芒果花芽调控期不同部位淀粉含量变化初探
2021-09-01卢辰,周玲,彭磊
卢 辰,周 玲,彭 磊
(云南农业大学园林园艺学院/云南省高原特色农业产业研究院,昆明 650201)
芒果(Mangifera indicaL.)又名檬果、望果、蜜望等,为著名的热带亚热带水果。中国是芒果原产地之一,现如今芒果的种植面积不断扩大,产量在热带水果中排名第四,为世界五大名果之一[1-5]。因果实皮色和肉色鲜艳、肉质细嫩、香气浓、风味独特、营养价值高而备受国内外消费者的欢迎,素有“热带果王”之称[6,7]。
淀粉是植物体内的一种重要化合物,也是花芽分化所需的营养基础,它的含量高低对植物开花结果有很大的影响[8]。芒果花枝内的淀粉为光合作用的产物,也是芒果碳水化合物代谢的一部分。淀粉成为形成植物所需叶绿素和完成光合作用的营养源[9]。试验主要对芒果结果枝短截并喷施营养元素后,对再次花芽分化过程中叶、芽、韧皮部中积累的淀粉含量进行检测,探索营养元素、淀粉含量变化、环境变化与芒果花芽分化的相关性及作用。
1 材料与方法
2019年2月15日,大田试验在云南省元江县云龙新村芒果种植地进行,淀粉含量测定在云南农业大学园林园艺学院实验室完成。
1.1 试验材料
选用14年生长势及树体营养基本一致的贵妃芒果植株为试验材料,M:喷施多元微肥(5 g/L)、N:喷施尿素(40 g/L)、K:喷施磷酸二氢钾(1 g/L),施用浓度参考肥料使用说明。以不喷施肥营养元素外为对照(CK)。
试验仪器有尤尼柯-7200分光光度计、组织粉碎机、电子天平、L-600台式低级离心机等。
1.2 试验方法
1.2.1 大田试验 对已开花的芒果植株从结果枝中部剪断,对植株进行叶面喷施,每5 d采一次剪口下第一芽、叶及韧皮部,直至花芽分化完成。第一次采样后,对已采过的枝用红油漆标记,避免重复采样。采下的材料放入自封袋,封好后置入冰盒,做好记录,带回实验室检测。
1.2.2 实验室检测 淀粉含量测定采用蒽酮硫酸法[10]。采用Excel对原始数据进行初步整理,用DPS(Duncan法)进行差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 芒果花芽分化期芽内淀粉含量变化
从表1可以看出,短截后芒果花芽分化期间喷施多元微肥后剪口芽内淀粉含量2月15日至3月7日总体呈上升趋势,在3月7日达到最大值13.53 mg/g,3月7—12日小幅度下滑。喷施尿素后剪口芽内淀粉含量2月15—20日略下滑,2月20日至3月12日呈上升趋势,3月12日达到最大值14.14 mg/g。喷施磷酸二氢钾后剪口芽内淀粉含量2月15—20日呈明显上升趋势,2月20—25日明显下降,2月25日至3月7日呈明显上升趋势,并在3月7日达到最大值15.47 mg/g,3月12日略下降。CK剪口芽内淀粉含量2月15日至3月7日呈明显上升趋势,并在3月7日达到最大值14.47 mg/g,至3月12日略下降。花芽分化期间,喷施营养元素后芽内淀粉含量基本呈上升趋势,表明养分大多分配到此时的生长中心,叶片和韧皮部的养分向芽转移。喷施磷酸二氢钾及尿素均可提高芽内淀粉含量,喷施多元微肥反而降低芽内淀粉含量。表明短截后喷施营养元素对剪口芽内淀粉含量有直接影响。
2.2 韧皮部淀粉含量变化
从表2可以看出,短截后花芽分化期间喷施多元微肥后韧皮部内淀粉含量2月15—20日呈明显下降趋势,至3月7日呈明显上升趋势,并在3月7日达到最大值14.97 mg/g,至3月12日略下降。喷施尿素后韧皮部内淀粉含量2月15—20日呈明显下降趋势,至3月7日呈明显上升趋势,并在3月7日达到最大值15.65 mg/g,至3月12日下降。喷施磷酸二氢钾后韧皮部内淀粉含量2月15日至3月2日呈明显下降趋势,3月2—7日开始上升,至3月12日缓慢下降。CK韧皮部淀粉含量2月15—20日缓慢上升,2月20日至3月2日呈明显下降趋势,至3月12日开始上升。短截后花芽分化期间喷施营养元素的变化趋势基本一致,均是先下降后上升再下降。表明花芽分化初期剪口芽需大量养分,韧皮部淀粉水解供芽利用。随着花芽分化的深入,韧皮部淀粉含量有所上升,表明此时芽内淀粉足以供应花芽分化无需动用韧皮部淀粉。喷施营养元素处理淀粉含量均高于CK,表明短截后喷施营养元素可提高韧皮部淀粉含量。
2.3 叶片淀粉含量变化
从表3可以看出,短截后花芽分化期间喷施多元微肥后叶内淀粉含量总体呈缓慢上升趋势,3月12日到达最大值10.02 mg/g。喷施尿素后叶内淀粉含量总体呈现先缓慢下降后缓慢上升趋势,3月12日达到最大值10.08 mg/g。喷施磷酸二氢钾后叶内淀粉含量总体呈现先缓慢下降后缓慢上升又缓慢下降的趋势,3月12日达到最大值11.24 mg/g;CK叶内淀粉含量整体呈现缓慢下降后逐渐上升又缓慢下降的趋势,并在3月2日达到最大值11.82 mg/g。短截后花芽分化期间叶片与韧皮部喷施营养元素后变化趋势基本一致。这表明花芽分化初期,叶片和韧皮部的淀粉均供芽利用,随着花芽分化的深入慢慢积累养分。但叶片淀粉含量较于平缓,由此推测叶片与淀粉含量变化没有直接作用。
表3 叶片淀粉含量的方差分析结果(单位:mg/g)
3 小结与讨论
3.1 芽内淀粉含量的变化
高小俊等[11]、李志娟等[12]对不同植物的研究结果表明,在花芽分化过程中,芽内淀粉含量会在花芽分化前期达到最高,与试验结果接近。因为在花芽分化初期,由于叶片、韧皮部内的大量糖分向芽输送,芽内的淀粉也不断水解为糖,基本能够满足花芽分化所需养分,叶片、韧皮部内的淀粉呈累积上升状态。但随着花芽分化的不断深入,芽内养分逐渐亏缺,由于“库-源”关系,致使叶片和韧皮部内的淀粉水解,向花芽输送养分,淀粉含量下降。当接受的养分足够时,花芽内淀粉含量呈上升状态。施用KH2PO4后,芽内淀粉含量在2月20日和3月7日明显高于其他处理和对照,因为K+在花芽分化过程中主要起到促进养分运输作用[13,14],在花芽分化初期,叶片内的淀粉开始向芽内运输,以便芽内能够积累足够完成花芽分化所需的养分,导致芽内淀粉含量增高;在花芽分化基本完成后,花芽开始通过光合作用合成可溶性糖并逐渐积累淀粉,直到花芽内淀粉含量达到最高值。
3.2 叶片淀粉含量的变化
2月25日和3月2日对照的叶片淀粉含量明显高于其他处理,主要因为叶片是植物制造养分的主要器官,为植物花芽分化提供营养物质的主要来源[15,16],花芽分化初期,由于叶片内淀粉被水解为可溶性糖大量向芽输送以满足花芽分化的进行,导致叶片内淀粉含量降低,随着花芽分化的进行,芽内淀粉需求减少,叶片可以进行正常的光合作用,因此叶片内的淀粉呈累积上升状态并达到最大值,这也与前人[14-20]试验结果接近。
喷施不同营养元素后,叶、芽、韧皮部的淀粉含量变化趋势不同,喷施磷酸二氢钾及尿素均可提高剪口芽内淀粉含量,喷施多元微肥反而降低淀粉含量;韧皮部内淀粉含量均可提高;叶片内淀粉含量经处理变化不明显;喷施不同营养元素后,韧皮部内淀粉含量差异最大,其次是芽,差异最小的是叶内淀粉含量。