辨形疏果和水分调节对‘度尾文旦柚’果实裂顶的防控效果

王贤达, 范国成, 刘坤泳, 李 健

(1.福建省农业科学院果树研究所，福建 福州 350013；2.仙游县度尾仙溪果业专业合作社，福建 仙游 351266)

‘度尾文旦柚’[Citrusgrandis(L.) Osbeck. cv. ‘Duweiwendan’]属福建省莆田市地方柚类良种，该品种以肉质细嫩而著名[1]，但与其他无籽文旦柚品系(C.grandiscv. Seedless-Wendan)一样具有果实顶部开裂的遗传缺陷[2]，其常年裂果率在35%左右，严重时高达50%以上[3].1987年吴智仁等[4]首次报道‘度尾蜜柚’果实裂顶的问题以来，许多研究人员为攻克这一顽疾进行过不懈努力，迄今在生产中虽可通过异花授粉来克服裂果，但同时存在无籽优良特性丧失及品质变异的问题，受消费者排斥，难以推广应用[5]，因而在无籽文旦柚生产中，裂果现象至今依然十分严重.

为了解决无籽文旦柚果实裂顶的问题，研究人员从砧木、水分、矿质营养和激素等方面进行深入分析，但致裂原因并未获得统一的认可.此外，有部分研究人员发现，无籽文旦柚裂果与果形指数有关，如戴哲保等[6]研究表明：‘楚门文旦柚’高圆类型(果形指数≥1)果实的中心柱发育完全，罕见裂果或不裂果；扁圆类型(果形指数为0.80～0.85)果实的中心柱空隙大，果顶处皮层薄，易裂果.彭廷海等[7]研究显示：在文旦柚品种群中，果形指数大于0.95时，裂果率一般很低；小于0.95时，裂果比较严重，果形指数与裂果率呈线性负相关.笔者于2016—2018年连续3 a对8 660个‘度尾文旦柚’果实进行测试，结果表明，果形指数与裂果率、裂宽指数呈极显著相关，显著性概率(P)<1E-16[3].

上述研究结果表明，‘度尾文旦柚’的裂果率与果形指数极为相关.据此，本研究立足于现行生产管理与栽培技术水平，拟利用柚类果树耐环剥特性及其裂果率与果形指数呈绝对负相关关系，设计通过辨形疏果(疏扁形果、留高形果)控制果形指数来降低裂果率的方法，同时分析覆膜和灌溉对果实品质与裂顶的影响效应，以期实现对‘度尾文旦柚’果实裂顶顽疾的有效防控，为无籽文旦柚产业发展提供亟需的栽培改进技术，亦为相关研究提供借鉴.

1 材料与方法

1.1 试验地概况

样品采集地为莆田市仙游县‘度尾文旦柚’主产区(N25°18′33″—25°23′01″)，海拔120～300 m，年平均气温20.6 ℃，极端最低气温-2.3 ℃，年平均降水量1 624 mm，属亚热带季风气候，土壤主要类型为红壤.

1.2 试验设计

1.2.1 秋季环剥对促花和座果影响的调查 于2017年10月(果实采收后)选取10株果树为试验组，对植株主干进行环剥处理，环剥宽度2～3 mm；另设10株为对照组，于翌年花后(4月份)进行环剥处理.所选植株树龄均为9 a.于2018年再选12株树龄为9 a的植株，每株各取一半数量的主枝进行环剥处理，环剥宽度2～3 mm，另一半主枝不做处理设为对照.所有处理植株均挂牌标示，并按物候期调查成花、坐果和裂果情况.

1.2.2 果形指数发育规律的调查 于2017年6—10月(稳果后至采收前)，定株定果观察高形果和扁形果各20个，分别于6月10日、7月15日、9月1日、10月5日定果测量果实纵横径，分析果形指数的变化.分别于2018年8月5日、9月30日定果测量各类果形指数果实的纵横径，获得有效数据182个，以此分析果实膨大后期果形指数的发育规律.

1.2.3 果形指数对果实品质影响的调查 于2019年选取2株树龄为15 a的植株，每株选取外观相近的高形果和扁形果各6个，计24个果，测量果实的纵横径、可溶性固形物含量和可滴定酸含量.

1.2.4 覆膜对果实品质影响的调查 于2018年选取30株树龄为12 a的代表性植株，取10株于7月30日覆膜，10株于8月10日覆膜，10株不覆膜做为对照.于10月10日采果末期，每株取12个果实，测量单果重、果形指数、果皮厚(果实最大横径处)、果实裂宽和可溶性固形物含量，研究覆膜对果实品质的影响.

1.2.5 模拟暴雨式降水灌溉对裂果率影响的调查 《2019年仙游县气候概况》(仙游县气象局)数据表明，2019年7—10月‘度尾文旦柚’主产区的降雨量偏少，特别是9月9日—30日，连续22 d无雨，属于严重干旱等级[8].据此，本研究模拟“久旱逢骤雨”异常气候，观察在此气候条件下，‘度尾文旦柚’果实的裂顶情况.选取2株树龄为6 a的幼树、2株树龄为36 a的老树做为试验株，于9月30日至10月2日连续灌溉3 d，幼树灌溉量为2 400 L·株-1(冠幅3.2 m，相当于3 d降雨300 mm)，老树灌溉量为4 800 L·株-1(冠幅5.5 m，相当于3 d降雨200 mm)，分别为解旱需水量(3 d降雨30 mm[9])的10倍和6.7倍；选取2株树龄为18 a的适龄树做为对照株，不做处理.果园土壤为丘陵红壤，株行距5 m×6 m，试验期间无降雨.在灌溉前收集裂果并计数，灌溉后10 d全株收集裂果并计数.

1.2.6 辨形疏果综合改良技术的中试 2018年于度尾镇选取5个分属不同生产管理者的果园，果园面积≥10 hm2，树龄10～15 a，每个果园试验组和对照组各选60株，试验株于同年10月进行环剥，并于翌年6月下旬至7月下旬进行辨形疏果，疏果对象为果形指数≤0.8[10]的果实；对照株按当地‘度尾文旦柚’的传统管理方法，于翌年4月下旬进行环剥，未进行疏果.果实采收期间每果园随机选取试验组和对照组各6株，每株采果≥50个，记录产量等级[11]，测量单果重、果形指数、裂宽和可溶性固形物含量(每株测15个)，实测果实共计2 988个，其中，果实可溶性固形物含量测试917个果.

1.3 数据处理

试验数据采用Excel和SAS 8.1软件进行统计学分析.

2 结果与分析

2.1 辨形疏果降低裂果率的有效性

2.1.1 秋季环剥对促花和坐果的影响 表1显示，秋季环剥可极显著提高‘度尾文旦柚’的花量.2018年的花量较对照提高200%以上，且第2次生理落果后的坐果量较对照提高39.6%(χ2=12.44，P=0.000 4)，差异极显著；采收期间的裂果率较对照提高0.9%(χ2=0.157 0，P=0.691 9)，但差异不显著.可见，秋季环剥在提高植株挂果量的同时并不会造成裂果率的大幅度提高，可为后期的疏果提供充足的果量.表1还显示：2017年繁花植株的裂果率和裂宽指数(以12 mm为裂宽上限[12])较对照寡花均显著下降；2018年繁花的裂果率和裂宽指数较对照寡花虽亦呈下降趋势，但差异均未达显著水平.可见，环剥是否能降低裂果率犹未可知，但可证实采后环剥对裂果无不良影响.因此，改花后环剥为秋季环剥，可实现促花提高坐果量，满足辨形疏果所需的坐果基数，尤其遇结果小年更显著.

表1 秋季环剥处理对‘度尾文旦柚’裂果的影响Table 1 Effect of autumn girdling on the cracking of ‘Duweiwendan’ pomelo

2.1.2 果形指数的发育规律 表2显示，稳果(6月上旬)后，‘度尾文旦柚’高形果在膨大前期的果形指数变化不显著，而在膨大后期，果形指数显著下降，此时正值裂果初现期(8月上旬)，与文献[13]的描述相符，但总体果形指数的变化仅为0.04，即高形果在果实膨大后期总体果形仍保持为高形果.扁形果在稳果后，果形指数变化不显著，基本维持原形.为进一步研究果形指数后期发育规律，于2018年再次跟踪测量果形指数，果形指数处于0.77～1.13的果实有182个，回归模拟果实膨大后期至采收期果形指数(FSI)的变化：△FSI=FSI2-FSI1=0.105 1-0.124 8×FSI1(F=6.22、P=0.014 5).式中，FSI1:果实膨大后期的果形指数；FSI2：采收期的果形指数.

表2 ‘度尾文旦柚’果形指数发育规律成对比较(2017年)1)Table 2 Paired comparative analysis on the FSI pattern of ‘Duweiwendan’ pomelo in 2017

线性模拟方程斜率K=0.124 8≪1，表明初始高形果横向生长的趋势显著大于扁形果，即“高果趋扁、低果不变”.据此，“留高弃扁”的辨形疏果原则无风险.推荐疏果时期由6月初稳果后至7月底(约50 d)，供田间疏果作业的时间充裕.为减少树体营养消耗，建议“大年早疏、小年迟疏”，同时配套矮化修剪.

2.1.3 果形指数对果实品质的影响 表3显示，‘度尾文旦柚’单果重和植株对果实可溶性固形物含量影响的显著性概率分别<0.1、<0.000 1，但对可滴定酸含量和固酸比未见显著影响(P>0.161 8).据此，对不同果形果实可溶性固形物含量的差异采用协方差分析，而对可滴定酸含量和固酸比差异采用方差分析.结果表明：果形差异对可溶性固形物含量的影响不显著，而对可滴定酸含量和固酸比的影响极显著(P≤0.000 6).高形果的可滴定酸含量较扁形果约低0.1%，固酸比则约高1.1.F判断显示，两指标差异主要源于可滴定酸含量的差异，表明在相同植株和同等单果重的条件下，高形果的品质优于扁形果，疏除扁形果不仅可降低裂果率，还可提升果实品质.

表3 ‘度尾文旦柚’果形指数对果实品质的影响(2019年)1)Table 3 Effect of FSI on the quality of ‘Duweiwendan’ pomelo in 2019

2.2 裂果率与水湿条件的关系

2.2.1 成熟前期覆膜对果实品质的影响 表4显示：‘度尾文旦柚’果实成熟前期覆膜对果实可溶性固形物含量的影响极显著(P<0.000 1)，可溶性固形物含量较未覆膜的对照约增加0.5%；提前60 d覆膜的可溶性固形物含量较提前50 d覆膜的差异不显著；提前60 d覆膜的单果重较提前50 d覆膜的显著增加，但两组覆膜结果均与对照的差异不显著.经分析，在两次覆膜的10 d内降雨27.6 mm，相较同期平均的降雨量(88.2 mm)距平-68.7%，显著偏少；8月10日覆膜至果实采收前降雨608.2 mm，相较同期平均的降雨量(374.4 mm)距平62.4%，显著偏多.可见，相较7月30日覆膜处理和对照组，8月10日覆膜处理的水湿条件最差，导致单果重下降.此外，成熟前期是否覆膜对裂果率、果形指数、果皮厚和裂宽指数的影响均不显著，表明果园水湿条件对裂果率的影响有限.

表4 覆膜对‘度尾文旦柚’果实品质的影响(2018年)1)Table 4 Effect of plastic film mulching on fruit quality of ‘Duweiwendan’ pomelo in 2018

2.2.2 模拟暴雨式降水灌溉对裂果率的影响 2019年在试验地遭遇大旱的条件下，连续3 d进行人工模拟暴雨式降水灌溉.表5显示，无灌溉的对照组植株，其裂果率增加3.75%，灌溉组植株的裂果率与对照的差异不显著，灌溉组植株总体裂果率由35.9%提高至45.2%，差异达极显著水平.即便考虑边缘吸水效应，此结果仍可说明极端降水可显著加剧‘度尾文旦柚’裂果.此外，仙游县‘度尾文旦柚’的裂果率为35.5%～39.6%，而对照植株在遭遇大旱条件下的裂果率仍达35.9%(n=623)，结合“2.2.1”的分析结果，表明水分失调并非是导致裂果的主因，控水并不能有效降低裂果率.

表5 采收前模拟暴雨式降水灌溉对‘度尾文旦柚’裂果的影响(2019年)Table 5 Effect of preharvest simulated stormy irrigation on the cracking of ‘Duweiwendan’ pomelo in 2019

2.3 辨形疏果综合改良技术的中试结果

根据果形指数进行辨形疏果的中试结果(表6)显示，‘度尾文旦柚’果实的裂宽指数、裂果率与对照组比较分别呈极显著和显著下降.在5个试验果园中有4个果园的裂果率显著下降(P<0.05)，1个果园未达显著水平，处理有效率达80%；5个果园的裂宽指数均显著下降，处理有效率达100%.试验组的产量等级虽显著低于对照，但近似同处3级中等产量，且对照的增产部分受裂果影响可视为无效或无价值产量.试验处理对果实可溶性固形物含量无显著影响.2016—2018年收集的果实测试数据显示，果形指数≤0.8的果实占比19.07%，裂果占比67.0%，因而理论上全部疏除果形指数≤0.8的果实，其裂果率可直接降低12.78%，相对裂果率由37.51%下降为30.64%；若人工疏除效率为0.8，裂果率可降低5.5%.实施辨形疏果防裂技术显著降低裂果率(较对照下降4.28%)，实施有效率为理论预测的77.8%，即2019年试验产区处于结果小年的情况下，仅凭这项简单的辨形疏果操作即可实现显著的增产增收.

表6 辨形疏果综合改良技术的实施效果Table 6 Effect of comprehensive improvement practices of shape-based fruit thinning

3 讨论

基于控制果形指数的文旦柚裂顶综合防控技术的设计原则，在现行生产栽培技术和不显著增加成本的条件下，寻求可操作性强且无污染的改良技术，在稳定产量的同时显著降低裂果率.该项综合改良技术第一要旨为：改“春季环剥稳果”为“秋季环剥促花”.事实上，在柚类果树生产中秋季环剥促花多与重修剪配套，而花后环剥稳果多与轻修剪相辅，前者常应用于福建省平和县‘琯溪蜜柚’产区，后者多应用于仙游县‘度尾文旦柚’产区，具体选择属生产操作习惯，两类方法变更无困难.但从增加坐果基数的角度上，前者较后者更为稳妥.本研究中试操作中，实际仅增加1次疏果成本，其余维持不变，其边际成本下降(边际成本=新增疏果成本/新增正常果实数量)，十分有利于推广.在2019年为结果小年的背景下，按裂果率评价，中试有效率达77.8%.目前，在无籽文旦柚裂果防治技术尚未完全掌握前，笔者认为辨形疏果技术是降低裂果率最为可行的改良替代技术.

水分失调导致的裂果现象常见于果树上[14-15]，然而，‘度尾文旦柚’等无籽文旦柚类的裂果现象，与其他由水分失调引起的裂果有着本质区别：其一，无籽文旦柚类具有稳定的裂果形态——果顶开裂，即裂果患部仅局限于果顶，而由水分失调引发的裂隙有纵裂、横裂、内裂和外裂等多种形态，没有规律[16-18]；其二，无籽文旦柚类裂果年际间变化率相对稳定(30%～35%)，而由水分失调引发的裂果多属突发或偶发性的，年际变化率大(0～70%)[3,19-20]；其三，无籽文旦柚类的遗传谱系清晰，如‘玉环柚’为福建文旦柚实生变异种，1866年引入浙江玉环县楚门[21]；‘通贤柚’于1929年从福建漳州地区引入四川安岳县，经实生繁殖变异选育而成[2]；‘思州柚’最早的母本为‘玉环柚’，1987年从浙江省玉环县引入岑巩县[22]等.因而，无籽文旦柚果实裂顶的主因为自身遗传缺陷，而非受外因主导，这也正是无籽文旦柚果实裂顶难以克服的原因所在.吴智仁等[23]在‘度尾文旦柚’防裂试验(4 a试验)中，于植株树冠下覆盖稻草，干旱时及时灌水，都不能有效克服裂果，以此说明水分与裂果的关系并不密切，这与本研究采用覆膜和模拟暴雨式降水灌溉所获结果一致.本研究中，鉴于果形指数在稳果后已基本确定，不仅方便辨形疏果操作，还可于稳果后将果形指数做为裂果率的预报指标，发布产业预警，最大程度地降低生产损失.

据笔者3 a跟踪观察，‘度尾文旦柚’花期幼果的初始果形指数基本一致，较高(1.0～1.1)，在第一次生理落果后部分果实的果形指数开始由高向低转变，至第2次生理落果后果形变化趋于稳定，直至采收期.柚从谢花至第2次生理落果期结束，为果实细胞分裂期，此后果实进入细胞增大期[2].这与笔者观察的果形指数两阶段的变化基本一致，即果形指数发生变化主要在细胞分裂期.但有研究报道，‘度尾文旦柚’正常自交果实于6月10日至9月20日随着果实成熟，果形指数逐步下降，有些果实的果形指数最低达到0.7[24]，此结果与本研究结果不同，与文献[25]的描述亦不符.

曾有文献报道“针刺法”对解决‘楚门文旦柚’果实裂顶的效果显著[26]，笔者将此法照搬于‘度尾文旦柚’上，结果却无效，甚至产生负作用.原因可能是：一，文献[26]中的试验品种为‘楚门文旦柚’，它虽与‘度尾文旦柚’的遗传亲缘较近[27-28]，但‘度尾文旦柚’属小果型柚类，平均单果重0.75 kg，‘楚门文旦柚’属中果型柚类，平均单果重1.25 kg[21]，且二者的叶片和树形均有明显区别；二，文献[26]的研究中未对果形指数进行甄别，而本研究的目标果实均为果形指数<0.8的扁形果，处理扁形果不仅可验证“针刺法”的真实效果，还可为田间应用提供瞄靶，以提高工效.“针刺法”在大树及高位果实上难以操作，存在局限性.

经过对‘度尾文旦柚’裂果问题4 a的研究，笔者认为克服‘度尾文旦柚’的裂果问题可分步实施：近期着重推广根据果形指数进行辨形疏果的综合改良技术，提高生产经营效益；中期持续探索研究果形指数的发育成因，提高果形指数，降低裂果率；长期采取芽变选种或其他育种手段，在保持果实风味品质的前提下，改良品种，消除遗传缺陷.

此外，根据笔者近几年研究所获经验，生产中若需要保果建议使用5～10 mg·L-12，4-对氯苯氧乙酸，禁用易造成粗皮劣质果的赤霉素进行保果.

4 结论

秋季环剥促花能显著提高‘度尾文旦柚’的挂果量，为根据果形指数进行辨形疏果提供充足的果量.根据裂果率与果形指数呈极显著负相关及第2次生理落果后果形指数基本定形的规律，通过辨形疏果(疏扁形果、留高形果)可有效降低裂果率，同时还能提升果实品质.果实成熟前40～50 d覆膜，可显著提高果实可溶性固形物含量.

致谢：仙游县度尾镇陈文山农技员为本研究提供相关技术资料并悉心传授经验，在此表示衷心的感谢！