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4个品种火龙果植物学特性和溃疡病发生研究

2019-04-11欧善生黄瀚广苏桂花覃连红何元强梁耀平杨泽湘周小花

安徽农业科学 2019年7期
关键词:花被溃疡病肉质

欧善生,黄瀚广,苏桂花,覃连红,简 峰,何元强,陈 丹,陈 宇,梁耀平,杨泽湘,周小花

(1.广西农业职业技术学院,广西南宁 530007;2.宁明县驮排水坝家庭农场有限责任公司,广西南宁 530008)

火龙果又名红龙果、青龙果、仙蜜果、情人果等,属仙人掌科(Cactaceae)量天尺属(HylocereusBritton et Rose)和蛇鞭柱属(SeleniereusMeja-lantous Britton et Rose)植物,按其果皮果肉颜色可分为红皮红肉火龙果、红皮白肉火龙果和黄皮白肉火龙果3种类型[1],它是近年来广泛关注的一种新兴热带亚热带果树[2]。火龙果原产于中、南美洲,属典型的热带植物[3]。最早于20世纪90年代由南洋引入台湾省,再由台湾省改良引入海南、广东、广西等地栽培[3]。

2012年前广西发展规模火龙果的积极性较低,2012年起“百亩级火龙果园”开始增多,2013年暴增,2014年达到顶峰,高峰出现时间与广西推出“自花授粉、大果型”火龙果新品种的时间高度吻合[4]。2016年5月广西火龙果栽培面积达1万hm2,较2015年初的0.805万hm2增长了17.3%,较3年前40%的年平均增速明显放缓[4]。火龙果自引种到广西,经过选育,选育出“自花授粉、大果型”火龙果新品种,目前广西壮族自治区种子管理局已经认定多个自花授粉型品种,由广西爽朗农业有限公司育成的桂香红系列,广西农业科学院园艺研究所、博白县农业技术推广中心、博白县东平镇新业火龙果种植专业合作社共同选育出的桂红龙系列,广西农业科学院园艺研究所、南宁振企农业科技开发有限公司共同选育的美龙系列,从台湾引种的有金都一号、台湾软枝大红等品种。

近年来,火龙果溃疡病危害逐渐严重,极大地影响了火龙果的产量和品质。火龙果溃疡病是一个世界性病害,在马来西亚、以色列、墨西哥、美国和尼加拉瓜等火龙果种植区均有发生,严重危害火龙果的产量和质量[5];在春夏季节火龙果茎部溃疡病病株发病率高达60%,经鉴定该病原菌为Neoscytalidiumdimidiatum[6];火龙果溃疡病在火龙果果园中普遍发生,植株发病率为55%以上[1];火龙果溃疡病一般发生在植株中部较老茎间,病斑初期为红色的针尖小点散生于茎表皮下后发展成直径0.5~1.5 cm的橘红色斑点,病斑圆形,略突起,该病在火龙果果园中普遍发生,植株发病率为50%以上[7];火龙果溃疡病主要危害茎段和果实,夏秋季高温高湿的气候条件发病尤为严重,且该病可依靠带病种苗和孢子传播至其他果园,这也是该病在海南地区盛行的主要原因,因此防治十分困难[8]。黎舒[9]选择9个不同品种的火龙果,对其植物学特性、生物学特性、物候期表现进行比较,并对果实品质比较和评价。为了更好地了解4个品种火龙果植物学特性及其溃疡病发生程度的差异,为构建火龙果高效栽培关键技术奠定基础,从而提高当地火龙果的产量和品质,保证当地火龙果产业健康发展。因此,笔者对4个品种火龙果植物学特性和溃疡病的发生情况进行研究,以期为当地火龙果生产管理提供参考。

1 材料与方法

1.1试验材料选择4个品种火龙果(表1),分别为1、2、3、4号火龙果;1、2、3、4号火龙果均为红肉类型(品系)火龙果。树龄2年生火龙果果树。栽培行、柱、株距为3.5 m×3.0 m×0.3 m,单排单株篱架式栽培,密度9 450株/hm2。

表1 4个火龙果品种来源

试验器械主要有数显游标卡尺、直尺、电子天平、小刀、胶头滴管、数显糖度计PAL-1等。

1.2试验地概况试验于2016年4—11月在宁明县驮排水坝家庭农场有限责任公司进行,该农场地处广西崇左市宁明县,属南亚热带季风气候,年平均温度约22.1 ℃,最冷月气温13.8 ℃,≥10 ℃有效平均积温6 500~7 500 ℃,年无霜期356 d以上,全年日照1 700~1 800 h,年降雨量为1 200~1 500 mm。火龙果试验园土壤为酸性红壤土,pH 5.9~6.3,土地平整,排水性良好,肥水条件良好,管理水平较高。

1.3试验方法根据火龙果生长期不同,观察并记录火龙果植物学特性。采取随机抽样方法调查20个果和20条肉质茎,于2016年5月开始第1次调查,每30 d调查1次,了解火龙果溃疡病对肉质茎危害程度以及对果实品质和产量的影响。

1.4调查项目与方法

1.4.14个品种火龙果植物学特征。

(1)植株外部特征:观察并记载不同品种火龙果的肉质茎形状、颜色,肉质茎刺座特征,随机抽样10株火龙果统计各植株主枝上主要分枝数量。

(2)花外形特征:观察并记载花蕾外形特征,如花瓣色、花被片、花瓣的形态特征。

(3)果外形特征:观察并记载果实外形特点,如果实颜色,形状,萼片形态及颜色,随机抽样10个火龙果,测量单果重、横径与纵径等。

1.4.2火龙果溃疡病发生情况。在火龙果易感溃疡病季节,调查20个果实和20条肉质茎,每条肉质茎调查顶端30 cm。

1.4.2.1鳞片溃疡病病情严重度分级标准。0级:鳞片无病斑;1级:鳞片病斑数1~3个;2级:鳞片病斑数4~6个;3级:鳞片病斑数7~9个;4级:鳞片病斑数10个以上。

1.4.2.2果实溃疡病病情严重度分级标准。0级:果实无病斑;1级:果实病斑数1~5个;2级:果实病斑数6~10个;3级:果实病斑数11~15个;4级:果实病斑数15个以上。

1.4.2.3肉质茎溃疡病严重度分级标准。0级:肉质茎无病斑;1级:肉质茎病斑数1~5个/30 cm;2级:肉质茎病斑数6~10个/30 cm;3级:肉质茎病斑数11~15个/30 cm;4级:肉质茎病斑数16个以上/30 cm。

病情指数=∑(病情指数×相应级别枝条(果)数)/[调查总枝条(果)数×病情严重程度最高级别值]×100

1.5数据处理采用Excel表整理试验数据,并绘制相关图表进行对比分析和方差分析[10]。

2 结果与分析

2.14个品种火龙果植株形态特征的比较

2.1.1肉质茎外形特征。由表2可知,4个品种火龙果侧枝茎粗不同,1、2和4号侧枝平均茎粗为5.4 cm,3号火龙果侧枝平均为5.1 cm,最大侧枝茎粗2号火龙果为8.2 cm,最细侧枝茎粗为3号火龙果,仅为3.4 cm。叶芽颜色也不同,2号火龙果为紫红色叶芽,而1、3、4号火龙果为绿色叶芽,但叶芽的边缘颜色不同,1号火龙果是红色边,3号为橙色边,而4号为紫红边;肉质茎数量也不同,最多为2号火龙果,为11.9条,其次为1号火龙果,为9.1条,最少为3号火龙果,为8.9条;肉质茎颜色也不同,2、4号火龙果为深绿色,1、3号火龙果为绿色,4个火龙果品种边缘均为波浪形。

表2 4个品种火龙果肉质茎植物学特征

注:每个品种随机抽样选10条侧枝测量,算平均茎粗;肉质茎数每个品种随机抽样10株,算10株肉质茎的平均数。不同小写字母表示不同品种间差异显著(P<0.05);不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)

Note:10 lateral branches were randomly selected from each variety to measure the average stem diameter.Number of succulent stems 10 succulent stems were randomly sampled from each variety,and the mean of 10 succulent stems was calculated.Different lowercase letters indicate significant differences between different varieties (P<0.05); different capital letters indicate significant differences (P<0.01)

2.1.2果刺特征。火龙果肉质茎上均长有刺,这4个品种火龙果肉质茎上的刺在形状上基本一致,同为锥形刺,但各个品种刺座上刺的数量有所不同(图1、表3),2号火龙果刺座上刺数量在1~5根,在所有火龙果中刺数量最多,其次为3号火龙果,为1~3根;其他品种刺座上的刺为1~3根,而1号火龙果新枝刺座上均是单一出刺,且同刺座上的刺老熟才冒新刺;4个品种肉质茎上的刺在颜色方面也有区别,1号火龙果的刺为棕黄色,2号火龙果刺座上的刺为棕黄色,3号火龙果刺座上的刺为灰黑色,4号火龙果刺座上的刺为棕黑色;而1号火龙果与4号火龙果刺的颜色随着肉质茎的生长而有所变化,1号火龙果幼枝上的刺是粉红色,但老熟枝上的刺为棕黄色;4号火龙果幼枝上的刺是紫红色,但老熟枝上的刺为灰黑色。

图1 4个品种火龙果肉质茎刺特征比较Fig.1 Comparison of succulent stem spines of four varieties of pitaya

2.1.3花外形特征。

2.1.3.1花蕾。进入花蕾期,4个品种火龙果的花蕾呈现不同的姿态(图2、3),4个品种火龙果,花被片边缘普遍为红色或暗红色,而2、4号火龙果等花被片为黄色,花被片边缘为红色;1、3号火龙果花被片为绿色,花被片边缘暗红色;2、4号火龙果萼片为黄色,1号火龙果萼片为绿色,花被片边缘为红色;3号火龙果萼片为绿色,花被片边缘为暗红色。

2.1.3.2开花期特征。进入开花期时,4个品种火龙果的花也出现了一些变化(图4、表4),1号品种的花被片变成黄色;4号火龙果的花被片变为绿色。4个品种的火龙果花瓣均为白色,在此阶段,各花的花被片均有不同程度的翻卷,但3号火龙果花被片直立;1号萼状花被片尖端黄白色,3号火龙果萼状花被片尖端为淡红色,2、4号萼状花被片尖端为紫红色,每个品种的萼片上均有一道红色斑线(萼片尖端中央部分的红色线纹)。2、3、4号的花托及花托筒为绿色,但1号品种为黄绿色并带有淡粉红色。每个品种瓣状花被片颜色不同,1号瓣状花被片为黄白色,尖端为黄白色,2号瓣状花被片为黄绿色,尖端为白色,3号瓣状花被片为黄色,尖端为黄色,4号瓣状花被片为绿色,尖端为白色;4个品种火龙果的花瓣均为白色,在此阶段,3号火龙果萼状花被片为直立,其余3个品种萼状花被片通常反卷;每个品种的花柱为黄色;每个品种柱头颜色也不同,1号柱头为黄色,2、4号火龙果柱头为绿色,3号则为浅绿色;4个品种柱头均为线形;每个品种雌蕊与雄蕊的高度有差别(图4),2号火龙果雌蕊高于雄蕊,而1、3、4号火龙果雌蕊和雄蕊基本平齐,4个品种火龙果的花形均呈漏斗状,均具有浓郁的花香。

表3 4个品种火龙果的肉质茎刺座特征

注:刺数量为每根肉质茎上20个刺座上刺的最小数及最大数

Note:The number of thorns is the minimum and maximum number of thorns on each succulent stem

图2 4个品种火龙果花蕾外形对比Fig.2 Comparison of flower bud shape of four varieties of pitaya

图3 4个品种火龙果花外形对比Fig.3 Comparison on flower shapes of four varieties of pitaya

图4 4个品种火龙果雌蕊与雄蕊高度对比Fig.4 Comparison on pistils and stamens in different varieties of pitaya

表4 4个品种火龙果的花结构对比

4个品种的火龙果花在夜间完全开放后,从外观上有较大不同,由表5可知,在观察几个品种中,4号火龙果的花长度较长,平均长度达29.1 cm,完全花开直径为15.4 cm,3号火龙果花长度与4号火龙果差距相对较大,1号火龙果完全开花直径与4号火龙果差距较大,1号火龙果和3号火龙果花长较小,分别为23.5和22.0 cm。

2.1.4果实外形特征。

2.1.4.1果实间。由图5、表6可知,1号火龙果的果皮为红色,果实椭圆形,苞片为红色,尖端青色,有少部分苞片为全红色,无苞片斑线。2号火龙果的果实近圆形,果皮颜色为紫红色,苞片为紫红色,苞片靠尖端部分为绿色,苞片尖端部分有清晰可见的斑线。3号火龙果的果实为近圆形,果皮颜色为淡紫色,苞片颜色为淡紫色,苞片尖端为黄绿色,苞片没有斑线。在此阶段,2号火龙果苞片变成了直立。4号火龙果也为近圆形,但果皮颜色为暗红色。其苞片为紫色,苞片尖端为墨绿色,苞片尖端靠尖端部分也有清晰可见的斑线。

表5 4个品种火龙果花大小的比较

图5 4个品种火龙果果实的比较Fig.5 Comparison on the fruits of four varieties of pitaya

4个品种火龙果成熟期果实的含糖量也有差异,由图6可知,4个品种火龙果中心平均可溶性固形物含量最大为3号火龙果17.2%,其次为4号火龙果17.1%,依次为2号火龙果16.1%,最小的为1号火龙果14.5%,由此可知,3号火龙果甜度较高,1号火龙果甜度最低。

2.1.4.2果实纵径和横径。对4个品种火龙果成熟果实平均纵径、平均横径和总共10次重复的纵径和横径测量结果进行F测验,然后再用方差分析的新复极差法进行差异显著性分析。由图7可知,1号火龙果果实的纵径与2、3、4号火龙果果实的纵径差异显著,与4号火龙果差异极显著。由图8可知,4个品种火龙果横径差异不显著。

表6 4个品种火龙果果实外形特征的比较

注:不同小写字母表示不同品种间差异显著(P<0.05);不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)Note:Different lowercase letters indicate significant differences between different varieties (P<0.05); capital letters indicate significant differences (P<0.01)图6 4个品种火龙果果实含糖量的对比Fig.6 Comparison on sugar content in fruit of four varieties of pitaya

注:不同小写字母表示不同品种间差异显著(P<0.05);不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)Note:Different lowercase letters indicate significant differences between different varieties (P<0.05); capital letters indicate significant differences (P<0.01)图7 4个品种火龙果成熟果实纵径 Fig.7 Longitudinal diameter of mature fruits of four varieties of pitaya

注:不同小写字母表示不同品种间差异显著(P<0.05)Note:Different lowercase letters indicate significant differences between different varieties (P<0.05)图8 4个品种火龙果成熟果实横径Fig.8 Transverse diameters of mature fruits of four varieties of pitaya

2.1.4.3单果重。对4个品种火龙果的单果重测量结果进行F测验,然后再用方差分析的新复极差法进行差异显著性分析,结果见图9。由图9可知,4个品种火龙果单果重差异不显著。

注:不同小写字母表示不同品种间差异显著(P<0.05)Note:Different lowercase letters indicate significant differences between different varieties (P<0.05)图9 4个品种成熟火龙果单果重Fig.9 Single fruit weight of four varieties of mature pitaya

2.24个品种火龙果溃疡病的发生情况对4个品种火龙果溃疡病进行了田间调查,症状见图10。

图10火龙果溃疡病Fig.10 Pitaya canker

2.2.1果实鳞片溃疡病。对4个品种火龙果果实鳞片溃疡病的严重程度进行调查,结果见图11。由图11可知,4个品种火龙果的鳞片溃疡病发生情况有所不同。在1号上,鳞片溃疡病2016年6—10月均有发生,病情指数分别为30.00、31.50、27.50、36.25,均维持在高发状态;在2号上,鳞片溃疡病2016年6—10月均有发生,病情指数分别为47.50、32.50、18.75、27.50,维持在盛发状态;在3号上,鳞片疡病2016年6—10月均有发生,病情指数分别为13.75、15.00、7.50、26.25,其中在9月发病较严重;在4号上,鳞片溃疡病2016年6—10月均有发生,病情指数分别为20.00、32.50、16.25、10.0,其中7月为发病高峰期。

2.2.2果实溃疡病。对4个品种火龙果果实溃疡病的严重程度进行调查,结果见图12。由图12可知,4个品种火龙果果实溃疡病发生情况有所不同。在1号上,果实溃疡病2016年6—10月均有发生,病情指数分别为35.00、32.50、18.75、25.00;在2号上,果实溃疡病2016年6—10月均有发生,病情指数分别为25.00、17.50、23.75、28.75,维持在盛发状态;在3号上,果实溃疡病2016年6—10月均有发生,病情指数分别为6.25、10.00、12.50、25.00,其中在9月发病较严重;在4号上,果实溃疡病2016年6—10月均有发生,病情指数分别为35.00、22.50、15.00、8.75,其中6月发病较严重。

图11 4个品种火龙果果实鳞片溃疡病发生动态变化Fig.11 Dynamic changes of scale canker of four cultivars of pitaya

图12 4个品种火龙果果实溃疡病发生动态变化Fig.12 Dynamic changes of fruit canker of four cultivars of pitaya

图13 4个品种火龙果肉质茎溃疡病发生动态变化Fig.13 Dynamic changes of fleshy stem canker of four cultivars of pitaya

2.2.3肉质茎溃疡病。对4个品种火龙果肉质茎发生溃疡病的严重程度进行调查,结果见图13。由图13可知,1号品种火龙果肉质茎溃疡病病情指数分别为10.00、18.75、5.00、3.75、0.00,其中6月发病较重;2号品种火龙果肉质茎溃疡病病情指数分别为28.75、27.50、10.00、10.00、2.50,其中6月发病较重;3号品种火龙果肉质茎溃疡病病情指数分别为33.75、43.75、13.75、33.75、2.50,其中6和8月发病严重;4号品种火龙果肉质茎溃疡病病情指数分别为10.00、13.75、6.25、10.00、0.00,其中6和8月发病较重。

3 结论

(1)对于火龙果的植物形态区别与分类,以火龙果肉质茎颜色作为第1级标准,2号火龙果肉质茎颜色为深绿色,4号火龙果为墨绿色,1、3号火龙果肉质茎颜色为绿色,但1号品种边缘颜色为金色,是该品种特有的特征;以火龙果叶芽颜色作为第2级标准,1、3、4号火龙果叶芽颜色均为绿色,但2号火龙果叶芽颜色为紫色,是该品种特有的特征;但每个品种叶芽特征不同,1号火龙果品种为红色,2号火龙果叶芽边缘为紫色,3号火龙果为橙色,4号火龙果为紫红色;以火龙果刺颜色作为第3级标准,2号火龙果刺座上的刺为棕黄色,3号火龙果刺座上的刺为灰黑色,4号火龙果刺座上的刺为棕黑色,而1号品种刺座上的刺为棕黄色,而1与4号刺座上刺的颜色随着肉质茎的生长而有所变化,1号幼枝上的刺是粉红色,但老熟枝上的刺为棕黄色;4号幼枝上的刺是紫红色的,但老熟枝上的刺为灰黑色。

进入开花期,各品种的花被片均有不同程度的翻卷,但3号火龙果花被片直立;果实成熟后,2号火龙果苞片变为直立;4个品种火龙果雌蕊与雄蕊高度有差别,2号火龙果雌蕊高于雄蕊,而1、3、4号火龙果雌蕊与雄蕊基本平齐;2、3、4号火龙果花托及花托筒为绿色,而1号火龙果为黄绿色并带明显淡粉红色。

果实成熟后,2、4号火龙果鳞片有明显斑线,而1、3号火龙果则没有;1号品种果实为椭圆形,其他3个品种火龙果果实为近圆形;4个品种火龙果固形物含量有所差异,4个品种火龙果平均中心可溶性固形物含量依次为14.5%、16.1%、17.2%、17.1%,通过对比分析,3、4号火龙果甜度差异不显著,1号火龙果最差,综合分析,4号火龙果在当地表现优良。

(2)4个品种火龙果肉质茎溃疡病,3号火龙果品种易感病,有2个发病高峰期,6和8月病情指数分别为43.75、33.75;4号较抗病,6月下旬病情指数仅为13.75。

(3)1、2号火龙果果实溃疡病呈高发状态,2号火龙果在7月下旬后处于发病高峰期,3号火龙果在6月下旬处于发病初期,之后呈持续上升趋势,10月初达到发病高峰,4号火龙果果实溃疡病发病高峰在6月,之后持续下降;1、2、3号易感病,4号相对抗病。

(4)1、2号火龙果呈高发状态,易感病,3号火龙果在10月出现发病高峰,4号发病高峰在7月,但4号在7月后持续下降,相对抗病。

4 讨论

关于火龙果不同栽培品种分类的相关文献较少,大部分对火龙果植物学特性方面的研究较笼统,对不同品种火龙果植物学差异都未详细的统计和分类。因此该研究深入进行了4个品种火龙果植物学特性和生物学特性研究。

黎舒[9]进行了火龙果不同品系品种植物学形态和生物学特性研究,也发现火龙果幼刺颜色和老熟刺颜色可以作为区分品种的特征之一,但该研究发现1号品种幼枝的刺为粉红色,老熟枝的刺为棕黄色,和黎舒[9]研究品种刺的颜色不同,可能是不同品种所表现出的植物学特性不同;该研究发现4个品种间火龙果花托筒颜色有区分,1号品种为黄绿色并带有淡粉红色,其余3个品种为绿色,黎舒[10]没有将花托筒颜色作为区分标准之一,观察的9个品种中黑龙成熟果实苞片内长有刺,笔者所观察的4个品种无这一明显特征,可能与品种特性有关;以上研究者对火龙果不同品系品种植物学形态和生物学特性研究得出,由于红肉型火龙果花结构较特殊,自花授粉不宜结果,因此需要通过人工授粉的手段,以保证植株顺利结果,在开花时,为保证一定的坐果率,火龙果的花均采用人工授粉的方式[9];该研究4个品种火龙果雌蕊和雄蕊高度有差别,2号火龙果雌蕊高于雄蕊,需要人工授粉,其余3个品种火龙果雌蕊与雄蕊高度基本平齐,均可免人工授粉,为自花授粉、大果型红皮红肉火龙果品种;以上研究者认为自花授粉不宜结果,该研究认为,雌蕊与雄蕊高度是否齐平是关键因素,有待进一步研究。

在火龙果生产过程中,火龙果溃疡病已成为当地主要的病害之一,严重影响了火龙果的产量和品质,在一定程度上制约了当地火龙果规模化种植。该研究通过调查4个品种火龙果植物学特性及其溃疡病发生程度的差异,为构建火龙果高效栽培关键技术奠定基础,从而提高当地火龙果的产量和品质,为当地农户防治火龙果溃疡病提供参考。结合火龙果溃疡病发生情况,要解决该情况,笔者认为,应从以下4个方面入手:一是企业在发展规模化种植火龙果的同时,应建立一套针对火龙果溃疡病防控生产技术;二是彻底贯彻预防为主,综合防治植保方针,结合农业防治技术,选择健康种苗种植,从苗源减少溃疡病传播,物理防治技术,一旦发现溃疡病,及时剪除病茎、病果,并集中带出园区销毁,在台风雨来临前后采取化学防治技术;三是研究探索出火龙果需肥需水规律,提高植株抗病性;四是研究火龙果高效栽培关键技术,结合栽培管理手段控制溃疡病的发生。

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