济南试验站
韩真 李勃 宫磊 陈迎春 王咏梅
聚天门冬氨酸(Polyaspartic acid,PASP)是一种新型的肥料增效剂,可以增强植株对肥料和水分的吸收,促进植株生长发育,提高肥料利用率,因此在农业生产和研究中日趋增多。本研究以巨峰为试材,采用叶面喷施的方法研究聚天门氨酸(PASP)配施磷酸二氢钾对巨峰产量和果实品质的影响,以期为聚天门冬氨酸应用于果树生产提供理论依据。
1 材料与方法
试验在济南党家庄葡萄园进行,黄壤土,肥水管理水平较高,供试葡萄品种为8年生巨峰葡萄(Vitis vinifera×vitis labrusca cv.Kyoho.),立架栽培。 试验设2个处理(1)0.2%聚天门冬氨酸 +0.2% KH2PO4;(2)0.4%聚天门冬氨酸 +0.2% KH2PO4;(CK)0.4% KH2PO4 ;分别于6月12日和7月3日喷施2次,每个处理重复5株。
在果实成熟期,每处理采收5株葡萄树的全部果实,称量每穗果实重量,求平均得单穗重,计算单株产量,折合667m2产量。随机选取10穗果,从果穗上部、中部和下部分别随机选取1个果粒,用游标卡尺、电子秤测定果实的纵径、横径和单粒重;可溶性固形物含量用数显式手持糖度计测定,可滴定酸含量用酸碱滴定法测定,固酸比=可溶性固形物含量/可滴定酸含量,维生素C 含量采用2,4-二硝基苯肼法测定,果实可溶性糖含量用菲林试剂滴定法测定。采用Excel 2003和DPS软件对数据进行统计分析。采用单因素(one-way ANOVA)方差分析和LSD法进行差异显著性检验(α=0.05)。
2 结果与分析
(1)叶面喷施PASP对巨峰葡萄产量的影响
由表1 可知,叶面喷施不同浓度PASP和KH2PO4的单穗质量、株产和亩产无显著性差异,T2处理单穗质量比对照降低了20.87%,每666.7m2的产量为1525.29Kg,比对照降低了20.87%。
(2)叶面喷施PASP对巨峰葡萄外观品质的影响
由表2可知,喷施不同浓度的PASP和KH2PO4对果实外观品质的影响不同。T1处理的单粒质量、纵径、横径和果形指数与对照没有显著性差异。T2处理的单粒质量和果粒横径无显著性差异,略低于T1和CK。T2处理的果粒纵径显著低于T1和CK,分别降低了14.52%和7.82%,T2处理果形指数比T1和CK分别降低了11.40%和4.39%。
(3)叶面喷施PASP对巨峰葡萄内在品质的影响
由表3可知,叶面喷施PASP和KH2PO4对巨峰葡萄内在品质存在显著性影响。T1处理的巨峰葡萄果实中的可溶性固形物含量、固酸比、可溶性糖含量及VC含量分别比对照提高了8.70%、25.63%、16.83%和11.80%,可滴定酸含量降低了13.35%。T2处理的巨峰葡萄果实中的可溶性固形物含量、固酸比分别比对照提高了4.52%和21.25%,可滴定酸含量和可溶性糖含量降低了14.15%和13.58%,VC含量与对照无显著性差异。
3 讨论与结论
聚天门冬氨酸(Polyaspartic acid,PASP)是一种可生物降解、环境友好型的新型高分子材料,结构类似蛋白质含有酰胺基团和羧酸侧链,既有螯合和分散功能又能完全降解,是目前世界上公认的绿色化学品,因此被广发应用在农业、水处理等领域[11]。聚天门冬氨酸作为一种肥料增效剂,可以螯合N、P、K和微量元素[6],降低养分的流失,提高肥料的利用率,而且能够改善土壤质量[12],提高土壤养分元素的有效性,达到促进作物生长,提高农作物产量和品质[13-14]。
在葡萄栽培中,钾是需求量较大的营养元素,但存在钾肥利用率不高的问题。本研究中,0.2%聚天门冬氨酸添加0.2% KH2PO4处理与0.4% KH2PO4 处理的产量无显著性差异,表明PASP配施钾肥处理在钾素减少50% 施用下,可以保持葡萄的产量,同时提高钾肥利用效率。曹本福等[16]研究也表明,在减量施肥20%条件下,添加聚天门冬氨酸促进了烤烟地上部干物质积累。这说明添加聚天冬氨酸可以减少肥料使用量,且产量不减少,提高了钾肥的利用率。添加不同浓度的PASP对果实产量和品质的影响存在差异,0.4%浓度的PASP处理的产量比对照降20.87%。这与张小燕在紫花苜蓿上的结果一致,喷施PASP可以提高紫花苜蓿株高,但随着浓度增加呈降低的趋势,较高浓度对产量无显著影响。
本研究中,通过叶面喷施0.2% PASP和0.2% KH2PO4显著提高了果实中的可溶性固形物含量、可溶性糖含量及VC含量,分别比对照提高了8.70%、16.83%和11.80%,可滴定酸含量降低了13.35%。叶面喷施钾肥后,叶片中的钾含量增高,并向果实的方向转移,提高糖代谢相关酶活性,促进淀粉向糖的转化,提高果实中的总糖含量。钾可以影响果实中糖的代谢与积累,促进蔗糖、淀粉等的合成,使之在贮存器官中得以积累。前人研究表明钾可以显著降低果实中可滴定酸含量。这说明PASP促进了植株对钾的吸收,提高了钾的利用率。
本研究中,喷施0.2%聚天门冬氨酸+0.2%磷酸二氢钾处理减少了钾肥用量,果实产量与对照相当,且提高了果实可溶性固形物含量、可溶性糖含量及VC含量,改善了果实品质。聚天门冬氨酸促进了葡萄对钾养分的吸收,提高了肥料利用率。