張 萍 ,吳正保 ,宋鋒惠 ,史彥江
(1.新疆林業(yè)科學院,新疆 烏魯木齊 830000;2.新疆農(nóng)業(yè)大學 林學與園藝學院,新疆 烏魯木齊 830052)
棗Ziziphus jujuba是具有較高的經(jīng)濟和生態(tài)價值的一種落葉喬木。據(jù)測定,棗果具有多種化學成分及重要的藥用價值,被譽為“木本糧食,滋補佳品”。對于紅棗功能性保健品和紅棗藥膳的開發(fā)將具有廣闊的開發(fā)前景[1-3]。棗的藥理作用與其含有豐富的微量元素有著密切關(guān)系[4-5]。
新疆地區(qū)土壤干旱,碳酸鈣含量較多,土壤pH 值偏高;加上有機質(zhì)含量少,微生物活性較低,鋅、錳、鐵等元素的有效含量較低[6-7]。在植物體內(nèi)鋅是酶或輔酶的組成成分,對葉綠素和蛋白合成、光合作用和代謝作用均起著重要的促進作用和調(diào)節(jié)作用。通過樹干注射施鋅肥,能有效提高肥料利用率。關(guān)于棗的微肥應用方面的研究報道較少[8-12],本試驗中測定了在不同生長期樹干注射施鋅肥對新疆灰棗Ziziphus jujubacv.Huizao生長發(fā)育及品質(zhì)的影響,旨在了解棗生長發(fā)育過程中對鋅等微量元素的吸收情況及棗對鋅元素的養(yǎng)分吸收利用效率,為棗栽培過程中利用多種施肥方式進行樹體營養(yǎng)補充及在生產(chǎn)中微量元素的合理施用提供理論基礎(chǔ)。
試驗地點位于新疆阿克蘇市,阿克蘇屬暖溫干旱氣候地區(qū),位于塔里木盆地北緣,降雨量稀少、蒸發(fā)量大、氣候干燥,光熱資源豐富,年日照時長2 800~3 000 h,無霜期200~220 d,年平均降水75 mm左右,年蒸發(fā)量1 200~1 500 mm,年平均氣溫10 ℃左右,氣候條件非常適合多種果樹的生長。試驗地土壤pH值為8.22,有機質(zhì)含量0.682%,土壤有效鋅含量0.62×10-6。
選擇6年生、樹型大小一致的灰棗為試驗對象,連續(xù)測定2 a,棗樹栽植密度為3 m×4 m,樹形為自然開心形,在試驗期中,整個生長季嚴格執(zhí)行田間栽培管理措施,保證試驗樹的正常生長。
2010年,試驗田按照當?shù)卣J┓柿渴┤氲租浄?,在整個生長季節(jié)中不施其它任何含微量元素的肥料和藥劑。在棗樹的3個物候期:萌芽初期(4月28日)、盛花初期(6月13日)和果實膨大初期(8月11日),以注射施肥的方式施入鋅肥。將鋅肥溶解于水配成所需濃度,利用自制簡易輸液裝置(一次性醫(yī)用輸液器)以樹干注射[13]的方式施入,注射后,注射孔塞木條封死,周圍涂凡士林防止病蟲感染。每個時期的施肥量設(shè)3個濃度處理,第1個處理(Zn-1)1.0 g/株,第2個處理(Zn-2)4.0 g/株,第3個處理(Zn-3)6.0 g/株,加水稀釋為20.0 g/L施入。以不施鋅肥的為對照(CK)。每個處理1棵樹,每個處理重復3次。
2.3.1 生長量的測定
(1)干徑 用游標卡尺測量距離地面20 cm處樹干的粗度,測定東西和南北2個方向,取平均值作為棗樹的干徑。從萌芽前(4月底)開始,每隔30 d測定1次,直到棗果成熟(10月底)結(jié)束。
(2)基徑 用游標卡尺測量距枝基部1 cm處枝條的粗度。在萌芽前,對每棵待選樹在樹體南面樹冠外圍、中部,選擇粗度近似的2年生二次枝,從萌芽前(4月底)開始測定,每隔30 d測定1次,直到棗果成熟(10月底)。
(3)棗吊長 萌芽后在選定基徑的二次枝第3~5個棗股上選擇發(fā)育正常的棗吊,標記用于測定。在萌芽后每隔5 d,用鋼卷尺測量棗吊長度。
(4)棗果生長指標 棗果成熟前1個月和成熟期,在樹體不同方向、位置隨機采集30個棗果,用游標卡尺測量棗果橫縱徑(果徑取棗果十字交叉2個方向測量結(jié)果的平均值)。用百分之一電子天平測量單果質(zhì)量。
2.3.2 果實營養(yǎng)物質(zhì)含量的測定
總糖含量采用堿性銅試劑法測定;總酸含量用酸堿中和滴定法測定;棗果中鐵錳鋅鈣元素的含量采用原子吸收分光光度法測定。所有樣品的測定均重復3次,取平均值作為測定結(jié)果。
試驗數(shù)據(jù)利用Excel、SPSS 12.0等軟件進行統(tǒng)計分析。
3.1.1 對干徑生長的影響
在對灰棗萌芽期和花期施鋅肥對干徑的影響的分析中可以看出(見圖1),萌芽期施肥后,各處理灰棗的干徑增長量開始逐漸增大,6月前是灰棗干徑迅速增長的時期,其中6月各處理的干徑增長量分別是對照的1.09、1.12和1.08倍;7月進入生殖生長的旺盛時期,各處理干徑增長量趨緩,分別是對照的1.37、1.53和1.49倍,差異顯著(P<0.05),其中處理2增長量最大。花期施肥之前,各處理增長量無顯著差異,增施鋅肥后,減緩了干徑增長量的下降趨勢,分別是對照的1.53、1.57和1.50倍,增長量最高的是處理2,方差分析顯示處理間差異不顯著,但與對照均表現(xiàn)出顯著差異(P<0.05)。
3.1.2 對基徑生長的影響
對基徑增長量的分析結(jié)果顯示(見圖2),萌芽期施肥處理,基徑增長最快的時期是6月,方差分析結(jié)果顯示,各施肥處理與對照間差異顯著(P<0.05),處理1、處理2和處理3分別是對照的1.51、1.60和1.55倍,其中處理2基徑增長量最大。7月花期增施鋅肥后,棗樹基徑增長的下降趨勢較萌芽期施肥表現(xiàn)平緩,處理2和處理3與對照差異顯著(P<0.05),分別是對照的1.04、1.06和1.04倍。
圖1 不同施肥處理對灰棗干徑生長的影響Fig.1 Effect of different fertilizer treatments on stem diameter increment in Ziziphus Jujuba cv.Huizao
圖2 不同施肥處理對灰棗基徑生長的影響Fig.2 Effect of different fertilizer treatments on base stem diameter increment inZiziphus jujuba cv.Huizao
3.1.3 對棗吊生長的影響
對棗吊生長量的分析結(jié)果顯示(見圖3),萌芽期施肥,處理2的棗吊生長量最大,其次是處理3和處理1,年總生長量分別是對照的1.09、1.23和1.18倍。方差分析結(jié)果顯示,各處理與對照差異顯著(P<0.05)?;ㄆ谑┓侍幚淼臏y定結(jié)果顯示,施肥前各個試驗樹棗吊的增長無明顯規(guī)律性,施肥后棗吊的生長量相比對照有所增加,其中增長量最高的處理2比對照高49%。
圖3 不同施肥處理對灰棗棗吊生長的影響Fig.3 Effect of different fertilizer treatments on shedding shoot increment in Ziziphus jujuba cv.Huizao
3.1.4 對單果質(zhì)量的影響
單果質(zhì)量測定結(jié)果顯示(見圖4),3個施肥處理期,萌芽期施肥比花期施肥和果實生長期施肥棗果單果質(zhì)量大。在各個施肥時期均表現(xiàn)出處理2的棗果單果質(zhì)量最大。萌芽期施肥、花期和果實生長期施肥中處理2單果質(zhì)量分別為對照的1.45、1.33和1.39倍。結(jié)果顯示,萌芽期施肥棗果的總生長量最大,其次是果實生長期施肥。方差分析結(jié)果顯示,不同處理和對照單果質(zhì)量間存在顯著差異(P<0.05)。
3.1.5 對果徑的影響
棗果徑測定結(jié)果顯示(見圖5),3個施肥處理期相比較,萌芽期施肥果徑均值較其它2個施肥處理時期大。由各處理采收期棗果徑測定結(jié)果可見:各施肥處理期均以處理2的棗果徑最大,萌芽期施肥、花期和果實生長期施肥處理2分別是對照的1.11、1.06和1.07倍。
圖4 不同施肥處理對灰棗單果質(zhì)量的影響Fig.4 Effect of different fertilizer treatments on single fruit mass in Ziziphus jujuba cv.Huizao
圖5 不同施肥處理對灰棗果徑的影響Fig.5 Effect of different fertilizer treatments on fruit diameters in Ziziphus jujuba cv.Huizao
3.1.6 對產(chǎn)量的影響
在棗果采收期測定棗果的單株產(chǎn)量,結(jié)果見表1。由表1可見,萌芽期、花期、果實生長期施肥與對照相比,產(chǎn)量分別提高了18%、14%和13%。表明在灰棗不同生長期增施鋅肥,對灰棗產(chǎn)量均有不同的促進作用,其中以萌芽期施肥的效果最佳。
表1 不同施肥處理對灰棗產(chǎn)量的影響?Table 1 Effect of different fertilizer treatments on yield of Ziziphus Jujuba cv.Huizao g
3.2.1 對棗果微量元素含量的影響
在成熟期采摘棗果,對棗果中鐵、錳、鋅和鈣4種礦物元素的含量進行了測定,結(jié)果見圖6。測定結(jié)果顯示:萌芽期施肥,棗果礦物元素含量最高的處理2中鐵、錳、鋅和鈣的含量分別是對照的1.60、1.48、1.38和1.05倍。果實生長期施鋅肥棗果中4種礦物元素的含量最高的處理2棗果中鐵、錳、鋅和鈣的含量分別是對照的1.55、1.38、1.41和1.13倍,說明果實生長期增施鋅肥有效促進了棗果中鋅元素含量的增加。對其它施肥處理期各處理的的測定結(jié)果也均顯示,在生長期增施鋅肥,棗果的礦物元素含量具有不同程度的增加,說明在生長期適量增施鋅肥能有效促進棗果中微量元素的積累。
圖6 不同施肥處理對成熟期灰棗營養(yǎng)品質(zhì)的影響Fig.6 Effect of different fertilizer treatments on nutritional quality of Ziziphus jujuba cv.Huizao at mature period
3.2.2 對棗果糖酸含量的影響
對成熟期棗果營養(yǎng)品質(zhì)中總糖、總酸含量進行了測定,結(jié)果見圖6。結(jié)果顯示,3個施肥期中以處理2施肥效果最優(yōu),萌芽期、花期和果實生長期總糖含量分別是對照的1.02、1.00和0.96倍;總酸含量分別是對照的1.23、1.26和1.16倍;3個施肥處理時期中處理2的糖酸比分別為48.45、46.65、48.42。因本批試驗棗果測定時間較晚,儲存條件可能影響了棗果中糖酸含量,造成棗果總酸含量偏高。
鋅是植物必需的微量元素之一。鋅以陽離子Zn2+形態(tài)被植物吸收。鋅在植物中的移動性屬中等。鋅在作物體內(nèi)間接影響著生長素的合成,鋅也是許多酶的活化劑,通過對植物碳、氮代謝產(chǎn)生廣泛的影響,有助于光合作用;同時鋅還可增強植物的抗逆性[14-17]。研究結(jié)果表明,合理的氮磷鉀與微肥配合施用,不僅提高產(chǎn)量,品質(zhì)也有所提高,肥料利用率也得到有效提高[18-20]。周建朝等[21]田間小區(qū)和盆栽試驗結(jié)果表明,施鋅可提高甜菜塊根產(chǎn)量和產(chǎn)糖量,降低塊根中有害灰分含量,改善甜菜的工藝品質(zhì),適宜的土壤鋅素含量,可以提高甜菜的抗熱、抗旱、抗?jié)澈涂购?。趙東海等[22]研究結(jié)果表明,鋅肥能顯著提高墨西哥玉米草首次刈割鮮草和干草(葉片+莖鞘)產(chǎn)量(P<0.05),也能顯著提高墨西哥玉米草粗蛋白、粗脂肪、粗纖維和粗灰分的含量和產(chǎn)量(P<0.05),配施鋅肥有助于墨西哥玉米草產(chǎn)量的提高和營養(yǎng)品質(zhì)的改善。李永明等[23]的單施鋅肥試驗結(jié)果表明,適量施鋅 (1.0 mg/kg)能顯著提高藥用菊花的花產(chǎn)量,顯著提高藥菊花中總黃酮、綠原酸和黃酮類成分槲皮素、木犀草素的含量,改善藥菊品質(zhì);藥菊根中鋅含量隨施鋅量的增加逐漸增大,莖葉中鋅含量隨施鋅量的增加先增大后略有減少。
新疆地區(qū)不同類型的土壤中有效鋅含量差異較大,大部分土壤有效鋅含量低,這與新疆干旱少雨,氣溫低的自然條件有關(guān),同時與土壤pH值高、有機質(zhì)含量低有關(guān),如有機質(zhì)含量最高的山地灰褐色森林土有效態(tài)鋅含量最高,而有機質(zhì)含量在0.5%以下的高山寒漠土、分布在塔里木盆地周邊的棕色荒漠土等,有效態(tài)鋅含量較低[6]。本試驗中在增施鋅肥后對新疆灰棗的生長和營養(yǎng)品質(zhì)等指標進行了連續(xù)測定,結(jié)果顯示,在灰棗不同生長期增施鋅肥處理均對灰棗的生長有著不同程度的促進作用。萌芽期施肥不但可以促進棗樹萌芽,而且對花芽分化、開花坐果均非常有利。棗樹生長的前期,各器官對營養(yǎng)的爭奪激烈,往往由于樹體的貯藏營養(yǎng)不足而影響各器官的正常生長發(fā)育,造成開花坐果不良,果實發(fā)育受阻。由萌芽期施肥灰棗的各項生長指標測定結(jié)果可知,基徑生長量、干徑生長量、棗吊生長量、單果質(zhì)量、棗果橫縱經(jīng)和單株產(chǎn)量等各項生長指標均優(yōu)于花期施肥和棗果生長期施肥。萌芽期施肥,3個施肥量處理6月的干徑增長量分別是對照的1.09、1.12和1.08倍,基徑增長量分別是對照的1.51、1.60和1.55倍;棗吊的年總生長量分別是對照的1.23倍、1.18倍和1.10倍,方差分析結(jié)果顯示各處理和對照存在顯著差異。萌芽期施肥不但保證了棗樹正常生長對營養(yǎng)的需求,而且有利于產(chǎn)量的提高。棗開花數(shù)量多,開花時間長,消耗營養(yǎng)多,而往往由于營養(yǎng)不足,造成大量落花落果?;ㄆ诩皶r補充樹體營養(yǎng),可以提高坐果率,有利于果實的生長。本試驗中在盛花初期注射鋅肥,補充了棗樹對營養(yǎng)的需求。8月是棗果實迅速生長的時期,增施鋅肥對增加果實質(zhì)量及樹體營養(yǎng)的累積有效。在萌芽期、花期和果實生長期施肥,處理2的單果質(zhì)量分別為對照的1.45、1.33和1.39倍。
試驗中測定了成熟期棗果中鐵、錳、鋅和鈣4種礦物元素的含量,分析增施錳肥后棗果對微量元素的吸收效果。結(jié)果顯示,果實生長期施鋅肥棗果中4種礦物元素的含量最高的處理2棗果中鐵、錳、鋅和鈣的含量分別是對照的1.55、1.38、1.41和1.13倍,其次是萌芽期施肥,測定結(jié)果表明果實生長期增施鋅肥有效促進了棗果中礦物元素含量的增加。其它施肥處理期的不同施肥量處理的測定結(jié)果顯示,各處理中成熟期棗果的營養(yǎng)物質(zhì)含量有不同程度的增加。增施鋅肥顯著促進了棗果對鋅、鈣和鐵的積累,結(jié)果表明適時適量增施鋅肥能促進棗果對微量元素的吸收。成熟期棗果中糖、酸含量的測定結(jié)果顯示,增施鋅肥有利于棗果糖酸含量的提高。
綜合以上研究結(jié)果可知,生長季樹干注射鋅肥有利于灰棗產(chǎn)量和品質(zhì)的提高,從3個生長期施肥的效果來看,萌芽期施肥對灰棗生長發(fā)育的效果最好。
參考文獻:
[1] 寧正祥.食品成分分析手冊[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,1998:45-47,50-52.
[2] 王向紅,崔 同,劉孟軍,等.不 同品種棗的營養(yǎng)成分分析[J].營養(yǎng)學報,2002,(24):206-208.
[3] 彭艷芳,劉孟軍,趙仁邦.不同發(fā)育階段棗果營養(yǎng)成分的研究[J].營養(yǎng)學報,2007,29(6):621-622.
[4] 周 琳.河南省棗優(yōu)良品種介紹[J].山西果樹,2001,(3):28-29.
[5] 劉長樂,湯喜梅,崔軍磊.新鄭大棗礦質(zhì)元素研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學,2008,36 (24):10419,10438.
[6] 劉 錚.我國缺乏微量元素的土攘及其區(qū)域分布[J].土壤學報, 1982,(3):209-223.
[7] 李澤巖.新疆土壤微量元素的含量與分布[J].土壤學報,1986,(4):330-334.
[8] 陳雄偉,馬艷萍,徐呈祥.等.滲透勢干旱、鹽、堿脅迫下棗和酸棗鹽分離子吸收運輸分配特性研究[J].中南林業(yè)科技大學學報,2013,33(1):20-25.
[9] 徐呈祥.等滲透勢干旱、鹽、堿脅迫下5個棗品種及酸棗的生物學響應與抗逆性[J].中南林業(yè)科技大學學報,2012,32(12): 139-146.
[10] 何 鋼,李 樊,唐寧浩,等.南方棗品種花粉育性與花藥內(nèi)源激素的變化[J].中南林業(yè)科技大學學報, 2010, 30(10):47-50.
[11] 陳雄偉,馬艷萍,徐呈祥,等.多胺及其代謝抑制劑對鹽脅迫下棗樹葉綠體離子穩(wěn)態(tài)和類囊體膜H+-ATP酶[J].中南林業(yè)科技大學學報,2012,32(10):1-8.
[12] 王 森,謝碧霞.1-甲基環(huán)丙烯對貨架期中秋酥脆棗鮮果質(zhì)構(gòu)特性的影響[J].中南林業(yè)科技大學學報, 2011, 31(11):137-141.
[13] 袁積股,馬 驥.果樹施肥新法——注射施肥法[J].西北園藝,2001,(4):16-17.
[14] 鄒耀湘,梁 智,張計峰.紅棗氮磷鉀及微肥配合施用效果研究[J].新疆農(nóng)業(yè)科技,2009,(4):69-71.
[15] Ram H, P B N Murthy.Nodulation, yield and quality response of green gram to manganese and zinc[J].Indian Soc Soil Sci,1983,32(1):164-166.
[16] Chandel A S, M C Saxena.Interaction of Zn and other metals in pea[J].Journal of Nuchear Agriculture and Biology,1985,14(4):139-140.
[17] Jin XF, Yang XE, Islam E,et al.Ultrastructural changes, zinc hyperaccumulation and its relation with antioxidants in two ecotypes ofSedum alfrediiHance[J].Plant Physiology and Biochemistry, 2008, 46(11): 997-1006.
[18] 盧桂賓,李春燕,郭曉東,等.外源鈣肥對棗果實礦質(zhì)營養(yǎng)元素含量的影響[J].經(jīng)濟林研究,2010,28(3):69-74.
[19] 于 婷,李建貴,侍 瑞,等.鈣、鎂對駿棗品質(zhì)及中微量元素含量的影響[J].經(jīng)濟林研究,2012,30(2):38-42.
[20] 李 疆,任瑩瑩,吐爾遜·阿依,等.氯化鋅對庫爾勒香梨果實品質(zhì)的影響[J].經(jīng)濟林研究,2009,27(2):16-19.
[21] 周建朝.鋅對甜菜產(chǎn)量和品質(zhì)及生理效應的研究[C]//第一屆全國青年作物栽培作物生理學術(shù)會文集.北京:中國園藝學會,1993.
[22] 趙東海,胡華鋒,介曉磊,等.氮磷鉀鋅肥配施對墨西哥玉米草首次刈割產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].草業(yè)科學, 2010, 27(12):87- 91.
[23] 李永明.銅、鋅、硒對藥用菊花產(chǎn)量和藥效成分的影響[D].南京:南京農(nóng)業(yè)大學,2010.