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研究针对蓝莓施肥问题,测定不同阶段肥料需求,发现合理施肥可提升光合及果实品质,意义重大。
蓝莓,这种富含花青素的小浆果,近年来在市场上备受青睐,它不仅能改善视力、增强免疫力,还具有抗氧化、延缓衰老等功效,深受消费者喜爱。随着蓝莓种植规模的不断扩大,如何科学施肥成为提高蓝莓产量和品质的关键问题。
目前,中国蓝莓种植存在单位面积产量和品质欠佳的状况,这与施肥管理技术密切相关。传统的施肥方式要么过度施肥,导致环境污染、植株生长受阻;要么施肥不足,无法满足蓝莓生长需求。而且,蓝莓在不同生长阶段对氮(N)、磷(P)、钾(K)等营养元素的需求差异很大,可具体的肥料需求却并不明确。
为了解决这些问题,贵州大学的研究人员开展了一项关于蓝莓施肥的研究。他们以七年生兔眼蓝莓‘Powderblue’为研究对象,通过测定叶片中碳(C)、氮、磷、钾的生态化学计量比,结合光合作用速率和面积,计算出蓝莓在不同生长阶段的理论肥料需求量,并设置不同施肥梯度进行验证。研究成果发表在《BMC Plant Biology》上。
研究人员主要运用了以下关键技术方法:首先,利用叶面积仪测定蓝莓叶片的光合面积,计算平均叶面积;其次,采用 Li-6800 便携式光合仪测定光合光响应曲线和光合参数,包括净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、胞间二氧化碳浓度(Ci)和气孔导度(Gs)等;此外,还使用 pH 差分法测定果实中的花青素含量,用试剂盒测定果实中类黄酮、抗坏血酸、糖酸比和可溶性蛋白等含量。
研究结果如下:
- 蓝莓叶片光合特性对施肥量的响应:不同施肥处理下,蓝莓叶片的光合参数变化显著。在开花期(S1),随着施肥量增加,Tr 逐渐降低,Pn、Ci和Gs先升高后下降;坐果期(S2),Tr、Pn、Ci和Gs随施肥量增加先升高后降低;幼果期(S3),这四个光合参数呈现双峰现象;果实膨大期(S4),这些参数随施肥量增加呈下降趋势。总体来看,5F 处理在多个阶段表现出较高的Pn。
- 蓝莓产量和品质对施肥的响应
- 果实大小和产量:施肥显著影响蓝莓果实的纵径、横径、单果重和单株产量。S1 阶段,5F 处理的果实纵横径较大;S2 阶段,10F 和 15F 处理的果实直径和产量较高;S3 阶段,15F 处理的果实各指标显著高于其他处理;S4 阶段,1F 和 5F 处理的产量较高。
- 果实花青素和类黄酮含量:果实花青素含量在 S1 - S4 阶段随施肥量增加逐渐升高,15F 处理时达到最大值;类黄酮含量呈现双峰现象,在多个处理下达到较高值。
- 果实糖酸含量:5F 处理在各阶段的可溶性固形物含量最高,不同阶段的可溶性糖、还原糖和蔗糖含量变化趋势呈双峰现象,5F 施肥方案能更有效地增加果实蔗糖含量。同时,S1 - 1F、S2 - 15F、S3 - 5F 和 S4 - 10F 处理的果实可滴定酸浓度最低,部分处理的糖酸比较高。
- 果实可溶性蛋白和抗坏血酸含量:不同施肥处理下,蓝莓果实的可溶性蛋白含量差异显著,S1 - S3 阶段 15F 处理含量较高,S4 阶段 10F 处理最高。S1 - 5F、S2 - 10F、S3 - 1F 和 S4 - 5F 处理的抗坏血酸含量较高。
- 果实产量、品质和施肥的综合评价:通过模糊隶属函数分析,初步得出 S1 - 15F、S2 - 10F、S3 - 15F 和 S4 - 15F 处理达到最佳施肥效果,能提高蓝莓产量和品质指标。
- 基于化学计量比的蓝莓养分需求:研究确定了蓝莓在四个生长阶段的最佳肥料需求量,S1 阶段需 N 4.85g、P 0.17g、K 3.54g;S2 阶段需 N 5.89g、P 0.18g、K 3.24g;S3 阶段需 N 3.21g、P 0.18g、K 3.32g;S4 阶段需 N 12.63g、P 0.40g、K 5.28g。相应的复合肥用量也得以明确。
研究结论和讨论部分指出,不同施肥水平和发育阶段对蓝莓光合色素含量和光合参数的影响不同。适当施肥能有效提高蓝莓果实的大小、产量和品质,高施肥水平有利于花青素的合成和积累。通过化学计量比确定的施肥量为蓝莓生产中的精准施肥提供了重要参考,可减少肥料浪费,降低环境污染,提高生产效率,促进蓝莓产业的可持续发展。但研究也发现部分处理存在施肥过量或不足的情况,未来还需进一步优化施肥方案,以实现蓝莓种植的最佳效益。