張偉龍,張般般,楊靜慧,通信作者,劉艷軍,張超,馮國華
(1. 天津農(nóng)學院 園藝園林學院,天津 300392;2. 天津朔方綠色科技發(fā)展有限公司,天津 300384;3. 天津市公路局直屬處,天津 300384)
藍莓因食用方式較多、抗氧化活性強、保健價值高,被稱為“世界水果之王”,深受消費者喜愛[1-4]。藍莓受土壤pH影響較大,適宜生長在pH為4.5~5.5的酸性土壤,偏堿或堿性土壤會引起藍莓不同程度缺鐵性黃化[5]。天津市薊州區(qū)屬微酸性土壤(pH 6.5),但種植過程中仍然出現(xiàn)了大片植株失綠、黃化現(xiàn)象,嚴重影響了植株的生長發(fā)育。唐佩顯等[6]研究了青島市11個藍莓品種的生長情況,探究了藍莓葉片黃化的原因;王興東等[7]通過pH、根系及根際土壤、EC值對藍莓葉片的黃化現(xiàn)象進行了解析;李琳等[8]對藍莓常見的缺素癥進行了研究,認為藍莓植株的黃化原因可能是缺乏鐵、鎂或硼。但是藍莓黃化規(guī)律及生長與黃化的關(guān)系報道較少。本研究以天津市薊州區(qū)種植面積最廣的6個藍莓品種為試材,探究植株不同生長時期黃化規(guī)律及生長對黃化的影響,以期為藍莓黃化矯治提供依據(jù)。
供試藍莓品種有‘藍豐’(Bluecrop)、‘藍金’(Bluegold)、‘伯克利’(Berkeley)、‘布里吉塔’(Brigitta)、‘北陸’(Northland)、‘萊格西’(Legacy),均由天津市薊州區(qū)馬伸橋鎮(zhèn)藍莓種植基地提供。2018年3—6月對6個品種藍莓植株進行調(diào)查和測定,選擇植株生長相對一致區(qū)域,采用“五點取樣法”確定植株。
植株黃化率的測定:黃化指數(shù)/%=∑[(各級黃化葉數(shù)×該黃化級值)/(整株總?cè)~數(shù)×最高黃化級值)]×100[9]。
葉綠素含量測定方法:采用乙醇浸提法。鐵還原酶(FCR)活性:采用紫外分光光度計測定535 nm處的吸光值[10]。葉片有效鐵含量的測定:采用原子吸收分光光度法。新梢數(shù):每個品種選取樣本株10株,統(tǒng)計每個品種單株的新梢數(shù)量。新梢生長量:每個品種選取樣本株10株,每株選10個發(fā)育新梢,停長后測量自枝基芽鱗痕處至頂芽基部的長度[11]。葉面積:采用PS法圖像處理技術(shù)對葉面積進行測定[12]。
采用Excel 2007及SPSS 20.0對所測定果實各項指標數(shù)據(jù)進行分析處理。隸屬函數(shù)綜合分析參照文獻[13]。
由圖 1可以看出,天津微酸性土壤中不同品種藍莓植株的黃化指數(shù)變化規(guī)律隨生長期呈現(xiàn)先下降再上升,最終趨于平緩的趨勢。盛花期時,藍莓的黃化指數(shù)由高到低為‘布里吉塔’(21.94%)、‘藍金’(21.09%)、‘伯克利’(15.65%)、‘萊格西’(13.44%)、‘藍豐’(10.29%)、‘北陸’(9.43%)。幼果發(fā)育期時藍莓的黃化指數(shù)由高到低為‘伯克利’(12.24%)、‘布里吉塔’(10.23%)、‘北陸’(5.27%)、‘藍金’(4.51%)、‘萊格西’(3.40%)、‘藍豐’(2.76%)。果實成熟期時藍莓的黃化指數(shù)由高到低為‘藍豐’(25.59%)、‘藍金’(23.74%)、‘伯克利’(20.52%)、‘布里吉塔’(13.96%)、‘萊格西’(8.71%)、‘北陸’(6.92%)。果實采收后期時藍莓的黃化指數(shù)由高到低為‘藍金’(31.02%)、‘藍豐’(24.15%)、‘伯克利’(20.00%)、‘萊格西’(15.12%)、‘布里吉塔’(5.20%)、‘北陸’(4.64%)。
圖1 不同時期6個藍莓品種黃化指數(shù)的變化
由圖2可以看出,天津微酸性土壤中不同品種藍莓植株的葉綠素變化規(guī)律隨生長期呈現(xiàn)為先上升后下降再上升趨勢。盛花期時,‘北陸’(1.14 mg/g)的葉綠素含量最高,‘藍豐’(1.09 mg/g)次之,之后為‘萊格西’(0.83 mg/g)、‘伯克利’(0.78 mg/g)、‘藍金’(0.53 mg/g)、‘布里吉塔’(0.50 mg/g)。幼果發(fā)育期時順序為‘藍金’(1.23 mg/g)、‘萊格西’(1.22 mg/g)、‘北陸’(1.18 mg/g)、‘藍 豐’(1.16 mg/g)、‘布里吉塔’(0.94 mg/g)、‘伯克利’(0.86 mg/g)。果實成熟期時‘北陸’(1.17 mg/g)最高,‘萊格西’(1.13 mg/g)次之,然后依次是‘布里吉塔’(0.88 mg/g)、‘伯克利’(0.49 mg/g)、‘藍金’(0.39 mg/g)、‘藍豐’(0.31 mg/g)。
圖2 不同時期6個藍莓品種葉綠素的變化
果實采收后期‘北陸’的葉綠素含量(1.21 mg/g)最高,‘布里吉塔’(1.20 mg/g)次之,隨后為‘萊格西’(0.87 mg/g)、‘伯克利’(0.53 mg/g)、‘藍豐’(0.44 mg/g),‘藍金’(0.14 mg/g)最少。
由圖3可以看出,天津微酸性土壤中不同品種藍莓植株的鐵還原酶活性變化規(guī)律與葉綠素含量變化趨勢相似。
圖3 不同時期6個藍莓品種鐵還原酶活性的變化
盛花期時,不同品種藍莓的鐵還原酶活性分布在16.76~27.14 μmolFe2+/g·h,‘北陸’(27.14 μmolFe2+/g·h)的鐵還原酶活性最高,‘藍豐’(25.83 μmolFe2+/g·h)次之,之后為‘萊格西’(22.93 μmolFe2+/g·h)、‘伯克利’(22.11 μmolFe2+/ g·h)、‘藍金’(17.87 μmolFe2+/g·h)、‘布里吉塔’(16.76 μmolFe2+/g·h)。幼果發(fā)育期時,‘萊格西’(29.72 μmolFe2+/g·h)的鐵還原酶活性最高,‘藍金’(28.67 μmolFe2+/g·h)次之,之后為‘北陸’(28.35 μmolFe2+/g·h)、‘藍豐’(27.26 μmolFe2+/g·h)、‘布里吉塔’(24.91 μmolFe2+/g·h)、‘伯克利’(22.90 μmolFe2+/ g·h)。果實成熟期時,‘北陸’(30.06 μmolFe2+/ g·h)含量最高,之后為‘萊格西’(28.7 μmolFe2+/ g·h)、‘布里吉塔’(24.03 μmolFe2+/g·h)、‘伯克利’(17.51 μmolFe2+/g·h)、‘藍金’(15.59 μmolFe2+/g·h)、‘藍豐’(14.43 μmolFe2+/ g·h)。果實采收后期,‘北陸’(31.25 μmolFe2+/ g·h)、‘布里吉塔’(31.1 μmolFe2+/g·h)較高,之后為‘萊格西’(24.63 μmolFe2+/g·h)、‘伯克利’(18.39 μmolFe2+/g·h)、‘藍豐’(16.21 μmolFe2+/g·h)、‘藍金’(12.14 μmolFe2+/g·h)。
由圖4可以看出,天津微酸性土壤中不同品種藍莓植株的有效鐵含量變化規(guī)律與鐵還原酶活性變化趨勢相似,與黃化指數(shù)變化趨勢相反。盛花期時,‘北陸’(2.62 mg/kg)有效鐵含量最高,‘藍豐’(2.55 mg/kg)次之,隨后是‘萊格西’(2.33 mg/kg)、‘伯克利’(2.12 mg/kg)、‘藍金’(1.84 mg/kg)、‘布里吉塔’(1.78 mg/kg)。幼果發(fā)育期時‘萊格西’(2.76 mg/kg)的有效鐵含量最高,‘北陸’(2.70 mg/kg)次之,再次是‘藍豐’(2.67 mg/kg)、‘藍金’(2.61 mg/kg)、‘布里吉塔’(2.35 mg/kg)、‘伯克利’(2.20 mg/kg)。果實成熟期時,有效鐵含量由高到低依次是,‘北陸’(2.31 mg/kg)、‘萊格西’(2.23 mg/kg)、‘布里吉塔’(2.07 mg/kg)、‘伯克利’(1.72 mg/kg)、‘藍金’(1.61 mg/kg)、‘藍豐’(1.53 mg/kg)。果實采收后期,‘北陸’(2.32 mg/kg)的有效鐵含量最高,其次是‘布里吉塔’(2.30 mg/kg)、‘萊格西’(2.07 mg/kg)、‘伯克利’(1.77 mg/kg)、‘藍豐’(1.74 mg/kg)、‘藍金’(1.28 mg/kg)。
圖4 不同時期6個藍莓品種有效鐵含量的變化
由表1可知,天津微酸性土壤中6個藍莓品種的新梢數(shù)差異較大。其中,‘藍金’(43.20枝)的新梢數(shù)最多,極顯著大于其他5個品種的新梢數(shù)(24.80~28.40枝),其余5個品種間差異不顯著?!死标憽汀{金’3個品種之間新梢生長量(13.92~14.36 cm)差異不明顯,但顯著高于‘布里吉塔’‘藍豐’和‘萊格西’(11.47~11.56 cm)3個藍莓品種,這3個品種之間新梢生長量差異不顯著。‘伯克利’(23.73 cm2)的葉面積最大,與‘布里吉塔’(21.87 cm2)差異不顯著,顯著高于‘藍金’(19.02 cm2),極顯著高于‘北陸’‘藍豐’‘萊格西’。
表1 不同藍莓品種生長特性比較
不同藍莓品種隸屬函數(shù)及平均黃化指數(shù)比較如表2所示。結(jié)果顯示,綜合隸屬函數(shù)最高的是‘藍金’,為0.780,平均黃化指數(shù)為20.00%,其次是‘伯克利’,隸屬函數(shù)為0.670,平均黃化指數(shù)為17.10%,‘北陸’隸屬函數(shù)為0.420,平均黃化指數(shù)為6.56%,‘布里吉塔’隸屬函數(shù)0.300,平均黃化指數(shù)為12.83%,‘藍豐’隸屬函數(shù)為0.080,平均黃化指數(shù)為15.70%,‘萊格西’隸屬函數(shù)最低為0.001,平均黃化指數(shù)為10.17%。說明‘藍金’和‘伯克利’2個藍莓品種較適應天津微酸性土壤,生長比較旺盛。
表2 不同藍莓品種隸屬函數(shù)及平均黃化指數(shù)比較
黃化指數(shù)的調(diào)查被認為是診斷植物缺鐵性黃化最普遍、最直觀的方法[14]。有研究認為果樹在營養(yǎng)生長時期出現(xiàn)缺鐵,采取早期的矯治能顯著促進生長[15]。本試驗中6個藍莓品種葉片中各個物候期的黃化指數(shù)變化趨勢與葉片中葉綠素含量、鐵還原酶活性、有效鐵含量變化趨勢相反。除‘藍金’‘萊格西’外,其他藍莓品種的黃化指數(shù)先下降后升高再下降,葉綠素含量、鐵還原酶活性、有效鐵含量先上升后下降再上升,在盛花期及果實成熟期黃化指數(shù)最高,因此可以在盛花期(3月上旬)與果實成熟前(5月中旬)兩個時期前施螯合鐵或者在葉面噴施鐵肥,減緩葉片黃化程度。
黃化對植物生長有著不同程度的危害,本試驗中除‘北陸’外,生長表現(xiàn)最好的是‘藍金’和‘伯克利’,其黃化程度也最高;‘布里吉塔’和‘藍豐’生長次之,黃化也是中等程度;‘萊格西’的黃化指數(shù)偏低,生長最弱,這與周莎莎[16]研究黃化越嚴重的植株生長勢越弱相反??赡苁?個藍莓品種的平均黃化指數(shù)均不高于20.00%,果樹產(chǎn)生重度黃化時生長才會受到影響[17]。因此當藍莓處于中低水平黃化程度時對其生長特性影響較小。此外,有研究發(fā)現(xiàn)樹勢中庸的藍莓品種豐產(chǎn)性更好[18]。所以在生產(chǎn)實踐中應通過整形修剪等手段控制藍莓植株生長,提高藍莓產(chǎn)量。