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乙烯利对‘库尔勒香梨’和‘新梨7号’脱萼率及果实品质的影响

2020-12-29陈燕张倩董玉忠陶书田张天正包建平

河南农业大学学报 2020年6期
关键词:果形香梨乙烯

陈燕, 张倩, 董玉忠, 陶书田, 张天正, 包建平,3,4

(1.塔里木大学植物科学学院,新疆 阿拉尔 843300; 2.南京农业大学园艺学院,江苏 南京 210095;3.南疆特色果树高效优质栽培与深加工技术国家地方联合工程实验室,新疆 阿拉尔 843300;4.新疆生产建设兵团塔里木盆地生物资源保护利用重点实验室,新疆 阿拉尔 843300)

‘库尔勒香梨’(PyrusbretschneideriRehd)简称‘香梨’,香味浓郁,香甜可口,皮薄,果肉酥脆,是新疆的名优果品。‘新梨7号’是塔里木大学在1985年用‘库尔勒香梨’和‘早酥梨’杂交而成的新品种,风味甜浓,果实较大,成熟期极早。二者均为梨中优良品种[1]。‘香梨’和‘新梨7号’果实均有脱萼果与宿萼果之分,其中脱萼果(俗称母梨)美观味好营养物质高,宿萼果外观丑且品质明显低于脱萼果[2]。近年来,‘香梨’栽培面积增大,总产量增高但果实品质有所下降,宿萼果比重增加,果实表面不光滑,肉质变硬,含糖量降低[3]。因此,本研究以新疆广泛栽培的‘香梨’和‘新梨7号’为材料,通过花期喷施乙烯利处理,分析乙烯利对‘香梨’和‘新梨7号’脱萼率和果实品质的影响,为合理使用脱萼剂提供理论依据。植物激素对植物器官脱落有着明显影响,植物生长调节剂在调节叶片生理指标及果实品质方面有明显作用,脱落酸是调节植株响应环境胁迫的重要激素,外源ABA对叶片的脱落和衰老有促进作用[4]。‘香梨’幼果萼筒发育后期出现维管束面积减少,出现离层便会形成脱萼果[5]。从牛建新等[6]对‘香梨’的研究可以看出,在导致‘香梨’果萼宿存的诸多原因中,果萼中生长素(IAA)、赤霉素(GA3)和玉米素核苷(ZR)相对含量高,脱落酸(ABA)相对含量低;果萼中IAA、GA3和ZR质量分数同幼果中的质量分数比值大,果萼中ABA同幼果中ABA质量分数比值小时,是引起‘香梨’萼片脱落与宿存的重要原因。由此说明,果萼中ABA含量高和IAA、ZR和GA3含量均低时,有利于果萼脱落。反之,有利于果萼的宿存。玉山·库尔班[7]研究表明,内源GA3和ABA含量直接影响‘香梨’的萼片脱落,其中内源GA3含量是抑制萼片脱落的主要因素之一。乙烯可增加果实内ABA含量[8],而‘香梨’和‘新梨7号’幼果萼片脱落与ABA含量有密切关系[9]。已有研究表明,乙烯利具有疏花疏果提高产量的作用,但没有系统地研究乙烯利对‘香梨’和‘新梨7号’脱萼率与果实品质的作用。因此,本试验研究乙烯利对‘香梨’和‘新梨7号’脱萼率及果实品质的影响将有助于进一步研究梨的脱萼机制和技术。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料采自塔里木大学园艺试验站,材料为以杜梨作砧木的‘香梨’和‘新梨7号’,果园常规管理。

1.2 试验处理

试验自2019-03-28对‘香梨’和‘新梨7号’(大蕾期)进行不同质量浓度乙烯利处理,乙烯利喷施质量浓度为0、100、200、300、400 mg·L-1,各试验小区每个处理选取生长方向一致的主枝喷施不同质量浓度的乙烯利,以喷施清水的处理为对照,随机排列。于2019-08-29采收‘香梨’和‘新梨7号’进行果实品质的各项指标测定,设置3次重复。

1.3 材料采集及相关指标测定

2019-08-29摘取果实,脱萼果400个,宿萼果400个,采集后置于4 ℃ SC/SD-323HA型卧式冰柜保存,随后立即进行相关指标测定。每个指标测定3次。测定的指标为:

果实外观品质:单果质量、果实纵、横径、果形指数。

果实内在品质:可溶性固形物、硬度、维生素C(Vitamin C,VC)含量、石细胞、干物质含量、出汁率。

1.4 测定方法

1.4.1 脱萼率的调查 果实成熟采摘时,调查处理树上枝条脱萼果和宿萼果的数量,脱萼率的公式如下:

脱萼率=脱萼梨数/总梨数×100%

1.4.2 外观品质测定 果实单果质量测定使用PL4002-IC电子天平秤量;用游标卡尺进行果实纵径和横径的测量;果实纵径与果实横径之比即为果形指数。

1.4.3 内在品质测定 果肉硬度、可溶性固形物含量、果实出汁率的测定采用曹积海[10]的方法,果实石细胞的含量测定参照聂敬全[11]的方法。

果实干物质含量测定采用烘干法进行,果实VC含量的测定参照徐丙容[12]的方法。

1.5 数据处理

利用Microsoft Excel 2013和DPS 7.05数据处理系统对各指标进行处理与分析

2 结果与分析

2.1 乙烯利对‘香梨’和‘新梨7号’脱萼率及单果质量的影响

2.1.1 乙烯利对‘香梨’和‘新梨7号’脱萼率的影响 由表1可知,‘香梨’和‘新梨7号’在大蕾期经乙烯利处理后,‘香梨’和‘新梨7号’脱萼率显著高于对照,其脱萼效果随乙烯利质量浓度升高呈现单峰趋势。200 mg·L-1乙烯利处理后,‘香梨’脱萼率达到峰值,为83.33%,比对照提高8.66%;200 mg·L-1乙烯利处理的‘新梨7号’脱萼率达到峰值,为74.33%,较对照提高9.66%,差异显著。300和400 mg·L-1乙烯利处理‘香梨’和‘新梨7号’的脱萼率小于200 mg·L-1乙烯利处理的。综合分析认为,200 mg·L-1乙烯利对‘香梨’和‘新梨7号’脱萼效果最佳。

2.1.2 乙烯利对‘香梨’和‘新梨7号’单果质量的影响 由表1可知,‘香梨’经不同质量浓度乙烯利处理后,其单果质量高于对照处理,但差异不显著。200 mg·L-1乙烯利处理后,‘香梨’果实单果质量达到峰值,为112.93 g,较对照单果质量104.05 g提高了8.5%,但差异不显著。‘新梨7号’在乙烯利处理后,其果实单果质量明显提高,且随乙烯利质量浓度的增加呈现单峰趋势,其中200 mg·L-1浓度乙烯利处理后,‘新梨7号’单果质量达到峰值,为141.83 g,比对照提高了11.41%,差异显著,当乙烯利质量浓度增加到300 mg·L-1时,‘新梨7号’单果质量呈现下降趋势。

2.2 乙烯利对‘香梨’和‘新梨7号’果实纵横径及果形指数的影响

2.2.1 乙烯利对‘香梨’和‘新梨7号’果实纵横径的影响 由表2可知,在大蕾期喷施乙烯利对‘香梨’果实纵径影响不大,各处理与对照差异不显著。‘香梨’纵径在喷施200 mg·L-1乙烯利时达到了峰值,为65.43 mm。‘香梨’在大蕾期被乙烯利处理后,其果实横径高于对照,随乙烯利质量浓度增加呈现单峰趋势,在200 mg·L-1乙烯利处理时,‘香梨’横径达到了峰值,为60.15 mm,差异显著。300和400 mg·L-1乙烯利处理后其果实横径比200 mg·L-1浓度的小,比对照的大,100、300和400 mg·L-1乙烯利处理与对照差异不显著。

由表2可知,大蕾期乙烯利处理对‘新梨7号’果实纵径影响不显著。‘新梨7号’在300 mg·L-1乙烯利处理下其果实纵径为74.10 mm,比对照提高了5.6%,差异不显著。乙烯利处理对‘新梨7号’横径有明显的提高效果,随乙烯利质量浓度增加,‘新梨7号’果实横径呈现单峰趋势,其中200 mg·L-1乙烯利处理使‘新梨7号’果实横径达到峰值,为67.02 mm,比对照提高了12.07%,100 mg·L-1乙烯利处理与对照不显著,300和400 mg·L-1乙烯利处理比对照高且差异显著。

2.2.2 乙烯利对‘香梨’和‘新梨7号’果形指数的影响 由表2可知,在大蕾期,‘新梨7号’经乙烯利处理后,其果形指数明显降低,随着乙烯利质量浓度的增加,‘新梨7号’果实果形指数呈现下降-上升-下降的趋势。喷施200 mg·L-1乙烯利的‘香梨’果实果形指数为1.092 9,较对照降低7.59%,差异显著。300和400 mg·L-1乙烯利处理下‘香梨’果形指数与对照差异不显著。‘新梨7号’在200 mg·L-1乙烯利处理下其果形指数效果最佳,为1.081 3,与对照相比降低了7.80%,差异显著。100、300和400 mg·L-1乙烯利处理后,‘新梨7号’果形指数均小于对照且差异显著。综合分析认为,喷施200 mg·L-1乙烯利对‘香梨’和‘新梨7号’果实果形指数影响效果最佳。

表2 不同质量浓度乙烯利处理下的果实纵横径和果形指数

2.3 乙烯利对‘香梨’和‘新梨7号’可溶性固形物、硬度及VC含量的影响

2.3.1 乙烯利对‘香梨’和‘新梨7号’可溶性固形物含量的影响 由表3可知,‘香梨’和‘新梨7号’进行乙烯利处理,‘香梨’可使其果实可溶性固形物显著提高,随乙烯利质量浓度的增加,‘香梨’果实可溶性固形物呈现单峰趋势,其可溶性固形物于200 mg·L-1乙烯利处理时出现峰值,为13.29%,比对照增加2.29%,差异显著,说明对‘香梨’进行乙烯利处理有提高可溶性固形物含量的作用。‘新梨7号’随乙烯利质量浓度增加,其果实可溶性固形物呈现单峰趋势。在200 mg·L-1乙烯利处理时,‘新梨7号’的可溶性固形物达到峰值,为13.74%,比对照增加1.73%。‘新梨7号’在100、300和400 mg·L-1乙烯利处理下,其可溶性固形物均比200 mg·L-1的低。综合分析认为,喷施200 mg·L-1质量浓度乙烯利处理对‘香梨’和‘新梨7号’果实可溶性固形物效果最佳。

2.3.2 乙烯利对‘香梨’和‘新梨7号’果实硬度的影响 由表3可知,‘香梨’和‘新梨7号’进行乙烯利处理可使其果实硬度低于对照处理,随着乙烯利质量浓度增加,‘香梨’和‘新梨7号’果实硬度呈现先下降后上升趋势。在200 mg·L-1乙烯利处理时,‘香梨’果实硬度最低为6.20 kg·cm-2,较对照6.88 kg·cm-2降低了9.89%,‘新梨7号’在200 mg·L-1乙烯利处理时,其果实硬度最低,为5.81 kg·cm-2,较对照6.37 kg·cm-2降低了8.79%。综合分析认为,质量浓度为200 mg·L-1乙烯利处理对‘香梨’和‘新梨7号’果实硬度效果最佳。

2.3.3 乙烯利对‘香梨’和‘新梨7号’果实VC含量的影响 由表3可知,乙烯利处理对‘香梨’和‘新梨7号’的果实VC含量有显著提高效果。随着乙烯利质量浓度的增加,‘香梨’和‘新梨7号’的果实VC含量呈现单峰趋势。在200 mg·L-1乙烯利处理后,‘香梨’果实VC含量达到峰值,为2.55 g·kg-1,比对照提高了19.61%。200 mg·L-1质量浓度处理后,‘新梨7号’VC含量达到峰值,为2.31 g·kg-1,较对照处理1.91 g·kg-1增加20.94%。‘香梨’和‘新梨7号’在100、300和400 mg·L-1乙烯利处理下其可溶性固形物均比200 mg·L-1的低。综合分析认为,200 mg·L-1乙烯利对‘香梨’和‘新梨7号’果实VC含量效果最佳。

表3 乙烯利处理对梨果实可溶性固形物、硬度、VC含量的影响

2.4 乙烯利对‘香梨’和‘新梨7号’石细胞含量、干物质含量及出汁率的影响

2.4.1 乙烯利对‘香梨’和‘新梨7号’果实石细胞含量的影响 由表4可知,‘香梨’在大蕾期进行乙烯利处理后,其果实石细胞含量均显著低于对照。‘新梨7号’进行乙烯利处理后,100和400 mg·L-1质量浓度石细胞含量低于对照,但差异不显著,200和300 mg·L-1质量浓度处理显著低于对照。随着乙烯利质量浓度的增加,‘香梨’和‘新梨7号’果实石细胞含量呈现先降低后升高的趋势。‘香梨’果实石细胞含量在300 mg·L-1乙烯利处理时达到最低值,为5.040 g·kg-1,较对照降低了9.48%。‘香梨’石细胞在100、200、300和400 mg·L-1乙烯利处理时均低于对照,且差异显著。‘新梨7号’石细胞含量在200 mg·L-1乙烯利处理时出现最低值,为4.285 g·kg-1,比对照4.551 g·kg-1降低了5.84%。综合分析认为,300 mg·L-1乙烯利处理对‘香梨’果实降低石细胞含量效果最佳,而‘新梨7号’在200 mg·L-1乙烯利处理时效果最佳。

表4 不同质量浓度乙烯利处理下的石细胞含量、干物质含量及出汁率

2.4.2 乙烯利对‘香梨’和‘新梨7号’果实干物质含量的影响 由表4可知,‘香梨’和‘新梨7号’在乙烯利处理后,其果实干物质含量显著增加。随乙烯利质量浓度增加,‘香梨’和‘新梨7号’果实干物质含量呈现单峰趋势。‘香梨’在200 mg·L-1乙烯利处理后,其果实干物质含量达到峰值,为15.33 g·kg-1,较对照13.30g·kg-1提高15.26%,差异显著。‘新梨7号’在200 mg·L-1乙烯利处理后,其干物质含量达到峰值,为14.63 g·kg-1,较对照提高33.0%,差异显著。‘香梨’和‘新梨7号’果实干物质含量在乙烯利质量浓度达到300 mg·L-1时开始下降。综合分析认为,200 mg·L-1浓度乙烯利处理对‘香梨’和‘新梨7号’果实干物质含量效果最佳。

2.4.3 乙烯利对‘香梨’和‘新梨7号’果实出汁率的影响 由表4分析可知,‘香梨’在大蕾期乙烯利处理后可显著增加果实出汁率。随乙烯利质量浓度处理增加,‘香梨’和‘新梨7号’果实出汁率均呈现单峰趋势。其中‘香梨’果实出汁率在300 mg·L-1乙烯利处理时出现峰值,为70.59%,较对照66.64%提高3.95%,差异显著。‘新梨7号’在200 mg·L-1乙烯利处理下其果实出汁率达到峰值,为73.57%,比对照高2.31%,差异显著,‘新梨7号’果实出汁率在100、300和400 mg·L-1乙烯利处理时与对照差异不显著。综合分析认为,喷施300 mg·L-1乙烯利对‘香梨’果实出汁率效果最佳,200 mg·L-1乙烯利处理对‘新梨7号’果实出汁率效果最佳。

3 结论与讨论

乙烯是植物中的一种激素,用作果树疏花疏果剂,催熟剂,控梢促花剂等方面已得到广泛研究,并取得大量研究成果[13]。姜彦辰等[9]在植物发育的控制机理中指出,萼片脱落与否则与离层中脱落酸含量有密切关系。乙烯可增加果实脱落酸含量,‘新梨7号’和‘香梨’脱萼果果实品质比宿萼果果实品质好,本试验研究表明,喷施200 mg·L-1乙烯利对‘香梨’和‘新梨7号’提高脱萼果率效果最佳,李疆等[14]研究指出,‘香梨’脱萼果果实品质显著高于宿萼果,所以提高‘香梨’和‘新梨7号’脱萼果率即可提高果实综合品质,何子顺等[15]研究表明,使用乙烯利使‘库尔勒香梨’脱萼果率提高到90.4%,处理后果形指数为1.1,本试验与上述试验结果一致,但‘库尔勒香梨’脱萼果率最高为83%,并未达到何子顺试验的90.4%,研究结果差异可能是由于与树龄、树势生长环境的不同。

李林等[16]研究表明,喷施PBO和PP333会降低果实的单果质量,本试验与李林等[16]试验结果不一致,本试验表明,喷施乙烯利可增加果实的单果质量,研究结果差异可能是由于地域环境不同,本试验同李珊珊等[18]研究的喷施PBO和PP333可增加单果质量的结论一致。李林等[16]研究表明,喷施乙烯利可降低果实果形指数,本试验与李林等[16]研究对果形指数影响结果一致,试验表明喷施乙烯利对果形指数可降低7.59%,本试验对果实纵径基本没有影响,但对果实横径有所增加,这使果实果形指数降低的同时还增加了单果质量。

贾兵[17]研究表明,喷施生长调节剂会增加‘香梨’和‘新梨7号’果实可溶性固形物、VC含量、干物质含量和出汁率,本试验与贾兵[17]的研究结果一致,本试验表明,喷施乙烯利可增加‘香梨’和‘新梨7号’果实可溶性固形物、VC含量、干物质含量和出汁率。李珊珊等[18]的研究表明,喷施PBO和PP333可降低果实硬度,减少石细胞含量,这与本试验喷施乙烯利对‘香梨’和‘新梨7号’的结果相同,喷施PBO,PP333和乙烯利都能使‘香梨’脱萼,两者虽喷施药剂不同,但都增加‘香梨’和‘新梨7号’果实可溶性固形物、VC含量和干物质含量。

由本试验结果综合分析得出,在盛花期对‘香梨’进行200 mg·L-1乙烯利处理可增加脱萼果率、可溶性固形物、VC含量、出汁率和干物质含量,与对照相比分别增加了8.66%、2.29%、19.61%、3.95%、15.26%;可降低‘香梨’石细胞含量、硬度和果形指数,与对照相比分别降低了9.05%、9.89%和7.59%,而单果质量和果实纵横径无显著差异。喷施200 mg·L-1乙烯利对‘新梨7号’有增加脱萼果率、单果质量、可溶性固形物、VC含量、干物质含量和出汁率的作用,与对照相比,分别增加了9.66%、11.41%、1.73%、20.94%、33.0%和2.31%;可降低‘新梨7号’果形指数和石细胞含量,与对照相比分别降低了7.80%和5.84%,硬度和纵横径相比对照略有降低,但差异不显著。

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