贵长猕猴桃果实生长发育及矿质养分积累规律

2021-08-06 07:26周红伟叶旭安华明
山地农业生物学报 2021年2期
关键词:矿质元素变化规律生长发育

周红伟 叶旭 安华明

摘 要:以贵长猕猴桃(Actinidia deliciosa cv Guichang)为试材,生育期定期取样测定果实大小、鲜重和干物质变化以及果实内矿质元素的变化,以为果实和树体营养管理提供参考。结果表明:贵长猕猴桃果实生长发育过程大致可分为三个时期,即迅速生长期(5月中旬—7月上旬)、缓慢生长期(7月上旬—8月中旬)和停滞生长期(8月中旬—果实成熟),而果实内干物质百分比除在初期因水分积累较快导致下降之外,整个生长期间呈现缓慢上升的趋势。生长期间,随着果实发育和干物质积累,果实中各元素含量均呈现不同程度的增减变化,且在迅速生长期积累较快,表明此期保证土壤和树体营养供应是生产上需要注意的重要营养管理环节;其中Ca、Fe和Mn等元素出现了从果实中“倒流”的负积累现象,说明环境因素影响或新梢生长对元素的竞争也会导致果实营养分配量的改变。

关键词:贵长猕猴桃;生长发育;矿质元素;变化规律

中图分类号:S663.4

文献标识码:A

文章编号:1008-0457(2021)02-0067-04

国际DOI编码:10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2021.02.011

Abstract:The fruit size,fresh weight,dry matter contents and mineral elements in fruit of Actinidia deliciosa cv Guichang during its development were analyzed,which provide reference for guiding fruit and tree nutrition. The results revealed that the fruit development of “Guichang” can be roughly divided into three periods: rapid growth period (mid-May to early July),slow growth period (early July to mid-August) and stagnant growth period (mid-August to fruit ripening). The dry matter contents in the fruit,in addition to the initial decline due to the rapid accumulation of water,showed a slow upward trend throughout the fruit development. The contents of mineral elements in the fruit manifested increasing or decreasing tendency with the growth and development of fruit,and the accumulation of the mineral elements in Kiwifruit fruit increased gradually in rapid growth period. It shows that nutritional support is an essential part of the management of soil and tree body in this period,which needs to be paid attention to in production. The content of Ca,Fe and Mn appeared “reflux” accumulation in the fruit,and indicating that the change of fruit nutrient distribution are affected by both environmental factors and the competition for nutrient in shoot growth.

Keywords:Guichang kiwifruit;growth and development;mineral element;accumulation pattern

贵长猕猴桃(Actinidia deliciosa cv Guichang)属美味猕猴桃,是贵州省自主选育并主要推广栽培的地方品种。其果肉绿色、香味浓郁、酸甜适中、耐贮藏、丰产性好、品质佳,全省经济栽培面积已超过1万hm2,并已发展成为贵州省特色精品水果和修文等县市的支柱产业[1-2]。

了解果实生长发育和养分积累规律是制定果树花果管理和营养管理制度的基础,果实中营养元素的积累动态,可以在一定程度上反映果实生长发育过程中的养分需求与分配,揭示这些规律不仅可为生产实践中的科学施肥、树体管理及其他栽培管理措施提供理论依据,而且对于提升猕猴桃果实品质措施的制定也有着积极的指导意义[4]。之前对于不同猕猴桃品种的果实生长发育动态有过较多研究[3-6],

但这种动态过程因品种和栽培地环境的不同变化较大[7],而贵长猕猴桃果实在其主栽区的生长和矿质养分积累规律还未有过系统探究。本文定期分析测定了贵长猕猴桃果实的生长发育指标及矿质元素的含量变化,以了解果实发育过程中营养需求规律,结果可为该品种主栽区科学制定果实和树体营养管理措施提供必要的理论参考。

1 材料与方法

1.1 果实样品的采集

供试样品于2018年采自贵州省修文县贵长猕猴桃园区(E 104°26′,N 26°11′),树龄5~6年生,果园正常管理,园内土壤肥沃、土质疏松,立地条件較好。于5—10月每月分别采样两次。采样时选择树势和结果基本一致且具有代表性的植株。第一次采样于5月份谢花后15 d开始,在架面中上部随机采果10~20个,之后每间隔15 d采样一次,每次取样时间为上午9∶00—10∶00,采后迅速带回实验室,称量果重、测量果体纵横径等数据;之后将果实样品烘干、粉碎后装袋、标记,保存待用。

1.2 测定内容与方法

本试验所有指标的测定均在贵州大学农学院实验室完成。用游标卡尺定期测量果实的纵径,横经,用电子天平定期测量果实的鲜果重、干果重;果实内N元素含量采用凯氏定氮法测定;P元素含量采用矾钥黄比色法测定;K元素含量采用火焰光度法测定;Ca、Mg、Fe、Mn、Zn元素含量采用原子吸收分光光度法测定[8-9]。根据取样植株果实的营养元素含量和单果平均干物质重,计算各重复取样植株的果实营养元素积累量和积累强度,加权法计算平均值。

1.3 测定仪器

紫外分光光度计UV-5500,火焰光度计FP6400P,凯氏定氮仪SKD-200,原子吸收分光光度计ZEEnit700P等。

2 结果与分析

2.1 果实生长发育规律

通过对贵长猕猴桃果实各生长指标的定时测定,得其生长量的变化曲线如图1、图2所示。从图可知贵长猕猴桃果实生长发育过程大致可分为三个时期:(1)迅速生长期:从五月中旬到七月上旬,此期生长量(以鲜重记)达到总生长量的66.5%,纵横径分别到达成熟果实的76.9%、77.3%;(2)缓慢生长期:从七月上旬到八月中旬,此期生长量占总生长量的27.7%;(3)停滞生长期:从八月中旬到十月初果实成熟,这一阶段果实已基本停止生长,几乎不再膨大。果实的整个生长过程为迅速生长—缓慢生长—成熟,中间没有明显的起伏。

贵长猕猴桃果实干重占鲜重的百分比变化见图3,果实干重百分比在生长发育期间存在先降低再缓慢上升的趋势。在五月中旬,果实干重百分比为12.06%,至五月底降至7.74%的最低谷,而期间果实处于迅速生长阶段,说明这段时期果实水分增加特别多,在此期间加强水分管理、保证水分充足供应对果实的生长发育和提高果实品质具有重要作用。在果实缓慢生长阶段,干重百分比也趋于缓慢上升;在八月中下旬,果实的鲜重增长基本处于停滞阶段,但干重百分比却呈现较快增长过程(从12.34%升至成熟时的15.64%),说明这期间果实的干物质大量积累,是果实品质形成的重要阶段,此后采收才能保证该品种固有的品质。

2.2 果实发育过程中矿质元素含量及积累

2.2.1 果实中营养元素积累变化

表1-3所示为猕猴桃果实中元素的积累变化,大量元素中N、P、K、Ca、Mg均出现增减变化。除Ca元素含量在果实发育中后期呈下降趋势外,其他元素整体上呈现缓慢上升的趋势。分配到果实中的大量元素N、P、K、Ca、Mg有可能在某些时候受环境因素的影响或随营养分配中心的转移而导致分配量的增减,甚至从果实中“倒流”,出现负积累,尤其是缓慢生长期的Ca元素较为明显。其原因可能是因为此期果实生长变缓,对部分元素吸收量变小,或者夏梢的旺盛生长对果实中营养元素竞争力强,导致营养元素从果实中“倒流”入树体;此外也可能与七月份的高温干旱有关[4]。

微量元素中,果实吸收Fe最多,对Zn的积累最少,但三种元素Fe、Zn、Mn在生育期不同阶段均有不同程度负积累,说明新梢生长对果实中微量元素的竞争也很激烈[10]。从整个生育期来看,在6月中下旬果实对营养元素的积累和积累强度很大,说明6月中下旬是猕猴桃果实吸收矿质营养的关键时期。因此,在此期间保证充足的土壤和树体养分水平是满足果实生长发育期间对矿质养分需求的关键技术环节。而且,虽然在某一时期会出现营养“倒流”现象,但几乎所有营养元素在果实各生育期间都有吸收积累,这无疑为生产上“少量多次”的连续施肥技术和平衡施肥[7]提供了理论基础。

2.2.2 不同生育期猕猴桃果实中营养元素的积累率

从表4看出,在果实的迅速生长期表中所有元素的积累量占全生育期的百分比较大,而在果实的缓慢生长期和停滞期所占百分比较小,甚至出现了负积累。Ca元素在迅速生长期的积累率累计为266.46%,在接下来的生长发育中,Ca元素不断地从果实中倒流入树体,说明大多数Ca元素在果实发育的中期前分配进入果实,这一结果与前人的研究结果一致[11]。Mn元素在果实的缓慢生长期有大量的积累。而Fe在果实的停滞期有大量的积累,这可能与Fe是许多酶的辅基,果实在发育后期及接近成熟时的一系列生理变化有关。总体上,前期的足量和平衡施肥是在果实迅速生长期保证各矿质元素吸收需求的关键,生产上应重视。

3 结论与讨论

研究表明贵长猕猴桃果实的生长大致分为三个阶段,即迅速生长期—缓慢生长期—停滞生长期,与金方伦等[12]、李秀亚等[13]的研究结果有所差异,其发育时间有所延后,可能与环境、栽培条件等因素有关。果实的干重百分比呈现先降低再缓慢上升的趋势,这与安华明等[4]对秦美猕猴桃研究结果基本一致,而果实中矿质元素变化与秦美猕猴桃研究结果则有所差异[10],可能与品种、环境及栽培条件有关。本文对贵长猕猴桃生长发育及矿质元素变化规律的研究可为修文等主栽区域贵长猕猴桃的果实管理和施肥措施的制定提供科学依据。同时,本研究采用的果实中营养元素的积累量和积累强度指标,有别于传统的果实营养元素含量等相对指标,可以直观反映出果实对某一矿质营养的吸收动态和吸收需求,便于生产实践指导。

在迅速生长期各元素的积累较多,保证此期的营养供应无疑是满足果实生长发育和品质形成的关键,因此生产上5—6月份以复合肥为主的“壮果促稍肥”应该作为修文地区贵长猕猴桃树体营养管理的重要措施;而在之后的缓慢生长阶段出现了不同营养元素负积累的情况,即使某些不易移动的元素(如Ca、Fe、Mn)也会因为新梢的生长而从果实中“流失”。因此,栽培过程中要通过控制过旺的营养生长以便保证果实获得充足而合理的营养供应。

参 考 文 献:

[1]  龙友华,张承,吴小毛,等.10个猕猴桃品种在贵州主产区的引种表现[J].贵州农业科学,2015,43(7):5-8.

[2] 张承,王秋萍,周开拓,等.猕猴桃园套种吉祥草对土壤酶活性及果实产量、品质的影响[J].中国农业科学,2018(8):1556-1568.

[3] 李洁维,李瑞高,梁木源,等.猕猴桃优良株系果实生长发育规律研究[J].广西植物,1992,12(2):152-156.

[4] 安华明.秦美猕猴桃果实的生长发育规律[J].山地农业生物学报,2000(5):355-358.

[5] 金方伦,韩成敏,黎明.贵长猕猴桃果实生长发育规律研究[J].贵州农业科学,2010,38(5):180-183.

[6] 陶汉之,高丽萍,陈佩璁,等.猕猴桃发育中内源激素水平变化的研究[J].园艺学报,1994,21(1):35-40.

[7] 郗荣庭.果树栽培学总论[M].3版.北京:中国农业出版社,1997:81-82,208-218.

[8] 中国土壤学会农业化学专业委员会.土壤农业常规分析方法[M].科学出版社,1989:272-299.

[9] 华东师范大学生物系植物生理教研组.植物生理学实验指导[M].北京:高等教育出版社,1984.

[10] 安华明,樊卫国,刘进平.生育期猕猴桃果实中营养元素积累规律研究[J].种子,2003(4):22-23,26.

[11] 閻永齐,刘磊,刘吉祥,等.中华猕猴桃叶果营养元素动态及其相关性[J].果树学报,2016,33(3):307-313.

[12] 金方伦,韩成敏,黎明.贵长猕猴桃果实生长发育规律研究[J].贵州农业科学,2010,38(5):180-183.

[13] 李秀亚,肖均,许金宽,等.贵长猕猴桃果实生长发育规律[J].安徽农业科学,2018,46(21):75-77.

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