照存在显著差异。萌芽期施肥不但保证了枣树正常生长对营养的需求,而且有利于产量的提高。枣开花数量多,开花时间长,消耗营养多,而往往由于营养不足,造成大量落花落果。花期及时补充树体营养,可以提高坐果率,有利于果实的生长。本试验中在盛花初期注射锌肥,补充了枣树对营养的需求。8月是枣果实迅速生长的时期,增施锌肥对增加果实质量及树体营养的累积有效。在萌芽期、花期和果实生长期施肥,处理2的单果质量分别为对照的1.45、1.33和1.39倍。
试验中测定了成熟期枣果中铁、锰、锌和钙4种矿物元素的含量,分析增施锰肥后枣果对微量元素的吸收效果。结果显示,果实生长期施锌肥枣果中4种矿物元素的含量最高的处理2枣果中铁、锰、锌和钙的含量分别是对照的1.55、1.38、1.41和1.13倍,其次是萌芽期施肥,测定结果表明果实生长期增施锌肥有效促进了枣果中矿物元素含量的增加。其它施肥处理期的不同施肥量处理的测定结果显示,各处理中成熟期枣果的营养物质含量有不同程度的增加。增施锌肥显著促进了枣果对锌、钙和铁的积累,结果表明适时适量增施锌肥能促进枣果对微量元素的吸收。成熟期枣果中糖、酸含量的测定结果显示,增施锌肥有利于枣果糖酸含量的提高。
综合以上研究结果可知,生长季树干注射锌肥有利于灰枣产量和品质的提高,从3个生长期施肥的效果来看,萌芽期施肥对灰枣生长发育的效果最好。
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