叶面喷施磷酸二氢钾对红将军苹果叶片性状、果实品质和香气成分的影响
2017-06-05唐岩宋来庆孙燕霞赵玲玲刘美英宋
唐岩+宋来庆+孙燕霞+赵玲玲+刘美英+宋世志+姜中武
摘要:以18年生海棠砧红将军苹果品种为试材,研究了叶面喷施0.2%、0.4%和0.6%磷酸二氢钾对其叶片性状、果实品质和香气成分的影响。结果表明:随着磷酸二氢钾浓度的增加,红将军苹果叶片的百叶重、光合速率和蒸腾速率均呈增加趋势,但叶片的叶绿素含量无明显变化规律;红将军果实的平均单果重、可溶性固形物、可溶性糖含量呈增加趋势,果实硬度、可滴定酸和VC含量无明显变化规律。叶面喷施一定浓度的磷酸二氢钾可以增加红将军苹果果实香气种类和含量,在本试验的浓度范围内,随叶面喷施磷酸二氢钾浓度的增加,果实挥发性物质含量和种类均呈逐渐增加的趋势。
关键词:磷酸二氢钾;红将军;叶片;果实品质;香气成分;叶面施肥
中图分类号:S661.106+.2文献标识号:A文章编号:1001-4942(2017)05-0082-04
Effects of Foliage Application of Potassium Dihydrogen Phosphate on
Blade, Fruit Quality and Aroma Components of Red General Fuji Apple
Tang Yan, Song Laiqing, Sun Yanxia, Zhao Lingling, Liu Meiying,Song Shizhi,Jiang Zhongwu
(Institute of Pomology, Yantai Academy of Agricultural Sciences, Yantai 265500, China)
AbstractThe 18-year-old Fuji apple variety Red General was used as the material in this experiment. The effects of foliage spraying 0.2%, 0.4% or 0.6% potassium dihydrogen phosphate on blade, fruit quality and aroma components were studied with no potassium dihydrogen phosphate as contrast. The results showed that with the increase of potassium dihydrogen phosphate concentration, the 100-blade weight, photosynthetic rate and transpiration rate increased, but the chlorophyll content had no obvious change. On the other hand, with the increase of potassium dihydrogen phosphate concentration, the average single fruit weight, soluble solid and soluble sugar showed rising trends, but the fruit firmness, contents of titratable acid and vitamin C showed no obvious change rules. In the range of this study,the kinds and contents of aroma components increased gradually with the increase of potassium dihydrogen phosphate concentration.
KeywordsPotassium dihydrogen phosphate; Red General Fuji apple; Blade; Fruit quality; Aroma components; Foliage application
磷酸二氫钾是一种无氯磷钾复合肥料,养分含量高,具有良好的物理和化学稳定性,是目前盐指数最低的化学肥料,对作物安全,不会灼伤叶片和根,可用于浸种、拌种、沾根、灌根、叶面肥和无土栽培的营养液[1]。磷酸二氢钾用作叶面肥时,在作物生长中后期喷施,喷施浓度为0.1%~0.6%。本试验重点研究了叶面喷施不同浓度的磷酸二氢钾对红将军苹果叶片性状、果实品质和香气成分的影响。
1材料与方法
1.1试验材料
试验在烟台市农业科学研究院试验园进行,供试苹果品种为红将军,砧木为八棱海棠,树龄18年,栽植株行距4 m×6 m,树势中庸。
1.2试验设计
设置0.2%、0.4%和0.6%三个磷酸二氢钾(KH2PO4)浓度处理,以喷施清水作对照。每处理10株,重复3次。试验于5月10日至9月10日进行叶面喷施,每隔30 d喷施一次。9月16日采收果实,各处理均在树冠外围中部随机采摘100个果实,用于果实品质和香气成分指标测定。
1.3测定项目及方法
8月12日开始测定叶片指标,随机选取树冠内、外围功能叶片,利用美国LI-COR公司生产的LI-6400型便携式光合测定仪测定光合速率与蒸腾速率,测定时间为9∶00—11∶00。光合测定条件为固定光源,光强1 000 μmol·m-2·s-1,CO2浓度(380±5)μL·L-1,气温25℃,空气相对湿度75%,每处理选取50片叶,重复3次,取平均值。利用电子天平称百叶重,每处理重复5次,取平均值;利用便携式叶绿素仪SPAD-502Plus测定叶片中叶绿素的相对含量,每处理测定100片叶,重复3次,取平均值。
果实品质指标在烟台市农业科学研究院试验室测定。每处理随机取30个果实测定果实硬度与单果重,取平均值,其中果实硬度采用GY-1型硬度计测定。每处理随机取10个果实测定可溶性糖、可滴定酸和VC含量,可溶性糖含量采用斐林试剂法[2]测定;可滴定酸含量采用NaOH滴定法[2]测定,VC含量采用2,6—二氯靛酚滴定法[2]测定,重复3次,取平均值。
果实香气成分在山东农业大学园艺科学与工程学院中心实验室测定。果实挥发性成分的提取和测定参照王海波等[3]的方法,果实挥发性成分的提取与测定分别利用Perkin Elmer Turbo Matrix 40 Trap 顶空进样器和Shimadzu GCMS-QP2010气相色谱-质谱联用仪,采用静态顶空气相质谱色谱联用技术进行。挥发性成分的定性方法:未知化合物质谱图经计算机检索同时与NIST05质谱库相匹配,并结合人工图谱解析及资料分析,确认各种挥发性成分,按峰面积归一化法求得各化合物相对质量百分含量。
2结果与分析
2.1喷施磷酸二氢钾对红将军果实品质的影响
由表1可见,与对照相比,叶面喷施0.2%、0.4%、0.6%磷酸二氢钾处理的果实,单果重分别增加了1.51%、2.09%、2.63%,可溶性固形物含量及可溶性总糖含量略有增加,对可滴定酸含量及硬度的影响无明显规律,中低浓度的磷酸二氢钾可以增加果实VC含量。
.2喷施磷酸二氢钾对树体叶片的影响
由表2可见,叶面喷施磷酸二氢钾可以提高红将军苹果叶片百叶重、光合速率、蒸腾速率。喷施0.2%、0.4%、0.6%磷酸二氢钾处理的百叶重分别比对照增加了6.9、7.4、7.8 g。中低浓度磷酸二氢钾处理的光合速率较对照增加不明显,0.6%磷酸二氢钾处理的光合速率较对照增加6.31%。喷施磷酸二氢钾溶液可使叶片蒸腾速率略有增加,对叶绿素含量影响无明显规律。
2.3叶面喷施磷酸二氢钾对红将军苹果果实香气成分的影响
由表3可见,对照处理的果实中检测出27种香气成分,而喷施0.2%、0.4%、0.6%磷酸二氢钾处理的果实中分别检测出31、30、33种香气成分。可见,叶面喷施不同浓度的磷酸二氢钾可以增加果实香气成分的种类。
酯类香气成分为红将军苹果果实的主要香气成分,叶面喷施磷酸二氢钾增加了其种类和含量。清水对照处理的果实中检测出酯类成分17种,相对含量为43.49%;喷施0.2%磷酸二氢钾的果实中,检测出酯类香气成分20种,总相对含量为43.75%;喷施0.4%和0.6%浓度处理的果实中分别检测出酯类香气成分20种和22种,总相对含量为48.05%和53.02%。红将军果实的酯类主要特征香气成分为乙酸己酯、己酸己酯、己酸丁酯、乙酸丁酯、2-甲基丁基乙酸酯、2-甲基丁酸己酯等。其中,喷施磷酸二氢钾处理的果实样品中乙酸己酯、乙酸丁酯、2-甲基丁基乙酸酯含量均高于对照处理,己酸己酯的含量低于对照处理。
4个处理同时检测出醇类香气成分3种、醛类香气成分2种,清水对照醇类香气成分含量为6.42%,喷施0.2%、0.4%、0.6%浓度处理的含量为7.32%、8.00%、8.74%。醛类香气成分清水对照处理的含量为6.02%,喷施0.2%、0.4%、0.6%浓度处理的含量为6.20%、7.29%、7.44%。醇类和醛类香气成分的相对含量随喷施磷酸二氢钾浓度的增加而增加。
对照和喷施0.4%浓度磷酸二氢钾处理分别检测出烷类香气成分4种,喷施0.2%和0.6%浓度处理检测出烷类香气成分5种。
对照处理的果实中含量较大的香气成分为α-法呢烯,含量达到40.58%,随着喷施磷酸二氢钾浓度的增加,α-法呢烯含量明显减少。
3讨论与结论
研究表明,磷几乎参与光合作用各个阶段的物质转化、 光合产物运转和能量传递[4]。 在干旱条件下施磷可增加叶片的呼吸速率[5] ,少量的磷会提高植株光呼吸或光下的暗呼吸活性[6]。在适宜的范围内,植株的株高、茎粗、干重和叶面积随着施磷量的增加而增加[7]。张振英等[8]研究
表明适量增施钾肥不仅可以增加单果重,还可增加可溶性固形物含量,同时,提高果实的着色面积。磷酸二氢钾是一种高浓度的磷钾复合肥、优质无氯钾肥,既提供磷也提供钾,适用于各种土壤和作物,磷酸二氢钾的盐值极低,是理想的叶施肥料[9]。现代果园氮肥施用量普遍过大,有研究表明,苹果栽培应控制氮肥施用量,适当增加磷肥和钾肥的施用量[10]。叶面喷施磷酸二氢钾可有效补充植株体内的磷、钾含量,显著增加果树叶片的百叶重,对果树生长具有积极作用。陈汝等[11]研究表明叶面肥配合施用更有利于树体的生长发育。
本試验结果表明,叶面喷施磷酸二氢钾可增加果树叶片的质量、提高光合速率及蒸腾速率,对植株生长具有积极作用。同时,叶面喷施磷酸二氢钾可提高红将军苹果果实的单果重、可溶性固形物及可溶性糖含量,但影响效果不显著。在本试验的喷施浓度范围内,随喷施浓度的增加,果实香气成分种类和含量呈增加趋势,而果实中挥发性物质α-法呢烯的含量明显减少。α-法呢烯是一种挥发性的倍半萜类物质,是苹果、梨等果实香气的重要组成成分之一,具有许多重要的生物学功能,但也是诱导虎皮病发生的重要因素[12],因此适度降低α-法呢烯的含量对果实品质具有积极作用。参考文献:
[1]李英. 叶面肥及磷酸二氢钾施用方法[J]. 现代农业, 2009(8): 23.
[2]刘美英, 宋来庆, 于青, 等. 烟台地区不同嘎啦品种果实经济性状分析[J].山东农业科学, 2012,44 (5):53-55.
[3]王海波, 陈学森, 张春雨, 等. 两个早熟苹果品种不同成熟阶段果实香气成分的变化[J]. 园艺学报, 2008,35 (10):1419-1424.
[4]许秀美, 邱化蛟, 周先学, 等. 植物对磷素的吸收、运转和代谢[J]. 山东农业大学学报 (自然科学版), 2001, 32(3):397-400.
[5]张岁岐, 山仑. 土壤干旱条件下磷营养对春小麦水分状况和光合作用的影响[J]. 西北植物学报, 1997,17(1):20-27.
[6]Lauer M J, Pallardy S G , Blevins D G, et.al. Whole leaf carbon exchange characteristics of phosphate deficient soybeans (Glycine max L.) [J]. Plant Phsiol.,1989,91:848-854.
[7]丁宁, 姜远茂, 陈倩, 等. 不同供磷水平对平邑甜茶生长及15N-尿素吸收和利用的影响[J]. 山东农业大学学报 (自然科学版), 2012,43(2):223-226.
[8]张振英, 李延菊, 崔万锁, 等. 增施钾肥对苹果果实及树盘土壤的影响[J]. 山东农业科学, 2013,45(8):97-99,102.
[9]樊蕾, 赵建国. 我国磷酸二氢钾现状及前景展望[J]. 磷肥与复肥, 2006,21(3):34-37.
[10]魏绍冲, 姜远茂. 山东省苹果园肥料施用现状调查分析[J]. 山东农业科学, 2012,44(2):7-9.
[11]陈汝, 王金政, 薛晓敏, 等. 有机无机肥配施对苹果树体结构及果实品质的影响[J]. 山东农业科学, 2015, 47(2):68-71.
[12]宋来庆, 赵玲玲, 刘美英, 等. 富士苹果浓红色芽变品种果实品质和香气成分差异分析[J]. 山东农业科学, 2016,48(3):43-46.