摘要:以澳洲坚果品种‘HASE695为试材,研究喷施硼和赤霉素对植株产量及果实品质的影响,为澳洲坚果提质增效栽培技术提供理论依据。通过田间小区试验,测定T1(100 mg/L赤霉素)、T2(0.3%硼)和T3(100 mg/L赤霉素+0.3%硼)处理的植株落果率、单株产量、果实外观品质(鲜果单果重、壳果单果重、壳果纵径、壳果横径、果形指数、出种率、出仁率)和营养品质(粗脂肪、蛋白质、总糖、氨基酸)指标。结果表明,与对照组相比,T1和T2处理单株产量显著提高;T3处理落果率显著降低,单株产量显著提高,果仁中蛋白质、总糖、氨基酸含量显著或极显著增加。研究发现,100 mg/L赤霉素+0.3%硼复配施用效果最佳,可显著提高澳洲坚果的产量和改善果实品质。
关键词:澳洲坚果;硼;赤霉素;产量;果实品质
中图分类号:S664.9 文献标志码:A
Effects of Boron and Gibberellin Spraying on Yield and Fruit Quality of Macadamia
Abstract: The effects of boron and gibberellin spraying on yield and fruit quality of macadamia variety 'HASE695' were studied to provide theoretical basis for quality and efficiency improving cultivation techniques. Field plot experiment was conducted to determine the fruit abscission rate, yield per plant, fruit appearance quality (single fresh fruit weight, single shell fruit weight, shell fruit longitudinal diameter, shell fruit transverse diameter, fruit shape index, seed percentage, kernel percentage) and nutritional quality (crude fat, protein, total sugar, amino acid) under 100mg/L gibberellin (T1), 0.3 % boron (T2) and 100 mg/L gibberellin combined with 0.3% boron (T3). The results showed that T1 and T2 treatments significantly increased the yield per plant, and T3 treatment significantly reduced the fruit drop rate, extremely significantly increased the yield per plant, significantly or extremely significantly increased the protein, total sugar and amino acid contents in the kernel compared with the control. It was found that 100mg/L gibberellin combined with 0.3% boron had the best effect, which could significantly improve yield and fruit quality of macadamia.
Keywords: Macadamia; boron; gibberellin; yield; fruit quality
澳洲坚果(Macadamia spp.)又名夏威夷果,素有“干果皇后”的美誉,原产于澳大利亚东部亚热带地区,是一种新兴的高档坚果类果树,其果仁含有丰富的脂肪、糖类、蛋白质、人体必需的8种氨基酸、膳食纤维等,具有很高的营养价值和保健属性[1-3]。我国于1910年首次引入澳洲坚果,1979年开始引种试种,主要种植于广东、广西、云南等省区,目前中国澳洲坚果种植面积位居世界第一位,澳洲坚果已被国家列入特色木本粮油推广种植树种[4]。然而,我国澳洲坚果品种来源主要是引进国外优良品种,国外优良品种在我国试种期间,由于环境的变化及各种生物和非生物胁迫的影响,经常面临产量及品质降低的问题,严重制约了我国澳洲坚果产业的发展[5,6]。
近年来,应用植物生长调节剂和微量元素已经成为果树集约化丰产栽培模式发展的重要手段,其中赤霉素(GA3)和硼(B)的应用最为广泛[7]。赤霉素作为生长调节剂能有效促进植物生长,在果树生长上主要表现为提高果实产量和品质[8]。研究表明,喷施100、200 mg / L GA3能有效提高金丝小枣的产量和品质[9];在花蕾膨大期喷施100 mg/L GA3能显著提高色买提杏的坐果率并改善果实品质[10];100 mg/L GA3处理可促进‘农大7号欧李果实总酚和类黄酮的合成,为欧李果实品质调控提供参考[11]。硼是高等植物生长发育所必需的微量元素,在植物开花结实和幼果发育中有着极其重要的作用,充足的硼元素对果树的产量和品质至关重要[12,13]。研究表明,果树上硼的适宜喷施浓度为0.1~0.3 g/L[14];有研究表明喷施0.3%硼酸钠能较好地改善猕猴桃果实的内在品质[12];0.3%硼肥处理对提升灰枣果实品质的效果最好[13];当硼喷施质量分数为0.2%或0.3%时,对板栗果实品质提升的效果最显著[15];在盛花期和幼果期喷施0.3%硼肥对改善梨果实品质效果最佳[16]。
虽然有关澳洲坚果提质增效的栽培技术的报道日益增加,但关于硼和赤霉素综合调节产量及果实品质的应用研究报道相对较少。本试验在借鉴其他果树关于硼和赤霉素调控浓度的基础上,以澳洲坚果主栽品种‘HASE695为试材,比较分析喷施硼和赤霉素对植株产量及果实品质的影响,旨在为澳洲坚果科学施肥及高产优质栽培提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验地位于广西壮族自治区亚热带作物研究所广西澳洲坚果良种培育中心试验基地,地处北回归线以南,东经108°20' 4'',北纬22°54' 8'',海拔约88.7 m,红壤,土质较粘重,pH值6.0,有机质含量18.74 g/kg。选择树势基本一致、生长势良好、树体通风透光、枝条分层合理的9年生澳洲坚果品种‘HASE695为参试植株,株行距5 m×6 m,常规管理。
1.2 处理设计
试验采取随机区组设计,共设3个处理,以清水为对照组(CK),具体为:CK,清水;T1,100 mg/L赤霉素;T2,0.3%硼;T3,100 mg/L赤霉素+ 0.3%硼。每个处理3棵树,重复3次,共12个小区。在澳洲坚果初花期的晴天开始喷药,采用3WBD-20L智能电动喷雾器对全株均匀细致喷施,以滴水为度,每间隔10 d左右喷施1次,共3次。采收时间为2023年9月21日。
试验用硼为深圳市德华肥料有限公司生产的康朴液硼微量元素水溶肥料;赤霉素为北京索莱宝科技有限公司生产的90%的赤霉素(GA3)白色粉末,取GA3粉末先用少许乙醇溶解,再配制成100 mg/L溶液。
1.3 测定指标及方法
1.3.1 落果率调查
在参试植株的东、南、西、北方向分别选取20穗小花挂牌,从谢花后第3周开始调查挂果数,每隔30 d调查1次,共调查7次。以第1次调查的挂果数为初始挂果数,第7次调查的挂果数为最终挂果数。落果率(%)=(初始挂果数-最终挂果数)/初次挂果数×100。
1.3.2 产量测定
果实成熟后,按小区采摘和统计单株产量,以每个处理的平均产量计产。增产值=处理组平均株产量-对照组平均株产量;增产比例(%)=增产值/对照组平均产量×100。
1.3.3 果实品质测定
果实成熟后,按小区采摘,每个小区随机挑取20个果实,每个处理共60个果实。
外观品质测定:参照康专苗等[17]的方法,用电子天平测定鲜果质量、壳果质量、干壳果质量、果仁质量,计算鲜果单果重、壳果单果重、出种率、出仁率;用游标卡尺测量壳果的横径和纵径,计算果形指数。出种率(%)=壳果质量/鲜果质量×100;出仁率(%)=果仁质量/干壳果质量×100;果形指数=壳果纵径/壳果横径。
内在品质测定:氨基酸测定采用氨基酸(PAA)含量检测试剂盒(北京索莱宝科技有限公司,货号为BC1575,规格为100T/296S);总糖测定采用总糖含量检测试剂盒(北京索莱宝科技有限公司,货号为BC2715,规格为100T/296S);蛋白质含量测定采用凯氏定氮法(参照标准GB/T 5009.5-2016);粗脂肪含量测定采用索氏抽提法(参照标准GB5009.6-2016)。
1.4 数据处理
采用Excel 2007和SPSS 19.0对测定数据进行统计及差异性分析,差异性分析方法为Duncan。
2 结果与分析
2.1 不同处理对澳洲坚果落果的影响
由表1可知,CK的落果率为84.85%,T1、T2、T3处理的落果率分别为84.60%、83.33%和73.21%。与CK相比,各处理组均可降低澳洲坚果落果率,其中T3处理的落果率最低,与CK、T1和T2差异显著;虽然T1和T2处理的落果率均低于CK,但与CK差异不显著,说明施用硼和赤霉素可降低澳洲坚果果实的落果率,且二者复配施用效果最佳。
2.2 不同处理对澳洲坚果产量的影响
由表1可知,CK的平均单株产量为10.83 kg,与CK相比,各处理均可提高澳洲坚果单株产量。T1、T2、T3处理的平均单株产量分别为15.55 kg、18.40 kg和21.25 kg,增产值为4.72 kg、7.57 kg和10.42 kg,增产比例为43.54%、69.85%和96.15%。其中T3处理的平均单株产量与CK差异极显著,增产效果最好,T2和T1处理均与CK差异显著,增产效果分别次之,说明施用硼和赤霉素均可显著提高澳洲坚果单株产量,二者复配施用的增产效果比单独使用好。
2.3 不同处理对澳洲坚果外观品质的影响
澳洲坚果的外观品质包括单果重、壳果横纵径、果形指数、出种率、出仁率等指标。由表2可知,T1至T3处理的鲜果单果重为15.55~15.72 g、壳果单果重为7.15~7.40 g、壳果纵径为22.36~22.51 mm、壳果横径22.79~23.17 mm、果形指数为0.97~0.98、出种率为45.74%~47.08%、出仁率为38.05%~38.66%,与CK相比,差异均不显著,说明了施用硼和赤霉素未能改善澳洲坚果的外观品质。
2.4 不同处理对澳洲坚果内在品质的影响
澳洲坚果内在品质则包括脂肪、蛋白质、总糖含量等。由表3可知,各处理对澳洲坚果内在品质影响的效果不同。在粗脂肪方面,T1至 T3处理含量为58.84 ~62.01 g/100g,与CK相比,差异不显著;在蛋白质含量方面,T3处理含量最高,显著高于T1处理和CK,而T1和T2处理与CK差异不显著;在总糖方面,T3处理含量最高,极显著高于T1、T2处理和CK,而T1和T2处理与CK差异不显著;在氨基酸含量方面,T3处理含量最高,显著高于T1、T2处理,且极显著高于CK,而T1和T2处理与CK无明显差异。综上说明了硼和赤霉素二者复配施用可极显著增加澳洲坚果果仁中蛋白质、总糖和氨基酸的含量,对澳洲坚果内在品质有良好的改善作用。
3 结论与讨论
赤霉素作为重要植物激素具有促进生长的作用,外施赤霉素能调控果树生长发育,提高植株光合作用的能力,从而达到提高产量和改善品质等目的[18]。肖海艳等[19]研究发现,在澳洲坚果‘桂热1号盛花期喷施66.67mg/L GA3可显著降低落果率,但果实外观品质如单株产量、出种率、出仁率、壳果纵横径、果形指数和单壳果质量与对照组差异不显著;钟剑章等[4]研究发现,澳洲坚果‘桂热1号经0.13 mL/L苄氨·赤霉酸处理后,其落果率和果实外观品质(壳果纵横径,产量、出种率、出仁率)与对照比较差异均不显著。本研究结果表明,初花期喷施100 mg/L赤霉素可显著提高澳洲坚果‘HASE695的单株产量,但与对照组相比,落果率及果实品质指标均无显著差异,这与前人的研究结果既有相似之处,也有不同之处,可能是因为赤霉素作用的发挥受不同浓度、不同澳洲坚果品种特性等因素影响。
硼是植物生长发育所需的微量元素,一定范围内的施用量对果树具有增产作用。研究表明,澳洲坚果经5000 mg/L硼砂溶液处理后,产量比对照增产130.78%~152.69%、一级果仁率显著高于对照组,但壳果横径及单壳果重与对照比较差异不显著[20];而2000 mg/L硼砂溶液处理后,澳洲坚果的落果率、单株产量、出种率、出仁率、壳果纵横径、果形指数和单壳果质量与对照组比较差异均不显著[19]。本研究结果表明,初花期喷施0.3%硼溶液,澳洲坚果‘HASE695的落果率及果实品质指标与对照组相比均无显著性差异,但单株产量得到了显著性提高,这可能是因为硼调节了澳洲坚果树体内碳水化合物的运输和代谢,促进了光合作用,进而增加产量。
在生产中施用单一药剂往往容易造成畸形果和坐果率低等问题,而复配药剂则能提供更全面的营养,对降低果树落果率和提高果实品质具有重要作用[4]。刘世红等[21]研究发现,盛花期喷施20 mg/L赤霉素,幼果期喷施20、40 mg/L萘乙酸,盛花期喷施40 mg/L赤霉素,幼果期喷施20 mg/L萘乙酸能显著提高澳洲坚果的产量、一级果仁率和单果重量;印天寿等 [22] 研究发现,硼和赤霉素二者复配施用进一步提高了油菜的有效角果数、每角果粒数和产量;燕宜章等[23]研究发现,硼和赤霉素二者复配施用对枣树的单株产量和坐果数提高效果最好。本研究中,100 mg/L赤霉素+0.3%硼复配施用不仅显著降低澳洲坚果的落果率,而且极显著提高单株产量,其作用效果明显大于单独使用100 mg/L赤霉素或0.3%硼,这与前人研究结果相符,可能是因为二者复配之后,取长补短,克服了单用的不足,发挥了双重效果。同时,100 mg/L赤霉素+0.3%硼复配施用显著或极显著增加了澳洲坚果果仁中蛋白质、总糖和氨基酸的含量,改善了澳洲坚果果仁的营养结构,这可能是因为硼促进了植株的固氮作用,提高了氮的积累量,使氮素从营养器官向果实转移,进而提高果仁中蛋白质的含量;此外,硼对澳洲坚果树体内糖类物质的合成与运输有促进作用,且外源赤霉素可诱导提高淀粉酶的活性,使淀粉等贮藏物质迅速降解而形成各种糖,进而提高果仁中总糖的含量。
通过本研究可初步认为,初花期喷施100 mg/L赤霉素+0.3%硼溶液可提高澳洲坚果的产量和改善果实品质。但是,本研究的参试植株仅为一个品种,相对单一,需要在今后的试验中扩大参试品种种类。
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