楊興旺,劉 暢,王海波,王孝娣
(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部園藝作物種質(zhì)資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,遼寧省落葉果樹礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)與肥料高效利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,遼寧興城 125100)
桃是我國(guó)第三大落葉果樹,原產(chǎn)于我國(guó)西部,屬薔薇科李屬桃亞屬植物。我國(guó)桃栽培面積和產(chǎn)量自1993 年來(lái)位居世界第一[1]。桃萌芽力、成枝力強(qiáng),1 年可抽生2~4 次副梢,年生長(zhǎng)量大,易過早封行,造成果園郁閉,影響成花進(jìn)而影響果品質(zhì)量和產(chǎn)量。隨著勞動(dòng)力成本不斷上升和果園優(yōu)質(zhì)輕簡(jiǎn)高效栽培的需求,通過夏剪控制樹勢(shì),既消耗大量人力物力,浪費(fèi)樹體營(yíng)養(yǎng),也不利于肥料的高效利用。因此,使用生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑調(diào)控樹體冗余生長(zhǎng),更利于果園的輕簡(jiǎn)化、機(jī)械化管理。
目前,桃樹上常用的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑主要為多效唑(PP333)等。研究表明,葉面噴施多效唑500~1 000 mg/L,土施多效唑0.125~4.000 g/m2[2-4],能夠有效抑制桃樹營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng),促進(jìn)生殖生長(zhǎng)。目前,我國(guó)尚未規(guī)定多效唑在桃果實(shí)上的殘留標(biāo)準(zhǔn),但規(guī)定在蘋果、荔枝等農(nóng)產(chǎn)品上限量0.5 mg/kg。多效唑主要通過木質(zhì)部運(yùn)轉(zhuǎn),因而土施比葉面噴施效果好[5],但在土壤中易被吸附,且降解慢、殘留時(shí)間長(zhǎng)[6]。有研究顯示,多效唑在土壤中的降解半衰期為44.5 d[7]。黃海等[8]研究發(fā)現(xiàn),土施多效唑0.25、0.50 g/m2在施后第2 年仍有殘效。史曉梅[9]研究表明,葉面噴施和土施多效唑均會(huì)造成土壤和桃果實(shí)不同程度的殘留,依據(jù)0.5 mg/kg 的限量標(biāo)準(zhǔn)時(shí),安全間隔期為21 d。隨著我國(guó)果業(yè)技術(shù)的進(jìn)步、消費(fèi)者農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全意識(shí)的提升,果品的安全性逐漸受到關(guān)注,已對(duì)一些低毒性、低殘留的新型植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑開展研究。本研究對(duì)5 種新型植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑復(fù)配施用,觀察其對(duì)桃樹新梢的抑制效果,為生產(chǎn)中調(diào)控樹體生長(zhǎng)提供理論依據(jù)。
試驗(yàn)于2021 年3 月在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所砬山基地日光溫室內(nèi)進(jìn)行。以2 年生中農(nóng)紅花珍珠1 號(hào)盆栽苗為試材。采用水平中心干多直立主枝形,行株距2 m×1 m。采用水肥一體化管理技術(shù)。亞磷酸鉀從北京童心通達(dá)商貿(mào)有限公司購(gòu)買,調(diào)環(huán)酸鈣、D-絲氨酸、復(fù)合氨基酸粉由上海源葉生物科技有限公司生產(chǎn)。
試驗(yàn)采用五因素四水平正交試驗(yàn)L16(45)設(shè)計(jì),共設(shè)16 個(gè)處理,如表1 所示。
表1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)L16(45)
5 種調(diào)節(jié)劑各水平及其對(duì)應(yīng)濃度如表2 所示。
表2 5 種生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑各水平及對(duì)應(yīng)濃度 g/L
于新梢5~7 cm 長(zhǎng)(2021 年3 月4 日)開始噴施,每5 d 噴施1 次,共2 次。各處理隨機(jī)挑選10~15 個(gè)新梢,測(cè)定總長(zhǎng)并記錄節(jié)間數(shù)。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2019、SAS、SPSS 等軟件進(jìn)行整理和統(tǒng)計(jì)分析。
與T1(對(duì)照)相比,除T6、T9 處理與對(duì)照節(jié)間長(zhǎng)度無(wú)顯著差異外,其余處理均顯著降低了枝條節(jié)間長(zhǎng)度,其中T15 處理枝條節(jié)間長(zhǎng)度最短,并顯著低于其他處理(圖1)。
圖1 不同調(diào)節(jié)劑處理節(jié)間長(zhǎng)度
由正交試驗(yàn)方差分析可知(表3),亞磷酸鉀水平2、水平3 和水平4 濃度的節(jié)間長(zhǎng)度與水平1均無(wú)顯著差異,其中水平3、水平4 濃度的節(jié)間長(zhǎng)度分別較水平2 降低11.73%、15.82%,表現(xiàn)出一定的低濃度促進(jìn)和高濃度抑制效應(yīng)。且復(fù)合氨基酸粉各水平也表現(xiàn)出低濃度促進(jìn)作用(水平3 較水平1節(jié)間長(zhǎng)度顯著增加11.76%),但暫未表現(xiàn)出高濃度的抑制作用。調(diào)環(huán)酸鈣水平2、水平3、水平4 濃度的節(jié)間長(zhǎng)度分別較水平1 顯著降低12.44%、26.79%、17.70%,其中水平3、水平4 濃度間無(wú)顯著差異。D-絲氨酸水平2 濃度的節(jié)間長(zhǎng)度較水平1顯著降低22.00%,而L-纈氨酸各水平間無(wú)顯著差異。
表3 調(diào)節(jié)劑不同水平對(duì)節(jié)間長(zhǎng)度的影響
由正交試驗(yàn)方差分析可知(表4),5 種調(diào)節(jié)劑對(duì)節(jié)間長(zhǎng)度的影響力由大到小為調(diào)環(huán)酸鈣、D-絲氨酸、亞磷酸鉀、復(fù)合氨基酸粉、L-纈氨酸,其最佳理論配比為亞磷酸鉀4.5 g/L、調(diào)環(huán)酸鈣0.4 g/L、D-絲氨酸2.1 g/L、L-纈氨酸3.2 g/L、復(fù)合氨基酸粉0 g/L,這也是T15 處理的復(fù)配組合。
表4 調(diào)節(jié)劑影響力排序及最佳組合配比
調(diào)環(huán)酸鈣屬環(huán)己烷羧酸類植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,通過抑制3β-羥化酶基因(GA3ox)的表達(dá),干擾赤霉素合成途徑步驟GA20—GA1,降低GA1的水平,從而抑制植物生長(zhǎng)[10-11],且其毒性低,無(wú)殘留[12],符合綠色農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要求[13]。一系列研究表明,調(diào)環(huán)酸鈣在葡萄[14]、蘋果[15]、杏[16]等果樹上均能有效控制旺長(zhǎng)。本研究發(fā)現(xiàn),各組合中調(diào)環(huán)酸鈣濃度在0.2~0.6 g/L(水平2 至水平4)時(shí),均能顯著抑制新梢節(jié)間增長(zhǎng),且最佳濃度為0.4 g/L(水平3)。
生產(chǎn)上發(fā)現(xiàn),在桃樹新梢3~5 cm 時(shí)噴施高濃度氨基酸能有效控制新梢旺長(zhǎng)。前人研究發(fā)現(xiàn),一些氨基酸的D-型[17]和L-型[18]能夠有效抑制離體小麥胚植株的生長(zhǎng),并推測(cè)是因?yàn)榘被岬姆答佉种圃怼1狙芯堪l(fā)現(xiàn),D-絲氨酸濃度為2.1 g/L 的復(fù)配組合能夠顯著抑制節(jié)間生長(zhǎng),但抑制作用隨濃度升高反而下降,這可能因?yàn)楫?dāng)濃度為4.2 g/L(水平3)和6.3 g/L(水平4)時(shí),葉片發(fā)生藥害所致;根據(jù)正交試驗(yàn)方法分析可知D-絲氨酸對(duì)節(jié)間長(zhǎng)度的影響力排第2,預(yù)測(cè)最佳配比濃度為2.1 g/L,試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)該濃度下仍有輕微藥害,后續(xù)試驗(yàn)應(yīng)進(jìn)一步降低濃度。復(fù)合氨基酸粉對(duì)節(jié)間長(zhǎng)度的影響力排名第4,預(yù)測(cè)濃度為0 g/L,但考慮其表現(xiàn)出低濃度促進(jìn)作用,推測(cè)可能因?yàn)闈舛冗^低導(dǎo)致未表現(xiàn)出抑制作用,在后續(xù)試驗(yàn)將提高復(fù)合氨基酸粉濃度。L-纈氨酸影響力排第5,且未表現(xiàn)出對(duì)節(jié)間長(zhǎng)度的顯著影響,后續(xù)試驗(yàn)可去除該調(diào)節(jié)劑。
任士偉等[19]研究認(rèn)為,低濃度的亞磷酸鉀能夠促進(jìn)番茄地上部的生長(zhǎng),高濃度亞磷酸鉀抑制地上部的生長(zhǎng),并推測(cè)可能是因?yàn)閬喠姿猁}氧化為磷酸鹽需要一段時(shí)間,引起了番茄的低磷脅迫,從而抑制番茄地上部的生長(zhǎng)。本研究發(fā)現(xiàn),復(fù)配組合中亞磷酸鉀從低濃度(水平2)到高濃度(水平4)表現(xiàn)出一定的低濃度促進(jìn)、高濃度抑制作用,結(jié)合最佳理論配比,后續(xù)試驗(yàn)中應(yīng)提高亞磷酸鉀的復(fù)配濃度。
本研究對(duì)亞磷酸鉀、調(diào)環(huán)酸鈣、D-絲氨酸、L-纈氨酸、復(fù)合氨基酸粉5 種新型植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑復(fù)配組合試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)當(dāng)濃度分別為4.5、0.4、2.1、3.2、0 g/L 時(shí),對(duì)桃樹枝條節(jié)間生長(zhǎng)抑制效果最佳。