聶國(guó)偉,李 凱,田永強(qiáng),戴桂林,楊曉華,宋永宏,李靜江
(山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所,太原030031)
杏裂果與礦質(zhì)元素含量的相關(guān)性研究
聶國(guó)偉,李 凱,田永強(qiáng),戴桂林,楊曉華,宋永宏,李靜江
(山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所,太原030031)
分析杏裂果與礦質(zhì)元素含量的相關(guān)性,為杏裂果機(jī)理的系統(tǒng)研究提供參考,同時(shí)為杏生產(chǎn)中合理配肥提供依據(jù)。以39年生樹勢(shì)一致的杏樹為試材,株行距3.0 m×4.0 m。試驗(yàn)分析7種礦質(zhì)元素對(duì)杏裂果的影響。方差分析結(jié)果顯示,杏裂果與礦質(zhì)元素含量的相關(guān)性大小排列為Ca>Zn>Mn>Fe>K>Mg>Cu。Ca元素含量與裂果指數(shù)呈現(xiàn)顯著的負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)較高;而Zn、Mn與裂果指數(shù)相關(guān)性較低;Fe、K、Mg、Cu元素與裂果指數(shù)相關(guān)性極低。Ca不足是影響杏裂果的主要因素。
杏;礦質(zhì)元素;裂果;相關(guān)分析
杏樹是干旱和半干旱地區(qū)的重要果樹,既是防風(fēng)、固土的生態(tài)樹種,也是鮮食、加工的經(jīng)濟(jì)樹種,因而,是北方落葉果樹中分布最廣、栽培最多的樹種之一。但是在生產(chǎn)中也存在一些問題,如品質(zhì)好的金亞杏、蘋果杏等在成熟期遇雨裂果,導(dǎo)致產(chǎn)值降低,造成了極大的經(jīng)濟(jì)損失,成為制約杏發(fā)展的重要原因之一。果樹生產(chǎn)中的裂果現(xiàn)象普遍存在,發(fā)生裂果的常見樹種有棗[1-2]、櫻桃[3-4]、柚[5]、楊梅[6]、荔枝[7]、李[8]、臍橙[9-10]、杏等,有關(guān)果實(shí)裂果的研究?jī)?nèi)容涉及到裂果原因[11-12]、裂果時(shí)期[13]、裂果方式[14-15]及防治[16-17]等各個(gè)方面。近年來,杏裂果問題越來越被科研工作者所重視,如楊麗等[18]對(duì)鮮食杏的裂果原因進(jìn)行了探索,但是科研人員對(duì)杏裂果問題的研究較少且不夠深入,關(guān)于杏裂果機(jī)理尚無(wú)系統(tǒng)的研究,也無(wú)有效的預(yù)防裂果的技術(shù)措施[19]。前人研究表明,果實(shí)中的礦質(zhì)元素含量與裂果存在較大關(guān)系,大多數(shù)研究認(rèn)為,Ca含量與裂果率呈現(xiàn)負(fù)相關(guān),是影響果實(shí)裂果的重要因素,且NaCl-Ca是其存在的主要形態(tài)[20-21]。試驗(yàn)以杏為研究對(duì)象,測(cè)定分析杏裂果與礦質(zhì)元素含量的相關(guān)性,以期為杏裂果機(jī)理的系統(tǒng)研究提供參考,為杏生產(chǎn)中的合理配肥提供依據(jù)。
1.1 試驗(yàn)時(shí)間、地點(diǎn)
田間試驗(yàn)于2014年在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所杏資源圃進(jìn)行,室內(nèi)試驗(yàn)于2015年在果樹種質(zhì)創(chuàng)新與利用山西省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。
1.2 試驗(yàn)材料
以39年生長(zhǎng)勢(shì)一致的杏樹為試材,株行距3.0 m× 4.0 m。
1.3 試驗(yàn)方法
1.3.1 抗裂果性能調(diào)查和鑒定 選擇生產(chǎn)上有代表性的品種資源共14個(gè),露地栽培,未設(shè)置防雨設(shè)施。在果實(shí)成熟前20天到成熟期,每隔3天對(duì)果實(shí)噴清水處理(或降雨),第2天進(jìn)行調(diào)查。每個(gè)品種隨機(jī)調(diào)查3株樹,統(tǒng)計(jì)裂果果數(shù),計(jì)算裂果率[式(1)]。同時(shí)觀察裂口狀況,記錄噴水次數(shù)及噴水情況[22]。
按照表1標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)裂果情況,根據(jù)裂果級(jí)別按式(2)計(jì)算裂果指數(shù)。
表1 杏裂果性狀分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
1.3.2 礦質(zhì)元素含量測(cè)定 用火焰原子吸收法測(cè)定各品種礦質(zhì)元素含量,測(cè)定指標(biāo)有Ca、Cu、Fe、K、Mg、Mn、Zn 7種。稱取干樣約0.5 g(準(zhǔn)確記錄)于坩堝中,灰化爐中200℃碳化7 h,之后每小時(shí)調(diào)高100℃,加至500℃后在500℃下灰化12 h。取出冷卻至室溫,緩慢加少許蒸餾水使之濕潤(rùn),再加入1 mL HCI溶液(6 mol/L)溶解,并移入50 mL容量瓶中,雙蒸水(去離子水)定容,用于測(cè)定Fe、Mn、Cu、Zn、Na;吸取以上溶液1 mL,加入2 mL HCI溶液(6 mol/L),最后定容于50 mL容量瓶中,用于測(cè)定Ca、Mg、K。
1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)
用Excel 2003進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和作圖。用SPSS 17.0數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
2.1 抗裂果性能調(diào)查和鑒定
14個(gè)杏品種的裂果情況統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表2。噴清水處理(或降雨)后,不同杏品種的裂果程度不同、裂果方式也不相同?!畡P特’和‘意大利1號(hào)’裂果率和裂果指數(shù)為0,是典型的抗裂品種;‘扁杏’、‘6-1’、‘晚紅杏’、‘串枝紅’、‘麻真核’和‘華縣大接杏’裂果較輕,裂果率在0.67%~7.33%,裂果指數(shù)0.17~2.33,裂果方式主要是梗洼及果肩或萼洼及底部有輕微開裂;‘早黃’、‘雞蛋杏’、‘冀光’和‘銀香白’表現(xiàn)為中等程度的裂果,裂果率在20.00%~27.33%,裂果指數(shù)5.56~10.67,除頂部開裂外,還表現(xiàn)為果實(shí)不同程度的側(cè)面開裂;‘大豐’和‘金亞杏’裂果嚴(yán)重,裂果率分別為66.00%和92.67%,均在60%以上,裂果指數(shù)為49.33和61.83,果實(shí)各個(gè)部位均有開裂。
表2 杏裂果情況統(tǒng)計(jì)表
2.2 各礦質(zhì)元素含量對(duì)裂果指數(shù)的影響
以不同品種的裂果指數(shù)為橫坐標(biāo),礦質(zhì)元素含量為縱坐標(biāo)作圖(圖1~7),分析礦質(zhì)元素含量對(duì)杏裂果指數(shù)的影響。Ca含量越高的杏品種裂果指數(shù)越低,Ca含量越低的杏品種裂果指數(shù)越高,裂果指數(shù)較低的品種(如‘凱特’、‘意大利1號(hào)’)Ca含量顯著高于裂果指數(shù)較高的品種(如‘金亞杏’、‘大豐’)。可能是因?yàn)镃a元素作為組成杏果表皮細(xì)胞壁的重要元素,其含量越高,細(xì)胞壁就越厚實(shí)、有韌性,果皮表現(xiàn)不易開裂;而Ca元素含量越低,細(xì)胞壁越纖薄、脆弱,果皮表現(xiàn)容易開裂。當(dāng)大量水分滲透進(jìn)入細(xì)胞導(dǎo)致細(xì)胞短時(shí)間吸水膨脹時(shí),Ca元素含量較低的品種表皮細(xì)胞容易破裂,裂果指數(shù)較高;而Ca元素含量較高的品種表皮細(xì)胞不容易破裂,裂果指數(shù)較低。Zn含量對(duì)杏裂果指數(shù)的影響規(guī)律與Ca含量對(duì)杏裂果指數(shù)的影響規(guī)律相似,但是Zn含量對(duì)杏裂果指數(shù)的作用較Ca含量對(duì)杏裂果指數(shù)的小。Cu、Fe、K、Mg、Mn 5種礦質(zhì)元素的含量對(duì)裂果指數(shù)的影響無(wú)明顯規(guī)律。
2.3 礦質(zhì)元素與杏裂果指數(shù)的相關(guān)性分析
圖1 Ca含量與杏裂果指數(shù)的關(guān)系
圖2 Cu含量與杏裂果指數(shù)的關(guān)系
圖3 Fe含量與杏裂果指數(shù)的關(guān)系
圖4 K含量與杏裂果指數(shù)的關(guān)系
圖5 Mg含量與裂果指數(shù)的關(guān)系
圖6 Mn含量與杏裂果指數(shù)的關(guān)系
圖7 Zn含量與杏裂果指數(shù)的關(guān)系
表3 礦質(zhì)元素與裂果指數(shù)的相關(guān)性
方差分析結(jié)果(表3)顯示,Ca元素含量與裂果指數(shù)呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)較高;而Zn、Mn與裂果指數(shù)相關(guān)性較低;Fe、K、Mg、Cu元素與裂果指數(shù)相關(guān)性極低。因此,Ca含量是影響杏裂果的主要因素之一。
(1)杏生產(chǎn)中一些品種存在成熟期遇雨易裂果的問題,如‘金亞杏’、‘蘋果杏’等,因個(gè)大、豐產(chǎn)、味美深受果農(nóng)的認(rèn)可,但是嚴(yán)重的裂果問題導(dǎo)致這些品種很難得到大面積推廣??蒲腥藛T對(duì)于裂果問題的探索主要集中在棗裂果研究領(lǐng)域,對(duì)杏裂果的研究還停留在比較初步的階段。本試驗(yàn)對(duì)生產(chǎn)中有代表性的14份杏種質(zhì)資源的抗裂果性能進(jìn)行了鑒定評(píng)價(jià),進(jìn)一步明確了礦質(zhì)元素含量與裂果的相關(guān)性。
(2)抗裂果性能調(diào)查和鑒定結(jié)果顯示,裂果程度和裂果方式在不同杏品種間差別很大。供試的14份材料中,‘凱特’和‘意大利1號(hào)’裂果率和裂果指數(shù)均為0,是典型的抗裂品種;‘大豐’和‘金亞杏’裂果嚴(yán)重;其他10個(gè)品種都有不同程度的開裂。容易發(fā)生裂果部位有梗洼、果肩、胴部、底部和萼洼。
(3)礦質(zhì)元素含量與裂果指數(shù)的相關(guān)性分析表明,Ca元素含量與裂果指數(shù)呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)。Ca元素作為組成杏果表皮細(xì)胞壁的重要元素是影響杏裂果的主要因素之一,這與前人研究結(jié)果相似[23-24]。Zn、Mn、Fe、K、Mg、Cu元素與裂果指數(shù)相關(guān)性較低或極低。但是由于礦質(zhì)元素之間存在相互作用,Zn、Mn、Fe、K、Mg、Cu等元素是否會(huì)通過與Ca素的作用對(duì)裂果產(chǎn)生影響還不明確。
(1)筆者進(jìn)行杏裂果與礦質(zhì)元素含量的相關(guān)性研究,可以為杏裂果機(jī)理的系統(tǒng)研究提供參考,為合理配肥提供依據(jù)。杏生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)品種的特性,平衡施肥,均衡地供給杏生長(zhǎng)發(fā)育所需的各種營(yíng)養(yǎng)元素,特別是Ca元素,也可在果實(shí)發(fā)育期噴施鈣鹽。同時(shí),加強(qiáng)樹體栽培管理,搞好病蟲防治,以增強(qiáng)杏果的抗裂能力。
(2)對(duì)易裂品種噴施外源Ca素營(yíng)養(yǎng)對(duì)于防止果實(shí)裂果有著積極的作用,這一點(diǎn)在櫻桃、荔枝、柑橘上已取得不同程度的成功[25]。但是由于裂果及其影響程度在不同地區(qū)、不同樹種和不同年份間差別很大,不同品種吸收外源Ca素的能力也有差別。因此,施加外源Ca素后如何促進(jìn)果實(shí)對(duì)Ca的吸收,保證果實(shí)中Ca2+質(zhì)量濃度維持在較高水平,是下一步亟待解決的問題。
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Correlation of Fruit Cracking and Mineral Nutrient Content in Apricot
Nie Guowei,Li Kai,Tian Yongqiang,Dai Guilin,Yang Xiaohua,Song Yonghong,Li Jingjiang
(Pomology Institute,Shanxi Academy of Agricultural Sciences,Taiyuan 030031,Shanxi,China)
This paper aims to clarify the effects of mineral nutrient contents on fruit cracking in order to provide certain references for further study on fruit cracking in apricot and basis for reasonable fertilization in the production.39 years old apricot trees were used in the test.The row and plant spacing of apricot trees was 3.0 m×4.0 m.The effects of 7 mineral elements on fruit cracking in apricot were analyzed.Correlation between fruit cracking and mineral nutrient content in apricot was in an order as Ca>Zn>Mn>Fe>K>Mg>Cu. There was a negative correlation between Ca and fruit cracking,and the correlation coefficient was relatively high,Zn and Mn had a low correlation with fruit cracking,but there was no obvious correlation between Fe,K, Mg,Cu and fruit cracking.This study showed that the main factor affecting fruit cracking was calcium deficiency.
Apricot;Mineral Element;Fruit Cracking;Correlation Analysis
S662.2
:A論文編號(hào):cjas16110014
山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院育種基礎(chǔ)項(xiàng)目“杏抗裂種質(zhì)資源篩選及裂果機(jī)理研究”(Yyzjc1419)。
聶國(guó)偉,男,1977年出生,山西長(zhǎng)子人,副研究員,碩士研究生,主要從事櫻桃、杏、李栽培育種方面的研究。通信地址:030815山西省農(nóng)科院果樹研究所(太谷),Tel:0354-6215299,E-mail:gssnieguowei@126.com。
戴桂林,男,1956年出生,山西祁縣人,研究員,大學(xué)本科,主要從事櫻桃、杏、李栽培育種方面的研究。通信地址:030815山西省農(nóng)科院果樹研究所(太谷),Tel:0354-6215299,E-mail:daiguilin@sohu.com。
2016-11-09,
:2016-12-19。