复混型植物生长调节剂对骏枣光合特性及品质构成因素的影响

郑强卿，陈奇凌*，李 铭，王晶晶，支金虎 (.新疆农垦科学院林园研究所，新疆石河子83000;.塔里木大学植物科学学院，新疆阿拉尔843300)

枣树为鼠李科(Rhamnaceae)枣属(Ziziphus Mill.)［1－2］的多年生落叶果树，原产于我国，有悠久的栽培历史，因其栽培容易、早实、富含VC和糖类、耐干旱和对pH适应性强等特性，一直保持着强劲的发展势头［3］。枣属于多花树种，花的分化量很大，但受树体和环境条件的影响，落花落果现象十分严重，采收果率一般仅占花蕾数的1% ～2%［4］。枣花小多蜜，是一种蜜源植物，单花盛开时蜜汁丰富，易受此时盛行风沙或浮尘的危害，致使蜜盘因沾满沙子或失水而干枯，形成“焦花”现象，对枣树坐果极为不利，导致产量过低，制约了枣产业的健康发展。

枣树自然坐果率低除了授粉、栽培管理及环境因子影响外，最主要是枣树的内源激素不足，使其生殖器官形成离层所造成［5］。已有研究表明［6－7］，通过外源植物生长调节剂供给来影响枣树内源激素系统，可刺激花粉萌发，促使花粉管伸长，并能刺激单性结实，促进幼果发育，避免空气干燥及低温等不良因子的影响，提高坐果率。目前，枣生产区应用最广泛的是花期喷施赤霉素，该类物质在较低浓度下，能对枣树细嫩茎叶细胞的伸长生长具有诱导能力或抑制能力，可以促进枣花粉发芽，还能刺激未授粉枣树结实。但易引发枣吊加速生长，营养生长和生殖生长难以平衡，营养竞争激烈，落花落果现象严重，尤其是干旱区受空气湿度影响施用效果不稳定。在新疆骏枣主产区，花期均在5月下旬至6月上旬，此时多干旱，空气湿度低，降低了枣花花粉的发芽率，造成受精不良，坐果率低。同时盲目追求产量，过量多次施用造成枣果病害加重，品质下降，价格下滑，市场风险加剧，给红枣产业可持续发展埋下隐患。光合作用是植物生长发育的基础和生产力的决定性因素［8］，近年来有关土壤水分、配方施肥与枣树光合特性关系的研究报道较多［9－13］，但有关植物生长调节剂对骏枣光合特性影响的研究尚未见报道。该文将赤霉素(GA3)、细胞分裂素(CPPU)与5-氨基乙酰丙酸(5-ALA)3种激素进行复配，研究其对骏枣果实发育过程中光合特性及果实品质的影响，以期筛选出既能增产又能改善果实品质的复合型植物生长调节剂，为红枣产业的可持续发展提供技术依据。

1 材料与方法

1.1 试验区概况 试验区位于新疆生产建设兵团第一师阿拉尔农场，地处新疆塔克拉玛干沙漠北部、塔里木河畔的阿克苏地区，属典型的内陆中纬度暖温带荒漠、半荒漠大陆性干旱气候，海拔1 012.6 m，平均年降水量42.4 mm，年蒸发量2 110.5 mm，相对空气湿度50%，年平均气温10.7℃，≥10℃活动积温为4 113.1℃，极端最低气温为－28.4℃，无霜期约为197 d。试验于2013～2014年在阿拉尔农场12连731号地骏枣园进行，2010年直播，2011年嫁接，园相整齐，长势一致，株行距1.0 m×1.5 m。枣园土壤主要为沙壤土，土壤碱解氮含量为56 mg/kg，速效磷含量为8 mg/kg，速效钾含量为61 mg/kg，pH=7.8，含盐量为 1.47%。

1.2 试验设计 该研究采用随机区组设计，小区面积30 m×40 m，复配6个配方处理，以现行枣园普遍施用的GA3作对照(表1)，每个处理3次重复，取其平均值。当枣树开花量达到40%左右且密盘发油亮时，选择晴朗无风天气，于18:00后进行喷施，间隔7 d进行第2次喷施。

表1 试验设计方案 μg/g

1.3 测试内容与方法

1.3.1 光合参数的测定。分别在骏枣生长的坐果期、膨大期、白熟期、成熟期选择从顶部向下第一延长枝中部的健康叶片，采用LI-6400光合测定系统进行活体测定。每处理选取8 片叶进行重复测定，包括净光合速率［Pn，μmol/(m2·s)］、蒸腾速率［Tr，g/(m2· h)］、水分利用率(WUE，μmol/mmol)、气孔导度［GS，mmol/(m2·s)］，并以 Berry 等［14］的方法计算气孔限制值(Ls):Ls=1 － Ci/Ca，Ci为细胞CO2浓度，Ca为空气CO2浓度。

1.3.2 果实产量与品质观测。果实成熟收获时，每区选取有代表性的果实50个，利用游标卡尺测量其纵径与横径，同时采用精度为0.01 g的电子秤测量果实单果重，求取平均值。果实有机酸含量采用滴定法，可溶性糖含量采取斐林试剂法［15］测定，VC含量依照 GB/T 5009·86 －2003 测定［16］，全N含量采用凯氏法测定，全P含量采用钒钼黄比色法测定，全K含量采用火焰光度计法测定［17］。

1.4 数据处理 试验数据采用Excel2010进行统计分析、制图，用DPS9.5软件中的LSD、Dancun’s检验对指标进行方差分析比较。同时将整理后的数据，用模糊数学隶属度公式［18－19］进行定量转换，再将各指标隶属函数值取平均值进行相互比较。隶属函数公式为

如果某一指标与评判结果为负相关，则用反隶属函数进行定量转换。

式中，U(Xi)为隶属函数值，Xi为某项指标测定值，Xmax和Xmin为所有处理中某一指标的最大值和最小值。

2 结果与分析

2.1 不同处理对骏枣叶片净光合速率的影响 骏枣生长发育过程中净光合速率从坐果期到果实成熟期处理呈下降趋势(图1)。坐果期不同生长调节剂处理对叶片的净光合速率产生显著影响，净光合速率较大的为T2和T3处理，分别较对照提高了19.71%和11.57%，两者之间差异不显著，但与其他处理达到显著差异水平。果实膨大期各处理的净光合速率最大的T6处理较CK提高了12.65%，其余各处理均不显著。果实白熟期T5处理和T4处理净光合速率较大，均与其他处理差异显著。成熟期，T6处理的净光合速率上升，其余各处理仍在持续降低。

图1 叶片净光合速率随时间变化趋势

2.2 不同处理对骏枣叶片蒸腾速率和水分利用率的影响不同生长调节剂对叶片蒸腾速率的影响如图2所示。在果实膨大期之前叶片的蒸腾速率除T5处理外均呈上升趋势，然后开始急剧下降。在果实白熟到果实逐渐成熟阶段，叶片蒸腾速率呈缓慢下降。坐果期叶片蒸腾速率最大的T5处理较最小的T1提高了99.33%。膨大期叶片蒸腾速率最高的为T6处理，T1处理最小。从膨大期到果实白熟期T1处理的叶片蒸腾速率较其他处理缓慢，但在果实成熟过程中，T1处理叶片蒸腾速率较其他处理变化剧烈。在果实发育过程中叶片水分利用率与蒸腾速率的变化相反(图3)，坐果期T1处理叶片的水分利用率最高，其次是T2处理，分别较CK处理提高了26.06%和18.79%，其余各处理均低于CK处理。在果实膨大期T1处理叶片的水分利用率同样最高，此后逐渐减缓，而其他处理呈上升趋势。果实白熟期的水分利用率均无显著差异，在果实成熟阶段水分利用率由高到低的处理依次为 T6、T2、T4、T3、T1、CK。

图2 叶片蒸腾速率随时间变化趋势

2.3 不同处理对骏枣叶片气孔导度和气孔限制值的影响叶片气孔导度在果实发育过程中呈先上升后下降再平稳的趋势(图4)。不同植物生长调节剂处理对叶片气孔导度影响最大的为坐果期和果实膨大期，坐果期气孔导度最大T5处理较最小的T1处理提高了67.16%，较对照提高了24%。果实膨大期最大的T6处理较最小的T2和T1处理分别提高了19.27%和17.82%，这与叶片蒸腾速率的变化相似。叶片气孔限制值在果实发育过程中呈先降低再升高再下降的趋势(图5)。在坐果期和果实成熟过程中不同处理的气孔限制值变化显著，坐果期气孔限制值最高的为T2，其次为T1和CK，而果实成熟期气孔限制值由高到低的处理依次为T6、T2、T4、T3、T5、T1、CK。

图3 叶片水分利用率随时间变化趋势

图4 叶片气孔导度随时间变化趋势

图5 叶片气孔限制值随时间变化趋势

2.4 不同处理对骏枣产量及果实品质的影响 不同处理条件下骏枣果实产量分布如图6所示。T1、T4和T6处理的产量较对照分别提高了43.85%、12.43%和38.00%，其中 T1处理的产量最高为12 721.40 kg/hm2，产量较对照低的其他各处理，坐果率较低，并且由于后期营养供应不足产生缩果病，落果现象严重。

图6 不同处理产量分布

不同植物生长调节剂对骏枣果实营养及形态特征的影响如表2所示。对照与其他各处理相比总糖和总酸含量均最高，总糖含量比最低的T1处理提高了20.66%，总酸含量较最低的T1处理高出44.00%，各处理糖酸比由高到低的顺序依次为 T1、T6、T2、T5、T4、T3、CK，其中 T1 的糖酸比较 CK提高了19.31%。VC含量较高的T2、T5和T1处理分别较CK 提高了42.36%、28.82%和 12.93%。

果实纵径最小的T3处理分别与T1、T4和T6处理达到显著差异水平，同样果实横径最小的CK与T6处理达到显著差异水平，但果形指数较大的处理分别是T1和T4，较小处理分别为T2和T3。果核纵径最小、横径最大的T3处理分别与纵径最大的CK和横径最小的T4处理达到极显著差异水平，果核形态指数较大的处理分别是CK和T1。各处理枣核的单重由高到低依次为 T2、T3、T6、T1、T5、CK、T4。

2.5 不同生长调节剂对骏枣果实品质的综合评价 红枣果实品质的评价是集果实外在形态特征和内在营养成分为一体的综合性性状分析，单从某一指标评价红枣果实品质，难以客观真实反映其本质属性。不同类型植物生长调节剂对红枣果实品质的诸多指标均有不同程度的影响(表2)，单从某一指标难以客观筛选出既能增产又能改善果实品质的复合型植物生长调节剂。因此该研究采用隶属函数值综合评价方法，就7种不同组合的试验处理对果实形态特征、内在营养成分以及产量等指标的影响进行综合评价，即将各指标平均数值换算成隶属函数值，取各指标隶属度的平均值作为不同处理的综合评定标准，评价结果由高到低依次为T2、T6、T1、T5、CK、T4、T3。从评价结果判断 T2 处理效果最优，但T2处理的产量较低，分别比T6和T1处理减少了44.55%和46.80%。故综合评定效果最佳的处理为T6，其次为T1。

表2 不同处理对果实品质的影响

3 讨论

植物生长调节剂是有机合成、微量分析、植物生理和生物化学以及现代农林园艺栽培等多种科学技术综合发展的产物，具有与内源生长素和激素同样的生理功能［20］。曹柳青［21］和刘平等［22］研究表明，喷施外源 GA3能够改变植株内部的激素环境，进而能够提高光合速率。高晶晶等［23］研究表明，生长季节喷施低质量浓度5-ALA溶液可以增加‘红星’和‘富士’苹果叶片叶绿素含量，提高光合速率，促进PSII反应中心对光能的捕获、吸收和转化，减少能量的热耗散，并且活化PSI反应中心，从而增加光合产物积累。该研究在红枣盛花期喷施GA3、5-ALA、CPPU 3种植物生长调节剂复配组合，与生产中的单施高浓度GA3处理对比分析，结果表明复混性植物生长调节剂对骏枣果实发育过程中光合特性影响最为显著的主要在坐果期，较单一的调节剂明显提高了叶片净光合速率，加快了改变源库之间物质分配的速率，达到提高坐果率和增加产量的目的。同一浓度5-ALA条件下，GA3浓度越低，坐果期叶片的净光合速率、水分利用率以及气孔限制值越高，叶片蒸腾速率和气孔导度越小。5-ALA和GA3相同浓度条件下，CPPU浓度越低，坐果期叶片净光合速率、气孔导度和蒸腾速率越高，水分利用率和气孔限制值越小。随红枣果实发育过程的推进，气温逐渐升高，导致其蒸腾速率加快，在环塔里木盆地极度干旱缺水的条件下，过量蒸腾会导致红枣早衰和果实脱落，喷施单一赤霉素会促使枣树叶片蒸腾作用增强并加速干旱条件下植株失水。

已有研究表明［24－25］，GA3与 CPPU 具有促果实膨大，提高果实品质的效果，且两者有加成效应，花期喷施赤霉素、枣丰灵的成熟米枣果实中可溶性糖以及VC含量比对照均有所降低。该研究结果表明，在骏枣盛花初期喷施5-ALA以及5-ALA与GA3、CPPU等复混处理，较单用GA3有降低总糖和总酸含量的趋势，但糖酸比相比对照均有显著提高，单用20 μg/g 5-ALA处理显著提高了骏枣的果形指数。果核的形态特征分析表明，单用20 μg/gGA3显著增加了果核纵径，降低果核横径。另外不同处理条件下骏枣果实产量结果表明，单用 20 μg/g 5-ALA 处理和 5 μg/g 5-ALA+10 μg/gGA3+15 μg/gCPPU的混合处理的产量较对照分别提高了43.85%和38.00%，这与郭珍［26］、汪良驹等［27］的研究结果一致。产量较低的处理主要是调节剂类型不同，浓度不同造成树体营养生长和生殖生长不平衡，前期的落果现象严重。

4 结论

枣树花期喷施植物生长调节剂是提高坐果率的一项重要措施，但在生产上由于枣农缺少对生长调节剂作用机理的了解，以及市场上产品类型复杂混乱，每年在枣树花期都有因调节剂使用不当而造成产(质)量损失的现象。该研究在前人基础上提出以5-ALA为主复配6个处理与GA3进行对比研究表明，在骏枣盛花初期叶面喷施5 μg/g 5-ALA+10 μg/g GA3+15 μg/g CPPU，对于提高果树叶片净光合速率、防止水分因蒸腾而过量散失、调节气孔导度、降低气孔限制值方面具有显著效果，有利于二氧化碳的吸收和同化，并在枣树水分亏缺时改善其光合作用。尤其在红枣生长后期，自身光合作用减弱后，利用5-ALA和CPPU的优势缓冲过量赤霉素对红枣生长的不利作用。另外该研究通过果实成熟后枣果纵横径、单果重、产量和品质等指标的测试结果表明，复配6个处理均显著增加了果实的生长能力，其中表现最为显著的为20 μg/g的5-ALA 处理，其次是 5 μg/g 5-ALA+10 μg/gGA3+15 μg/gCPPU的混合处理，与GA3对照相比显著提高果实的糖酸比，增强了果实口感，同时提升果形指数，增加了果实单果重，产量分别提高了43.85%和38.00%。

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