不同浓度叶面肥处理对设施冬枣光合特性和果实品质的影响

王振东，陈奇凌，郑强卿，王晶晶，王文军

(新疆农垦科学院林园所，新疆石河子 832000)

0 引 言

【研究意义】冬枣(ZiziphusjujubaMill.Dongzao’)，为鼠李科枣属植物，是一种优质的鲜食、晚熟枣树品种[1，2]。近年来，新疆部分地区开始推广冬枣设施栽培，但是设施栽培冬枣也面临着栽培模式的的限制[3，4]。合理喷施叶面肥对提高冬枣品质有重要意义。【前人研究进展】光合作用是植物生长发育的基础,果树各器官干物质90%以上来自叶片光合产物，果树光合能力是果树产量和品质构成的决定性因素[5]。叶面肥具有肥效好、养分利用率高、环境污染小、使用方法简单等特点[6～8]。申明等[7]研究表明，使用叶面肥可以促进砂梨叶片光合作用。车俊峰等[8]研究发现，喷施螯合氨基酸钙液肥、腐植酸液肥和平衡营养肥均能提高葡萄光合能力和改善葡萄品质。赵西梅等[9]利用6种叶面肥喷施冬枣发现，喷施叶面肥可以平衡冬枣树势，提高枣果品质。【本研究切入点】目前针对新疆设施冬枣喷施叶面肥的效果研究较少。亟需研究不同浓度叶面肥处理对设施冬枣光合特性和果实品质的影响。【拟解决的关键问题】采用田间试验，供试品种为拱棚栽培的冬枣。研究不同浓度叶面肥对冬枣的光合特性和品质的影响，分析不同浓度的叶面肥的使用效果，为改善设施栽培冬枣品质提供技术依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

试验点位于新疆生产建设兵团第三师图木舒克市50团二连，供试品种为拱棚栽培冬枣，冬枣株行距为1.8 m×2 m，南北行向栽植，土壤为沙壤土，地势平坦，土壤肥力一致，树形和土肥水管理一致，枣园相对整齐。试验所用叶面肥为北京艾比蒂生物科技有限公司生产的“双吉儿-GGR”，其主要成分为氨基酸≥20%，微量元素≥2.0%。

设置4个处理，分别为“双吉儿-GGR”处理浓度0.01、0.005、0.002 5 g/L，清水喷施为对照，依次为T1、T2、T3、CK；于果实生长期分别叶面喷施；把拱棚分为6个小区，棚首尾2个小区不作处理，其余4个小区分别进行各项处理。

于7月24日(晴天)测定光合气体交换参数和叶绿素荧光参数，8月26日采样果实，挑选大小均匀、无机械损伤和无病虫害的果实。

1.2 方 法

1.2.1 气体交换的测量

使用LI-6400XT(美国)型便携式光合仪，选择冬枣树树冠中部外围的枣吊基部第3～4片叶测定，选择长势相同的枣树，每株树选取3片生长一致健康叶片，每种处理冬枣各测3株，最终取其平均值，测定时间为10:00～12:00。测定指标分别有净光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)。

1.2.2 测定光响应曲线

每个处理随机选取3～5片叶测定光响应曲线，光合有效辐射设定为0、15、30、60、120、250、500、1 000、1 500和1 800 μmol/(m2·s)，温度设置为25℃，参比室的CO2浓度稳定在400 μmol/mol。将所获得数据用Excel 2016软件拟合二次函数，求出光饱和点(LSP)、最大净光合速率(Pmax)，并将0～200 μmol/(m2·s)光照条件下的Pn值线性回归，得到表观量子效率(AQY)、光补偿点(LCP)、暗呼吸速率(Rday)。

1.2.3 叶绿素荧光参数的测定

采用PAM-2500携式调制叶绿素荧光仪(德国)，于晴天10：00～12:00测定田间活体。测定指标有F0(初始荧光值)、Fm(最大荧光值)、Fv/Fm(PSⅡ最大光化学效率)、qP(PSⅡ光化学淬灭系数)，qN(非光化学淬灭系数)、NPQ(PSⅡ非光化学淬灭系数)与ETR(表观电子传递速率)。

1.2.4 果实产量与品质测定

将采集鲜样送于农业农村部食品质量监督检验测试中心(石河子)检测还原糖、总糖、蔗糖、总酸、VC等果实品质指标，还原糖检测依据GB 5009.7-2016，总糖、蔗糖检测依据GB 5009.8-2016，总酸检测依据GB/T 12456-2008，VC检测依据GB 5009.86-2016。

1.3 数据处理

运用Excel 2016、SPSS 19软件对试验数据处理及差异显著性分析

2 结果与分析

2.1 不同浓度叶面肥处理对冬枣叶片光合效应的影响

2.1.1 不同浓度叶面肥处理对冬枣光合参数的影响

研究表明，T1、T2和T3处理下冬枣的Pn值均显著高于CK处理，T1、T2和T3处理下Pn值相对于CK处理分别提高了9.0%、26.1%、23.42%；CK处理下冬枣的Gs值显著低于T1、T2和T3处理，在3种叶面肥处理中：T2处理Gs值最大，T3处理其次，T1处理最小；在CK处理下冬枣的Ci值显著高于T1、T2和T3处理，Ti值从高到低的处理依次为：CK、T1、T3、T2；CK处理下冬枣的Tr值与T1处理无显著性差别，T2处理的Tr值显著高于其它处理，各处理下冬枣的Tr值的大小关系为T2>T1>CK>T3。表1

2.1.2 不同浓度叶面肥处理下冬枣光响应曲线

研究表明，在一定的PAR范围内，4种处理冬枣叶片Pn均随着PAR的增加而升高，最后达到最大值，之后随着PAR继续增加，叶片的Pn反而下降。图1

2.1.3 冬枣的光饱和点、最大净光合速率、光补偿点及表观量子效率

研究表明，不同浓度叶面肥处理的冬枣叶片的光饱和点、最大净光合速率、表观量子效率均有不同程度的增加；T1、T2、T3处理下冬枣叶片光饱和点分别提高了0.4%、5.6%、1.1%，最大净光合速率分别提高了0.4%、8.7%、11.66%，表观量子效率分别提高了1.7%、7.8%、4.2%；而在不同浓度叶面肥处理下冬枣的光补偿点只有T2增加，而T1、T3分别下降了7.67%、3.7%。表2

表1 不同浓度叶面肥处理下冬枣光合参数变化Table 1 Effects of foliar fertilizer treatment with different concentrations on photosynthetic parameters of winter jujube

图 1 不同浓度叶面肥处理下冬枣的光响应曲线Fig.1 Light response curve of winter jujube treated with different concentrations of foliar fertilizer

2.2 不同浓度叶面肥处理对冬枣叶片绿素荧光参数的影响

2.2.1 不同浓度叶面肥对核桃叶片最大光化学效率的影响

研究表明，3种浓度叶面肥处理的冬枣叶片的初始荧光(F0)值均大于对照，其中T1、T2处理的F0分别显著高于CK 2.29%与4.26%，而T3和CK未达到显著性差异；各处理的F0从大到小依次为T2>T1>T3>CK。T1、T2、T3处理的最大荧光值(Fm)均显著高于CK，分别提高了7.69%、15.34%、9.43%；在3个不同浓度叶面肥处理中,T2处理Fm值最高，其次是T3处理，T1处理最低，其中T1和T3处理间未表现出显著性差异。T2和T3处理冬枣叶片的PSⅡ最大光化效率(Fv/Fm)显著高于对照，而T1处理CK未表现出显著性差异。表3

表2 不同浓度叶面肥处理下冬枣的光响应特征参数变化Table 2 Effects of different concentrations of foliar fertilizer on light response characteristic parameters of winter jujube

表3 不同浓度叶面肥下冬枣叶片最大光化学效率变化Table 3 Effects of different concentrations of foliar fertilizer on the maximum photochemical efficiency of winter jujube leaves

2.2.2 荧光淬灭动力学参数

研究表明，3个不同浓度的叶面肥处理的冬枣叶片的光化学淬灭系数(qP)均显著高于CK，T2处理下冬枣叶片的qP最高，显著高于T1和T2；T1、T2和T3处理的冬枣光化学淬灭系数(qN)显著低于CK，T2处理叶片的qN最低，显著低于CK 15.46%；T1、T2和T3处理的冬枣叶片的非光化学猝灭系数(NPQ)显著高于CK，分别显著高于CK 2.13%、9.96%、5.41%；在3个不同浓度叶面肥处理中，T2处理NPQ值最高，其次是T3处理，T1处理最低；T2和T3处理的冬枣叶片电子传递效率(ETR)均高于CK，T1处理与CK未表现出显著性差异，不同浓度的叶面肥中，T2处理ETR值最高，且显著高于T1；T3处理ETR值高于T1处理，但是T3和T1处理之间无显著性差异。表4

表4 不同浓度叶面肥处理下冬枣的qP，qN、NPQ与ETR变化Table 4 Effects of different concentrations of foliar fertilizer on qP, qN, NPQ and ETR of winter jujube

2.3 不同浓度叶面肥处理对冬枣果实品质影响

研究表明，3个不同浓度叶面肥处理下冬枣单果重均有所增加，单果重以T2处理最高，相比于CK提高了19.15%。T2处理下枣果纵径最高，且显著高于其它处理；T1和T3处理下枣果纵径也高于CK，但与CK处理无显著性差异。枣果横径厚度依次为T2、T1、T3、CK，各处理之间无显著性差异。T1、T2、T3处理下冬枣还原糖、总糖、蔗糖含量均有提高，还原糖含量以T1处理最高，相比于CK提高了14.28%，总糖、蔗糖含量以T2处理最高，相比于CK分别提高了28.30%、60.98%；T1、T2、T3处理下冬枣抗坏血酸含量均有降低，以T2处理最低，相比于CK降低了4.43%；总酸含量以T2处理下最高，T3处理最低。表5

表5 不同浓度叶面肥处理下冬枣果实品质变化Table 5 Effects of different concentrations of foliar fertilizer on the quality of winter jujube fruit

3 讨 论

光合作用是果树生长和产量形成的基础，探讨光合作用的影响因子对揭示果树产量品质形成的光合生理基础具有重要意义[10]。有研究[7-8,10]表明，使用氨基酸类叶面肥可以使植株叶绿素含量增加，使植株光合作用增强；研究中，冬枣叶片的Pn、Tr、Gs值均表现出随着叶面肥浓度的增加先增加后较少的趋势，Ci则表现为先下降后平稳的趋势；喷施叶面肥可以促进冬枣叶片的光合作用，适宜浓度叶面肥处理后的光合指标更好。光饱和点和光补偿点是植物利用光强能力的重要指标，其反映了植物对光照条件的要求；光饱和点能够反映植物对强光的适应能力，光补偿点能够反映植物对弱光的适应能力[11-12]；试验中喷施叶面肥均能提高了冬枣叶片的光饱和点，而叶片的光补偿点随着叶面肥浓度的减少呈先增加后下降的趋势，喷施叶面肥提高了冬枣对光照环境的适应能力；AQY为植物光合作用对光的利用效率[11]，试验中叶面肥处理下冬枣的AQY显著高于对照，叶面肥处理提高了冬枣叶片捕获光量子的效率增强，有利于叶片光合作用。在试验中，3种不同浓度的叶面肥处理的冬枣叶片的Fv/Fm、qP、NPQ、ETR均显著高于对照；而qN显著低于对照，3个不同浓度叶面肥处理均能调节改善叶片光化学系统II(PSII)荧光参数，增加PSII天线色素对光合电子的捕获量及捕获效率，提高了光合电子传递，降低光能热耗散。

在果树生产过程中喷施氨基类叶面肥能够有效改善树体营养状态，强化树体营养，提高果实品质，防治果树缺素症[12～16]。含有氨基酸的叶面肥是基于其在叶面角质层中的更大渗透性，由于氨基酸渗透性很强，使营养元素通过叶片角质层的渗透更深，更有利于叶片吸收[17]。杨江山[16]认为氨基酸叶面肥提供葡萄生长必要的营养元素，促进了葡萄植株新陈代谢和细胞分裂，延长叶片生命周期，增加了产量和改善果实品质。孙梅等[15]认为氨基酸叶面肥含有小分子氨基酸可以更容易的被植株吸收利用，使黄瓜、茄子、空心菜的总糖、VC含量增加。试验所用叶面肥含有氨基酸和微量元素等，均能有利于冬枣生长发育，还可以提高冬枣光合作用，使冬枣枣果的还原糖、总糖、蔗糖含量增加。不同浓度的叶面肥处理后枣果VC含量均有所下降，这与文献[15-16]研究结论不一致，目前叶面肥对冬枣VC积累机制缺乏较为深入的研究，具体原因还需进一步试验研究。

4 结 论

喷施不同浓度的叶面肥均能提高冬枣叶片光合能力；提高了净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、光饱和点(LSP)、最大净光合速率(Pmax)、表观量子效率(AQY)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ光化学淬灭系数(qP)、表观电子传递速率(ETR)与非光化学淬灭系数(NPQ)；同时改善了枣果的品质，提高了单果重、果实纵横径、还原糖、总糖、蔗糖含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度。