不同化学药剂对‘南果梨’的疏果效应研究*
2021-05-24曹晓云杜国栋汪晓谦刘维成吕德国
曹晓云,杜国栋,汪晓谦,刘维成,吕德国
(沈阳农业大学园艺学院,辽宁 110866)
‘南果梨’(Pyrus ussuriensis‘Nanguoli’)为辽宁省南部特产,其以风味香浓、爽口多汁而享誉国内外[1]。‘南果梨’正常生长情况下易成花,据统计,‘南果梨’人工授粉后花序坐果率约为80%,花朵坐果率在32%以上[2]。坐果过多导致树体养分消耗过多,从而造成大小年结果现象[3],且影响果实品质,因此疏花疏果是生产优质果过程中最重要的管理措施之一。目前国内‘南果梨’疏果主要采用人工疏果的方式,费工费时、作业成本高。相比人工疏果,化学疏果不仅方便快捷,且能大大降低生产成本[4-5]。
化学疏花疏果是在果树的花期或幼果期使用药剂达到疏除效果。研究表明,石硫合剂、萘乙酸、乙烯利等都是较好的疏果剂[5-8]。其中,40 mg/L 萘乙酸在‘翠冠’梨上应用后疏果效应显著,坐果率可由92% 降低到37%[9]。但田间观察发现,单独施用某一种药剂,均会导致宿萼果比例和果实石细胞含量增加,并会使树势衰弱。‘南果梨’果实存在萼片宿存的现象,宿萼果通常表皮粗糙、石细胞多、果实品质差,严重影响经济效益[10]。而应用化学混合药液的效果更明显,较单一试剂更稳定。另外,喷布时期也是影响疏果剂效果的重要因素。研究发现,梨红蕾期喷布乙烯利容易疏除过度,而落瓣期的疏除效果几乎为零[11]。因此,筛选一种能降低‘南果梨’坐果率,同时可提高脱萼率且效果稳定的疏果剂对于‘南果梨’的优质化生产具有重要意义。
本研究以‘南果梨’为试材,使用萘乙酸、多效唑、乙烯利等化学药剂,设计不同的药剂用量、种类组合和不同的喷施时期,调查其对‘南果梨’果实坐果率、脱萼率及果实品质的影响,筛选适合‘南果梨’的最佳疏果药剂组合,为‘南果梨’栽培生产提供指导。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验于2018 年4—10 月进行,选取树龄60 年,植株生长健壮、结果正常的‘南果梨’树作为材料。供试树定植于沈阳农业大学科研基地,树势一致并采用常规栽培措施进行管理,行株距6 m×6 m。试验使用的药剂包括:乙烯利(济南欧密生物科技有限公司)、萘乙酸(湖北信康医药化工有限公司)、磷酸二氢钾(山东瑞普生物科技有限公司)、多效唑(江苏省江阴市华叶农业科技有限公司)、氯化钙(国药集团化学试剂有限公司)。
1.2 试验方法
1.2.1 试验设计
通过查阅相关文献、进行预实验并结合田间观察[12],共确定12 种处理,详见表1。2018 年,对‘南果梨’盛花期(4 月25 日)和盛花后10 d(5 月5日)分别进行喷药处理,以喷施清水作为对照,以单株树为1 个处理小区,设置3 次重复。所有药剂现配现用,根据表1 组合配制12 种药剂,于4 月25 日和5 月5 日的16:00—18:00,将全部花朵喷湿,喷施后1 周内天气状况良好。
表1 试验处理
1.2.2 测定指标及方法
处理前在每株试验树的中下部选取主枝挂牌标记,调查‘南果梨’的花序数、花朵数。
花后20 d,统计各处理主枝的坐果数,并计算坐果率。
花序坐果率(%)=(单枝坐果序数/单枝花序总数)×100
花朵坐果率(%)=(单枝坐果数/单枝花朵总数)×100
花后30 d,每个处理随机选取坐果较多的一个枝条,记录脱萼果的数量,并计算脱萼率。
脱萼率(%)=(脱萼果数/总果实数)×100
花后120 d,每个处理随机选取10 个代表性果实,测定其果实品质。其中可溶性固形物含量使用日本Atago 便携式折光仪PAL-2 测定;可滴定酸含量使用酸碱滴定法测定;果实纵、横径使用电子游标卡尺测量,并计算果形指数(纵径/横径);石细胞含量使用盐酸处理法测定,参考Lu 等[13]的方法。
1.2.3 数据分析
试验所得数据用Excel 2019 进行整理,用SPSS 23.0 软件进行差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 化学药剂对‘南果梨’的疏除效果
从表2 可以看出,12 种疏除药剂处理对‘南果梨’的疏除效果不同。处理2 的花序坐果率(86.96%)和花朵坐果率(37.90%)最高;处理12 疏除过量,花序坐果率(17.24%)和花朵坐果率(3.62%)偏低。
有研究表明,疏除剂所发挥的最佳效果取决于所喷布的时期[14],盛花期单独喷布萘乙酸(处理2)的疏除效果显著低于盛花后(处理9),而盛花期喷布乙烯利(处理6)的疏除效果却显著高于盛花后(处理10)。结合生产实践,处理7 的花序坐果率(21.88%)和花朵坐果率(7.53%)最佳,与对照相比花序坐果率和花朵坐果率显著降低。
2.2 化学药剂对‘南果梨’果实脱萼率的影响
从表2 可以看出,不同化学药剂处理对‘南果梨’果实脱萼效果显著。除了处理2 的脱萼率(1.02%)显著低于对照(21.05%)外,其他疏除剂处理的脱萼率均显著高于对照,其中处理8 的脱萼效果最显著,达到93.94%。
2.3 化学药剂对‘南果梨’果实品质的影响
从表3 可看出,12 种疏除药剂处理对‘南果梨’果实品质有一定的影响。处理3 的单果重(80.09 g)显著高于对照(68.36 g),处理8 的单果重(59.24 g)显著低于对照,其他疏除剂处理相比对照差异不显著。处理6 的果形指数(1.13)显著高于对照(0.90),其他疏除剂处理相比对照差异不显著。处理6(10.68%)和处理10(11.14%)的可溶性固形物含量显著高于对照(10.17%),处理8 的可溶性固形物含量(9.32%)显著低于对照。除处理5、处理7 和处理10 外,其他处理的果实可滴定酸含量均显著低于对照。12 种药剂处理的‘南果梨’果实石细胞含量相比对照差异不显著,除了处理1 和处理7 外,其他处理的‘南果梨’果实石细胞含量略低于对照。
从整体上看,处理4 的果实单果重、可溶性固形物含量增加,可滴定酸和果实石细胞含量下降,其对‘南果梨’果实品质影响最佳。结合田间试验,12 种疏除药剂处理可在不同程度上提高‘南果梨’的产量,从作用效果综合来看,认为处理4 最适合投入生产使用。
表3 不同药剂处理对‘南果梨’果实品质的影响
3 讨论与结论
梨树一般花量较大,为确保营养的有效供给,我们一般在梨树花期和幼果期进行疏花疏果。前人的研究已经发现,萘乙酸、乙烯利等是较好的疏除剂[5,7,14-18]。萘乙酸疏花主要是阻止或破坏花粉管的正常生长,使其受精不良或无法受精,从而导致落果;乙烯利则是被植物器官吸收后,释放出大量的乙烯并由此引发内源乙烯的生成,促使离层纤维素酶的形成而导致果实脱落。杨刚等[17]研究发现,在盛花期喷布15 mg/L 萘乙酸,梨树疏果率为86%,在盛花期喷布500 mg/L 乙烯利,‘丰水’梨疏果率为86.36%。单独使用适当浓度的萘乙酸、乙烯利虽然可以降低梨树的坐果率,但会出现宿萼率和石细胞含量增加的现象,导致果实品质下降。萼片脱落是果实内源激素和细胞壁降解酶等共同参与、相互协同的过程[19-20],梨果实萼片脱落的关键时期是盛花后6~12 d[21-23]。多效唑是一种生长调节剂,可以改变果实内源激素水平,提高脱萼率[24]。李林等[22]研究表明,在盛花初期、盛花期喷施500 倍的多效唑,可有效提高‘库尔勒香梨’脱萼率。梨果实石细胞是由初生壁上沉积木质素并通过细胞壁次生加厚而形成的,肉桂醇脱氢酶(CAD)作为木质素合成的关键酶,其活性的高低影响木质素的合成。研究表明,适当浓度的钙离子可以通过降低CAD 的活性,抑制木质素的合成,从而减少石细胞含量[25-26]。
本试验中,通过对萘乙酸、乙烯利、多效唑、磷酸二氢钾和氯化钙的不同组合处理进行研究,结果表明,盛花期喷布10 mg/L 萘乙酸+500 mg/L 多效唑+10 g/L 氯化钙+2 g/L 磷酸二氢钾的疏果剂组合综合效果最好,花朵坐果率和花序坐果率分别为16.50%、29.17%,疏除效果优良,脱萼率可达80.65%,石细胞含量降低0.83 个百分点,可溶性固形物含量提高0.17 个百分点,可滴定酸含量降低0.07 个百分点,脱萼效果显著。因此,与单独使用萘乙酸、乙烯利相比,添加适宜浓度的多效唑、氯化钙和磷酸二氢钾后,复合药剂的疏除效果更好,可在疏果的同时提高脱萼率和果实品质。
据试验观察,单一的化学药剂受外界条件影响较大,有时还会导致花果量疏除过度,造成减产,果实品质也很难保证。近年来,化学疏除剂与生长调节剂混用已成为化学疏花疏果的发展趋势,疏除效果显著。化学疏除是一种高效的疏除办法[27-28],本试验中使用的以萘乙酸和多效唑为主的复合制剂,具有省时省力、不损伤树体、安全可靠的优点,通过配制合适浓度的药剂组合,并配合关键时期施用,可同时提高果实疏除率、脱萼率及果实品质,实现省力化树体果实管理。生产中,建议选择无风晴天的7:00—9:00 或者16:00—18:00 喷布为宜,每667 m2药剂施用量为60~80 L,喷施1 次即可。尽量保证喷布后1 周天气状况良好,花期天气恶劣的情况下,‘南果梨’树不提倡疏花。该方法有效解决了目前劳动力缺乏和用工成本高的难题,对‘南果梨’生产具有重要的实际意义。后续将针对不同树龄和不同立地条件下的‘南果梨’园继续开展试验,进一步对药剂组合及浓度进行优化。