| 成果简介： |
①课题来源与背景：课题来源：甘肃省科技厅自然科学基金，课题名称：大樱桃生理裂果的矿质元素调控研究，课题编号：20JR10RA798，承担单位：天水师范学院。研究背景：大樱桃是栽培果树中效益较高的时令水果，大樱桃在第二次膨大至成熟期常常发生裂果现象，每年因裂果造成的经济损失约30%，严重时可达80%，环境因素(水分、光与温度等)，品种特性、土壤管理、施肥管理等因素都直接或间接地影响樱桃的裂果率，但对于进入盛果期的果园，通过喷施钙、硅等化学药品减轻裂果的防治措施仍是的研究重点。矿质元素之间不仅存在协同效果，还存在拮抗作用，钙、硅、铁、硼等矿质元素普遍具有防治果实裂果的作用，且能在不同程度上改善果实品质，然而关于这些矿质元素对大樱桃裂果的作用研究不足，且混合施用时矿质元素的配比研究较少。
②研究的目的与意义：大樱桃是天水地区农民脱贫致富的支撑产业。但大樱桃在果实成熟期易出现生理裂果，给果农带来巨大的经济损失。在生产上，多通过补钙、硼等矿质元素抑制裂果，但矿质元素的配比和浓度是如何调控抑制大樱桃裂果的机理尚不清楚，导致果农施用叶面肥具有较强的随意性和盲目性，防裂果效果差。该研究通过可控条件的试验筛选出减少裂果的最适的钙、硅、铁、硼元素浓度，根据实验筛选出的最适钙、硅、铁、硼元素浓度设计正交试验，在叶面肥中混合添加钙、硅、铁、硼元素，探究其对大樱桃裂果及果实生长发育的影响并筛选出适宜的钙、硅、铁、硼元素浓度和比例，从而得到最适宜的叶面肥浓度，为生产上防治裂果提供一定的理论依据。
③主要论点与论据：
(1)采用田间试验，设置了4个叶面喷钙水平，探讨了不同钙水平下果实钙组分、大樱桃果实代谢酶活性与裂果率的关系及其对果实品质的影响。外源钙显著提高了樱桃叶片和果实钙含量，降低了裂果率，果肉中果胶钙含量平均提高了40.82%。喷施外源钙使果实钙组分发生变化，低中钙水平显著提升了乙醇钙含量，高钙水平提升了乙酸钙和盐酸钙含量，裂果率与乙酸钙显著负相关，与乙醇钙显著正相关。
(2)硅处理对细胞壁结构的稳定性无影响，增强了果实的抗逆性。不同浓度的硅处理对对甜樱桃果实果胶含量无影响，但Si2和Si3处理下脯氨酸的含量较对照分别提高了57.04%和115.03%，相关分析结果发现果实钙含量与果实硅含量显著正相关，叶片硅含量与果实钙含量显著正相关，表明钙、硅两种元素的吸收有协同性。
(3)喷施不同浓度的硼肥有抑制裂果的作用，其中B1和B3处理下甜樱桃的裂果率分别降低了33.46%和75.80%。硼处理中B2和B3处理下果实果胶含量分别较对照增加了80.75%和61.83%。果实脯氨酸的含量对硼无响应。硼与果胶结合维持细胞壁结构可能是其降低果实裂果率的作用机制(4)不同浓度的铁处理显著提高了叶片铁和果实铁的含量，随喷施铁浓度的增加，叶片铁和果实铁含量呈线性增加趋势，铁处理抑制了甜樱桃果实中硼的吸收。相关分析结果发现果实硼含量与叶片铁、果实铁显著负相关，相关系数分别为-0.681和-0.584，表明铁、硼两种元素的吸收有拮抗性。
(5)以裂果率为响应量的回归模型方差分析结果表明，钙浓度对果实裂果率具有显著的线性效应和曲面效应，硼和硅、钙和硅对裂果率对果实裂果率的交互作用显著。以抗坏血酸含量为响应量的回归模型方差分析结果表明，铁浓度对果实抗坏血酸含量具有显著的曲面效应，硼和硅、铁和硅有显著的交互效应。以可溶性固形物含量为响应量的回归模型方差分析结果表明，表明铁浓度对果实可溶性固形物含量具有显著的线性效应和曲面效应。以裂果率、可溶性固形物、维生素C含量为响应指标，通过优化顶点分析，得到模型的4个优化参数。
④创见与创新：
(1)精准测定影响：系统地测定了不同浓度的钙、硅、铁、硼对本区域大樱桃裂果及果实品质的直接影响，为精准施肥提供了科学依据。
(2)响应面试验优化：利用响应面试验设计，探讨了多种元素浓度间的互作效应，揭示了复杂营养元素环境下大樱桃生长的最优配比，为制定个性化、高效的水肥一体化管理方案奠定了坚实基础，提升了施肥效率与果实品质。
⑤社会经济效益，存在的问题：该研究针对果农为防止裂果叶面喷施钙、硼肥浓度盲目性强，使用随意性的现状，从矿质平衡的角度阐释了不同矿质元素间的协同与拮抗作用，筛选得到抑制大樱桃裂果率、提高果品品质的混施矿质元素钙、铁、硼、硅的最适比例和浓度，并建立了示范基地，研究成果应用于该市的大樱桃种植基地，对合理施用叶面平衡肥防治裂果、提高果实品质有广泛的应用前景，通过合理的施肥管理，还可以提高土壤的肥力和生态功能，促进大樱桃的可持续生产，社会效益高。
存在的问题主要有：项目需进一步验证根据该研究结果配制的叶面平衡肥的长期效果，如连续多年施用对果树生长和果实品质的影响。此外，由于樱桃生长对营养元素的需求复杂多样，且不同品种、不同生长阶段的需求存在差异，因该项目的研究还需进一步在不同品种间进行，研究矿质元素种类也需进一步拓展。 |
