曹 婧,吉 茹,何 冉,李俊達(dá),王明珊,郭 源,祝有為,徐迎春
(南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 園藝學(xué)院,江蘇 南京 210095)
近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn),牡丹類(lèi)植物的種子可以加工牡丹籽油,是一種富含不飽和脂肪酸的高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保健作用的食用油,其多項(xiàng)指標(biāo)超過(guò)了“液體黃金”之稱(chēng)的橄欖油[1-2],具有較高的保健、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和廣闊的市場(chǎng)前景。由此,生產(chǎn)中將以采收牡丹籽為目的的牡丹品種稱(chēng)為油用牡丹。目前牡丹籽油生產(chǎn)原料的市場(chǎng)缺口很大,急需研究促進(jìn)油用牡丹種子增產(chǎn)的技術(shù)。鳳丹(Paeoniaostii)為芍藥科芍藥屬多年生小灌木,其根系發(fā)達(dá),抗逆性強(qiáng),是目前油用牡丹的主栽品種,在全國(guó)多個(gè)省區(qū)均有種植[3]。由于鳳丹原來(lái)的生產(chǎn)目的為收獲根皮作為中藥材,生產(chǎn)上缺少種子豐產(chǎn)的栽培技術(shù)。
肥料已被證實(shí)是作物重要的增產(chǎn)措施,葉面肥因發(fā)揮肥效快,施用方法簡(jiǎn)便、省工,是經(jīng)濟(jì)作物生產(chǎn)上常用的施肥方法。禾稼春(含ALA肥料)是一種新興的氨基酸水溶性肥料,在多種園藝作物上已被證明可以促進(jìn)作物增產(chǎn)和品質(zhì)的提高。如:菠菜噴施60 mg/L的ALA可增加其葉長(zhǎng)葉寬,提高總產(chǎn)量、單株重[4];用300 mg/L的ALA處理兔眼藍(lán)莓,可提高葉片葉綠素含量,增加果實(shí)縱徑、橫徑、單果重和單株產(chǎn)量[5]。ALA的施用也可以使油麥菜[6]、番茄[7]產(chǎn)量增加,改善品質(zhì);增加棗果縱徑和橫徑,提高產(chǎn)量[8];使辣椒[9]、大蒜[10]產(chǎn)量有所增加。由此可推測(cè)禾稼春的施用對(duì)鳳丹果實(shí)的產(chǎn)量和品質(zhì)可能也有一定的效果,但具體噴施濃度以及施用效果尚未見(jiàn)報(bào)道。
因此,本試驗(yàn)以五年生鳳丹植株為試材,2015年在鳳丹盛花期葉面噴施不同濃度的禾稼春(稀釋2000倍液、3000倍液、4000倍液),觀測(cè)其果實(shí)膨大、敗育等變化情況。2016年繼續(xù)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)處理,分別在鳳丹初花期、盛花期、坐果期3個(gè)不同時(shí)期葉面噴施不同濃度的禾稼春(稀釋2000倍液、3000倍液、4000倍液、5000倍液),研究其對(duì)鳳丹果實(shí)發(fā)育及蓇葖果膨大的影響,以篩選出在鳳丹上施用禾稼春的適宜時(shí)期和濃度。
試驗(yàn)設(shè)置在江蘇省南京市高淳區(qū)漆橋鎮(zhèn)雙牌石村南京市高淳區(qū)康之源牡丹科技有限公司油用牡丹基地。該地區(qū)地勢(shì)西低東高,西部為水網(wǎng)平原區(qū),東部為低山丘陵區(qū)。屬北亞熱帶和中亞熱帶過(guò)渡季風(fēng)氣候區(qū),年降水量1157 mm,年平均氣溫15.9 ℃,四季分明,雨量充沛,光照充足,水源較好,農(nóng)業(yè)資源豐富。
以五年生鳳丹植株為試材。試驗(yàn)進(jìn)行了兩年。禾稼春購(gòu)于南京禾稼春生物科技有限公司。禾稼春氨基酸水溶性肥料是將微量ALA與植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的多種營(yíng)養(yǎng)元素組合在一起的水溶性葉面肥,由南京農(nóng)業(yè)大學(xué)研發(fā),其主要成分及含量:游離氨基酸≥10 g/L,微量營(yíng)養(yǎng)元素≥20 g/L。
2015年在盛花期(2015年4月10日開(kāi)始)進(jìn)行禾稼春葉面噴施,施用濃度設(shè)置為:稀釋2000倍、3000倍、4000倍,以噴清水為對(duì)照(CK)。每隔7 d施用1次,共噴施2次。選株方式為:在田間隨機(jī)抽取一行中的10株作為對(duì)照組,隔行選取1組,共選取4組,共40株鳳丹,對(duì)每組進(jìn)行編號(hào),以供試驗(yàn)。
2016年根據(jù)上一年的試驗(yàn)結(jié)果,對(duì)試驗(yàn)進(jìn)行進(jìn)一步的改善,分別于初花期(2016年3月23日~4月10日)、盛花期(2016年4月13日~4月30日)、坐果期(2016年5月7日~5月25日)3個(gè)時(shí)期,分別噴施禾稼春2000倍、3000倍、4000倍、5000倍液,以噴清水為對(duì)照(CK)。各時(shí)期選株方式同上,每個(gè)時(shí)期均噴施3次,噴施間隔約為一周。并且,對(duì)鳳丹葉片的部分生理生化特性進(jìn)行測(cè)定,具體測(cè)定內(nèi)容及方法如1.4所述。
于2015年5月下旬鳳丹坐果期,每個(gè)處理隨機(jī)抽取3株,調(diào)查鳳丹的膨大情況(以照片為證)、蓇葖果的數(shù)量。于2016年5月下旬坐果期觀察鳳丹果實(shí)變化情況,2016年5月下旬調(diào)查各處理株果實(shí)的膨大情況(以照片為證)。
2015年統(tǒng)計(jì)了蓇葖果膨大的比率、敗育的比率。蓇葖果膨大比率采用隨機(jī)選株方式(3株)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)(相對(duì)于對(duì)照組果實(shí)更為膨大者計(jì)為膨大果實(shí)),即所有測(cè)定的膨大果實(shí)占總測(cè)定果實(shí)數(shù)量比。果實(shí)敗育比率采用隨機(jī)選株方式(3株)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),即所有測(cè)定的敗育果實(shí)數(shù)量占總測(cè)定果實(shí)數(shù)量比。
2016年6月16日分別對(duì)3個(gè)噴施時(shí)期每個(gè)處理中,隨機(jī)抽取3株采取葉片樣品,分別測(cè)定比葉重、葉綠體色素含量、葉片糖含量、葉片可溶性蛋白質(zhì)含量。
比葉重的測(cè)定方法:選取各植株上生長(zhǎng)優(yōu)良的葉片進(jìn)行相同數(shù)量打孔稱(chēng)重,放入烘箱內(nèi)24 h后,測(cè)得干重。計(jì)算比葉重(SLW)=葉干重/葉面積;葉綠體色素含量采用乙醇浸提法[10],分光光度法測(cè)定;可溶性蛋白質(zhì)含量采用考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定[11];糖含量采用蒽酮比色法測(cè)定[12]。
采用Excel 2007和SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、方差分析,平均值之間多重比較采用Duncan新復(fù)極差測(cè)驗(yàn),比較同一測(cè)定項(xiàng)目下,不同處理之間的差異。
由圖1可以看出:2015年盛花期葉面噴施2000倍的禾稼春,其果實(shí)直徑較對(duì)照組增大,蓇葖果變得更加飽滿;葉面噴施3000倍的果實(shí)直徑增加比較明顯,部分蓇葖果膨大效果較為突出;葉面噴施4000倍的果實(shí)直徑增加最大,蓇葖果的膨大效果最好。總體看出,盛花期噴施禾稼春對(duì)鳳丹果實(shí)的直徑有明顯的增加作用,其果實(shí)也有較為顯著的膨大。因此,在2015年試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,2016年對(duì)試驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化。
由圖2可以看出,葉面噴施2000倍的禾稼春其果實(shí)直徑較對(duì)照組有了一定提升,但在蓇葖果膨大方面效果不明顯。噴施3000倍液的禾稼春果實(shí)直徑增加明顯,而且可以看出蓇葖果有明顯的膨大現(xiàn)象。葉面噴施4000倍禾稼春蓇葖果膨大最為明顯,其直徑也增加最多。在2016年的盛花期較2015年增加了5000倍液的葉面噴施,從圖2-E中可以看出其膨大效果與圖2-D中葉面噴施4000倍禾稼春的效果相似,果實(shí)直徑增加量相當(dāng)。
通過(guò)兩年的盛花期葉面噴施試驗(yàn)結(jié)果得出:葉面噴施禾稼春對(duì)鳳丹果實(shí)直徑和膨大有一定增加作用。葉面噴施稀釋2000倍~4000倍禾稼春中,促進(jìn)作用按照稀釋倍數(shù)的增加呈現(xiàn)遞增趨勢(shì),禾稼春稀釋5000倍液對(duì)果實(shí)的膨大和直徑的增加效果與稀釋4000倍液基本相同。因此可以說(shuō)明在本實(shí)驗(yàn)范圍(盛花期噴施)內(nèi),葉面噴施4000倍、5000倍禾稼春效果最佳。
A:對(duì)照組CK; B:稀釋2000倍液; C:稀釋3000倍液; D:稀釋4000倍液
除禾稼春盛花期噴施外,2016年還進(jìn)行了鳳丹初花期以及坐果期的葉面噴施,以進(jìn)一步篩選出最佳的噴施時(shí)期。
根據(jù)圖3初花期噴施效果看出:噴施2000倍禾稼春的果實(shí)直徑、膨大與對(duì)照組無(wú)明顯差異。葉面噴施3000倍禾稼春的果實(shí)直徑有一定增加,蓇葖果稍有膨大;葉面噴施4000倍禾稼春的果實(shí)直徑增加量與2000倍液效果相似;葉面噴施5000倍禾稼春的果實(shí)直徑增加量最大,但蓇葖果膨大效果依然不明顯。初花期噴施的整體效果不如盛花期。
A:對(duì)照組CK;B:稀釋2000倍液;C:稀釋3000倍液;D:稀釋4000倍液;E:稀釋5000倍液;
A:對(duì)照組CK;B:稀釋2000倍液;C:稀釋3000倍液;D:稀釋4000倍液;E:稀釋5000倍液
坐果期噴施效果如圖4所示:葉面噴施稀釋2000倍禾稼春的果實(shí)直徑增加量較多,且果實(shí)有明顯的膨大;葉面噴施稀釋3000倍液的蓇葖果膨大效果也十分明顯,果實(shí)直徑增加量與稀釋2000倍液基本持平;葉面噴施稀釋4000倍液與5000倍液的禾稼春使果實(shí)直徑有明顯的增加,但稀釋4000倍液的禾稼春蓇葖果膨大效果不如3000倍液的。
A:對(duì)照組CK;B:稀釋2000倍液;C:稀釋3000倍液;D:稀釋4000倍液;E:稀釋5000倍液
因此可以得出,葉面噴施禾稼春對(duì)鳳丹果實(shí)直徑和膨大有增加的效果。初花期最好的噴施濃度為稀釋5000倍的禾稼春,與對(duì)照組相比,果實(shí)直徑有一定的增加量,但蓇葖果膨大效果一般。盛花期與坐果期的噴施效果較初花期更好,相比于對(duì)照組,坐果期果實(shí)直徑增加量較大,其中葉面噴施稀釋2000倍液、3000倍液、5000倍液的禾稼春使蓇葖果膨大效果明顯。盛花期噴施的效果也較好,果實(shí)直徑的增加也很明顯,且每個(gè)噴施濃度下的果實(shí)均有較突出的膨大。所以,可以推測(cè)出,噴施和稼春后蓇葖果內(nèi)種子變大。隨機(jī)抽取禾稼春處理過(guò)的鳳丹蓇葖果,剝開(kāi)后發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部種子明顯變大,顆粒更加飽滿。
2.2.1 鳳丹蓇葖果膨大比率及敗育比率 2015年分別對(duì)不同噴施濃度下鳳丹蓇葖果的膨大比率、敗育比率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。通過(guò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)(圖5)看出,與對(duì)照組相比,鳳丹蓇葖果膨大率均有所增加,同時(shí),鳳丹果實(shí)的膨大比率隨著稀釋倍數(shù)的增加而降低,說(shuō)明葉面噴施較高濃度的禾稼春促進(jìn)蓇葖果膨大的概率較大。如圖6所示,葉面噴施不同濃度的禾稼春均降低了鳳丹果實(shí)的敗育比率,且隨著稀釋倍數(shù)的增加敗育比率降低,噴施稀釋3000倍液與4000倍液的禾稼春效果基本持平。由此可以得出,噴施較高濃度的禾稼春雖然在促進(jìn)蓇葖果膨大率方面有更好的效果,但敗育果實(shí)的比例也較高。
圖5 2015年盛花期噴施不同濃度的禾稼春鳳丹的蓇葖果膨大比率情況
圖6 2015年盛花期噴施不同濃度的禾稼春鳳丹的蓇葖果敗育比率情況
通過(guò)對(duì)2015年鳳丹果實(shí)的敗育比率和膨大比率進(jìn)行統(tǒng)計(jì),發(fā)現(xiàn)葉面噴施禾稼春能明顯降低鳳丹果實(shí)的敗育比率,增加蓇葖果的膨大比率。所以,2016年未對(duì)鳳丹果實(shí)的敗育比率以及膨大比率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。
2.2.2 鳳丹果實(shí)直徑變化情況 對(duì)2015年盛花期、2016年初花期、盛花期、坐果期噴施禾稼春對(duì)鳳丹果實(shí)直徑的變化情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。由圖7得出,2015年鳳丹盛花期葉面噴施禾稼春能明顯促進(jìn)鳳丹果實(shí)直徑增大,且隨稀釋倍數(shù)增加果實(shí)直徑增加量增加(相對(duì)于對(duì)照組)。由圖8看出,2016年葉面噴施禾稼春對(duì)鳳丹果實(shí)的直徑有不同程度的增加;盛花期果實(shí)直徑增長(zhǎng)量為1.0~3.0 cm,且隨著稀釋倍數(shù)的增加,果實(shí)直徑增加量增大,與2015年試驗(yàn)結(jié)果相似;坐果期噴施使果實(shí)直徑增加量為1.5~3.5 cm,其中稀釋4000倍液與5000倍液效果顯著。相較而言,圖8中初花期的果實(shí)直徑增長(zhǎng)量較小,為0.5~2.0 cm,僅在稀釋5000倍液時(shí)效果較好。
圖7 2015年盛花期噴施禾稼春對(duì)鳳丹果實(shí)直徑的影響
由圖9看出,初花期噴施隨著稀釋倍數(shù)的增加,葉片比葉重隨之增加;盛花期噴施稀釋5000倍液禾稼春對(duì)葉片比葉重增加量影響較大;坐果期噴施禾稼春葉片比葉重增加較多,稀釋5000倍液與對(duì)照組有顯著性差異(P<0.05)。整體來(lái)看,噴施禾稼春對(duì)比葉重含量的增加以坐果期最為顯著。
從圖10看出,不同濃度以及不同時(shí)期噴施禾稼春后葉片葉綠素含量均有增加,但增加量各有不同。具體表現(xiàn)為:初花期噴施隨著稀釋倍數(shù)的增加葉綠體色素含量隨之增加;盛花期和坐果期噴施禾稼春后葉綠素含量的增加量(相對(duì)于對(duì)照組)均是先增加后減少。其中,盛花期噴施稀釋2000倍液、3000倍液、5000倍液和坐果期噴施5000倍液效果較好,均與對(duì)照組有顯著性差異(P<0.05)。
根據(jù)圖11葉片糖含量分析可以得出,噴施禾稼春后鳳丹葉片糖含量無(wú)明顯變化,說(shuō)明噴施禾稼春對(duì)鳳丹葉片糖含量幾乎無(wú)影響。
如圖12所示,坐果期噴施不同濃度的禾稼春均使得葉片可溶性蛋白質(zhì)含量增加,且與對(duì)照組相比有顯著性差異(P<0.05)。而初花期和盛花期的噴施,未使葉片的可溶性蛋白質(zhì)含量有明顯的增加。
A:初花期處理;B:盛花期處理;C:坐果期處理
A:初花期處理;B:盛花期處理;C:坐果期處理
A:初花期處理;B:盛花期處理;C:坐果期處理
A:初花期處理;B:盛花期處理;C:坐果期處理
A:初花期處理;B:盛花期處理;C:坐果期處理
禾稼春(含ALA肥料)作為一種具有多種生理活性的新型植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)[13-14],天然、無(wú)毒、可生物降解、對(duì)環(huán)境友好,可以滿足食品質(zhì)量安全的要求。
2015年在鳳丹盛花期噴施禾稼春的試驗(yàn)表明,2000~4000倍液均可明顯減少鳳丹果實(shí)的敗育率(圖6),可能是由于肥料的噴施及時(shí)補(bǔ)充了受精后胚發(fā)育所需的營(yíng)養(yǎng),使果實(shí)能夠正常發(fā)育,降低了因養(yǎng)分不足而導(dǎo)致的果實(shí)敗育。
2015和2016年連續(xù)兩年噴施禾稼春的試驗(yàn)結(jié)果表明,盛花期、坐果期噴施禾稼春均可促進(jìn)鳳丹蓇葖果膨大,其中坐果期噴施效果最好,表現(xiàn)為果實(shí)直徑增加(圖4、圖8)、膨大比率增加(圖5),并且葉片比葉重(圖9)、葉綠素含量增加(圖10),可能由于禾稼春內(nèi)的ALA提高了光合速率,使光合產(chǎn)物更多地流向果實(shí),最終促進(jìn)果實(shí)膨大。該結(jié)論與丁恒毅得出的結(jié)論“葉面噴施禾稼春使大蒜葉片葉綠素含量增加,鱗莖粗度和平均蒜頭質(zhì)量提高”[10]相似。這可能與植物貯存的養(yǎng)分已在開(kāi)花期消耗殆盡,坐果期處于養(yǎng)分較為缺乏的狀態(tài),此時(shí)補(bǔ)充葉面肥,可以快速?gòu)浹a(bǔ)養(yǎng)分的匱缺。相比而言,初花期葉面噴施效果不佳,可能是由于外源補(bǔ)充的養(yǎng)分主要用于當(dāng)時(shí)開(kāi)花、授粉受精,對(duì)后續(xù)的果實(shí)生長(zhǎng)及膨大所起的作用較小。
比較噴施不同濃度禾稼春的效果可以看出,低濃度禾稼春(稀釋5000倍液)促進(jìn)果實(shí)膨大的效果最好(圖1~圖4),說(shuō)明鳳丹對(duì)葉面噴施禾稼春的反應(yīng)較為敏感。與丁恒毅在大蒜上施用禾稼春的濃度為稀釋2000、1000、500倍液[10],謝荔等在葡萄施用ALA的濃度為稀釋1000、800、600倍液[15]相比,本試驗(yàn)所選取的禾稼春濃度整體較低(稀釋5000、4000、3000、2000倍),可能原因是鳳丹新生枝葉數(shù)較少,生長(zhǎng)量較小,對(duì)葉面肥的吸收量有限,高濃度的ALA可能造成肥害。
綜上所述,盛花期、坐果期的禾稼春噴施明顯增加了鳳丹果實(shí)直徑、促進(jìn)果實(shí)膨大,以坐果期噴施稀釋5000倍液效果最為明顯,可以將此結(jié)果作為鳳丹增產(chǎn)的技術(shù)手段用于鳳丹生產(chǎn)。