魏治国,汪永洋,许尔文,罗龙发,徐 琴,薛 梅
(甘肃省张掖市林业科学技术推广站,甘肃 张掖 734000)
赤霉芸苔素英文通用名是“Tags”,是由南京博士邦研究,用赤霉素和芸苔素内酯复配而成,是壮花、强果、美果的专用新型植物生长调节剂。它的有效含量为0.4%(赤霉素0.398%、芸苔素0.002%)[1]。它具有以下作用:提高叶绿素含量,增强细胞活力,提高光合作用效率,促进植株对水分和氮、磷、钾等的吸收,全面提高植株的免疫力和抗御病毒侵染等抗逆境生存能力[2-3]。为确定赤霉芸苔素在红地球葡萄上的药效,采用赤霉芸苔素100mg/L、清水对照等4个处理进行田间试验,比较不同赤霉芸苔素浓度处理对红地球葡萄果实增大、生长速率、品质及光合效应的影响。
试验在张掖市甘州区平原堡甘肃省水利设计院农场设施葡萄延后栽培试验基地进行。试验日光温室红地球葡萄延后栽培,株行距为80cm× 180cm,试验材料为3年生设施红地球葡萄。选择长势相近植株和生长发育良好的果穗为材料。试验期间水肥管理和病虫害防治主要应用生物有机肥和生物制剂。
共设4个赤霉芸苔素质量浓度处理进行试验,赤霉芸苔素质量浓度分别80、50、33mg/L,以清水为对照。处理前进行整穗,使其长势一致,选取大小一致的果穗,在果实生长发育中期2012年6月29日和8月3日各喷施1次不同质量浓度的赤霉芸苔素调节剂。采用背式喷雾器在修剪后的果穗及树干上分别喷施。于处理后10d观测,每10d观测1次,直到处理后的果实基本成熟为止。
在2012年7月10日、7月25日、8月9日、8月24日、9月8日,分阶段用电子数显卡尺对红地球葡萄纵横径及结果枝生长情况进行定位测定;用LanteScale克称测定单果质量、百叶质量;在每个处理上选取5穗,用GY-3型果实硬度计测定果实硬度,取其平均值。在每个处理上选取5穗,用手持测糖仪测定可溶性固形物含量,取其平均值;9:20~17:00,在全自然光下用Li-6400光合速率测定仪测定光合速率,每间隔2h测定1次,共测定5次,每个处理取2~5个叶片,每叶片取3~5个数据,取其平均值。
根据试验测定纵径、横径、结果枝、单果质量、固形物含量、硬度、百叶质量的数据(见表1),应用单因素方差分析法分析喷施赤霉芸苔素植物生长调节剂的最佳浓度。方差分析结果如表2所示。
表1 赤霉芸苔素对红地球葡萄生长发育的影响Table 1 Effect of gibberellic brassinolide on growth and development of Red Globe Grape
表2 赤霉芸苔素对红地球葡萄生长发育影响的方差分析Table 2 Variance analysis of effect of gibberellic brassinolide on growth and development of Red Globe Grape
在赤霉芸苔素80、50、33mg/L处理及对照中,50mg/L赤霉芸苔素药剂为最佳用药质量浓度,该处理中红地球葡萄果粒纵径、横径、结果枝上部基部径生长与对照相比差异显著,与对照相比单果质量差异极显著,固形物含量差异显著,果实硬度差异极显著,百叶质量差异显著。喷施80、33mg/L 2种药剂质量浓度赤霉芸苔素对红地球葡萄果粒纵径生长具有一定的影响,但与对照差异不显著。
各处理中果粒纵径生长进程如图1所示。从图1可以看出,应用50mg/L赤霉芸苔素药剂处理,红地球葡萄果粒纵径生长与对照相比效果最明显。对原始数据进行方差分析,t值为11.99(F0.01=0.51),表明各处理间差异极显著,并比对照提高19.46%(见表3)。因此喷施质量浓度为50mg/L赤霉芸苔素,对红地球葡萄果粒纵径生长具有显著的促进作用。而喷施80、33mg/L2种质量浓度的赤霉芸苔素与对照差异不显著。
图1 果粒纵径生长进程曲线Fig.1 Longitudinal diameter growth curve of grains
表3 赤霉芸苔素对红地球葡萄纵径生长影响的方差分析†Table 3 Variance analysis of effect of gibberellic brassinolide on longitudinal diameter growth of Red Globe Grape
各处理中果粒横径生长进程如图2所示。从图2可以看出,喷施50mg/L赤霉芸苔素处理中,红地球葡萄果粒横径生长与对照相比效果最明显。对原始数据进行方差分析,t值为6.23(F0.01=0.51),表明各处理间差异极显著(见表4)。由表4可以看出,喷施50mg/L赤霉芸苔素处理中红地球葡萄横径生长与对照差异显著,而喷施80、33mg/L 2种质量浓度赤霉芸苔素处理中红地球葡萄横径生长与对照差异不显著。
图2 果粒横径生长进程曲线Fig.2 Transverse diameter growth curve of grains
表4 赤霉芸苔素对红地球葡萄横径生长影响的方差分析†Table 4 Variance analysis of effect of gibberellic brassinolide on transverse diameter growth of Red Globe Grape
选取对红地球葡萄生长结实影响效果最好的50mg/L赤霉芸苔素处理与对照进行光合速率的比较,红地球葡萄光合作用的变化趋势如图3所示。从图3可以看出,通过赤霉芸苔素生长调节剂处理,红地球葡萄光合速率大于对照,这与喷施赤霉芸苔素生长调节剂可提高红地球葡萄叶面水分有关。植物在应用赤霉芸苔素生长调节剂后,在温度过高时会不同程度关闭部分气孔以防止水分蒸发过多引起的植物调萎,但气孔关闭会影响CO2进入叶片,同时气温过高使叶绿体功能降低,从而影响光合速率和叶面含水量,可部分缓解气温给植物带来的伤害,因此喷施赤霉芸苔素后红地球葡萄的日光合速率均大于对照,红地球葡萄的光合速率显著提高,如光合速率日平均值比对照提高0.03 µmol·m-2s-1。
图3 光合速率曲线Fig.3 Curve of photosynthetic rate variation
选取对红地球葡萄生长结实影响效果最好的50mg/L赤霉芸苔素处理与对照进行蒸腾速率的比较,红地球葡萄蒸腾速率的变化趋势如图4所示。从图4可以看出,应用赤霉芸苔素生长调节剂后红地球葡萄蒸腾速率与对照有明显差异。它们之间的差异可能是由喷施赤霉芸苔素生长调节剂可提高红地球葡萄抗高温能力造成的。
图4 蒸腾速率变化曲线Fig.4 Curve of transpiration rate variation
从形态上看,应用赤霉芸苔素生长调节剂后红地球葡萄果粒生长不断增大,发育良好,纵、横径生长加快,固形物含量、果实硬度提高,果粒不断增大。这些表现可能是应用赤霉芸苔素生长调节剂后含水率和光合速率的提高、蒸腾速率由高到缓慢降低,土壤肥力增加等造成的。因此该药剂具有提高代谢水平的效果。
在80、50、33mg/L质量浓度赤霉芸苔素生长调节剂处理中,应用50mg/L赤霉芸苔素,红地球葡萄果粒纵径生长比对照提高19.46%,果粒横径生长比对照提高了23.53%;果粒质量比对照提高61.9%;固形物含量比对照提高43.95%;果粒生长硬度比对照提高59.19%。
不同赤霉芸苔素处理均有较好的果粒增大效果。其中,应用50mg/L赤霉芸苔素对红地球葡萄果实增大效果最好,且横径指标与对照差异显著。
应用50mg/L赤霉芸苔素药剂,可加速红地球葡萄纵径生长指标的变化速率,处理61d 后可溶性固形物的含量、果粒生长硬度指标数值和纵径生长接近,但横径指标与对照差异显著。
应用赤霉芸苔素后红地球葡萄光合速率增大,其含水率和光合速率提高,对红地球葡萄果实品质提高和调控效果明显。
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