张伟龙,宋科,杨静慧,通信作者,王芝学,张超,李冰
不同浓度Fe、Ca、Zn肥配比对‘玫瑰香’葡萄产量及果实品质的影响
张伟龙1,宋科1,杨静慧1,通信作者,王芝学2,张超3,李冰4
(1.天津农学院园艺园林学院,天津 300392;2. 天津市林业果树研究所,天津 300384;3. 天津朔方绿色科技发展有限公司,天津 300384;4. 天津市农业资源与环境研究所,天津 300384)
为研究不同浓度Fe、Ca、Zn肥配比对‘玫瑰香’果实产量及果实品质的影响,通过处理1 (叶喷0.1%Fe、Ca、Zn),处理2(叶喷0.2%Fe、0.4%Ca、0.3%Zn),处理3(叶喷0.3%Fe、0.8%Ca、0.5%Zn)3个处理,CK为以喷施等量清水,测定产量及果实品质等11项指标。结果显示:各处理均能提高产量,以处理2增加率最大,为62.48%。处理1单穗重、单粒重、可溶性蛋白增加率最大,分别为39.31%、29.36%、88.00%。处理2可溶性固形物含量、可滴定酸含量、可溶性糖含量增加率最大,分别为9.03%、15.15%、23.36%。处理3穗形指数、果形指数、Vc、果实硬度增加率最大,分别为43.84%、6.25%、131.42%、57.36%。综合产量及果实品质隶属函数显示以处理2最优,处理1次之,之后为处理3、CK。
Fe、Ca、Zn配比;‘玫瑰香’葡萄;产量;果实品质
‘玫瑰香’葡萄具有适应性广、抗病性较强、丰产、易管理特点,并且具有浓郁的玫瑰香味,因此深受种植者和消费者的喜爱[1-2]。汉沽‘玫瑰香’种植已经成为天津市特色优势产业之一,然而随着栽培管理不当及施肥不合理,造成‘玫瑰香’葡萄出现产量和果实品质的降低,综合表现为味酸、穗重及果实大小不一,严重影响了种植者的经济效益。研究发现喷施Fe、Ca、Zn等果树生长发育必需的矿质营养元素,可以提高产量及果实品质[3-4]。沙守峰等在梨树上喷施钙、锌肥等可极显著提高‘早金酥’梨的可溶性糖含量[5]。侯广欣研究发现喷施Zn、K肥番茄果实品质及产量均显著提高[6]。李秋煜等研究Se、Zn、Fe叶面肥可显著提高核桃营养物质含量[7]。然而目前关于Fe、Ca、Zn三者最适配比在‘玫瑰香’葡萄上的使用尚未报道。因此本试验通过不同浓度Fe、Ca、Zn配比,在‘玫瑰香’葡萄生长季节喷施,通过测定‘玫瑰香’葡萄产量及果实品质,以期找到最适Fe、Ca、Zn配比为生产提供参考。
供试葡萄品种‘玫瑰香’株行距为0.5 m×2.0 m,采用单臂篱架式,肥力条件一致,灌溉条件良好,其他土、肥、水管理及病虫害防治均采用常规管理。
产量:于2019年9月上旬,将各试验小区内的葡萄全部采下称重,计算每667 m2的产量[8];单粒重:每处理随机选取30粒果实,采用电子天平测定,求其平均值;单穗重:每个处理随机选取5穗葡萄,采用电子天平测定,求其平均值;硬度:硬度采用质构仪测定。每个样品重复3次,每组重复测定5粒果实,计算平均值[9];穗形指数与果形指数采用游标卡尺测定,穗形指数=穗长/穗宽,果形指数=纵经/横径[10];可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝G-250法测定;可溶性糖含量采用蒽酮试剂法测定[11];可溶性固形物含量采用手持折光仪测定[12];可滴定酸含量采用邻苯二甲酸氢钾滴定;Vc含量测定采用2,6-二氯酚靛酚滴定[11];在施入基肥4 m3/667 m2牛粪基础上,设3个处理分别为:
处理1:土施高钾复合肥(N-P2O5-K2O:15- 5-27)40 kg/667m2+叶面喷施0.1%的Fe、Ca、Zn;
处理2:土施高钾复合肥(N-P2O5-K2O:15- 5-27)40 kg/667m2+叶面喷施0.2%的Fe、0.4%的Ca、0.3%的Zn;
处理3:土施高钾复合肥(N-P2O5-K2O:15- 5-27)40 kg/667m2+叶面喷施0.3%的Fe、0.8%的Ca、0.5%的Zn。
CK为喷施等量的清水。
采用Excel 2007、Spss 20.0对所测定数据进行分析处理。隶属函数采用参考文献[13]的方法。
由图1可知,各处理组的‘玫瑰香’葡萄产量均高于对照。处理2(1 617.42 kg/667m2)的‘玫瑰香’葡萄产量最高,显著高于其他处理组和CK(984.55 kg/667m2),处理1(1 500.22 kg/667m2)和处理3(1 545.43 kg/667m2)之间差异不显著,但二者显著高于CK。处理2、处理3、处理1较CK产量增加率分别为64.28%、56.97%和52.38%。
图1 不同处理对‘玫瑰香’葡萄产量的影响
注:图中不同小写字母表示不同处理存在显著差异 (<0.05)。下同
由图2可知,处理1的平均单穗重最大,为535.79 g,显著高于CK(384.59 g),与处理2(532.05 g)、处理3(508.37 g)之间差异不显著。处理1、处理2、处理3较CK平均单穗重增加率分别为39.31%、38.34%、32.18%。
图2 不同处理对‘玫瑰香’葡萄单穗重的影响
由图3可知,各处理均能不同程度增大‘玫瑰香’穗形指数。处理3(1.87)穗形指数最大,显著高于CK(1.30),与处理1(1.42)、处理2(1.62)之间差异不显著,处理1、处理2与CK间差异不显著。处理1、处理2、处理3较CK穗形指数增加率分别9.23%、24.61%、43.84%。
图3 不同处理对‘玫瑰香’葡萄穗形指数的影响
由图4可知,处理1(6.43 g)单粒重最大,显著高于处理3(5.00 g)、CK(4.96 g),与处理2(6.10 g)差异不显著。处理3与CK差异不显著。处理1、处理2、处理3较CK单粒重增加率分别为29.63%、22.98%、0.81%。
图4 不同处理对‘玫瑰香’葡萄单粒重的影响
由图5可知,处理3(1.19)果形指数最大,显著高于CK(1.12),与处理1(1.17)、处理2 (1.16)之间差异不显著,处理1、处理2与CK之间差异不显著。处理1、处理2、处理3较CK果形指数增加率分别为4.46%、3.57%、6.25%。
图5 不同处理对‘玫瑰香’葡萄果形指数的影响
由图6可知,处理3(2.03 kg/cm2)果实硬度最大,显著高于处理1(1.43 kg/cm2)、处理2(1.65 kg/cm2)、CK(1.29 kg/cm2),处理2与处理1、CK之间差异不显著。处理3较CK果实硬度增加率为57.36%,处理1、处理2较CK果实硬度增加率分别为10.85%、27.91%。
图6 不同处理对‘玫瑰香’葡萄果实硬度的影响
由图7可知,处理2(18.1%)可溶性固形物含量最高,显著高于CK(16.6%),与处理1(16.8%)、处理3(17.2%)之间差异不显著。处理1、处理3与CK之间差异不显著,处理1、处理2、处理3可溶性固形物含量较CK增加率分别为1.20%、9.03%、3.61%。
图7 不同处理对‘玫瑰香’葡萄可溶性固形物含量的影响
由图8可知,处理3(0.81 mg/100g)Vc含量最高,显著高于处理1(0.35 mg/100g)及CK(0.35 mg/100g),与处理2(0.76 mg/100g)差异不显著,处理2较CK的Vc含量增加率为117.14%。
图8 不同处理对‘玫瑰香’葡萄Vc含量的影响
由图9可知,处理2(0.38%)可滴定酸含量最高,显著高于处理1(0.28%)及CK(0.33%),与处理3(0.36%)差异不显著。处理3显著高于处理1,与CK差异不显著。处理1与CK差异不显著。处理2、处理3较CK可滴定酸含量增加率分别为15.15%、9.09%,处理1较CK可滴定酸含量下降率为15.15%。
图9 不同处理对‘玫瑰香’葡萄可滴定酸含量的影响
由图10可知,处理2(5.28 mg/g)可溶性糖含量最高,显著高于处理3(4.30 mg/g)及CK(4.28 mg/g),与处理1(5.07 mg/g)差异不显著,处理1、处理2、处理3可溶性糖含量较CK增加率分别为18.45%、23.36%、0.46%。
图10 不同处理对‘玫瑰香’葡萄可溶性糖含量的影响
由图11可知,处理1(0.47 mg/g)可溶性蛋白含量最高,显著高于处理3(0.32 mg/g)及CK(0.25 mg/g),与处理2(0.40 mg/g)之间差异不显著。处理2显著高于CK,与处理3之间差异不显著。处理1、处理2、处理3可溶性蛋白含量较CK增加率分别为88.00%、60.00%、28.00%。
图11 不同处理对‘玫瑰香’葡萄可溶性蛋白含量的影响
通过隶属函数综合分析了3个处理与CK的葡萄品质情况。由于产量、单穗重、穗形指数、单粒重、果形指数、可溶性固形物含量、Vc含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量等与果实综合品质成正相关,果实硬度、可滴定酸含量等与果实综合品质成负相关。由表1可知,处理2的果实品质最好,处理1次之,其余依次为处理3、CK。
表1 不同处理下‘玫瑰香’葡萄果实品质综合隶属函数分析
处理123CK 产量0.811.000.880.00 单穗重1.000.980.820.00 穗形指数0.210.561.000.00 单粒重1.000.000.030.78 果形指数0.710.571.000.00 果实硬度0.180.481.000.00 可溶性固形物含量0.131.000.400.00 Vc含量0.000.891.000.00 可滴定酸含量1.000.000.200.50 可溶性糖含量0.791.000.020.00 可溶性蛋白含量1.000.680.320.00 综合隶属函数0.620.650.610.12 综合排名2134
研究证明Fe、Ca、Zn是果树生长的主要矿物元素,Ca是葡萄需求量最多的矿物质元素,不仅可以促进土壤中硝态氮转化和吸收,将土壤中不溶性磷、钾肥变为可溶性肥料,而且可以提高葡萄叶片光合速率,加速有机物的转移、运输,促进二氧化碳的固定及糖分与芳香物质的形成[14-17]。Fe作为合成叶绿素的相关元素,不仅能提高植物进行光合作用,增加有机物的积累,而且可以促进树体对其他微量元素的吸收[18-19]。Zn作为合成叶绿素的中心原子,参与了光合作用以及酶促反应,从而增加有机物的生产与积累[20],提高树体负载量。本试验发现,可溶性固形物、Vc含量、果实硬度在一定浓度范围内随着Fe、Ca、Zn的增长而增加,证明一定浓度范围内Fe、Ca、Zn元素在提高果实可溶性固形物含量及Vc含量方面并未有拮抗作用,与于涛等[21]、王红等[22]研究一致。而可滴定酸并未表现出规律性,说明Fe、Ca、Zn在调节果实可滴定酸方面并不明显,与冯作永等[23]研究一致。本试验中Fe、Ca、Zn不同处理均能提高‘玫瑰香’葡萄产量,而产量未随Fe、Ca、Zn浓度增大而增加,说明浓度过大不利于产量的增加,与STEFANIE等[24]研究一致。
由本试验可知,在常规施肥基础上通过叶喷0.1%的Fe、Ca、Zn后葡萄果实的单穗重、单果重、可溶性蛋白含量增加率最大。叶喷0.2%的Fe、0.4%的Ca、0.3%的Zn果实产量、可溶性固形物含量、可滴定酸、可溶性糖增加率最大。叶喷0.3%的Fe、0.8%的Ca、0.5%的Zn果实穗形指数、果形指数、Vc、果实硬度增加率最大。综合隶属函数可知,叶喷0.2%的Fe、0.4%的Ca、0.3%的Zn效果最好,其次为0.1%的Fe、Ca、Zn,0.3%的Fe、0.8%的Ca、0.5%的Zn。因此建议常规施肥基础上再叶喷0.2%的Fe、0.4%的Ca、0.3%的Zn,用于提高‘玫瑰香’葡萄产量及果实品质。
[1] 唐晓东. 四倍体‘玫瑰香’葡萄抗早衰的栽培生理防控技术[D]. 保定:河北农业大学,2009.
[2] 商佳胤,田淑芬,朱志强,等. 采收时间对‘玫瑰香’葡萄果实品质及芳香化合物组分的影响[J]. 华北农学报,2013,28(1):155-162.
[3] 谢玉明,易干军,张秋明. 钙在果树生理代谢中的作 用[J]. 果树学报,2003,20(5):369-373.
[4] 李娟,陈杰忠,黄永敬,等. Zn营养在果树生理代谢中的作用研究进展[J]. 果树学报,2011,28(4):668-673.
[5] 沙守峰,李俊才,王家珍,等. 叶面喷施钙肥和锌肥对‘早金酥’梨果实糖酸含量的影响[J]. 果树学报,2018,35(1):109-113.
[6] 侯广欣. 深冬设施环境及钾、锌营养对番茄品质、产量影响[D]. 邯郸:河北工程大学,2018.
[7] 李秋煜,丁欣欣,贾莉芳,等. 硒与锌铁配施对不同核桃品种果实品质的影响[J]. 山西农业科学,2020,48(6):896-900,905.
[8] 孙良忠,于丽娜,赵红梅,等. 小麦节水条件下氮磷用量对产量的影响试验研究[J]. 中国农业信息,2016,(2):66-67,69.
[9] 高海生,贾艳茹,魏建梅,等. 用物性分析仪检测鸭梨和京白梨果实采后质地的变化[J]. 园艺学报,2012,39(7):1359-1364.
[10] 韩真,李秀杰,翟衡,等. 生长调节剂对夏黑葡萄果实品质的影响[J]. 江西农业学报,2014,26(11):40-42.
[11] 曹建康. 果蔬采后生理生化实验指导[M]. 北京:中国轻工业出版社,2007.
[12] 阿衣古力·阿不都瓦依提,阿布来克·尼牙孜,阿布都热合曼·吾买尔,等. 新疆产5个梨品种果实品质比较[J]. 新疆农业大学学报,2010,33(6):509-512.
[13] 夏凯丽,刘婷,杨静慧,等. 黑莓体细胞胚诱导中的细胞生理特性[J]. 中国南方果树,2018,47(1):114-118.
[14] 车玉红,李丙智,王应刚,等. 钙肥对富士苹果品质及Ca2+-ATPase活性影响的研究[J]. 西北植物学报,2005,25(4):803-805.
[15] 张富民,赖呈纯,潘红,等. 葡萄钙素营养需求与施用措施[J]. 中外葡萄与葡萄酒,2018(5):53-56.
[16] 张瑞娥. 常见植物营养素在葡萄上的应用[J]. 内蒙古农业科技,2014(3):63-65.
[17] 郑秋玲,谭伟,马宁,等. 钙对高温下巨峰葡萄叶片光合作用和叶绿素荧光的影响[J]. 中国农业科学,2010,43(9):1963-1968.
[18] 刘忠强,李新中. 果树缺铁性黄叶的发生与防治[J]. 科学种养,2018(3):34-35.
[19] 杨艳,付文进,范宏迪,等. 施用铁肥对红地球葡萄成熟的影响[J]. 新疆农垦科技,2006(1):46-47.
[20] 罗来辉. 施锌对沙田柚果实品质的影响[J]. 嘉应学院学报(自然科学版),2010,28(5):71-74.
[21] 于涛,徐德坤,刘宝传,等. 2种钙肥对葡萄产量及品质的影响[J]. 中国园艺文摘,2016,32(5):34,135.
[22] 王红,张峰,申长卫,等. 不同喷钙措施对‘库尔勒香梨’顶腐病发生的影响[J]. 南京农业大学学报,2013,36(6):25-29.
[23] 冯作永,陵军成. 土壤施钙对设施红地球葡萄果实钙含量及品质的影响[J]. 青海农林科技,2015(1):4-7.
[24] STEFANIE,PESCHEL,MORITZ,et al. Characterization of microcracks in the cuticle of developing sweet cherry fruit[J]. Journal of the American Society for Horticultural Science,2005,130(4):487-495.
Effects of different concentrations of Fe, Ca and Zn fertilizers on the yield and fruit quality of ‘Muscat Hamburg’ grape
Zhang Weilong1, Song Ke1, Yang Jinghui1,Corresponding Author, Wang Zhixue2, Zhang Chao3, Li Bing4
(1. College of Horticulture and Landscape, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300392, China; 2. Tianjin Forestry Fruit Tree Research Institute, Tianjin 300384, China; 3. Tianjin Shuofang Green Technology DevelopmentLimited Company, Tianjin300384, China; 4. Tianjin Institute of Agricultural Resources and Environmental Science, Tianjin 300384, China)
In order to study the effects of different concentrations of Fe, Ca, and Zn fertilizers on the yield and fruit quality of ‘Muscat Hamburg’ grape, treatment 1(leaves sprayed with 0.1% Fe, Ca, Zn), treatment 2(leaves sprayed with 0.2% Fe, 0.4 % Ca, 0.3% Zn)and treatment 3(leaves sprayed with 0.3% Fe, 0.8% Ca, 0.5% Zn)were used to determine the yield and fruit quality, etc. 11 indicators, with spraying the same amount of water as CK. The results showed that all treatments could increase yield, and treatment 2 had the highest increase rate, which was 62.48%. Treatment 1 had the largest increase rate of single ear weight, single fruit weight, and soluble protein, which were 39.31%, 29.36%, and 88.00%, respectively. Treatment 2 has the largest increased soluble solids, titratable acid, and soluble sugar, which are 9.03%, 15.15%, and 23.36% respectively. Treatment 3 increased the rate of spike shape, fruit shape index, Vc, and fruit hardness the most, which were 43.84%, 6.25%, 131.42% and 57.36%, respectively. The membership function of comprehensive yield and fruit quality showed that treatment 2 was the best, treatment 1 was the better, and then treatment 3 and CK were followed.
concentrations of Fe, Ca and Zn; ‘Muscat Hamburg’ grape; yield; fruit quality
1008-5394(2022)02-0032-05
10.19640/j.cnki.jtau.2022.02.007
S663.1
A
2020-10-07
天津农学院研究生科研创新资助项目(2019XY016);天津市科学技术局资助项目(17ZXBFNC00310,18JCTPJC68000,19JCTPJC59400);天津市林果现代农业产业技术体系创新团队资助项目(ITTFPRS2018002)
张伟龙(1993—),男,硕士在读,主要从事园艺植物栽培生理研究。E-mail:18322711826@163.com。
杨静慧(1961—),女,教授,博士,主要从事园艺植物栽培和生理生化研究。E-mail:jinghuiyang2@aliyun.com。
责任编辑:杨霞