劉磊，王貝貝，江文，李鵬，孫蕊，王羽淑，張雪微，駱建霞，通信作者

?

鈦肥對2個葡萄品種生理及光合特性的影響

劉磊1，王貝貝1，江文2，李鵬2，孫蕊1，王羽淑1，張雪微1，駱建霞1，通信作者

（1. 天津農學院園藝園林學院，天津 300384；2. 天津櫻桃谷農業(yè)科技發(fā)展有限公司，天津 301908）

以‘弗雷’和‘金手指’葡萄為試材進行噴施鈦肥試驗，了解鈦肥對其生理和光合特性的影響以及鈦肥適宜的施用濃度。結果表明：噴施鈦肥能夠顯著提高葡萄葉片中的淀粉含量、POD活性、色素含量、凈光合速率（Pn）、蒸騰速率（E）和氣孔導度（C）?！ダ住汀鹗种浮?個品種在可溶性糖、淀粉含量、色素含量、抗氧化酶活性及光合特性等指標上存在顯著差異，且對不同濃度鈦肥處理的響應不一致。綜合各指標以及隸屬函數(shù)分析認為，噴施鈦肥有利于改善葡萄的生理及光合特性，‘弗雷’品種適宜噴施的濃度為2 200倍液，‘金手指’為700倍液。

鈦肥；葡萄；生理及光合特性；隸屬函數(shù)

果樹的正常生長發(fā)育需要大量元素和微量元素，隨著科學的發(fā)展和測試手段的提高，更多的微量元素逐漸被人們認識并在園藝作物中得到應用。鈦肥是20世紀90年代由北京有色金屬研究院研制、生產的新型微肥產品，主要成份是鈦（Ti）和抗壞血酸化合（鰲合）物，成份含量Ti 5%、Vc 18.3%、NH4Cl 19%，商品名稱‘泰寶’[1]。研究報道，鈦肥能夠促進果樹生長、促進養(yǎng)分吸收和運轉、提高葉綠素含量、果樹產量以及促進酶的活性[2]。陳松[3]通過研究認為，噴施鈦肥可以使元帥系蘋果平均單果重量增加36%，鄭來寬[4]認為噴施鈦肥使大棗平均單果重量增加19%。郭寶林等[5]、高德良等[6]分別以‘先鋒’葡萄和‘玫瑰香’葡萄為試材進行根外噴施鈦肥，研究了鈦對葡萄產量和品質的影響。

‘弗雷’為早熟、紅色、品質極優(yōu)的無核葡萄品種；‘金手指’為歐美雜交種葡萄，果粒金黃色，長圓弓形，適栽區(qū)域廣，且具有一定觀賞價值。這2個品種均是近些年來在生產中被關注及應用的新品種，在露地和設施條件下廣為栽培。據(jù)目前報道，關于‘弗雷’和‘金手指’葡萄的研究主要集中在在引種、病害防治、樹體營養(yǎng)等方面，李小紅等[7]和昌云軍等[8]進行了‘金手指’引種試驗；邊鳳霞等[9]對石河子墾區(qū)主栽鮮食葡萄品種‘弗雷’開展了葡萄霜霉病的定點監(jiān)測調查；姜繼元等[10]以進入盛果期的‘弗雷’為材料，研究了葉片和葉柄中不同生育期N、P、K的含量。然而尚未見到鈦肥對‘弗雷’、‘金手指’葡萄品種生理及光合特性影響的研究，而鈦肥對不同葡萄品種的生長發(fā)育作用可能存在差異。本試驗通過對‘弗雷’、‘金手指’葡萄品種在不同濃度鈦肥處理下的可溶性糖含量、淀粉含量、抗氧化酶活性、色素含量、光合特性等指標進行測定，探討鈦肥對2個葡萄品種生理及光合特性的影響及使用的適宜濃度，以期為鈦肥在葡萄生產中的應用提供理論指導。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與處理

以扦插繁殖的4年生‘弗雷’、‘金手指’葡萄品種為試材，于展葉期噴施1次鈦肥，間隔2周后，即開花初期再噴1次。鈦肥由北京萬春金太科技發(fā)展有限公司研制、生產，有機鈦≥4 g/L。設置濃度為700倍液、1 500倍液和2 200倍液，以噴等量清水為對照，噴施程度為淋洗狀。于噴后60～65 d時于新梢中部，隨機取有代表性、成熟的健康葉片進行各項生理及光合指標測定，生理指標的測定每個處理取25～30片葉，光合指標的測定每個處理取12片葉。

1.2 指標測定

蒽酮法[11]測定可溶性糖含量；氯化硝基四氮唑藍法[11]測定超氧化物歧化酶（SOD）活性；愈創(chuàng)木酚法[11]測定過氧化物酶（POD）活性；乙醇提取法[11]測葉綠素（Chl）、類胡蘿卜素含量（Car）。于晴天10：00—12：00用CI-340手持式光合儀（美國生產）測定葉片凈光合速率（Pn）、蒸騰速率（E）、氣孔導度（C）、胞間二氧化碳濃度（intCO2）。

1.3 試驗數(shù)據(jù)分析

利用SPSS統(tǒng)計軟件（17.0版）對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，SSR法進行差異比較。

隸屬函數(shù)值：＝（i-min）/（max-min）

式中：i為指標測定值；min、max為參試材料中某一指標的最小值、最大值。

2 結果與分析

2.1 兩個葡萄品種生理及光合特性的比較

對‘弗雷’、‘金手指’兩個葡萄品種的生理生化及光合特性等指標進行比較分析，結果見表1。

表1 兩個葡萄品種的生理及光合特性

注：表中同列不同大寫英文字母表示差異極顯著（＜0.01），小寫英文字母表示差異顯著（＜0.05），下同

由表1可以看出，‘金手指’的可溶性糖含量、淀粉含量、SOD活性、葉綠素、類胡蘿卜素含量、氣孔導度極顯著或顯著高于‘弗雷’，而‘弗雷’的POD活性極顯著高于‘金手指’，蒸騰速率顯著高于‘金手指’。2個品種Pn和intCO2則表現(xiàn)為差異不顯著。2個葡萄品種在生理及光合特性上的這種差異，反映了品種特性，是2個葡萄品種為保證其正常生長發(fā)育所做出的生理響應差異。

2.2 鈦肥對葡萄生理及光合特性的影響

對不同濃度鈦肥處理下葡萄的生理生化及光合特性等指標進行分析，結果見表2和表3。

表2 不同濃度鈦肥作用下葡萄生理特性的表現(xiàn)

表3 不同濃度鈦肥作用下葡萄光合特性表現(xiàn)

由表2可以看出，噴施鈦肥后，葡萄葉片中可溶性糖含量極顯著下降，但淀粉含量和POD活性隨鈦肥濃度增加而顯著或極顯著增加，在700倍濃度時最高，SOD活性變化則相對較小。表3數(shù)據(jù)顯示，與對照相比，噴施不同濃度鈦肥后，葉綠素含量、類胡蘿卜素含量、E、C、intCO2未發(fā)生顯著變化，但不同濃度鈦肥可使葡萄葉片Pn顯著增加。上述結果反映了不同濃度的鈦肥對葡萄生理生化及光合特性的影響存在差異。

2.3 不同葡萄品種對鈦肥處理的生理及光合特性響應

不同濃度鈦肥處理后，對‘弗雷’和‘金手指’葡萄品種的生理及光合特性指標進行測定分析，結果表明，葡萄品種與鈦肥使用濃度對可溶性糖含量、淀粉含量、抗氧化酶活性、色素含量、光合特性等指標存在顯著的交互作用，其分析結果見表4。

表4 不同濃度鈦肥對葡萄品種生理及光合特性的影響

從表4可以看出，‘弗雷’的可溶性糖含量在各濃度處理下無顯著變化，而‘金手指’則表現(xiàn)為顯著下降。噴施700倍液后，‘金手指’淀粉含量極顯著增加，‘弗雷’變化則相對較小。從抗氧化酶活性看，‘弗雷’POD活性極顯著增加而‘金手指’的變化較小?！ダ住趪娛? 200倍液后，SOD活性極顯著增加，而‘金手指’極顯著下降。‘弗雷’在各鈦肥處理下葉綠素含量、類胡蘿卜素含量、Pn、C和intCO2濃度未發(fā)生顯著變化，而‘金手指’的類胡蘿卜素含量和intCO2濃度未發(fā)生顯著變化，但其葉綠素含量、Pn、C 顯著或極顯著上升。分析可知，2個品種的生理及光合特性指標對不同濃度鈦肥的反應有較大差異。

2.4 隸屬函數(shù)分析

從單一生理及光合指標來反應鈦肥對2個品種的影響，效果片面、不客觀，應綜合各指標的分析結果對鈦肥作用的效果給予評價。隸屬函數(shù)分析即為一種綜合各指標對植物特性進行評價的方法。因此，對‘弗雷’和‘金手指’葡萄品種的各測試指標進行隸屬函數(shù)分析，結果見表5和表6。

隸屬函數(shù)平均值越大，說明鈦肥對葡萄生理及光合作用的影響效果越好。從表5和表6可以看出，2個葡萄品種隸屬函數(shù)分析的結果有較大差異?！ダ住瘒娛┹^低濃度的鈦肥（2 200倍液）效果最好，而‘金手指’則表現(xiàn)為噴施高濃度鈦肥（700倍液）效果最好，說明了葡萄品種不同對鈦肥濃度的響應不同。

表5 ‘弗雷’葡萄品種的隸屬函數(shù)分析

表6 ‘金手指’葡萄品種的隸屬函數(shù)分析

3 討論與結論

微量元素對保證果樹的正常生長發(fā)育和保持果園的優(yōu)質穩(wěn)產起到重要作用[12-14]。鈦肥作為一種新型微肥，在果樹生產中受到了重視和研究。多數(shù)報道認為，鈦肥能夠促進果樹生長、促進養(yǎng)分吸收和運轉、提高產量[2]。高德良等[6]研究發(fā)現(xiàn)，‘玫瑰香’葡萄施用鈦肥（北京有色金屬研究總院提供，代號Ts-2）后，能促進葉片對Ca等礦質養(yǎng)分的吸收，增加葉片干物質積累，提高葉片含糖量。本試驗中，‘弗雷’的可溶性糖含量在鈦肥處理下無顯著變化，‘金手指’則表現(xiàn)為顯著下降。但從淀粉含量來看，噴施700倍液鈦肥后，2個品種的淀粉含量有顯著或極顯著提高。淀粉是轉化為糖的基礎物質，而淀粉和糖在生長生育期的轉化是變化的。本試驗可溶性糖含量測定結果與高德良等[6]研究結果的不一致，可能與葡萄品種、測定時期以及鈦肥產品不同等因素有關[2]。但總體看，噴施鈦肥具有提高‘弗雷’和‘金手指’葉片中碳水化合物的作用。

Pais I[15]報道，用鈦溶液處理小麥和玉米種子，其幼苗的過氧化氫酶活性分別提高了55%和60%，過氧化物酶活性分別提高了47.6%和4.5%；黃萬榮等[16]試驗則表明，噴施0.21 mmol/L鈦溶液，草莓的過氧化氫酶活性提高了10.2%，說明鈦肥能夠激活植物體內酶活性，促進生理代謝。本試驗經(jīng)鈦肥處理后，‘弗雷’的POD活性和SOD活性均極顯著增加，而‘金手指’的POD活性變化較小，SOD活性表現(xiàn)為極顯著下降?！ダ住谋憩F(xiàn)與Pais I[15]研究結果一致，而‘金手指’的表現(xiàn)則可能與葡萄品種不同有關。POD和SOD活性對植物影響的作用是多方面的，主要作用之一是清除生物活細胞中的超氧陰離子，防止細胞膜脂過氧化，是植物應對細胞膜脂過氧化的一個重要防御系統(tǒng)。馬旭俊等[17]報道稱，氧離子的產生與消除處于動態(tài)平衡狀態(tài)，SOD活性除了消除超氧離子存在，還可能參與滲透調節(jié)功能，維持細胞正?；顒?。因此，保持較高的抗氧化酶活性，有利于使植物處于良好的生理環(huán)境，從而保證植物的正常生長發(fā)育。

郭寶林等[5]報道，噴施鈦肥（北京農學院園藝系提供，代號Ts-2）后，可以提高‘先鋒’葡萄葉片中的葉綠素含量；高德良等[6]報道，用0.21 mmol/L噴施‘玫瑰香’葡萄，其葉綠素含量最多可增加36.9%，光合速率最多提高26.3%。說明鈦肥能夠增加植物色素含量和提高光合速率，從而增強光合作用并增加光合產物。本試驗中，‘弗雷’在各鈦肥處理下葉綠素含量、類胡蘿卜素含量和Pn變化不顯著，而‘金手指’則表現(xiàn)為類胡蘿卜素含量變化不顯著，但葉綠素含量、Pn顯著或極顯著增加，此結果與其淀粉含量上升相吻合，說明對于‘金手指’來講，噴施鈦肥可以提高葉綠素含量和Pn，積累較多的碳水化合物，這與郭寶林等[5]、高德良等[6]的研究結果一致。而‘弗雷’色素含量及Pn在各濃度鈦肥處理下未發(fā)生顯著改變的結果，說明葡萄品種不同對鈦肥的光合響應存在差異。

綜合各指標以及隸屬函數(shù)分析的結果認為，噴施鈦肥有利于改善葡萄的生理及光合特性；葡萄品種不同，使用鈦肥的適宜濃度不同，‘弗雷’適宜噴施的濃度為2 200倍液，‘金手指’為700倍液。

[1] 邢建民. 鈦肥簡介[J]. 河北農業(yè)科技，1991，6（30）：13-14.

[2] 楊建民，康文學，趙治中，等. 鈦肥在果品生產中的應用[J]. 河北林學院學報，1996，10（2）：150-154.

[3] 陳松. 鈦肥對蘋果生長結果的影響[J]. 河北果樹，1991（2）：20-21.

[4] 鄭來寬. 鈦在棗樹上的應用試驗初報[J]. 河北果樹，1991（2）：22-24.

[5] 郭寶林，楊俊霞，崔國平. 鈦對葡萄產量和品質效應的研究[J]. 河北林學院學報，1991，6（1）：71-73.

[6] 高德良，何為華，左崇法，等. 鈦化合物在葡萄上的應用研究（初報）[J]. 果樹科學，1989，6（2）：112-115.

[7] 李小紅，王鵬，張曉峰，等. 金手指在河南鄭州的表現(xiàn)及關鍵栽培技術[J]. 中國果樹，2013（4）：45.

[8] 昌云軍，高文勝，王連起，等. 金手指葡萄引種觀察及栽培技術要點[J]. 河北果樹，2007（4）：45.

[9] 邊鳳霞，陳虎. 石河子地區(qū)弗雷無核葡萄霜霉病田間監(jiān)測調查[J]. 陜西農業(yè)科學，2014，60（10）：54-55.

[10] 姜繼元，李銘，郭紹杰，等. 弗雷葡萄葉中氮·磷·鉀含量年動態(tài)變化規(guī)律研究[J]. 安徽農業(yè)科學，2012，40（32）：15603-15605.

[11] 張治安，張美善，蔚榮海. 植物生理學實驗指導[M]. 北京：中國農業(yè)科學技術出版社，2004.

[12] 付其如，何紀榮. 微量元素硼對葡萄生長發(fā)育的影響[J].四川師范學院學報，1995，16（4）：294-298.

[13] 張玉星. 果樹栽培學總論[M]. 北京：中國農業(yè)出版社，2011.

[14] 郭艷，張江萍，劉和. 微量元素硒在園藝植物中的生理功能研究進展[J]. 中國農學通報，2013，29（1）：76-79.

[15] Pais I. The biological importance of titanium[J].，1983，6（1）：3-131.

[16] 黃萬榮，管啟榮. 鈦對草莓生理效應的研究[J]. 北京農學院學報，1990，5（2）：1-5.

[17] 馬旭俊，朱大海. 植物超氧化物歧化酶（SOD）的研究進展[J]. 遺傳，2003，25（2）：225-231.

責任編輯：楊霞

Effects of Titanium Fertilizer on Physiological and Photosynthetic Characteristics of Two Grape Cultivars

LIU Lei1, WANG Bei-bei1, JIANG Wen2, LI Peng2, SUN Rui1, WANG Yu-shu1, ZHANG Xue-wei1, LUO Jian-xia1,Corresponding Author

（1. College of Horticulture and Landscape, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300384, China; 2. Tianjin Cherry Valley Agricultural Technological Development Co.Ltd, Tianjin 301908, China）

‘Frey’ and ‘Golden Finger’ grapes were sprayed with titanium fertilizer in the experiment to test effects of the fertilizer on physiological and photosynthetic characteristics of the grapes, and to find out appropriate concentration of titanium fertilizer applied for the grapes. The results showed that starch content, POD activity, pigment content, net photosynthetic rate (Pn), transpiration rate (E) and stomatal conductance (C) of the leaves were increased significantly.There were significant differences between ‘Frey’ and ‘Golden Finger’ in aspect of soluble sugar, starch content, pigment content, antioxidant enzyme activities and photosynthetic characteristics. The two cultivars didn’ t have the same response to the treatment of titanium fertilizer with different concentrations. The comprehensive analysis of the indexes and the membership function showed that the application of titanium fertilizer was beneficial to improve physiological and photosynthetic characteristics of the grapes, and dilution with water in 2 200 times was the suitable concentration of the fertilizer for ‘Frey’ and that in 700 times for ‘Golden Finger’ .

titanium fertilizer; grape; physiological and photosynthetic characteristics; membership function

1008-5394（2017）03-0006-05

S663.1；S601

A

2016-12-01

天津市財政局農業(yè)綜合開發(fā)項目（2012）

劉磊（1992-），女，天津寶坻人，碩士在讀，主要從事果樹栽培技術研究。E-mail：1847103978@qq.com。

駱建霞（1957-），女，河北涿州人，教授，學士，主要從事園藝植物資源及其適應性研究。E-mail：tjluojianxia@126.com。