陈屏昭,吴银梅,袁晓春,何 嵋,代 勋,熊汝琴
(昭通学院,云南 昭通 657000)
低浓度亚硫酸氢盐溶液可促进植物的光合作用,提高净光合速率,增加作物产量和改善作物品质[1-9]。有学者报道,用不同浓度的 NaHSO3溶液喷施柑橘 (Citrus reticulata Blanco)、葡萄 (Vitis vinifera)、桃 (Prunus persica)、草莓 (Fragaria×ananassa Duch)、苹果 (Malus domestica Borkh.)、枇杷 (EriobotryajaponicaLindl)和毛叶枣(Zizyphsu mauritiana Lam.)等,其光合作用增强,果实产量和品质有所提高[10-17]。但亚硫酸氢盐溶液作为作物或果树的外源喷施剂,在实际应用中还存在很多问题,其中作用时间和效果就因植物不同而存在明显的种间差异,尤其是用KHSO3溶液处理农作物或果树等栽培植物的报道很少。本研究以红富士为试材,观察分别用NaHSO3和KHSO32种溶液喷施处理后,对比短期内叶片光合色素含量和果实生长量的变化,以此对亚硫酸氢盐对红富士苹果树的作用时间和效果进行初步探析。
试验于2011年7月1-11日在昭通市旧圃镇苹果种植示范户果园内进行。预选自然环境下长势基本一致的10年生挂果红富士 (Malus domestica Borkh.cv.Red Fuji)12株,分3组进行处理。Ⅰ为对照组,于7月1日下午6:00用自来水雾状液喷施果树叶、果面;Ⅱ为 NaHSO3溶液处理组,5 mmol·L-1NaHSO3溶液替代自来水雾状液喷施叶、果面;Ⅲ为 KHSO3溶液处理组,5 mmol·L-1KHSO3溶液替代自来水雾状液喷施叶、果面。
处理前分别选取每株果树同一方向、同一高度的有代表性的个体差异不明显的果实各1个,用称量法测定各组果实的单果均重,并求算数平均值;同时按武卫华等[18]的方法,选取树冠中上部四周长势、叶位和生长方向基本一致的成熟功能叶片测定叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)和类胡萝卜素 (Car)含量,实验重复4次。处理后每隔2 d,按照上述方法分别测定果实平均增量和叶片光合色素含量。
与对照相比,亚硫酸氢盐处理后,红富士苹果树叶片的Chla、Chlb和Car含量均呈现先增后降的趋势,Chla和Car的峰值出现在7月3日,Chlb则出现在7月5日,7月7日 Chla、Chlb和 Car含量均降至接近对照水平 (图1)。在峰值处同步比较,Ⅱ和Ⅲ的Chla分别比Ⅰ高出14.09和11.29个百分点,Chlb分别高出11.73和13.58个百分点,Car分别高出8.01和13.22个百分点,差异达显著水平 (P<0.05,下同);在7月7日至7月11日之间,Ⅱ和Ⅲ的Chla、Chlb和Car含量与Ⅰ的变化趋势基本一致,组间差异不明显。这一结果表明,处理后亚硫酸氢盐的作用时间可持续1周左右。
图1 亚硫酸氢盐对叶片光合色素含量的影响
亚硫酸氢盐处理后,果实生长量明显增加,因累积效应,Ⅱ,Ⅲ与Ⅰ之间最大极差分别达到7.17%和7.60%,差异达显著水平,而Ⅱ和Ⅲ之间则无明显差异 (表1)。
随着时间的变化,Ⅰ的果实增量基本呈线性增加,而Ⅱ和Ⅲ则在处理后的1周内出现明显的生长高峰期,7月9日以后增量的变化幅度变小,趋势变缓,在处理后的10 d内,Ⅱ和Ⅲ的果实日平均增量明显高于Ⅰ,总增量分别为18.73和19.37 g,分别比Ⅰ高出5.64和6.28 g,差异均达到显著水平,而且Ⅲ的总增量超过Ⅱ (表2)。
从图2可以看出,果实的生长量同步相对质量百分数变化在7月7日以前呈直线上升,以后则略为变缓。与对照比较,Ⅱ和Ⅲ的果实生长量同步相对质量百分数一路攀升直至7月11日达到极大值。从时间上看,7月3日以后,虽然光合色素含量逐渐下降,到7月7日接近对照水平,但果实生长量同步相对质量百分数依然持续处于高位水平,其变化趋势说明亚硫酸氢盐的作用效果可持续1周以上。可见,亚硫酸氢盐可同时显著增加光合色素的含量和果实的生长量。
表1 亚硫酸氢盐处理对红富士果实生长量的影响
表2 亚硫酸氢盐处理后不同时间红富士果实增量变化
图2 各处理对果实生长量的影响
本试验首次观测到KHSO3与NaHSO3一样,可显著升高红富士苹果叶片中Chla、Chlb和Car等光合色素的含量,提高果实生长量。说明这2种亚硫酸氢盐的作用机制相同,都是通过HSO3-清除细胞内的自由氧原子、·OH、H2O2等氧化性活性物质,降低光合色素的光降解、减轻光氧化、保护光合机构,从而促进光合作用[19]。同时观测到,红富士苹果叶面分别喷施2种亚硫酸氢盐溶液后,对光合色素含量的影响可持续1周左右,而对果实生长发育的影响时间则可持续1周以上。处理组与对照组之间的果实生长量和果实10日总增量存在明显差异,Ⅱ和Ⅲ之间差异则不明显,但Ⅲ的果实日均生长量比Ⅱ高,其10日总增量比Ⅱ高0.64 g,这表明KHSO3的作用效果比NaHSO3更好,推测这可能与2种盐溶液的阳离子不同有关。K+离子作为植物所需的大量无机盐离子,参与植物细胞内各种复杂的光合生理活动,使果实的生长速度加快,被同化为果实的内溶物增加,表现为生长量增加。这一推论是否准确,还有待进一步研究。
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